Способ изготовления легкого заполнителя

(54) ( ЗАПОЛ бовсп ботки тугоп лом, что, ности струк интер сырцо комол, или и е Г 0 СУДЮ СТВЕННЦй КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕП(46) 15.01,84. Бюл. Р 2 . (72) В,Н. Землянский, В.В. Андреев, В.П. Сезонов, С.В. Богословский, Л.Н. Андронова и Л.Г. Гураль (71) Северный филиал Всесоюэного научно-исследовательского института по строительству магистральных тру. бопроводов(56) 1. Авторское свидетельство ССС В 393246, кл, С 04 В 31/20, С 04 В 31/44, 1968.2. Шишканов Г.Я, Научно-техннчес кий отчет по теме Ф 143 фОпределени основных технологических параметров процесса спекання Бельгопской глины .на агломерационной решетке с целью получения высокопрочного эаполнителя для легких бетоновоз. Минск, НИКС БССР, 1972, с. 11-12, ирв. 9 1538 (прототип).,ЯО 1066967 ОВЛЕНИЯ ЛЕГКОГО ированного слаья путем обрацовых гранул ржащим материаи й с я тем, насыпной плот-. фициента кон" и расширения у поверхность атывают тони сиаллитами 7) СПОСОБ ИЗГОтИТЕЛЯ иэ,гранулчивающегося сырповерхности сыравким алюмосодо т л и ч а ю щцелью снижениповышения коэфивного качествала вспучиванияых гранул обрабтыми аллитами илсмесью.Изобретение относится к строительным материалам, а именно к производ ству искусственных пористых заполнителей для бетона,керамзит, шунгизит, аглопоритовый гравий), при котором сырцовые гранулы полуфабриката опудривают тугоплавкими или огнеупорными порошками после гранулирования нли в обжиговой печи.Известен способ изготовления легкого заполнителя, например керамэи та, в котором, с целью повышения прочности и огнеупорности заполнителя, глйнистые гранулы опудривают порошком шлаков вторичного переплава алюминиевых сплавов и обжигают 115Однако ограниченное распространение глиноземных заводов по производству чистого алюминия не позволяет широко испольэовать свежие отваль" иые шлаки алюминиевых сплавов в качестве порошка для опудривания сырцовых гранул, в связи с чем отсутст вует их широкое промышленное использование. В тоже время применение лежалых шлаков ие эффективно, так 25 как они теряют свою активность на .воздухе. Кроме того, проведение обжига сырцовых гранул керамзита, опудренных порошком шлаков вторичного переплава алюминиевых сплавов, при 1250-1270 С до вспучивания ведет к увеличению расхода топлива, что способствует дополнительному повышению себестоимости легкого заполнителя,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущнъгтн и достигае мому эФФекту является способ изготовления легкого заполнителя, в котором сырцовые гранулы покрывают огнеупорным алюмосодержащим порошком" бокситами в количестве 3-5 (от мас сы сырцовых гранул 123.Однако известный способ изготовления легкого заполнителя характеризуется недостаточным вспучиванием глиномассы в связи с тем, что в 45 процессе обжига гндраты окиси алюминия в виде гидраргиллита и бемита, входящие в состав бокситов, модифицируются при 900-1200 С в сС АЙ Оэ (корунд), тугоплавкие частицы которого не успевают полностью прореагировать с жидкой Фазой эа короткое время вспучивания. Цель изобретения - снижение насыпной плотности, повышение коэффициента конструктивного качества и расширение интервала вспучиваиия.Поставленная цель достигается тем что согласно способу изготовления легкого заполнителя из гранулирован ного слабовспучивающегося сырья путем обработки поверхности сырцовых гранул тугоплавким алюмосодержащим материалом, поверхность сырцовых гранул обрабатывают тонкомоло тыми аллитами или сиаллитами, или ихсмесью.Тугоплавкий алюмосодержащий мате"риал (аллиты и сиаллиты) с повышеннным количеством желеэосодержащнхокислов (ГеОз +еО .5 10), достаточной огнеупорностью (1500-1600 С)и высокой дисперсностью после измельченияудельная поверхность 60009000 .см/г) позволяет более равномерно и качественно покрыть сырцовую гранулу и интенсифицироватьпроцесс обогащения поверхностныхслоев керамэитовой гранулы оксидамикремнезема, глинозема, железа, упрочняющими их. Дисперсность и тугоплавкость опудривателя обеспечиваютболее активное поверхностное растворение включений кварца, содержащихся в глинистом сырье, жидкойфазой, обогащенной железистыми составляющими из данного порошка. Этоспособствует повышению верХнего предела температуры оплавления поверхности гранулы до 1220-1230 С, рас"ширению интервала вспучивания,Кроме того, в поверхностном слоепри обжиге возникают.высокотемпературные мелкокристаллические новообразования, такие как гематит, шпинель, муллит,полевой шпат, характериэующиеся повышенной прочностьюйикротвердостью и жаростойкостью.Весь технологический процесс изготовления легкого заполнителя происходит следующим образом,В ходе добычи алюмосодержащиегорные породы (аллиты или сиаллиты,или их смеси) Северо-Онежского бокситового рудника (Архангельской обл)подвергают первичному дроблению,подсушке до остаточной влажности3-4 и тонкому измельченню до полного просева через сито 0,25 мм,.характеризуемого удельной поверхностью 6000-9000 см/г,Поверхность сформованных известными способами сырцовых гранул иэслабовспучнвающегося сырья обрабатывают полученным порошком или органо-мннеральной суспенэией тонкомолотых аллитов или сиаллитов, или ихсмеси в количестве .3-4 от массыгранул. Нанесение на поверхностьсырцовых гранул порошка осуществляют обычным способом до обжига: вбарабанном грануляторе или в сушильном барабане.При обработке поверхности сырцовых гранул органо-минеральной,суспензией порошков аллитов или сиаллитов, или их смеси суспензию приготавливают следующим образом.Измельченные аллиты, или сиалли-.ты, или их смесь перемешивают в смесителе с легкоподвижной органической жидкостью - раствором отходовцеллюлозной промышленности,например активного ила йли сульфитно-дрож-крывают данной органо-минеральнОЙжевой бражки плотностью 1,03-1,1 г/см суспенэией.Фгде они тщательно усредняются. По- Для сравнения изготовлены контрольлученную суспензию подают в грану- ные образцы из тех же сырьевых смесейлятор, в который поступают сырцовые поверхность которых обработана погранулы после пресса и наносят на 5 рошком бокситов также Северо-Онежс"пове хность об аз кого бокситового рудника в количестВ случае использований дроблен- ве 4 (от массы гранул), а зернаныхшунгитсодержащи сланцев как шунгита шликером каолина с влажслабовспучивающегося сырья при про- ностью 70.изводстве пористого заполнителя 10 Покрытие тугоплавким алюмосодерповерхность кусков сманивают органо- жащим материалом сырцовые гранулыминеральной суспензией на лотковом . подсушивают до остаточной влажностипитателе, подающем сланец из расход-4 и подвергают термоподготовкеного бункера в загрузочную трубу . . в электромуфеле при 400 С в течение;вращающейся печи. Возможно покрытие 15 20 мин и последующему вспучиваниюповерхности сырцовых гранул тугопдав- в сидитовой печи при температурахмомент п иоб етенияким алюмосодержащим материалом в в интервале 1150-1230 С П осле о- бприобретения гранулами пиро- жига,гранулы охлаждают на воздухе.пластического состояния при обжиге Результаты, полученные в лабора"во вращающейся печи с модернизирован- торных условиях, характеризующиеной зоной всп чив нучивания, оборудован-. эффективность покрытия, поверхности20 .ной черпачковым ст оы устройством ддя по- . сырцовых гранул иэ глинистого сырья.дачи порошка в печь. В зоне вспучи- тугоплавкими материалами .Северо-.вания огнеупорный материал препят- .,Онствует слипанию г аннежского бокситового рудника, предует слипанию гранул между собой ставлены в табл. 1.способствуя повоышению температурыобжига на 20-30 С. В результатеукрупленные партии сырцовых граполучается пористый заполнитель снуд, сформованные на .ленточном прес- меньшей объемной массой, повышаетс се покрывают в барабанном грануляпроизводительность печей, . торе бокситами, каолином и тугоплав"П Р и м е р, Сырцовые гранулы - 30 кими алюмосодержащими материалами Ф 14 мм Формуют на лабораторном п - . (аддитами и сиаллитами). Затем грасе из глинистого сырья месторожденийУ одсу ивают до остаточной.,влажКазарма 1 г, Котлас ) с добавкой 1 ности 2"3, обжигают во вращающейся опилок, а также Бельгоп (г.ухта печи длиНной 8 м и охлаждают в баКоми АССР) с вводом в нее 1 5 сод , З 5 Рабанном холодильнике. рового масла от массы смеси), По - . . оказатели Физико"механических ле этого поверхность гранул обр б - о ств легких заполнителей приведетывают тонкомолотыми аллитами илиУл о ра а- ны в табл. 2.ве 3-4 от массы гсиаллитами иди их смесью в количест- . Из данных табл 1 2а . и видно, что ве - (от массы гранул). .40 объемная насыпная плотность керамзи"Другую часть сырцовых гранул тех та и шунгизита, изготовленные предже составов покрывают, как один из . дагаемым способом, на 10-15 ниже, ваРиантов упудривания, органо-мине- .а коэффициент конструктивного каральной суспенэией тонкомолотых , чества на 15-30 выше, чем у легкого аллитов или сиаллитов, либо их,заполнителя, изготовленного по изю. В качестве:органо-мине- . вестному способу. Кроме того, расши 45ральной суспензии используют раст-. Ряется интервал вспучивания на 20- вор отходов целлюлозного йроизвод- , . 30 С, улучшаются технико-экономиства, например активный ил или суль-, ";ческие показатели производства за фитно-дрожжевую бражку и, тонкомо- счет уменьшения сырьевых и топливных лотые аллиты или сиаллиты. куски э 0.:материалов на 1 м легкого заполнитешунгитсодержащего сланца. также по- . . ля..20 100 045 3)2 1200 1220 60 0,90 17,0 21 3. Глинистое сырье месторожденияКазарма 99Опилки 1Гранулы покрыты каолином 1200 100 0,49 6,0 25 4. 0,78 13 1 60 1210 22 12 1180 50 0,39 1,8 1230 130О, 40. 4,8Известный .способ Глинистое сырье месторождения Казарма 99Опилки 1 Гранулы покрыты бокситами2., Бельгопская глина 98,5 Соляровое масло 1,5 Гранулы покрыты бокситами Бельгопская глина 98,5, Поверхность.зерна покрыташликером каолина Предлагаемый способ Глинистое сырье яесторожде"ния.Казарма 99Опилки 1Поверхность гранул покрытааллитами 2, Глинистое сырье месторождения.Казарма 99Опилки1Поверхность гранул покрыта сиаллитами 3. Глийистое сырье месторожденияКазарма 99Опилки 1Поверхность гранул покрыта смесью аллитов и сиаялитовв соотиааении 5050 Температура обжига, оС Интервалвспучивания, фС Объемымассав кускег/см Прочность,. гранул на скол кгс/см Коэффициентконструкт. качества1066967 Продолжение табл. 1 Пример,М 4 Глинистое сырье месторожденияКазарма 99Опилки 1Поверхность гранул покрыта суспензией аллитов в СДБ 1230 130 0,404,5 28 512 0,44 6,0 32 1220 6.1220 80068 120 27 7. 1220 80 0,67 15,0 33 8.. 1190 700,30 1,7 17 таблица 2 схсыр звестный спосо гопског крыта М 6 фракция 0-20 мм 8,533-М 550 10,1 5 8,55 ина оранул скрыта 575-М 60016 5,0 20 мм Исходное сырье и состав сырьевой смеси, вес.Ъ Глинистое, сырье месторожденияКазарма 99Опилки 1Поверхность гранул покрыта суспензией аллитов в активном иле Бельгопская глина 98,5 Соляровое масло 1,5 Поверхность гранул покрыта .аллитами Бельгопская глина 98,5 Соляровое масло 1,5 Поверхность гранул покрыта сиаллитами Шунгитсодержащий сланецЗерна покрыты суспензиейаллитов в СДБ линистое сйрье Бель есторождения 98,5 оляровое масло 1,5 оверхность гранул п окситами фракция 2БельгопскаяСоляровое маПоверхностьшамотом,Фракция 1 Температура обжига,С Интервалвспучивания,Объеми. масса в куске гУ г. Прочность гранул на око кгс/см Коэффициентконструкт.качествафКккЯ9 1066967 Продолжение табл. 2 Глинистое сырье месторожденияКазарма 99Опилки 1 90 12,6 9,0 305-М 350 Поверхность гранул покрытакаблиномФракция 10-20 мм Предлагаеьий способ Бельгопская глина 98,5 Соляровое масло 1,5 Поверхность, гранул покрыта аллитамиФракция 10-20 ммФракция 20 м 40 юю 68 10,0 18,5 520-М 55 Р 452-М 500 9,7 11,0 Бельгопская глина 98,5 Соляровое масло 1,5 Поверхность гранул покрыта сиаллитами фракция 10-20 мм Фракция 20-40 мм 14,0 504-М 550 9,0 410-М 450 бО 10,2 10,0 Глинистое сырье месторожденияКазарма 99Опилки 1Поверхность гранул покрытааллитами 11,0-1 кат 12,0 110 323-М 350 250-М 250 Фракция 10-20 мм 6,0-1 кат 15,0 121 фракция 20-40 мм филиал ППП фПатентф, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель М. ХитроваРедактор Н. Горват, Техред А.Бабннец Корректор И. Эрдейи6Ш ВЮВщЕВЗаказ 11142/25 Тираж 610 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5й