RU2065842C1

RU2065842C1 - Mixture for slag devitrified glass such as pyroceram

Info

Publication number: RU2065842C1
Application number: RU93038227A
Authority: RU
Inventors: Л.А. Орлова; О.Н. Борисова; А.Е. Кулева
Original assignee: Российский химико-технологический университет им.Д.И.Менделеева
Priority date: 1993-07-28
Filing date: 1993-07-28
Publication date: 1996-08-27

Abstract

FIELD: production of slag devitrified glass such as Pyroceram which contain sodium oxide. SUBSTANCE: proposed mixture contains copper-smelting slag and broken glass, their ratio being 0.54-1.5 respectively. EFFECT: improves quality of desired product. 3 tbl

Description

Изобретение относится к составу шихты для получения шлакоситалла пироксенового состава, предназначенного для использования в химической, металлургической, горнорудной промышленности, строительстве. The invention relates to the composition of the mixture to obtain slag metal pyroxene composition, intended for use in the chemical, metallurgical, mining, construction.

Известна шихта для получения ситалла эгиринового состава, которая состоит всего из двух компонентов: "хвостов" обогащения железистых кварцитов курской магнитной аномалии и соды [1]
Наиболее близкой к предложенной шихте по химическому составу и свойствами является шихта состава, содержащая медеплавильный шлак и три подшихтовочных компонента: песок, мел, доломит [2]
Недостатком шихты является ее многокомпонентность.A known mixture for producing a ceramic of aegirine composition, which consists of only two components: “tailings” of enrichment of ferruginous quartzites of the Kursk magnetic anomaly and soda [1]
Closest to the proposed mixture in chemical composition and properties is a mixture of composition containing copper smelting slag and three binder components: sand, chalk, dolomite [2]
The disadvantage of the charge is its multicomponent.

Техническим результатом изобретения является удешевление производства шлакоситаллов, которые имеют такие же высокие физико-механические свойства, как и на основе известной шихты. The technical result of the invention is to reduce the cost of production of slag metals, which have the same high physical and mechanical properties as on the basis of the known charge.

В предлагаемом изобретении шлакоситалл эгирин-диопсидового состава получают из двухкомпонентной шихты: медеплавильного шлака и стеклобоя листового или тарного стекла. In the present invention, the aegirine-diopside slag composition is obtained from a two-component mixture: copper-smelting slag and cullet of sheet or container glass.

Благодаря своему химическому составу стеклобой при введении в шихту заменяет сразу два вида сырьевых компонентов: песок и соду. В отличие от природного сырья стеклобой имеет постоянный химический состав. Замена песка стеклобоем значительно ускоряет процесс стеклообразования. Применение такой шихты решает проблему утилизации не только медеплавильного шлака, но и стеклобоя, что особенно важно для регионов, удаленных от заводов по производству листового и тарного стекол. Due to its chemical composition, cullet, when introduced into the charge, immediately replaces two types of raw materials: sand and soda. Unlike natural raw materials, cullet has a constant chemical composition. Replacing sand with cullet significantly accelerates the process of glass formation. The use of such a mixture solves the problem of recycling not only copper-smelting slag, but also cullet, which is especially important for regions remote from sheet and container glass factories.

Соотношение шлак-стеклобой может изменяться в пределах 0,54-1,5, позволяя получать материал различного цвета и структуры: от темно-зеленого с нефритоподобной полупрозрачной структурой (0,54) до черного с плотной хорошо прокристаллизованно структурой (1,5). Первый может использоваться, как отделочный строительный материал, последний как материал технического назначения. The slag-cullet ratio can vary within the range of 0.54-1.5, making it possible to obtain material of various colors and structures: from dark green with a jade-like translucent structure (0.54) to black with a dense, well-crystallized structure (1.5). The former can be used as a finishing building material, the latter as a technical material.

Выбор граничных условий по соотношению шлак-стеклобой обусловлен следующими причинами. Если указанное соотношение меньше 0,54, то ухудшается кристаллизационная способность шлаковых стекол, что выражается в повышении температуры кристаллизации, уменьшении количества кристаллической фазы и самое главное, в значительной деформации получаемых изделий в процессе кристаллизации. Если это соотношение больше 1,5, то значительно ухудшается варочная способность стекол из-за сильного вспенивания расплава в процесс варки вследствие высокого содержания оксидов железа (свыше 35 мас. Fe₂O₃).The choice of boundary conditions for the slag-cullet ratio is due to the following reasons. If the indicated ratio is less than 0.54, then the crystallization ability of the slag glasses is deteriorated, which is expressed in an increase in the crystallization temperature, a decrease in the amount of the crystalline phase, and most importantly, in a significant deformation of the obtained products during crystallization. If this ratio is greater than 1.5, then the cooking ability of the glasses is significantly deteriorated due to the strong foaming of the melt in the cooking process due to the high content of iron oxides (over 35 wt. Fe ₂ O ₃ ).

Варку стекла проводят при температуре 1300-1350^oС в окислительных условиях. Термообработку шлаковых стекол проводят по разным режимам в зависимости от соотношения шлак/стеклобой, двухступенчатому (500^oС 0,5 ч, 800^oС 1 ч, скорость подъема температуры в интервале 500-800^oС составляет 120^o(ч) для стекол с низким содержанием шлака и одноступенчатому (600^oC 1 ч) с высоким содержанием шлака выделяется диопсид-эгириновый твердый раствор, стекол с высоким содержанием шлака - диопсидэгириновый твердый раствор и клиноферросилит (последний также относится к моноклинным пироксенам).Glass melting is carried out at a temperature of 1300-1350 ^o C in oxidizing conditions. The heat treatment of slag glasses is carried out according to different modes depending on the slag / cullet ratio, two-stage (500 ^o C 0.5 h, 800 ^o C 1 h, the temperature rise rate in the range of 500-800 ^o C is 120 ^o (h) for glasses with low slag and one-stage (600 ^o C 1 h) with high slag content diopside-aegirine solid solution is released, glasses with a high slag content - diopsideginyne solid solution and clinoferosilite (the latter also applies to monoclinic pyroxenes).

Химический состав используемых отходов приведен в таблице 1. The chemical composition of the waste used is shown in table 1.

Конкретные примеры составов шихт и получаемых при этом составов шлакоситаллов, а также их физико-химических свойств в сравнении с таковыми для ситалла эгиринового состава согласно (3) приведены в таблицах 2 и 3. Specific examples of the compositions of the blends and the resulting compositions of slag metals, as well as their physico-chemical properties in comparison with those for the ceramic aegirine composition according to (3) are given in tables 2 and 3.

Приведенные данные показывают целесообразность замены соды на стеклобой в предлагаемой шихте, т.к. получаемый стеклокристаллический материал на основе этой шихты имеет такие же высокие физико-химические свойства, как и на основе известной шихты (3). Разработанный шлакоситалл может быть рекомендован как износо- и химстойкий материал для использования в химической, горнорудной, металлургической промышленности, в строительстве. ТТТ1 ТТТ2 ТТТ3 The above data show the feasibility of replacing soda with cullet in the proposed mixture, because the obtained glass-crystalline material based on this charge has the same high physicochemical properties as on the basis of the known charge (3). The developed slag metal can be recommended as a wear and chemical resistant material for use in the chemical, mining, metallurgical industries, and in construction. TTT1 TTT2 TTT3

Claims

A mixture for slag metal, including copper smelting slag and binder material, characterized in that as binder material it contains cullet of sheet or container glass with a slag / cullet ratio of 0.54 1.5.