RU2090528C1 - Method of manufacturing aluminosilicate non-vitrified sand - Google Patents

Method of manufacturing aluminosilicate non-vitrified sand Download PDF

Info

Publication number
RU2090528C1
RU2090528C1 RU96107728A RU96107728A RU2090528C1 RU 2090528 C1 RU2090528 C1 RU 2090528C1 RU 96107728 A RU96107728 A RU 96107728A RU 96107728 A RU96107728 A RU 96107728A RU 2090528 C1 RU2090528 C1 RU 2090528C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
waste
coal
sand
cellulose
clay
Prior art date
Application number
RU96107728A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96107728A (en
Inventor
С.А. Васин
Н.К. Попов
А.И. Брежнев
М.И. Горбачева
Г.Е. Мишунина
Е.А. Федорова
Original Assignee
Тульский государственный университет
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 Тульский государственный университет filed Critical Тульский государственный университет
Priority to RU96107728A priority Critical patent/RU2090528C1/en
Publication of RU96107728A publication Critical patent/RU96107728A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2090528C1 publication Critical patent/RU2090528C1/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
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

FIELD: manufacture of building materials. SUBSTANCE: invention relates to non-vitrified aluminosilicate light sands applicable as additives (instead of haydite and aggloporite sands) to molding compounds when manufacturing structural and heat-insulation concretes and also as thinning agent in manufacturing porous coarse ceramics: bricks, drainage pipes, etc. Sand of invention is manufactured by mixing coal production and coal dressing wastes with clay-containing binder to form slurry which is further partially dried and mixed with combustible-containing nontoxic wastes, namely cellulose-containing waste and sub-quality brawn coal, contents of ingredients being the following (in wt %): coal-containing waste, 45-50; silica binder, 20- 26; cellulose-containing waste, 12-18; sub-quality fine-disperse brawn coal, 12-17; water (above 100%), 20-30. Finally mixture is fired at 750-950 C, disintegrated, and sorted. EFFECT: reduced cost due to utilizing wastes and low-quality materials. 3 cl, 3 tbl

Description

Изобретение относится к способам получения неостеклованных алюмосиликатных легких песков и может найти применение в промышленности строительных материалов в качестве добавки (взамен керамзитового или аглопоритового песка) в составе формовочных мас при изготовлении конструкционно-теплоизоляционных бетонов, а так же в качестве отощающей добавки в производстве пористой грубой керамики (кирпича, дренажных труб и др.). The invention relates to methods for producing unglazed aluminosilicate light sands and may find application in the building materials industry as an additive (instead of expanded clay or agloporite sand) as a part of molding materials in the manufacture of structural heat-insulating concrete, as well as as an exhaustive additive in the production of porous rough ceramics (bricks, drainage pipes, etc.).

Широко известен традиционный способ получения керамического щебня и песка на его основе путем перемешивания глинистой связки с измельченными отходами угледобычи или углеобогощения, древесными опилками и углем, формования из смеси кирпича-сырца, сушка или без нее, обжига при температуре 980-1050oC, измельчения брака кирпича и рассева на фракции для получения алюмосиликатных щебня и песка, возврата более крупной чем щебень фракции на повторное измельчение, а мелкой фракции (менее 5 мм) в состав исходной обжиговой смеси, причем при следующем соотношении всех компонентов, мас.The traditional method of producing ceramic crushed stone and sand based on it by mixing a clay binder with crushed waste from coal mining or coal preparation, sawdust and coal, molding from a mixture of raw brick, drying or without it, firing at a temperature of 980-1050 o C, grinding is widely known brick rejection and sieving into fractions to obtain aluminosilicate crushed stone and sand, returning a larger fraction than crushed stone for re-grinding, and a fine fraction (less than 5 mm) to the initial calcining mixture, and the next in relation to all components, wt.

Суглинок 75-80
Отходы угледобычи 15-17
Шамот (бой кирпича) 5-8
Опилки древесные 5-7 сверх 100%
Полученный брак кирпича после измельчения можно применять не только в качестве отощающей добавки шамотного песка в состав кирпича, но и в качестве замены дробленного аглопаритового или керамзитового песков в составе конструкционно-теплоизоляционых бетонов на легких заполнителях (см. Пром-сть строит.материалов. Сер. 4. Промышленность керамических стеновых материалов и пористых заполнителей. Экспресс-информация. Отеч. опыт, 1989, вып. 3, статья "Эффективность использования отходов углеобогащения в производстве керамического кирпича на Ворошилоградском комбинате строительных материалов", с. 9). Подтверждение о том, что дробленный песок (шамот), полученный из брака кирпича, в том числе и указанного способа аналога, можно применять в качестве щебня и песка в составе бетонов приведен в источнике (Ицкович С.М. и др. Технология заполнителей бетона: Учеб. для строит. вузов /С.М. Ицкевич, Л.Д. Чумаков, Ю. М. Баженов. М. Высш. шк. 1991, с. 230). Полученный известным способом алюмосиликатный неостеклованный заполнитель, в том числе и неостеклованный песок, наряду с достоинством (утилизируются отходы углеобогощения, угледобычи и многие другие, указанные в составе смеси отходы, более экономичный способ в сравнении с получением остеклованных песков типа керамзитового или аглопаритового) имеются и недостатки:
1. Энергоемкий процесс изготовления, связанный с необходимостью не только грубого и среднего измельчения сырья до обжига, но и необходимостью формования кирпича-сырца;
2. Высокая насыпная плотность песка (1000-1100 кг/м3), что ограничивает его применение в составе конструкционно-теплоизоляционных бетонов, например керамзитобетона с плотностью не более 1100 кг/м3 и грубой керамики с плотностью не выше 1850 кг/м3;
3. Не увеличивается коэффициент конструктивного качества бетонов и керамических изделий, в состав которых вводится песок, полученный известным способом.
Loam 75-80
Coal Waste 15-17
Fireclay (brick fight) 5-8
Sawdust 5-7 in excess of 100%
The resulting brick scrap after grinding can be used not only as a thinning additive of chamotte sand in the composition of the brick, but also as a replacement for crushed agloparite or expanded clay sands in structural heat-insulating concrete with lightweight aggregates (see Industry building materials. Ser. 4. Industry of ceramic wall materials and porous aggregates. Express information. Russian experience, 1989, issue 3, article "Efficiency of the use of coal preparation waste in the production of ceramic bricks on Voro ilogradskom plant of building materials ", p. 9). Confirmation that crushed sand (chamotte) obtained from scrap brick, including the indicated analogue method, can be used as crushed stone and sand in concrete as shown in the source (Itskovich S.M. et al. Concrete aggregate technology: Textbook for construction universities / S.M. Itskevich, L.D. Chumakov, Yu.M. Bazhenov, M. Higher school, 1991, p. 230). Obtained in a known manner aluminosilicate non-vitrified aggregate, including non-vitrified sand, along with its advantage (waste from coal preparation, coal mining and many other waste specified in the mixture are utilized, there is a more economical method in comparison with the production of vitrified sand such as expanded clay or agloparite) :
1. The energy-intensive manufacturing process associated with the need not only for coarse and medium grinding of raw materials before firing, but also the need for molding raw bricks;
2. High bulk density of sand (1000-1100 kg / m 3 ), which limits its use in structural heat-insulating concrete, for example expanded clay concrete with a density of not more than 1100 kg / m 3 and rough ceramics with a density of not more than 1850 kg / m 3 ;
3. The coefficient of structural quality of concrete and ceramic products, the composition of which is introduced sand obtained in a known manner, does not increase.

Наиболее близкий по техническому решению способ к предлагаемому, приведены в авт.св. N 1158532, кл. C 04 B 14/10, опубл. 30.05.85, Б.И. N 20, заключающийся в совместной промежуточной термообработки при температуре 700-1000oC негорелых отходов угледобычи или углеобогощения с жидкими горючесодержащими отходами производств, с последующим охлаждением продукта обжига, измельчения, причем соотношения по массе отходов угледобычи и горючесодержащего отхода производства капролактам ПАЩ-1 (пластификатора адипинового щелочного) берут соответственно 90-92 и 8-10 мас. с последующим смешиванием измельченного обоженного порошка с легкоплавкой глиной, формования гранул и окончательного обжига при температуре 1230-1250oC. Наряду с достоинством способа имеются и существенные недостатки:
1. Теплоэнергоемкий процесс получения заполнителя и дробленного песка на его основе, связанный с двустадийным обжигом, т.е. промежуточным при температуре 700-1000oC и окончательным при температуре 1230-1250oC.
The closest technical solution to the proposed method is given in ed. N 1158532, cl. C 04 B 14/10, publ. 05/30/85, B.I. N 20, which consists in a joint intermediate heat treatment at a temperature of 700-1000 o C of unburned waste from coal mining or coal preparation with liquid combustible waste products, followed by cooling of the product of firing, grinding, and the ratio by weight of coal waste and combustible waste production caprolactam PASCH-1 (plasticizer adipic alkaline) take respectively 90-92 and 8-10 wt. followed by mixing the crushed calcined powder with fusible clay, molding granules and final firing at a temperature of 1230-1250 o C. Along with the advantage of the method, there are significant disadvantages:
1. Heat-consuming process for producing aggregate and crushed sand based on it, associated with two-stage firing, i.e. intermediate at a temperature of 700-1000 o C and final at a temperature of 1230-1250 o C.

2. Высокая насыпная плотность алюмосиликатного песка после первичной стадии обжига (более 950 кг/м3), что ограничивает его применение в составе конструкционно-теплоизоляционного бетона с плотностью не выше 1100 кг/м3 и керамического кирпича с плотностью не выше 1850 кг/м3.2. High bulk density of aluminosilicate sand after the initial stage of firing (more than 950 kg / m 3 ), which limits its use in structural heat-insulating concrete with a density of not higher than 1100 kg / m 3 and ceramic brick with a density of not higher than 1850 kg / m 3 .

3. Песок, полученный после первичной термообработки при температуре 700-1000oC, не увеличивает коэффициент конструктивного качества конструкционно-теплоизоляционных бетонов и изделий пористой керамики (кирпича и др.).3. The sand obtained after the initial heat treatment at a temperature of 700-1000 o C, does not increase the coefficient of structural quality of structural heat-insulating concrete and porous ceramics (brick, etc.).

Задача изобретения уменьшить насыпную плотность песка, увеличить коэффициент конструктивного качества конструкционно-теплоизоляционного бетона и грубой керамики с плотностью не выше 1800 кг/м3, в состав которых вводится этот песок, уменьшить энергоемкость технологического процесса. Кроме того, решение экологических задач, связанных с утилизацией отходов производств.The objective of the invention is to reduce the bulk density of sand, to increase the coefficient of structural quality of structural heat-insulating concrete and rough ceramics with a density of not higher than 1800 kg / m 3 , into which this sand is introduced, to reduce the energy consumption of the technological process. In addition, the solution of environmental problems associated with the disposal of industrial waste.

Для достижения поставленной цели в известном способе получения алюмосиликатного неостеклованного легкого песка, заключающемся в перемешивании отходов угледобычи или углеобогощения с глиносодержащей связкой и горючесодержащими отходами, термообработки смеси, ее измельчения и рассева по фракциям, предварительно осуществляют перемешивание отходов угледобычи или углеобогащения с глиносодержащей связкой типа скопа до получения шлама, его подсушку и последующее смешивание с горючесодержащими нетоксичными отходами, в качестве которых используют целлюлозосодержащие отходы производства и некондиционный мелкодисперсный бурый уголь, после чего осуществляют обжиг при температуре 750-950oC полученной смеси при следующем соотношении компонентов, мас.To achieve this goal in the known method for producing aluminosilicate unglassified light sand, which consists in mixing waste coal or coal preparation with clay-containing binder and fuel-containing waste, heat treatment of the mixture, grinding and sieving it into fractions, the coal waste or coal-containing coal-type waste are mixed prior to mixing with clay-rich coal and sludge production, drying and subsequent mixing with combustible non-toxic waste, which are use cellulose-containing production waste and substandard finely divided brown coal, after which firing is carried out at a temperature of 750-950 o C the resulting mixture in the following ratio of components, wt.

Отходы угледобычи или углеобогощения 46-50
Глиносодержащая связка типа скопа 20-26
Целлюлозосодержащие отходы 12-18
Никондиционный мелкодисперсный бурый уголь 12-17
Вода сверх 100% сухой смеси 20-30%
В качестве скопа используют отходы химической очистки сточных вод картонного производства.
Coal mining or enrichment waste 46-50
Clay-containing osprey-type ligament 20-26
Cellulose waste 12-18
Substandard fine brown coal 12-17
Water in excess of 100% dry mix 20-30%
As an osprey, waste from chemical treatment of waste water from cardboard production is used.

В качестве целлюлозосодержащих отходов используют отходы древесно-растительного типа, в том числе бумагосодержащий городской мусор. As cellulose-containing waste, wood-plant-type waste is used, including paper-containing municipal waste.

Для проведения опыта предлагаемого способа приняты компоненты с нижеуказанными характеристиками. To conduct the experiment of the proposed method adopted components with the following characteristics.

Характеристика компонентов термообрабатываемой смеси
1. Отходы угледобычи и углеобогощения.
Characterization of the components of the heat-treated mixture
1. Waste from coal mining and coal preparation.

Приняты негорелые попутные отходы угледобычи Подмосковного бассейна и углеобогощения Кимовского угольного разреза Тульской области. В табл. 1 приведен химический состав отходов угледобычи и углеобогощения. Насыпная плотность отходов, просеянных через сито с диаметром ячеек 10 мм, 1000-1200 кг/м3, влажность 15-17 мас.Accepted non-burnt associated waste from coal mining of the Moscow Region basin and coal preparation at the Kimovsky coal mine in the Tula region. In the table. 1 shows the chemical composition of coal waste and coal preparation. The bulk density of the waste sifted through a sieve with a mesh diameter of 10 mm, 1000-1200 kg / m 3 , humidity 15-17 wt.

2. Глиносодержащая связка: скоп отход химической очистки сточных вод картонного производства (Алексинской фабрики, Тульская область). Влажность - 70-80% Вещественный состав сухого скопа, мас. 2. Clay-containing binder: osprey waste chemical treatment of waste water from cardboard production (Aleksinsky factory, Tula region). Humidity - 70-80% The material composition of dry osprey, wt.

Целлюлозное волокно 50-55
Каолни 46,7-47,9
Органические примеси (канифоль, органические кислоты) Остальное.
Cellulose Fiber 50-55
Kaolini 46.7-47.9
Organic impurities (rosin, organic acids) Else.

Химический состав золы сгорания сухого скопа, мас. SiO2 26-30; Al2O3 17-20; CaO 0,15-0,18; MgO 0,1-0,12; Na2O+K2O 0,5-0,8; Fe2O3 0,1-0,3; TiO2 - 0,05-0,1; п. п. п. остальное. Насыпная плотность 820-850 кг/м3. Цвет золы светло-розовый.The chemical composition of the combustion ash of dry osprey, wt. SiO 2 26-30; Al 2 O 3 17-20; CaO 0.15-0.18; MgO 0.1-0.12; Na 2 O + K 2 O 0.5-0.8; Fe 2 O 3 0.1-0.3; TiO 2 - 0.05-0.1; p.p.p. the rest. Bulk density 820-850 kg / m 3 . The color of the ash is light pink.

3. Целлюлозосодержащие отходы древесно-растительного типа: древесные опилки, щепа, ветки, камыши, тростник, дробленка, стебли кукурузы, подсолнечника, очес от гречки, солома и другие в том числе и бумагосодержащий городской мусор. В составе городского мусора, кроме бумаги, допускается присутствие стекла 5-10% текстиль, полимерные отходы и др. до 25% После сгорания указанных отходов и прокаливания при температуре 750-950oC, остается мелко дисперсная зола, содержащая повышенное количество щелочесодержащего компонента поташа (K2CO3). Выход золы 5-10% Насыпная плотность золы зависит от сгораемого состава и составляет 500-800 кг/м3.3. Cellulose-containing waste of wood-plant type: sawdust, wood chips, branches, reeds, reeds, crushed, stalks of corn, sunflower, tow from buckwheat, straw, and others, including paper-containing city waste. In the composition of urban waste, in addition to paper, the presence of glass is allowed 5-10% textiles, polymer waste, etc. up to 25% After burning the specified waste and calcining at a temperature of 750-950 o C, finely dispersed ash remains, containing an increased amount of alkali-containing potash component (K 2 CO 3 ). The yield of ash is 5-10%. The bulk density of ash depends on the combustible composition and is 500-800 kg / m 3 .

4. Некондиционный бурый уголь Подмосковного бассейна. Принят бракованный уголь с размером частиц менее 10 мм. Зольность угля 40% Горючая составляющая 60% Химический состав золы отвечает требования ГОСТ 25818-83. 4. Substandard brown coal near Moscow basin. Defective coal with a particle size of less than 10 mm has been adopted. Coal ash 40% Combustible component 60% The chemical composition of the ash meets the requirements of GOST 25818-83.

Пример. Взвесили просеянные через сито с диаметром отверстий 10 мм 5,4 кг негорелых отходов угледобычи с влажностью 20% (или 4,5 кг по сухой массе, т. е. 45%) и перемешали эти отходы с жидким (влажность 80%) скопом, взятым в количестве 10 кг (или 2 кг по сухой массе, т.е. 20%). Полученный шлам с влажностью 57,8% в количестве 15,4 кг подсушили до влажности 20% и массы 9,579 кг, а затем перемешали с рубленными отходами растительного типа (стеблями кукурузы, подсолнечника, соломой, очесом от гречки, листьями, рубленным тростником и др.), взятыми в равных количествах и с общей массой 2,7 кг и влажностью 15% (или 1,8 кг по сухой массе, т.е. 18%), также перемешали дополнительно с некондиционным мелкодисперсным бурым углем влажностью 20% в количестве 2,4 кг (или 1,7 кг по сухой массе, т.е. 17%). Полученную смесь в количестве 14,319 кг с общей влажностью 21,7% термообрабатывали 30 мин в муфельной лабораторной печи при температуре 850oC. Полученный продукт (рыхлый по структуре) в количестве 7,56 кг (выход обожженного продукта составил 52,8% и общие потери при обжиге 47,2 масс.) измельчили и просеяли через набор стандартных сит для песка. Полученный алюмосиликатный песок имел модуль крупности 261, насыпную плотность 575 кг/м3 (марка по плотности 600). С применением легкого алюмосиликатного песка, полученного предлагаемым способом, приготовили керамзитобетонную смесь следующего состава, мас.Example. 5.4 kg of unburned coal waste with a moisture content of 20% (or 4.5 kg by dry weight, i.e. 45%) were weighed through a sieve with a hole diameter of 10 mm and mixed with liquid (humidity 80%), taken in an amount of 10 kg (or 2 kg by dry weight, i.e. 20%). The resulting slurry with a moisture content of 57.8% in an amount of 15.4 kg was dried to a moisture content of 20% and a weight of 9.579 kg, and then mixed with chopped waste of plant type (stalks of corn, sunflower, straw, tow from buckwheat, leaves, chopped reed, etc. .), taken in equal amounts and with a total mass of 2.7 kg and a moisture content of 15% (or 1.8 kg by dry weight, i.e. 18%), were also mixed additionally with substandard fine brown coal with a moisture content of 20% in an amount 2.4 kg (or 1.7 kg by dry weight, i.e. 17%). The resulting mixture in an amount of 14.319 kg with a total humidity of 21.7% was heat treated for 30 minutes in a muffle laboratory furnace at a temperature of 850 o C. The resulting product (loose in structure) in an amount of 7.56 kg (the yield of the calcined product was 52.8% and the total loss during roasting 47.2 mass.) crushed and sieved through a set of standard sieves for sand. The resulting aluminosilicate sand had a particle size modulus 261, bulk density 575 kg / m 3 (grade 600). Using light aluminosilicate sand obtained by the proposed method, prepared claydite-concrete mixture of the following composition, wt.

Портландцемент М400 19,8
Алюмосиликатный песок с модулем крупности 2,1 33
Керамзитовый гравий с насыпной плотностью 500 кг/м3 47,2
Вода сверх 100% смеси 30.
Portland cement M400 19.8
Silica-alumina sand with fineness modulus 2.1 33
Expanded clay gravel with a bulk density of 500 kg / m 3 47.2
Water in excess of 100% mixture 30.

Из полученной бетонной смеси формовали на виброплощадке образцы керамзитобетона размером 15х15х15 см, которые твердели в нормальных условиях (t= 20±2oC и относительной влажности 95%) 28 суток. Затем образцы испытали на прочность при сжатии, среднюю плотность, определили коэффициент конструктивного качества. Результаты испытаний образцов керамзитобетона приведены в табл. 2 (смесь 2).Expanded concrete mixture was molded on a vibrating platform expanded clay concrete samples measuring 15x15x15 cm, which hardened under normal conditions (t = 20 ± 2 o C and relative humidity 95%) for 28 days. Then the samples were tested for compressive strength, average density, the coefficient of structural quality was determined. The test results of the samples of expanded clay concrete are given in table. 2 (mixture 2).

Аналогичным способом, приведенным в примере, приготавливали алюмосиликатный песок и образцы керамзитобетона с его применением, причем углесодержащие отходы смешивали со скопом и различными видами целлюлозосодержащих отходов, приведенных в табл. 2 (смеси 3, 4, 5, 6 в том числе и запредельные 1 и 7). In a similar way shown in the example, aluminosilicate sand and claydite concrete samples were prepared with its use, and carbon-containing waste was mixed with osprey and various types of cellulose-containing waste, are given in table. 2 (mixtures 3, 4, 5, 6 including the transcendental 1 and 7).

Пылевидный песок, полученный при отсеве фракции менее 0,14 мм, не рекомендуется повторно вводить в состав обжигаемой смеси по двум причинам:
1. В составе пылевидного отсева от песка фракции (менее 0,14 мм) содержится 80-90% древесной золы и 10-20% каменноугольной золы, т.е. состав резко отличается от поризованного состава алюмосиликатного песка с размером 0,14-5 мм, в котором наоборот превалируют алюмосиликатный состав, содержащий древесной золы не более 15-20%
2. В случае повторного обжига пылевидного песка в составе обжигаемой смеси приведенного состава, пылевидный песок (вследствие легкости и микроразмеров частиц) будет улетать вместе с дымовыми газами в циклоны, и после многократных возвратов и обжигов, заявляемый способ и состав смеси для обжига нарушится и цель технического решения не будет достигнута.
The dusty sand obtained by screening a fraction of less than 0.14 mm is not recommended to be reintroduced into the composition of the calcined mixture for two reasons:
1. The dust fraction of sand fraction (less than 0.14 mm) contains 80-90% of wood ash and 10-20% of coal ash, i.e. the composition differs sharply from the porous composition of aluminosilicate sand with a size of 0.14-5 mm, in which, on the contrary, the aluminosilicate composition containing wood ash is not more than 15-20%
2. In the case of repeated firing of pulverized sand in the composition of the calcined mixture of the reduced composition, the pulverized sand (due to lightness and micro particle sizes) will fly away with the flue gases into the cyclones, and after repeated returns and firing, the claimed method and composition of the mixture for firing will be violated and the goal no technical solution will be reached.

Состав, выход и соответствующие свойства алюмосиликатного песка и керамзитобетона, полученного известным способом-прототипом (8) и предлагаемым (2, 3, 4, 5, 6), примеры с составами 1 и 7 запредельные, приведены в табл. 2. The composition, yield and corresponding properties of aluminosilicate sand and expanded clay obtained by a known prototype method (8) and proposed (2, 3, 4, 5, 6), examples with compositions 1 and 7 are beyond the limit, are given in table. 2.

Анализ результатов испытаний алюмосиликатного песка, вводимого в состав керамзитобетона, показывает:
1. Предлагаемый способ достигает цель для составов 2, 3, 4, 5, 6, а составы 1 и 7 являются запредельными и экономически не целесообразными, т.к. наблюдается тенденция увеличения средней плотности при меньшей доли утилизации (менее 45%) отходов угледобычи (состав 1) и снижения коэффициента конструктивного качества (состав 7), к тому же снижается доля целлюлозосодержащих, а следовательно, и щелочесодержащих отходов (менее 12%).
The analysis of the test results of aluminosilicate sand introduced into the expanded clay concrete composition shows:
1. The proposed method reaches the goal for compounds 2, 3, 4, 5, 6, and compounds 1 and 7 are transcendent and not economically feasible, because there is a tendency to an increase in average density with a lower share of utilization (less than 45%) of coal waste (composition 1) and a decrease in the coefficient of structural quality (composition 7), in addition, the proportion of cellulose-containing, and hence alkaline-containing waste (less than 12%) is reduced.

2. Снижается общая насыпная плотность песка, полученного предлагаемым способом, на 300-325 кг/м3 (на 33,3-36,1%) в сравнении с песком, полученным после первичной термообработки по способу прототипа.2. The total bulk density of sand obtained by the proposed method is reduced by 300-325 kg / m 3 (by 33.3-36.1%) in comparison with sand obtained after the initial heat treatment according to the prototype method.

3. Коэффициент конструктивного качества (Rсж/pн) керамзитобетона с песком предлагаемого способа увеличивается на 30-40%
При сопоставлении свойств кирпича (см. табл. 3), полученного с алюмосиликатным песком (взамен шамота способа аналога и прототипа), выявлено:
1. Уменьшение средней плотности на 130-240 кг/м3 (6,5-12,1%).
3. The coefficient of structural quality (R cr / p n ) expanded clay with sand of the proposed method is increased by 30-40%
When comparing the properties of bricks (see table. 3) obtained with aluminosilicate sand (instead of the chamotte of the analogue and prototype methods), it was revealed:
1. The decrease in average density by 130-240 kg / m 3 (6.5-12.1%).

2. Увеличение коэффициента конструктивного качества на 10,6-11,29%
Положительное влияние алюмосиликатного песка взамен шамота или дробленного песка, полученных соответственно по способу аналога или прототипа объясняется двумя факторами:
низкой насыпной плотностью алюмосиликатного песка (менее 600 кг/м3);
содержанием в песке древесной золы, а следовательно, и плавня (K2CO3 поташа), т.е. песок выполняет роль не только отощающей добавки, но и плавня.
2. The increase in the coefficient of structural quality by 10.6-11.29%
The positive effect of aluminosilicate sand instead of chamotte or crushed sand, respectively obtained by the method of analogue or prototype, is explained by two factors:
low bulk density of aluminosilicate sand (less than 600 kg / m 3 );
the content of wood ash in the sand and, consequently, flux (K 2 CO 3 potash), i.e. sand plays the role of not only a thinner additive, but also flux.

Техническое решение достижения цели объясняется следующими физико-химическими факторами:
1. Поризацией частиц горных (пустых) пород за счет выгорания органической составляющей в их составе, а также дегидратацией глинистых частиц, содержащихся в качестве основы в отходах угледобычи и углеобогащения, а также в твердой составляющей скопа.
The technical solution to achieve the goal is explained by the following physicochemical factors:
1. Porization of rock particles (empty) rocks due to the burning out of the organic component in their composition, as well as dehydration of clay particles contained as a basis in coal mining and coal preparation waste, as well as in the solid component of osprey.

2. Смешиванием поризованных алюмосиликатных частиц песка с более легкими частицами золы, пепла, образующихся от сгорания каменного угля и целлюлозосодержащих отходов производств. 2. By mixing porous aluminosilicate particles of sand with lighter particles of ash, ash generated from the combustion of coal and cellulose-containing industrial wastes.

За счет процессов, приведенных в п.п. 1, 2, снижается средняя плотность зерен песка размером от 0,14-5 мм и соответственно их насыпная плотность. Due to the processes described in clauses 1, 2, the average density of sand grains from 0.14-5 mm in size decreases and, accordingly, their bulk density.

3. Увеличивается степень гидратации минералов клинкера цемента (алита, белита), что способствует увеличению прочности и соответственно коэффициента конструктивного качества керамзитобетона. Сущность химизма действия состоит в следующем. 3. The degree of hydration of the minerals of clinker cement (alite, belita) increases, which contributes to an increase in strength and, accordingly, the coefficient of structural quality of expanded clay concrete. The essence of the chemistry of action is as follows.

В составе полученного песка содержится и зола от сгорания целлюлозосодержащих отходов и скопа. Такая зола, как известно, обогащена ионами калия, поташом. Поташ это растворимая в воде соль, которая при гидролизе образует щелочную среду
K2CO3 + 2H2O 2KOH + H2CO3 (1)
Полученный 2KOH диссоциирует в воде затворения керамзитобетона по схеме:
2KOH _→ 2K++ 2OH- (2)
Образующиеся гидроксилионы (2OH-) более активны как общеизвестно, чем молекулы воды, и поэтому быстрее вступают в реакцию гидротации с минералами клинкера, чем молекулы воды, и благодаря большей подвижности более эффективнее проникают в глубину массы клинкерных частиц цемента. Этот процесс способствует повышению прочности и соответственно коэффициенту конструктивного качества керамзитобетона. Оставшуюся в реакции (1) угольная кислота также способствует повышению прочности бетона, т.к. образующиеся молекулы Ca(OH)2 при гидратации минерала алита (C2S) вступает в реакцию с H2CO3, образуя более прочный и трудно растворимый в воде компонент CaCO3, который тампонирует поры бетона.
The resulting sand also contains ash from the combustion of cellulose-containing waste and osprey. Such ash is known to be enriched with potassium ions, potash. Potash is a water-soluble salt that forms an alkaline environment during hydrolysis
K 2 CO 3 + 2H 2 O 2KOH + H 2 CO 3 (1)
Received 2KOH dissociates in the mixing water of expanded clay according to the scheme:
2KOH _ → 2K + + 2OH - (2)
The resulting hydroxylions (2OH - ) are more active as is well known than water molecules, and therefore they enter the hydration reaction with clinker minerals faster than water molecules, and due to their greater mobility they penetrate more deeply into the mass of cement clinker particles. This process helps to increase the strength and, accordingly, the coefficient of structural quality of expanded clay concrete. The carbonic acid remaining in reaction (1) also contributes to the strength of concrete, since the formed Ca (OH) 2 molecules during hydration of the alite mineral (C 2 S) reacts with H 2 CO 3 , forming a more durable and hardly soluble component of CaCO 3 in water, which plugs the pores of concrete.

Таким образом, одновременное положительное действие песка, полученного предлагаемым способом, на снижение средней плотности керамзитобетона и кирпича керамического и увеличение прочности керамзитобетона приводит к увеличению коэффициента их конструктивного качества. Thus, the simultaneous positive effect of sand obtained by the proposed method on reducing the average density of expanded clay and ceramic bricks and increasing the strength of expanded clay leads to an increase in the coefficient of their structural quality.

Предлагаемый способ получения легкого алюмосиликатного песка для керамзитобетона и керамики имеет следующие технико-экономические преимущества в сравнении с песком, получаемым известным способом:
1. Снижается расход топлива на термообработку на 35-37% за счет утилизации (сжигания) скопа и целлюлозосодержащих отходов производств. Роль последних могут также выполнять и полусгнившие деревянные стойки, которые вместе с отходами угледобычи выбрасываются в отвалы терриконов из лав шахт.
The proposed method for producing light aluminosilicate sand for expanded clay concrete and ceramics has the following technical and economic advantages in comparison with sand obtained in a known manner:
1. The fuel consumption for heat treatment is reduced by 35-37% due to the utilization (burning) of osprey and cellulose-containing industrial wastes. The role of the latter can also be played by half-rotten wooden racks, which, together with coal waste, are thrown into dumps of heaps from lava mines.

2. Уменьшается расход песка (в объемных долях) на 1 м3 керамзитобетона за счет снижения его средней плотности.2. The consumption of sand (in volume fractions) is reduced by 1 m 3 of expanded clay concrete due to a decrease in its average density.

3. Осуществляется комплексная утилизация 3 видов отходов производств, что расширяет ресурсы сырья производства керамзитобетона и грубой керамики; решаются вопросы экологии. 3. A comprehensive utilization of 3 types of industrial waste is carried out, which expands the resources of the raw materials for the production of expanded clay concrete and rough ceramics; environmental issues are being addressed.

4. Снижается себестоимость полученного мелкого заполнителя на 25-30% 4. The cost of the resulting small aggregate is reduced by 25-30%

Claims (3)

1. Способ получения алюмосиликатного неостеклованного песка путем перемешивания отходов угледобычи или углеобогащения с горючесодержащими отходами с последующим обжигом, измельчением и рассевом по фракциям, отличающийся тем, что перед перемешиванием отходов угледобычи или углеобогащения с горючесодержащими отходами осуществляют перемешивание отходов угледобычи или углеобогащения с глиносодержащей связкой типа скопа до получения шлама, его подсушку и последующее смешивание с горючесодержащими отходами, в качестве которых используют нетоксичные отходы из группы целлюлозосодержащих отходов и некондиционный мелкодисперсный бурый уголь, причем полученная смесь имеет следующее соотношение компонентов, мас. 1. The method of producing aluminosilicate unglassified sand by mixing waste coal or enrichment with combustible waste, followed by firing, grinding and sieving in fractions, characterized in that before mixing the waste of coal mining or coal enrichment with combustible waste, the waste is mixed with coal-containing coal or coal before receiving the sludge, drying it and subsequent mixing with combustible waste, which are used as dissolved toxic waste from the group consisting of cellulose waste, and inferior particulate lignite, wherein the resulting mixture has the following component ratio, wt. Углесодержащие отходы угледобычи или углеобогащения 45 50
Глиносодержащая связка типа скопа 20 26
Целлюлозосодержащие отходы 12 18
Некондиционный мелкодисперсный бурый уголь 12 17
Вода сверх 100% 20 30
а обжиг смеси ведут при температуре 750 950oС.
Coal waste from coal mining or coal preparation 45 50
Clay-containing osprey bond 20 26
Cellulose waste 12 18
Substandard finely divided lignite 12 17
Water in excess of 100% 20 30
and firing the mixture is carried out at a temperature of 750 950 o C.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве глиносодержащей связки типа скопа используют отходы химической очистки сточных вод картонного производства. 2. The method according to p. 1, characterized in that as a clay-containing binder of the osprey type, waste from chemical wastewater treatment of cardboard production is used. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве целлюлозосодержащих отходов используют отходы древеснорастительного типа, в том числе бумагосодержащий городской мусор. 3. The method according to claim 1, characterized in that as a cellulose-containing waste, wood-waste type waste is used, including paper-containing city waste.
RU96107728A 1996-04-18 1996-04-18 Method of manufacturing aluminosilicate non-vitrified sand RU2090528C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96107728A RU2090528C1 (en) 1996-04-18 1996-04-18 Method of manufacturing aluminosilicate non-vitrified sand

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96107728A RU2090528C1 (en) 1996-04-18 1996-04-18 Method of manufacturing aluminosilicate non-vitrified sand

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU96107728A RU96107728A (en) 1997-07-20
RU2090528C1 true RU2090528C1 (en) 1997-09-20

Family

ID=20179580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96107728A RU2090528C1 (en) 1996-04-18 1996-04-18 Method of manufacturing aluminosilicate non-vitrified sand

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2090528C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2513949C2 (en) * 2012-06-09 2014-04-20 Общество с ограниченной ответственностью "СиБиКорп" Method of ceramic ballast production
RU2561383C1 (en) * 2014-10-21 2015-08-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Charge for porous filler production
RU2566837C1 (en) * 2014-12-22 2015-10-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Charge to produce porous filler
RU2590237C1 (en) * 2015-03-02 2016-07-10 Юлия Алексеевна Щепочкина Crude mixture for making expanded clay

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Михайлов В.И., Хорькова Н.Д., Мерзлякова Л.К. Эффективность использования отходов углеобогащения в производстве керамического кирпича на Ворошиловградском комбинате строительных материалов. Экспресс-информация. Промышленность строительных материалов. Сер.4 "Промышленность керамических стеновых материалов и пористых заполнителей". Вып.3 - М.: ВНИИЭСМ, 1989, с. 9 - 13. Ицкович С.М. и др. Технология заполнителей бетона. Учеб. для строит. вузов. - М. : Высшая школа, 1991, с.173. Авторское свидетельство СССР N 1158532, кл. С 04 В 14/10, 1985. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2513949C2 (en) * 2012-06-09 2014-04-20 Общество с ограниченной ответственностью "СиБиКорп" Method of ceramic ballast production
RU2561383C1 (en) * 2014-10-21 2015-08-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Charge for porous filler production
RU2566837C1 (en) * 2014-12-22 2015-10-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Charge to produce porous filler
RU2590237C1 (en) * 2015-03-02 2016-07-10 Юлия Алексеевна Щепочкина Crude mixture for making expanded clay

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4341562A (en) Lightweight aggregate
US4250134A (en) Method for the production of cementitious compositions and aggregate derivatives from said compositions
RU2090525C1 (en) Briquets for manufacturing mineral wool, methods for manufacturing briquets and mineral wool
Nagarajan et al. Experimental study on partial replacement of cement with coconut shell ash in concrete
US5665290A (en) Process for manufacturing brick mouldings
RU2300507C1 (en) Ceramic mass
RU2374201C1 (en) Raw mixture for making heat-resistant concrete
RU2090528C1 (en) Method of manufacturing aluminosilicate non-vitrified sand
CN113372052A (en) Concrete prepared from glassy state coal slag and preparation method thereof
Ilina et al. Quality Improvement of semi-dry pressing ceramic bricks from low-quality raw materials by the directional additives
HUT73591A (en) Method of recycling of lignite fly-ash
RU2165909C2 (en) Ceramic body
SU1565862A1 (en) Method of preparing asphalt-concrete mixture
RU2243183C1 (en) Ceramic mass
CN106467376A (en) Non-burning brick process of preparing
RU2748199C1 (en) Raw mixture for production of building ceramic products
KR20000040829A (en) Method for producing fly ash brick
SU1209640A1 (en) Raw mix for producing porous aggregate
RU2802507C1 (en) Alkali-activated binder
RU2272798C2 (en) Ceramic mass
RU1794924C (en) Raw material mixture for building articles manufacturing
Kinuthia University of South Wales, Wales, United Kingdom
RU2074132C1 (en) Binder and method of binder production
Kattimani et al. Performance study on compressed blocks using alkali activated alumino silicate binders
RU2203242C2 (en) Sawdust concrete manufacture process