Сырьевая смесь для изготовления легкого заполнителя Советский патент 1990 года по МПК C04B14/12 

Изобретение, относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении легкого заполнителя - керамзита из глинистого сырья.

Цель изобретения - повышение прочности при сохранении насыпной плотности.

Сырьевая смесь для изготовления керамзита содержит 88-95 мас.% глинистого сырья и 5-12 мас.% нефтебиту- минозного титансодержащего песчаника, ггри этом нефтебитуминозный титансодержащий песчаник содержит 8-12 мас,% диоксида титана и-6-10 мас.% тяжелой нефти.

Для приготовления сырьевой см еси используют высоковспучивающееся и

средневспучивающееся глинистое сьрье Сьюзельского месторождения и нефтебитуминозный титансодержащий песчаник Ярегского месторояздения тяжепой нефти.

Химический состав минеральной части титансодержащего песчаника, мае.%:

SiO

TiOj AljOj Ге.Оз

Органические вещества (тяжелая нефть)

78-80 8-12 2-2,5 1-2,5

6-10 2-3.

Органическая часть этой породы содержит в тяжелой нефти, мас.%:

СП

сх сх

1чЭ 1C

Парафино-нафтеновые

углеводороды

в том числе пара - фян

смолы

асфальтены

№1неральная часть этой породы содержит, мас.%1

Кварц

Рутип-анатаэ-кварце вый лейкоксен

Сидерит

Серицит

Глинистые и прочие

ьтнералы

Гранулометрический состав минераной части этой породы; размер зерен 0,63-0,063 мм, % 80-90, плотность мнеральной части, г/см 2,70-2,75, прочность при сжатии, МПа 30-40.

В предварительно высушенное раздробленное на вальцах грубого помол и измельченное на шаровой мельнице до полного прохояздения через сито

64,5-65,5

1.45 29,4 3,68

75-77

16-17

1-2

0,5-1,5

3-5

1 Mi-i гнилисгое сьчэье добавляют раздробленную и измельченную до полного прохойадения через сито 0,315 мм орга- но-минеральнуга добавку - нефтебиту ш- нозный титансодержащий песчаник, тщательно перемешивает до получения одг норЪдной смеси, увлажняют до относительной формовочной влажности 20%. Из приготовленной сырьевой смеси данного состава формуют на гидравлическом прессе сырцовые гранулы 0 14 мм, которые высуцивают при 105-110 с до постоянной массы.

Термоподготовку сырцовых гранул осуществляют при в течение 20 мин, а вспучивание в электропечи с подъемом температуры до 1180 С в течение 6 мин и вьщержкой при конечной температуре 7 мин. После обжи-га гранулы керамзитового гравия охлаждают в естественных условиях.

Конкретные примеры составов и свойства сырьевых смесей приведены соответственно в табл. 1 и 2. Таблица 1

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении легкого заполнителя (керамзита) из глинистого сырья. С целью повышения прочности при сохранении насыпной плотности сырьевая смесь содержит следующие компоненты, мас.%: глинистое сырье 88-95

нефтебитуминозный титансодержащий песчаник 5-12, включающий 8-12 мас.% диоксида титана и 6-10 мас.% тяжелой нефти. Керамзит имеет следующие свойства: из высоковспучивающихся глин/ из средневспучивающихся глин: кажущаяся плотность 0,33-0,42/0,56-0,59 г/см 3, прочность на скол 0,63-0,93/1,1-1,3 МПа, насыпная плотность фракции 10:20 мм 286-330/368-400 кг/м 3, прочность при сдавливании 1,7-2,1/0,8-1,1 МПа, водопоглощение 18-19/12,7-13%, коэффициент конструктивного качества 59-62/22-27.3 табл.

Глинистое сырье

Нефтебитуминозный титансодержащий песчаник

Полевошпатокварцевая нефтебит уминозная порода

0,33/0,560,35/0,560,42/0,59 0,41

0,63/1,1 0,72/,2 0,93/1,3 0,,7

20/20

16/10

21/2222/2218

16,3/11,2 16,2/1.1,5 17

92 8

88

12

90

10

0,72/,2 0,93/1,3 0,,7

21/2222/2218

16,3/11,2 16,2/1.1,5 17

Крупненные партии сырцовых гранул - диаметром 14 мм, сформованные на лентпрессе, подсу пивают до остаточной влажности 12-14% и подвергают обжигу на экспериментальной базе УФ

286/368 296/390 337/396 270

Предлагаемый состав обеспечивает повышение прочности грапул на скол и сдавливание на 15-30%, а также способствует возрастанию коэффициента конструктивного качества.

Положительный эффект использования нефтебитуминозното титансодержащёго песчаника заключается в повышении прочности при сохранении насыпной алотности, экономиии топливо-энергетических ресурсов и нефтепродуктов. Это объясняется тем, что в процессе вспучивания содержащаяся в исходном нефтебитуминозном титанеодержащем песчанике-тяжелая высококипящая нефть с т. начала кип. , сохраняет углеводороды до 550 с, которые не захватываются парами химически связанной воды из глинистых минералов и не окисляются при низких температурах.

Благодаря 3TONry замедляется восстановление оксидов железа, содержащихся в глинистой породе, а восстановительные реакции сдвигаются в область относительно высоких температур при понижении вязкости пиропластичес- кой массы расплава,

Лейкоксен ярегского нефтебитуми- нозного титансодержащёго песчаника представляет собой непрочные агрегаты игольчатого рутила, анатаза и кварца. При температурах процесса вспучивания

ВШШПКССК во вращающейся печи 0 О, 7к х7 м и затем охлаждают в барабанном футерованном хсхлодильнике.

Качественная характеристика керам- зитного гравия представлена в табл.З, Таблица 3

анатаз практически полностью переходит также в рутил. Игольчатые кристаллы рутила, обладая повышенной микропрочностью и распределяясь в стек- лофазе, приводят к ее существенному упрочнению. Твердость рутила по шка- ле Мооса 6, а стекловидных составляю- е 1ЧИХ 5, ЧТО способствует их упрочнению. Кроме того, рутил частично реагирует со стеклофазой, образуя сложные комплексные соединения - кремний- титана ты.

0

Формула изобретения

Сырьевая смесь для изготовления легкого заполнителя, включающая гли- 5 нистое сьрье и органоминеральную до,- бавку из нефтебиту-минозной породы, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности при сохранении насьтной плотности, она содер- 0 жит в качестве нефтебитуминозной породы нефтебитуминозный титансодер- жащий песчаник, включающий 8 - 12 мас.% диоксида титана и 6 - 10 мас.% тяжелой нефти, при следую- 5 Щем соотношении компонентов, мас.%; Глинистое сырье 88-95 Указанный нефтебитуминозный титансодер- жащий песчаник5-12