[go: up one dir, main page]

RU2136625C1 - Raw mix for manufacturing ceramic wall products - Google Patents

Raw mix for manufacturing ceramic wall products Download PDF

Info

Publication number
RU2136625C1
RU2136625C1 RU98114320A RU98114320A RU2136625C1 RU 2136625 C1 RU2136625 C1 RU 2136625C1 RU 98114320 A RU98114320 A RU 98114320A RU 98114320 A RU98114320 A RU 98114320A RU 2136625 C1 RU2136625 C1 RU 2136625C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
composition
clay
galvanic
melt
production waste
Prior art date
Application number
RU98114320A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Н.Г. Чумаченко
А.А. Зорин
Original Assignee
Чумаченко Наталья Генриховна
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Чумаченко Наталья Генриховна filed Critical Чумаченко Наталья Генриховна
Priority to RU98114320A priority Critical patent/RU2136625C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2136625C1 publication Critical patent/RU2136625C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/60Production of ceramic materials or ceramic elements, e.g. substitution of clay or shale by alternative raw materials, e.g. ashes

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

FIELD: building materials industry, more particularly manufacture of ceramic brick, stones and units and utilization of galvanic production waste. SUBSTANCE: raw mix comprises clay and galvanic production waste, complex low-melting additive which comprises wt %: silicate lump, 40.8; pyrite cinders 37.3; diatomite, 20.4; and carbon 1,5, ratio of components being as follows, wt %: clay, 81.5-89; dry galvanic production waste, 3-3.5; complex low-melting additive, 10-15. EFFECT: greater strength of ceramic wall products and lower firing temperature due to better mineralization processes, protection of environment when using galvanic production waste due to complete binding of chromium. 2 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве керамического кирпича, камней и блоков с одновременной утилизацией отходов гальванических производств. The invention relates to the construction materials industry and can be used in the manufacture of ceramic bricks, stones and blocks with the simultaneous disposal of waste from galvanic industries.

Известны сырьевые смеси, содержащие глину, отощитель и отход гальванических производств [Патент РФ N 2062767, М.Кл.: C 04 B 33/00. Сырьевая смесь для изготовления строительных изделий./ Груздева Г.П., Попугаева О.Ю. и др. - Опубл. 27.06.96. Бюл. N 18, 1996 // Открытия. Изобретения.; Авторское свидетельство СССР N 922098, М.Кл.: C 04 B 33/00. Керамическая масса для изготовления изделий стеновой керамики/ - Опубл. 23.04.82. Бюл. N 15, 1982/ Открытия. Изобретения.]. Для снижения вымываемости тяжелых металлов из керамических изделий отход предварительно обрабатывают полиакриламидом [Авторское свидетельство СССР N 1581711, М.Кл.: C 04 B 33/02. Способ приготовления шихты для производства керамических стеновых изделий./ Кучерова Э. А. , Паничев А.Ю. и др. - Опубл. 30.07.90. Бюл. N 28, 1990 // Открытия. Изобретения.]. Known raw material mixtures containing clay, a scrubber and a waste of galvanic production [RF Patent N 2062767, M. Cl .: C 04 B 33/00. Raw mix for the manufacture of building products. / Gruzdeva G.P., Popugaeva O.Yu. and others. - Publ. 06/27/96. Bull. N 18, 1996 // Discoveries. Inventions .; USSR author's certificate N 922098, M.Kl .: C 04 B 33/00. Ceramic mass for the manufacture of wall ceramic products / - Publ. 04/23/82. Bull. N 15, 1982 / Discovery. Inventions.]. To reduce the leachability of heavy metals from ceramic products, the waste is pretreated with polyacrylamide [USSR Author's Certificate N 1581711, M. Cl .: C 04 B 33/02. The method of preparation of the mixture for the production of ceramic wall products. / Kucherova E. A., Panichev A.Yu. and others. - Publ. 07/30/90. Bull. N 28, 1990 // Discoveries. Inventions.].

Известна [Авторское свидетельство СССР N 1479439, М.Кл.: C 04 B 33/00. Сырьевая смесь для изготовления кирпича./ Магальник Ф.М., Злотников Е.А. и др. - Опубл. 15.05.89. Бюл. N 18, 1989 // Открытия. Изобретения.] сырьевая смесь, содержащая глину, отход гальванических производств, золу-унос ТЭЦ и отощитель при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Отощитель - 20 - 35
Отходы гальванического производства - 2 - 5
Зола-унос ТЭЦ - 15 - 22
Глина - Остальное
Наличие в золе аморфных компонентов увеличивает общее количество расплава при обжиге, что способствует в обожженных изделиях полному связыванию всех цветных металлов гальванического отхода, в том числе и хрома, стеклом.
Known [USSR Author's Certificate N 1479439, M.Kl .: C 04 B 33/00. Raw mix for the manufacture of bricks. / Magalnik F.M., Zlotnikov E.A. and others. - Publ. 05/15/89. Bull. N 18, 1989 // Discoveries. [Inventions.] A raw material mixture containing clay, waste from galvanic production, fly ash of thermal power plants and a scrubber in the following ratio of components, wt.%:
Otoshitel - 20 - 35
Galvanic waste - 2 - 5
Fly ash CHP - 15 - 22
Clay - Else
The presence of amorphous components in the ash increases the total amount of the melt during firing, which contributes to the complete bonding of all non-ferrous metals of galvanic waste, including chromium, to the calcined products.

Золы относятся к более тугоплавким материалам, чем легкоплавкие кирпичные глины, поэтому обжиг изделий проводят при высокой (980oC) температуре, что является недостатком. Кроме того, составляющие гальванического отхода не способствуют процессам минерализации тугоплавкого расплава, о чем свидетельствуют прочностные показатели: прочность изделий остается неизменной.Ashes belong to more refractory materials than low-melting brick clays, therefore, products are fired at a high (980 o C) temperature, which is a disadvantage. In addition, the components of galvanic waste do not contribute to the processes of mineralization of refractory melt, as evidenced by strength indicators: the strength of the products remains unchanged.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является состав для изготовления кирпича (прототип) [Патент РФ N 2080309, М.Кл.: С 04 В 33/02. Способ изготовления глиняного кирпича./ Ощепков И.А., Худоносов 3.А. и др. - Опубл. 27.05.97. Бюл. N 15, 1997 // Открытия. Изобретения.], включающий глину, отходы гальванических производств, щелочной сток капролактама, смесь солей "Солут" при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Глина + отощитель - 100
Отходы гальванических производств - 2 - 5
Щелочной сток производства капролактама - 0,15 - 0,2
"Солут" - смесь солей сульфата натрия, хлористого натрия, тиосульфата натрия - 1,5-2
Основным недостатком указанного состава является низкая прочность (9,8-13,7 МПа), что объясняется наличием поверхностно-активного компонента - щелочного стока производства капролактама, выполняющего роль замедлителя кристаллизации [Павлушкин Н.М. Основы технологии ситаллов. - М.: Стройиздат, 1979. - С. 93.].
The closest in technical essence and the achieved result is a composition for the manufacture of bricks (prototype) [RF Patent N 2080309, M. Cl .: C 04 V 33/02. A method of manufacturing clay bricks. / Oshchepkov I.A., Khudonosov 3.A. and others. - Publ. 05/27/97. Bull. N 15, 1997 // Discoveries. Inventions.], Including clay, galvanic waste, alkaline caprolactam stock, a mixture of salts "Solut" in the following ratio of components, wt.%:
Clay + filler - 100
Galvanic production wastes - 2 - 5
Caprolactam production alkaline stock - 0.15 - 0.2
"Salt" - a mixture of salts of sodium sulfate, sodium chloride, sodium thiosulfate - 1.5-2
The main disadvantage of this composition is the low strength (9.8-13.7 MPa), which is explained by the presence of a surface-active component - alkaline runoff of caprolactam production, which acts as a crystallization inhibitor [Pavlushkin N.M. The basics of the technology of sitalls. - M .: Stroyizdat, 1979. - S. 93.].

Техническим результатом изобретения является повышение прочности керамических стеновых изделий и снижение температуры обжига за счет улучшения процессов минерализации, а также охрана окружающей среды при использовании гальванических отходов за счет полного связывания хрома. The technical result of the invention is to increase the strength of ceramic wall products and reduce the firing temperature by improving mineralization processes, as well as environmental protection when using galvanic waste due to the complete binding of chromium.

Технический результат в изобретении достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления керамических стеновых изделий, включающая глину и отходы гальванического производства, дополнительно содержит комплексную легкоплавкую добавку следующего состава, мас.%: силикат-глыба 40,8; пиритные огарки - 37,3; диатомит - 20,4 и уголь 1,5; при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Глина - 81,5 - 87
Сухой отход гальванического производства - 3 - 3,5
Комплексная легкоплавкая добавка - 10 - 15
Использовалась силикат - глыба состава - Na2O 2.7 SiO2
Пиритные огарки представляют собой высокожелезистый материал следующего химического состава, мас.%: SiO2 - 20,35; Fe2O3 - 65,96; FeO - 4,18; CaO - 1,68; MgO - 0,65; SO3 - 4.61; ППП - 2,57. Они образуются при обжиге флотационных колчеданов в печах кипящего слоя на Череповецком химзаводе.
The technical result in the invention is achieved in that the raw material mixture for the manufacture of ceramic wall products, including clay and galvanic waste products, further comprises a complex fusible additive of the following composition, wt.%: Silicate block 40.8; pyrite cinder - 37.3; diatomite - 20.4 and coal 1.5; in the following ratio of components, wt.%:
Clay - 81.5 - 87
Dry waste galvanic production - 3 - 3,5
Complex fusible additive - 10 - 15
Used silicate - a block of composition - Na 2 O 2.7 SiO 2
Pyrite cinder is a highly iron material of the following chemical composition, wt.%: SiO 2 - 20.35; Fe 2 O 3 - 65.96; FeO - 4.18; CaO - 1.68; MgO - 0.65; SO 3 - 4.61; RFP - 2.57. They are formed during the firing of flotation pyrites in fluidized bed furnaces at the Cherepovets Chemical Plant.

Отходы гальванических производств - гальваношламы являются продуктом очистки сточных вод гальванических производств: хромирования, никелирования, цинкования, меднения. Гальваношламы состоят из молекулярных и коллоидных частиц размером 10-5 - 10-7 см [Использование осадков сточных вод в производстве строительных материалов / Т.Б. Арбузова, С.Ф.Коренькова, Н.Г. Чумаченко. - Обзор, информ. ВНИИЭСМ. Сер. 11. Вып. 2, 1989. - С. 8.] гидроксидов хрома, меди, цинка, никеля, железа, извести, сульфатов кальция и натрия. Влажность шлама составляет 60-75%. После сушки шлам представляет собой малопрочный легко растираемый порошок серо-зеленоватого цвета следующего химического состава, мас.%: SiO2 - 8,30; Al2O3 - 0.5; Cr2O3 - 5,30; Fe2O3 - 3,4; CuO - 2,5; CaO - 20,30; MgO - 13,96; ZnO - 1,1; NiO - 0,8; SO3 - 4,8; Na2O - 6.44; ппп - 32,60.Wastes from galvanic production - galvanic sludge is a product of wastewater treatment from galvanic production: chromium plating, nickel plating, zinc plating, copper plating. Galvanic sludge consists of molecular and colloidal particles with a size of 10 -5 - 10 -7 cm [Use of sewage sludge in the production of building materials / T.B. Arbuzova, S.F. Korenkova, N.G. Chumachenko. - Review, inform. VNIIESM. Ser. 11. Issue 2, 1989. - S. 8.] hydroxides of chromium, copper, zinc, nickel, iron, lime, calcium sulfates and sodium. The moisture content of the sludge is 60-75%. After drying, the sludge is a low-strength, easily rubbed gray-greenish powder of the following chemical composition, wt.%: SiO 2 - 8.30; Al 2 O 3 - 0.5; Cr 2 O 3 - 5.30; Fe 2 O 3 - 3.4; CuO - 2.5; CaO - 20.30; MgO 13.96; ZnO - 1.1; NiO - 0.8; SO 3 - 4.8; Na 2 O - 6.44; Ppp - 32.60.

Диатомит Шарловского месторождения (Ульяновской области) является светло-бежево-серой рассыпчатой породой, состоящей в основном из аморфного кремнезема с включениями железистых опоковидных обломков. Diatomite of the Sharlovskoye deposit (Ulyanovsk region) is a light beige-gray friable rock, consisting mainly of amorphous silica with inclusions of glandular opoka fragments.

Увеличение прочности керамических материалов возможно за счет гетерогенной кристаллизации образующегося при обжиге расплава. При этом наибольший эффект может быть достигнут при соблюдении следующих условий:
1) температура образования первичного расплава должна быть как можно более низкой;
2) в сырьевой смеси при обжиге должно образоваться достаточное количество расплава;
3) интервал образования расплава должен быть достаточно широким, чтобы процессы кристаллизации происходили в полном объеме без изменения (удлинения) режима обжига;
4) в состав сырьевой смеси должны входить тонкодисперсные гетерогенные катализаторы;
5) состав гетерогенных катализаторов должен быть лучше комбинированным [Павлушкин Н.М. Основы технологии ситаллов. - М.: Стройиздат, 1979. - С. 93. ];
6) дисперсность катализатора должна быть наибольшей.
An increase in the strength of ceramic materials is possible due to heterogeneous crystallization of the melt formed during firing. In this case, the greatest effect can be achieved if the following conditions are met:
1) the temperature of formation of the primary melt should be as low as possible;
2) a sufficient amount of melt should form in the raw material mixture during firing;
3) the melt formation interval should be wide enough so that crystallization processes take place in full without changing (lengthening) the firing regime;
4) finely dispersed heterogeneous catalysts should be included in the composition of the raw material mixture;
5) the composition of heterogeneous catalysts should be better combined [Pavlushkin N.M. The basics of the technology of sitalls. - M .: Stroyizdat, 1979. - S. 93.];
6) the dispersion of the catalyst should be the greatest.

Отличием предлагаемой сырьевой смеси для производства керамических стеновых изделий от известной является то, что дополнительные компоненты в указанном соотношении создают вышеперечисленные условия для улучшения процесса минерализации. The difference between the proposed raw material mixture for the production of ceramic wall products from the known one is that additional components in the specified ratio create the above conditions to improve the mineralization process.

Предлагаемая сырьевая смесь обеспечивает образование расплава при более низких температурах обжига, чем в легкоплавких глинах. В таких глинах без добавок первичный расплав образуется при 710-740oC за счет наиболее легкоплавких эвтектик в системах K2O - Al2O - SiO2 и Na2O - Al2O3 - SiO2 [Новопашин А. А. , Щентяпин A.A., Чумаченко Н.Г. Определение количества и состава расплава, образующегося при обжиге керамических масс. - Депонир. рукопись/ ВНИИЭСМ, N 1240, библиографический указатель депонированных рукописей. - Куйбышев, 1985.].The proposed raw material mixture provides melt formation at lower calcination temperatures than in fusible clays. In such clays without additives, the primary melt is formed at 710-740 o C due to the most fusible eutectics in the K 2 O - Al 2 O - SiO 2 and Na 2 O - Al 2 O 3 - SiO 2 systems [Novopashin A. A., Shchastyapin AA, Chumachenko N.G. Determination of the amount and composition of the melt formed during the firing of ceramic masses. - Deponier. manuscript / VNIIESM, N 1240, bibliographic index of deposited manuscripts. - Kuibyshev, 1985.].

Жидкое стекло, пиритные огарки, диатомит и уголь в предлагаемой сырьевой смеси обеспечивают образование при обжиге еще более легкоплавкого расплава при температуре менее 500oC за счет самой легкоплавкой эвтектики в системе Na2O - FeO - SiO2 [Торопов Н.А., Барзаковский В.П. и др. Диаграммы состояния силикатных систем. Справочник. Выпуск третий. Тройные силикатные системы. - Л.: Изд. "Наука", Ленингр. отд., 1972. - С. 96.]. Соотношение между перечисленными компонентами рассчитано таким образом, чтобы сначала произошло восстановление оксида железа из пиритных огарок в восстановительной среде, создаваемой углем, а потом оксиды Na2O, FeO и SiO2 образовали легкоплавкий расплав состава, мас.%: Na2O - 12,2; FeO - 25,8; SiO2 - 62.Liquid glass, pyrite cinders, diatomite and coal in the proposed raw material mixture provide an even more fusible melt during firing at a temperature of less than 500 o C due to the most low-melting eutectic in the Na 2 O - FeO - SiO 2 system [Toropov NA, Barzakovsky V.P. and others. State diagrams of silicate systems. Directory. Third release. Triple silicate systems. - L .: Ed. "Science", Leningrad. Dep., 1972. - S. 96.]. The ratio between the listed components is calculated in such a way that, first, iron oxide is reduced from pyrite cinders in a reducing medium created by coal, and then the oxides Na 2 O, FeO and SiO 2 form a low-melting composition, wt.%: Na 2 O - 12, 2; FeO - 25.8; SiO 2 - 62.

Количество расплава при введении комплексной добавки увеличивается. The amount of melt with the introduction of complex additives increases.

Образование расплава в системе Na2O - FeO - SiO2 сдвигает нижнюю границу интервала спекания в область более низких температур, а последующее образование расплава из компонентов глин по известной схеме [Новопашин А.А., Щентяпин А.А., Чумаченко Н.Г. Определение количества и состава расплава, образующегося при обжиге керамических масс. - Депонир. рукопись/ ВНИИЭСМ, N 1240, библиографический указатель депонированных рукописей. - Куйбышев, 1985.], в совокупности с вышесказанным, расширяет интервал спекания.The formation of a melt in the Na 2 O - FeO - SiO 2 system shifts the lower boundary of the sintering interval to a region of lower temperatures, and the subsequent formation of a melt from clay components according to the well-known pattern [Novopashin AA, Shchentyapin AA, Chumachenko N.G. . Determination of the amount and composition of the melt formed during the firing of ceramic masses. - Deponier. manuscript / VNIIESM, N 1240, bibliographic index of deposited manuscripts. - Kuibyshev, 1985.], in conjunction with the above, expands the sintering interval.

При нагревании сырьевой смеси компоненты гальваношлама дегидратируются и диссоциируют, а при температурах выше 500oC образуют в расплаве высокотемпературную взвесь оксидов Cr2O3, CuO, ZnO, Fe2O3, NiO, Na2O. Все эти оксиды выполняют функцию гетерогенных зародышеобразователей кристаллизации стекла: CuO [Патент РФ N 2080309, М.Кл: C 04 B 33/02. Способ изготовления глиняного кирпича. / Ощепков И.А., Худоносов З.А. и др. - Опубл. 27.05.97. Бюл. N 15, 1997// Открытия. Изобретения.]; Cr2O3, ZnO, Fe2O3, NiO, Na2O [Павлушкин Н.М. Основы технологии ситаллов. - М.: Стройиздат, 1979. - С. 93.].When the raw material mixture is heated, the components of the galvanic sludge dehydrate and dissociate, and at temperatures above 500 o C they form a high-temperature suspension of oxides Cr 2 O 3 , CuO, ZnO, Fe 2 O 3 , NiO, Na 2 O in the melt. All these oxides act as heterogeneous nucleating agents crystallization of glass: CuO [RF Patent N 2080309, M. Cl: C 04 B 33/02. A method of manufacturing clay bricks. / Oshchepkov I.A., Khudonosov Z.A. and others. - Publ. 05/27/97. Bull. N 15, 1997 // Discoveries. Inventions.]; Cr 2 O 3 , ZnO, Fe 2 O 3 , NiO, Na 2 O [Pavlushkin N.M. The basics of the technology of sitalls. - M .: Stroyizdat, 1979. - S. 93.].

Повышенная эффективность гальваношлама как гетерогенного катализатора кристаллизации объясняется его полиминеральным составом и высокой дисперсностью, которую нельзя достичь механическим измельчением, а также особенностями образования расплава в глинистом сырье при низкотемпературном обжиге. При таком обжиге образующийся расплав не гомогенный, разные участки имеют свой ближний состав, определяемый видом и количеством плавня в данном месте [Новопашин А.А., Щентяпин А.А., Чумаченко Н.Г. Определение количества и состава расплава, образующегося при обжиге керамических масс. - Депонир. рукопись/ ВНИИЭСМ, N 1240, библиографический указатель депонированных рукописей. - Куйбышев, 1985.]. Известно, что для каждого состава расплава есть наиболее эффективный катализатор, введение мономинерального оксидного катализатора в такую неоднородную смесь позволит лишь вызвать частичную кристаллизацию в наиболее благоприятном участке. Только полиминеральный состав катализатора способен вызвать наиболее полную кристаллизацию не гомогенного расплава. The increased efficiency of galvanic sludge as a heterogeneous crystallization catalyst is explained by its polymineral composition and high dispersion, which cannot be achieved by mechanical grinding, as well as by the peculiarities of melt formation in clay raw materials during low-temperature firing. With such firing, the resulting melt is not homogeneous, different sections have their own close composition, determined by the type and amount of melt in this place [Novopashin A.A., Shchentyapin A.A., Chumachenko N.G. Determination of the amount and composition of the melt formed during the firing of ceramic masses. - Deponier. manuscript / VNIIESM, N 1240, bibliographic index of deposited manuscripts. - Kuibyshev, 1985.]. It is known that for each melt composition there is the most effective catalyst, the introduction of a monomineral oxide catalyst in such an inhomogeneous mixture will only cause partial crystallization in the most favorable area. Only the polymineral composition of the catalyst is capable of causing the most complete crystallization of a non-homogeneous melt.

Предлагаемый состав иллюстрируется примерами, приведенными в табл. 1. Для экспериментов была использована умереннопластичная легкоплавкая глина Молодогвардейского месторождения Самарской области следующего химического состава: ППП 10.89; SiO2 61,74; Al2O3 6,9; Fe2O3 8,6; CaO 3,92; MgO 0,89; SO3 0,34; R2O 3,44.The proposed composition is illustrated by the examples given in table. 1. For the experiments, a moderate plastic fusible clay of the Molodogvardeisky deposit of the Samara region of the following chemical composition was used: PPP 10.89; SiO 2 61.74; Al 2 O 3 6.9; Fe 2 O 3 8.6; CaO 3.92; MgO 0.89; SO 3 0.34; R 2 O 3.44.

В составах N 3-6 (табл. 1) соотношение между компонентами комплексной легкоплавкой добавкой соответствует составу эвтектики с температурой плавления менее 500oC в системе Na2O - FeO - SiO2. В составах N 1 и 2 соотношение между компонентами не соответствует эвтектическому. Содержание угля в составе N 7 - минимальное, а в составе N 8 - максимальное. Минимальное количество гальваношлама в составе N 9, а максимальное - в составе N 6.In compositions N 3-6 (Table 1), the ratio between the components of the complex low-melting additive corresponds to the composition of the eutectic with a melting point of less than 500 o C in the Na 2 O - FeO - SiO 2 system . In compositions N 1 and 2, the ratio between the components does not correspond to the eutectic. The coal content in the composition of N 7 is minimal, and in the composition of N 8 is the maximum. The minimum amount of galvanic sludge in the composition of N 9, and the maximum - in the composition of N 6.

Приготовление сырьевой смеси начинается с совместного или раздельного тонкого помола отдозированных компонентов легкоплавкой добавки до 85% прохода через сито 008. В полученную смесь вводят сухой гальваношлам. Далее производят изготовление керамических изделий в соответствии с принятой технологией, сушат и обжигают при температуре 850-900oC.The preparation of the raw mix begins with a joint or separate fine grinding of the dosed components of the low-melting additive up to 85% of the passage through the 008 sieve. Dry galvanic sludge is introduced into the resulting mixture. Next, the manufacture of ceramic products in accordance with the accepted technology, dried and fired at a temperature of 850-900 o C.

В качестве прототипа были специально изготовлены образцы состава с наибольшей прочностью [ Патент РФ N 2080309, М.Кл.: С 04 В 33/02. Способ изготовления глиняного кирпича./ Ощепков И.А., Худоносов З.А. и др. - Опубл. 27.05.97. Бюл. N 15, 1997 // Открытия. Изобретения.]. As a prototype, samples of the composition with the highest strength were specially made [RF Patent N 2080309, M. Cl .: C 04 B 33/02. A method of manufacturing clay bricks. / Oshchepkov I.A., Khudonosov Z.A. and others. - Publ. 05/27/97. Bull. N 15, 1997 // Discoveries. Inventions.].

Результаты испытаний образцов после обжига представлены в табл 2, где также приведены значения вымываемости металлов из них. The test results of the samples after firing are presented in table 2, which also shows the values of the leachability of metals from them.

Из данных, представленных в табл. 1 и 2, следует, что составы N 4, 5 и 6 являются оптимальными по прочности и степени вымываемости металлов. From the data presented in table. 1 and 2, it follows that the compositions N 4, 5 and 6 are optimal in strength and degree of leachability of metals.

При выходе за граничные пределы цель изобретения не достигается. When going beyond the boundary, the purpose of the invention is not achieved.

Любое изменение соотношения между жидким стеклом, пиритными огарками, диатомитом и углем (составы N 10 и 2) нежелательно, так как это сказывается на повышение температуры образования расплава в системе Na2O - FeO - SiO2 за счет отклонения состава от эвтектического Это приводит к уменьшению количества расплава при данной температуре обжига и, соответственно, снижению количества закристаллизованного стекла и прочности.Any change in the ratio between liquid glass, pyrite cinder, diatomite and coal (compositions N 10 and 2) is undesirable, since this affects the temperature of the formation of the melt in the Na 2 O - FeO - SiO 2 system due to deviation of the composition from the eutectic. This leads to reducing the amount of melt at a given firing temperature and, accordingly, reducing the amount of crystallized glass and strength.

Оптимальное содержание комплексной легкоплавкой добавки составляет 10 - 15%. При таком содержании добавки общее количество расплава достаточно для спекания и минерализации. При меньшем содержании добавки количество расплава недостаточно для совершенствования процесса минерализации. Увеличение содержания добавки приводит к образованию пиропластической массы и деформированию изделий при обжиге (состав N 7). The optimal content of complex low-melting additives is 10 - 15%. With this additive content, the total amount of melt is sufficient for sintering and mineralization. With a lower additive content, the amount of melt is not enough to improve the mineralization process. The increase in the content of the additive leads to the formation of a pyroplastic mass and the deformation of the products during firing (composition N 7).

Количество угля влияет на полноту процесса восстановления оксида железа из пиритных огаров. Содержание угля меньше нижнего предела восстанавливает только часть его (состав N 8), что сказывается на количестве расплава и понижении прочности. Большее содержание угля неэффективно (состав N 9), т.к. не обеспечивает большей минерализации. The amount of coal affects the completeness of the reduction of iron oxide from pyrite ogre. The coal content less than the lower limit restores only part of it (composition N 8), which affects the amount of melt and lower strength. The higher coal content is inefficient (composition N 9), because does not provide greater mineralization.

При содержании гальваношлама меньше нижнего предела (состав N 10) происходит только частичная кристаллизация расплава по причине недостаточного количества центров кристаллизации. Введение гальваношлама выше верхнего предела (состав N 7) не рационально, так как приводит к его необоснованному перерасходу без изменения процесса минерализации. When the galvanic sludge content is less than the lower limit (composition N 10), only partial melt crystallization occurs due to the insufficient number of crystallization centers. The introduction of galvanic sludge above the upper limit (composition N 7) is not rational, since it leads to its unreasonable cost overrun without changing the mineralization process.

Предлагаемая сырьевая смесь позволяет получить высокую прочность изделий даже при низкой (850oC) температуре обжига. Значения прочности предлагаемых составов более чем в 2 раза превышают прочность образцов по прототипу.The proposed raw material mixture allows to obtain high strength products even at low (850 o C) firing temperature. The strength values of the proposed compositions are more than 2 times higher than the strength of the samples of the prototype.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый состав отличается от известного. Признаки заявляемого состава не совпадают с признаками известного состава. Благодаря отличиям состава достигается новый положительный эффект, выраженный в повышении прочности и снижении температуры обжига за счет улучшения процессов минерализации, а также в охране окружающей среды за счет полного связывания хрома. Кроме того, предлагаемый состав по сравнению с прототипом имеет и другие преимущества: решается экологическая проблема, так как утилизируются не только гальваношламы, но и многотоннажные отходы - пиритные огарки; снижаются энергозатраты; уменьшается расход глины. Comparative analysis with the prototype shows that the claimed composition is different from the known. The signs of the claimed composition do not coincide with the signs of a known composition. Due to the differences in composition, a new positive effect is achieved, expressed in increasing strength and lowering the firing temperature due to improved mineralization processes, as well as in protecting the environment due to the complete binding of chromium. In addition, the proposed composition in comparison with the prototype has other advantages: the environmental problem is solved, since not only galvanic sludge is disposed of, but also large-tonnage waste - pyrite cinder; energy costs are reduced; clay consumption is reduced.

Таким образом, проведенный заявителем поиск по научно-техническим и патентным источникам информации аналогов и выбранный из перечня аналогов прототип позволил выявить отличительные признаки в заявляемом техническом решении, следовательно, заявляемая сырьевая смесь для изготовления керамических стеновых изделий удовлетворяет критерию изобретения "новизна". Thus, the search conducted by the applicant for scientific, technical and patent sources of information of analogues and a prototype selected from the list of analogues made it possible to identify distinctive features in the claimed technical solution, therefore, the inventive raw material mixture for the manufacture of ceramic wall products meets the criteria of the invention of "novelty".

В обнаруженной информации отсутствуют сведения об указанном техническом результате, из нее не выявляется влияние отличительных признаков на достижение технического результата, следовательно, данное техническое решение удовлетворяет критерию "изобретательский уровень". Критерий изобретения "промышленная применимость" подтверждается тем, что использование предлагаемой сырьевой смеси позволит найти широкое применение многотоннажным отходам, внедрение предлагаемого технического решения не потребует существенных капитальных затрат. The information found does not contain information about the indicated technical result, it does not reveal the influence of distinguishing features on the achievement of the technical result, therefore, this technical solution meets the criterion of "inventive step". The criteria of the invention "industrial applicability" is confirmed by the fact that the use of the proposed raw material mixture will allow widespread use of waste tonnage, the implementation of the proposed technical solution will not require significant capital costs.

Claims (1)

Сырьевая смесь для изготовления керамических стеновых изделий, включающая глину и отход гальванического производства, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит комплексную легкоплавкую добавку следующего состава, мас.%:
Силикат - глыба - 40,8
Пиритные огарки - 37,3
Диатомит - 20,4
Уголь - 1,5
при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Глина - 81,5 - 87
Сухой отход гальванического производства - 3 - 3,5
Комплексная легкоплавкая добавка - 10 - 15
The raw material mixture for the manufacture of ceramic wall products, including clay and waste galvanic production, characterized in that it additionally contains a complex fusible additive of the following composition, wt.%:
Silicate - block - 40.8
Pyrite cinder - 37.3
Diatomite - 20.4
Coal - 1.5
in the following ratio of components, wt.%:
Clay - 81.5 - 87
Dry waste galvanic production - 3 - 3,5
Complex fusible additive - 10 - 15
RU98114320A 1998-07-27 1998-07-27 Raw mix for manufacturing ceramic wall products RU2136625C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98114320A RU2136625C1 (en) 1998-07-27 1998-07-27 Raw mix for manufacturing ceramic wall products

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98114320A RU2136625C1 (en) 1998-07-27 1998-07-27 Raw mix for manufacturing ceramic wall products

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2136625C1 true RU2136625C1 (en) 1999-09-10

Family

ID=20208909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98114320A RU2136625C1 (en) 1998-07-27 1998-07-27 Raw mix for manufacturing ceramic wall products

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2136625C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2177924C1 (en) * 2000-05-06 2002-01-10 Казанская государственная архитектурно-строительная академия Method of preparing blend for making wall ceramic products
RU2200721C2 (en) * 2000-12-26 2003-03-20 Пензенская государственная архитектурно-строительная академия Ceramic mass for wall ceramics article making
RU2462432C1 (en) * 2011-04-29 2012-09-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Ceramic mass for brick production

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1470720A1 (en) * 1987-04-13 1989-04-07 Предприятие П/Я В-8201 Ceramic composition for facing layer of construction brick
SU1477716A1 (en) * 1987-06-15 1989-05-07 Предприятие П/Я В-8201 Ceramic composition for making wall-facing articles
SU1479439A1 (en) * 1987-07-31 1989-05-15 Кишиневский Комбинат Строительных Материалов Initial composition for producing brick
WO1990014899A1 (en) * 1989-05-31 1990-12-13 Magindag Steirische Magnesit-Industrie Aktiengesellschaft Process for manufacturing clinkers
SU1742263A1 (en) * 1990-07-24 1992-06-23 Рижский технический университет Method of manufacturing construction ceramics
WO1995007864A1 (en) * 1993-09-15 1995-03-23 Melania Savos Raw materials for glass and ceramics manufacture as well as a process for producing them
RU2062767C1 (en) * 1992-06-01 1996-06-27 Акционерная компания "Туламашзавод" Raw mixture for building material making
RU2080309C1 (en) * 1993-11-18 1997-05-27 Кузбасский Политехнический Институт Method of fabricating clay bricks

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1470720A1 (en) * 1987-04-13 1989-04-07 Предприятие П/Я В-8201 Ceramic composition for facing layer of construction brick
SU1477716A1 (en) * 1987-06-15 1989-05-07 Предприятие П/Я В-8201 Ceramic composition for making wall-facing articles
SU1479439A1 (en) * 1987-07-31 1989-05-15 Кишиневский Комбинат Строительных Материалов Initial composition for producing brick
WO1990014899A1 (en) * 1989-05-31 1990-12-13 Magindag Steirische Magnesit-Industrie Aktiengesellschaft Process for manufacturing clinkers
SU1742263A1 (en) * 1990-07-24 1992-06-23 Рижский технический университет Method of manufacturing construction ceramics
RU2062767C1 (en) * 1992-06-01 1996-06-27 Акционерная компания "Туламашзавод" Raw mixture for building material making
WO1995007864A1 (en) * 1993-09-15 1995-03-23 Melania Savos Raw materials for glass and ceramics manufacture as well as a process for producing them
RU2080309C1 (en) * 1993-11-18 1997-05-27 Кузбасский Политехнический Институт Method of fabricating clay bricks

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2177924C1 (en) * 2000-05-06 2002-01-10 Казанская государственная архитектурно-строительная академия Method of preparing blend for making wall ceramic products
RU2200721C2 (en) * 2000-12-26 2003-03-20 Пензенская государственная архитектурно-строительная академия Ceramic mass for wall ceramics article making
RU2462432C1 (en) * 2011-04-29 2012-09-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Ceramic mass for brick production

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rincón et al. Recycling of inorganic waste in monolithic and cellular glass‐based materials for structural and functional applications
CA3113701A1 (en) Sintered geopolymer compositions and articles
JP2002003248A (en) Manufacturing method of artificial aggregate using waste incineration ash
US3942990A (en) Method for producing foamed ceramics
US4087285A (en) Method for strengthening vitreous products and composition boards
USRE42511E1 (en) Bonded aggregate composition and binders for the same
RU2136625C1 (en) Raw mix for manufacturing ceramic wall products
SU1763419A1 (en) Charge for preparation of building articles
KR19990031198A (en) Manufacturing method of artificial lightweight aggregate
US3008842A (en) Basic refractory insulating shapes
KR100186278B1 (en) Light weight agregate using stone dust sludge and paper sluge and method for preparing the same
CN1147489A (en) A kind of lightweight foam ceramics and its manufacturing method
KR100392933B1 (en) Composition for lightweight aggregate
PL112501B1 (en) Method of manufacture of porous siliceous material
CN101367663A (en) Melt-out recombined composite aluminum oxide refractory materials
US2055706A (en) Method of making ceramic products
SU1534028A1 (en) Initial material for making porous aggregate
KR100534241B1 (en) A preparation method of high grade insulating firebrick using albite
Stoch et al. Processing of some non-conventional ceramic raw materials and by-products
JP3008341B2 (en) Sintered body made of phosphate conversion sludge and zeolite powder and its production method
SU1616870A1 (en) Initial stock for producing expanded clay aggregate
KR19980046660A (en) Method for manufacturing artificial lightweight aggregate for concrete structure
SU1413076A1 (en) Raw mixture for producing agglomerated porous material
RU2150441C1 (en) Roasting-free refractory material
SU1629271A1 (en) Method of producing expanded clay aggregate