Сырьевая смесь для изготовления керамзита Советский патент 1984 года по МПК C04B31/20 

№ О

ю

оо Изобретение относится к производ ству строительных материалов, в час ности к составам сырьевых смесей для изготовления керазмита, преимущественно, из некондиционного глини того сырья и отходов промышленности (шахтнЕах пород, зол ТЭЦ и др.) . Известны составы сырьевых смесей на основе глинистого сырья и разнообразных углеводородистых нефтепродуктов, используемых в качестве вспучивающих добавок Cl. Недостатком известных сырьевых смесей является низкая эффективност действия вспучивающих добавок при использовании слабовспучиваквдегося глинистого сырья, например шахтных пород с неблагоприятным химическим составом. Это связано с тем, что различные фракции нефтепродуктов пр являют свойства только газоактивных компонентов в момент пиропластического размягчения глинистых гранул, не улучшая термические и реологичес кие свойства сырья. Кроме того, они относятся к топливным материалам и при сложившемся дефиците использовать их в качестве вспучиванадих добавок экономически не всегда целесо образно. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является сырьевая смесь для изготовления керамзита, включающая шахтную породу и органическую добавку. В качестве шахтной породы используют термообработанные минеральные отходы угольной промышленности 80-90 вес.%, а в качестве органической добавки - отработанную щелочь фенольного завода 6-12 вес.% и сульфитно-спиртовую барду 4-8 вес 21. Недостатками известной смеси являются относительно высокая плотнос заполнителя и сложность приготовлен добавки, заключагацаяся в необходимо ти растворения ССБ до определенной концентрации и тщательного смешивания компонентов. Цель изобретения - снижение плот ности керамзита. Поставленная цель достигается .тем, что сырьевая смесь для изготов ления керамзита, включающая шахтную породу и органическую добавку, соде жит в качестве последней отходы-наф талинового производства при следующем соотношении компонентов, мас.%: Шахтная порода 90-98 Отходы нафталинового производства2-10 Отходы нафталинового производств образуются при очистке нафталина и содержат обычно следующие компоненты, вес.% сухого вещества: Натриевая соль нафталинсульфокислоты 50-70 Щелочь20-36 Натриевая соль тионафталинсульфокислоты 4-5 Натриевая соль метилнафталинсульфокислоты 3-5 Сульфат натрия3-4 Входящие в состав отходов натриевые соли нафталинсульфокислот представляют собой циклического непредельного строения молекулы и имеют следующие структурные формулы: СН СН SOaNQ СН SOjWaS Эти соли хорошо -диспергируются в глинистой массе за счет благоприятного строения конденсированных колец, равномерно в ней распределяются, улучшая реологические свойства шихты при спекании. Обладая свойст,вами поверхностно-активных веществ, натриевые соли нафталинсульфокислот и их производные снижают силы по- верхностного натяжения на границе глинистых частиц и добавки, тем самым повышают пластичность смесей, способствуют лучшей гомогенизации сырьевой смеси, что обуславливает наилучшее вспучивание и более равномерное распределение породообразующих газов по объему гранулы. Это способствует образованию равномерной мелкопористой структуры запол- . нителя. Наличие щелочи позволяет в широких пределах изменять температурный интервал размягчения гранул, а органическая составляющая сульфата натрия является газоактивным компонентом, способствующим вспучиванию грач нул. П р и. м е р. Изготовление сырьевой смеси. Для получения керамзита приготовлены смеси, содержащие шахтную породу -С породного отвала центральной обогатительной фабрики Кнсилевская и отход нафталинового производства Новгородского завода (Донецская область). Шахтная порода характеризовалась следующим химическим составом, % : ЗЮг 57,80; А12Оз 23,00; Fe2Oj 11,12; СаО 0,42; МдО 0,91; SOj .0,82; 1,41, п.П.п. 3,62. Шахтная порода по критерию сцен- ки керамзитового сырья имела повышенное содержание окислов железа в перечете на и малое количество окислов щелочных металлов, что затрудняет спекание шихты и получение заполнителей наиболее легких марок по объемной массе.

Породу измельчали в шаровой мельнице до удельной поверхности 3000 , смешали с органической добавкой, гранулировали на тарельчатом грануляторе, сушили, и обжигали по режиму, близкому к производственному для 40-метровых вращающихся печей. I

Составы сырьевых смесей и характеристика полученного керамзита приведены в таблице. Для сравнения получен керамзит из сырьевой смеси по прототипу.

Добавка отходов нафталинового производства в пределах 2-10% позволяет существенйо снизить плотность керамзита (на 12-44%) по сравнению с известной.Введение добавки в количестве менее 2% и более 10% приводит к увеличению плотности керамзита, поэтому эти пределы оптимальные. В первом случае сказывается недостаток добавки, во втором - избыток углеводородсодержащих веществ, ухудшающих вспучиваемость массы. ;

Преимущества предлагаемой смеси заключаются не- только в снижении насыпной плотности керамзита, но и в возможности утилизации крупнотоннажного отхода химической промышленности, который в настоящее время не используется, сливается в отвал и является источником загрязнения окружающей среды. Так, только по двум заводам, находящимся в Донецкой области, выход отхода нафталинового производства составляет более 3 тыс. т в год. Кроме того, упрошается технология получения керамзита и снижается его стоимость. Использование смеси позволяет получать качественный керамзит из нексндиционированного глинистого сырья и отходов на существующих линиях с однобарабанными вращающимися печами.

Предлагаемая сырьевая смесь моасет найти применение на предприятиях при выпуске керамзитового гравия.

СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМЗИТА, включающая шахтную породу и органическую добавку, отличающаяся тем, что,, с целью снижения плотности керамзита, . она содержит в качестве органической добавки отходы нафталинового производства при следующем соотношении компонентов, мас.%: Шахтная порода 90-98 Отходы нафталинового производства2-10

98 94 90 80

0,58 0,49 0,38 0,67