Сырьевая смесь для изготовления керамзита

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик р 975670(51 М. Кл. з с присоединением заявки Мо(23) Приоритет С 04 В 31/20 С 04 В 31/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий. Дата опубликования описания 23.11.82(54) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМЗИТА Изобретение относится к промыш.ленности строительных материалов, а именно к производству искусственных пористых заполнителей для легких бетонов и может быть использовано при изготовлении керамзита - пористого заполнителя, получаемого при вспучивании глинистых гранул в процессе обжига. Известна шихта для изготовления легковесных керамических изделий, включакшая глину (основа), 20- 22 вес.Ъ лигнина и 4-6 вес,Ъ отрабо" танной глины после очистки масел, получаемых иэ нефтепродуктов1.Недостатком данной шихты является большая неоднородность получаемого продукта вследствие того, что отработанная глина после очистки масел практически не обладает способностью равномерного распределения в шихте иэ-за гидрофобности масел, которые обволакивают частички глины. Значительное количество лигнина, вводимого в шихту, и, следовательно,. в полуфабрикат, приводит к резкому снижению прочности обожженного материала, так как при его выгорании образуются. каверны. Кроме того, лигнин является дорогостояцим строго фондируемымматериалом.Наиболее близким техническим реше.нием к изобретению является сырьеваясмесь для изготовления керамзита,включающая, вес.Ъ: глинистую породу75-88,5, бентонитовый порошок 1024,75 и антраценовое масло для сажи 10 в виде водной эмульсионной пастыОю 25-15 Г 23Недостатком известной сырьевойсмеси является то, что использованиев глиномассе антраценового масла вкачестве вспучивающей добавки обеспечивает в процессе обжига невысокуювспучиваемость гранул полуфабрикатаи приводит к получению керамзита,обладаюцего сравнительно высокой 20объемной плотностью. Антраценовоемасло - продукт перегонки каменноугольной смолы, сложная смесь ароматических соединений, которые выкипают в пределах 270-360 фС. Выделяющиеся при этом газообразные продуктыпрактически мало влияют на процессвспучивания глинистой массы, таккак последняя еще не находится ввязкотекучем состоянии. Кроме того,использование в качестве вспучиваю .шей добавки антраценового масла треГлинистая породаСпонголитЭкстракт селективной очисткинефти 2-535Спонголит - тонкопористая кремнистая осадочного происхождения порода, состоящая в основном из опала 1,аморфного кремнезема) и примесей: гидроокислов (Ге, А 1, ИяО, СаО) и 40 зерен кварца глауконита, Экстракт селективной очистки нефти - промышленный отход, представляет собой маловязкую жидкость, содержащую в своем составе более 50 низкотемпе ратурных ароматических и нафтеноароматических углеводов с короткими боковыми цепями непредельных углеводородов и смолистые вещества.Преимуществом описанных добавок является то, что при их смешивании тонкодисперсный спонголит быстро адсорбирует экстракт селективной очистки нефти, что способствует равномерному их распределению в глиномассе, придает последней хорошую Формуемость и повышает пластичностьВ начальной стадии нагревания предложенной сырьевой смеси в результате сгорания некоторого количества органических веществ, входящих в 60 состав экстракта селективной очистки нефти, адсорбированного тонкодисперсным спонголитом, образуются низко- температурные газы в виде паров воды, окиси и двуокиси углерода и др. 65 80-88 10-15 бует перед введением его в шихту выполнения дополнительных технологических операций по приготовлению водной эмульсионной пасты.Бентониты - коллоидные глины, состоящие в основном из минералов 5 группы монтмориллонита,являются эффективным вспучивающим компонентом глинистой массы . Однако антраценовоь масло и бентонитовые глины являются дорогостоящими материалами, исполь зуемыми в качестве красителей, отбеливателей, в нефтяной и литейной промлаленности в качестве консерванта древесины. Поэтому использование антраценового масла и бентонитовых порошков в качестве вспучивающих добавок нецелесообразно, тем более что использование этих добавок,недает упрочняющего эффекта.Целью изобретения является повышение вспучиваемости смеси, увеличение прочности и снижение стоимости керамзита.Поставленная цель достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления керамзита, включающая глинистую породу и добавки, содержит в качестве добавок спонголит и экстракт селективной очистки нефти при следующем соотношенйи компонентов, мас,Ъ:30 Эти газы скапливаются и удерживаютсяв мелких порах спонголита, большинство из которых закрываются приогневой усадке материала, являютсяисточником порообраэования и обуславливают направление окислительновосстановительных реакций в пределахтемператур 900-1000 С, В процесседальнейшего обжига полуфабриката соскоростью 50-100 град/мин реакцииразложения, диссоциации и взаимодействия компонентов массы с выделениемгаэопарообразных продуктов смещаются в область более высоких температур, обеспечивая ресурсы газопарообразной фазы для вспучивания глиномассы в период ее размягчения в интервал температур 1050-1200" С.Содержание СаО в экстракте селективной очистки нефти способствуетобразованию жидкой фазы в обжигаемом материале при более низкой температуре и интенсифицирует кристаллизацию аморфного кремнезема, содержащегося в спонголите, в с -кристобалит, который армирует поризованнуюстеклофазу и тем самым упрочняеткерамзитДля получения керамзита в лабораторных условиях готовят пять составов сырьевой смеси на основе глиныБрагинского месторождения Ярославской области с добавками спонголитаКитайгородского месторождения Калужской области и экстракта селективнойочистки нефти (г. Ярославль).Химический состав компонентовсырьевой смеси указан в табл. 1.Из приготовленных смесей формуютгранулы полуфабриката й = й = 16 ммпластическим способом, широко исполь.эуемым в производстве керамзита.Для сравнения влияния добавок навспучиваемость глинистой смеси иповышение прочности керамзита готовятизвестные сырьевые смеси и шихту изглинистой породы без добавок, Конкретные составы компонентов сырьевыхсмесей указаны в табл, 2,Сформованные гранулы подсушиваютв сушильном шкафу при 105 С. Послеподсушивания гранулы обжигают в лабораторной печи шахтного типа по заранее установленному оптимальномурежиму для глины Врагинского месторождения при температуре вспучивания 1160 С.После обжига определяют кажущуюсяплотность ( в куске, прочность наскол и коэффициент конструктивногокачества (,табл, 3).Из табл. 3 следует, что использование предлагаемых добавок позволяетувеличить вспучиваемость сырья илиуменьшить кажущуюся плотность и одновременно повысить прочность на скол,Оптимальное содержание в смеси 1015 мас.Ъ спонголита и 2-5 мас.В экстракта селективной очистки нефти. Содержание спонголита менее 10 мас.Ъ не эффективно, так как не улучшает прочностных показателей керамэита.Ограничение верхнего предела содержания спонголита 15 мас.В объясняется тем, что окислы кремния составляют наиболее стойкий, в смысле температурного воздействия, скелет легкоплавких глинДобавление значительного количества их в глинистую массу значительно повышает вязкость пиропластической массы и ухудшает условия вспучивания,Содержание в сырьевой смеси экстракта селективной очистки нефти менее 2 мас.Ъ не обеспечивает образования значительного количества газообразной фазы при обжиге полуфабриката и, следовательно, вспучивание обжигаемого материала не происходит достаточно интенсивно. Ограничение верхнего предела содержания экстракта селективной очистки нефти в 5 мас% обусловлено тем, что значительное количество окиси кальция,входящей в состав добавки, оказываетсильное флюсующее и вместе с темразжижающее действие, резко сни жая вязкость расплава в коротком интервале температур, что вызываетбыстротечную деформацию материалаи затрудняет процесс обжига. Использование предлагаемой сырьевой смеси 10 позволяет значительно снизить себестоимость производства керамэита,утилизировать многотоннажные промышленные отходы нефтепереработки,заменяя ими фондируемые дорогостоя щие продукты, например антраценовоемасло. Технология производства керамзита на основе сырьевой смеси предла гаемого состава не меняется по сравнению с известной, широко используемой в настоящее время при обжиге вспучивающихся легкоплавких глин,975670 10 Таблица 2 Содержание компонентов, мас,З Составсмеси Бентонитовый, Антраценовоепорсшок масло Глинис- Спонго- Экстракт селектая по- лит тивной очисткирода нефти Предла- гаемый 10 88 3,5 12 84,5 15 80 1,5 90,5 17 76 Известный 0,3 11,2 88,5 1,0 17,0 82,0 1,5 23,5 75 Без добавок 100 Таблица 3 Физико-технические показатели Составсмеси Прочность КоэфФициентна скол, конструктивкгс/см 1 ного качества Кажущаясяплотность,г/см Предла- гаемый 0,54 4,34 8,1 7,45 0,41 3,62 8,8 0,36 2,64 7,3 0,57 4,41 7,75 3,7 0,42 8,9 Извест- ный 5,79 3,92 9,20 5,40 2,96 5,18 2,64 3,3 2,9 0,87 8Без до- бавок 0,68 0,55 0,52 Себестоимость1.мкерамзита, руб.975670 12 форйула изобретения 80-88 10-15 Составитель М.ХитроваТехред Т. ФантаКорректорГ Решетник Редактор Л.Лукач Заказ 8922/37 Тираж 641 Подписное ВНИИПИ Государственного, комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб.; д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Сырьевая смесь для изготовления керамэита, включающая глинистую породу и добавки, о т л и ч а ю щ а я. с я тем, что, с целью повыаения вспучиваемости смеси, увеличения прочности и снижения стоимости керамэита, она содержит в качестве добавок спонголит и экстракт селективной очистки нефти при следующем соотношении компонентов, мас.З: Глинис.тая породаСпонголитЭкстракт селективной очисткинефти 2-5 5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9485989, кл. С 04 В 21/00, 1974.2. Авторское свидетельство СССР О 9406813, кл. С 04 В 31/02, 1972 Гпрототип),.