RU2101239C1 - Способ изготовления изделий из отходов стекла и керамики - Google Patents
Способ изготовления изделий из отходов стекла и керамики Download PDFInfo
- Publication number
- RU2101239C1 RU2101239C1 RU96102788A RU96102788A RU2101239C1 RU 2101239 C1 RU2101239 C1 RU 2101239C1 RU 96102788 A RU96102788 A RU 96102788A RU 96102788 A RU96102788 A RU 96102788A RU 2101239 C1 RU2101239 C1 RU 2101239C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- glass
- waste
- powder
- ceramic
- ceramics
- Prior art date
Links
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Сущность изобретения: способ включает механическое измельчение отходов стекла и керамики, их смешивание и приготовление композиции пресс-порошка или литьевого шликера, формование заготовки прессованием порошка в пресс-форме или литьем шликера, термообработку при температуре 800-1100oC и охлаждение заготовки. При этом порошковая композиция включает следующие компоненты, мас. %: отходы стекла - 90-92, отходы керамики - 8-10 и поливиниловый спирт - 8-12.
Description
Изобретение относится к утилизации и вторичному использованию отходов производства и бытовых отходов, в частности, боя стекла и керамики, и может быть использовано преимущественно при изготовлении изделий типа строительной керамики, плитки, майолики, смальты и т.п, а также изделий, подверженных при эксплуатации повышенному химическому, термическому и т.п. воздействию, в частности, изделий типа труб, втулок и т.п.
Известны различные способы изготовления изделий из отходов стекла и керамики по керамической технологии полусухого формования.
Известен способ изготовления изделий типа отделочной плитки путем механического измельчения боя стекла и керамики, их смешивания, приготовления пресс-порошка, прессования в пресс-форме и обжига с использованием состава пресс-порошка, мас. отходов стекла до 35, отходов керамики до 65, глины до 8 [1]
Вместо глины могут вводиться отходы сухих необработанных абразивных изделий с содержанием стекла 15-20% в количестве до 30 мас.
Вместо глины могут вводиться отходы сухих необработанных абразивных изделий с содержанием стекла 15-20% в количестве до 30 мас.
Обжиг производят при температуре 960-1050oC.
Известен также аналогичный способ изготовления изделий из отходов стекла и керамики с содержанием стекла до 30 мас. и температурой обжига в зависимости от состава стекла 950-1060oC [2]
Общим для известных способов такого вида является введение в состав пресс-порошка в качестве основной массы керамики и малое содержание стекла, связанное с тем, что повышение боя стекла до 40 мас. приводит к опасным деформациям при температурах, обжиг при которых не позволяет достичь необходимых физико-механических показателей изделий [2]
В условиях, когда основную массу композиции составляет керамика, а стекло является лишь связующим или цементирующим компонентом и не происходит закристаллизирования или другой реструктуризации стекла, обеспечивающих эффективное изменение качественных показателей материала, как, например, у ситаллов, изделия обладают низкими физико-химическими свойствами, в частности, устойчивостью к разрушению при динамических нагрузках и колебаниях температур, прочностью на изгиб, устойчивостью к агрессивным средам и др.
Общим для известных способов такого вида является введение в состав пресс-порошка в качестве основной массы керамики и малое содержание стекла, связанное с тем, что повышение боя стекла до 40 мас. приводит к опасным деформациям при температурах, обжиг при которых не позволяет достичь необходимых физико-механических показателей изделий [2]
В условиях, когда основную массу композиции составляет керамика, а стекло является лишь связующим или цементирующим компонентом и не происходит закристаллизирования или другой реструктуризации стекла, обеспечивающих эффективное изменение качественных показателей материала, как, например, у ситаллов, изделия обладают низкими физико-химическими свойствами, в частности, устойчивостью к разрушению при динамических нагрузках и колебаниях температур, прочностью на изгиб, устойчивостью к агрессивным средам и др.
Известен способ изготовления изделий из отходов стекла и керамики с усилением стеклокерамической матрицы волокном SiC [3] игольчатыми кристаллами [4] в частности, за счет смешивания порошка натриево-кальциевого силикатного стекла с промотором образования игольчатых кристаллов, выбранным из карбонатов, гидроксидов и нитридов щелочных и щелочноземельных металлов.
Известные способы [3,4] позволяют лишь незначительно улучшить некоторые физико-механические свойства изделия и при этом связаны со значительным усложнением и удорожанием технологического процесса.
Известны наиболее близкие к заявляемому техническому решению, выбранные в качестве ближайшего аналога способ и композиция для получения декоративно-облицовочного материала из отходов стекольного и керамического производства, включающие в себя механическое измельчение отходов стекла и керамики до фракции 0,1-5 мм, их смешивание с добавлением песка и получение пресс-порошка, засыпку порошка в формы с нанесением верхнего декоративного слоя в виде гранул фракции 5-10 мм из отходов прозрачного стекла, например оконного, и термообработку в туннельной печи с последующим постепенным охлаждением [5]
При этом порошковая композиция имеет состав, мас. песок 2-5, стеклобой 75-93, измельченная керамика остальное, и термообработку проводят при температуре 880-940oC.
При этом порошковая композиция имеет состав, мас. песок 2-5, стеклобой 75-93, измельченная керамика остальное, и термообработку проводят при температуре 880-940oC.
При термообработке в печи при указанном диапазоне температур происходит спекание стеклофазы без расплавления компонентов песка и керамики основного слоя, которая играет роль стеклоцементного связующего для песка и керамики, и расплавление стекла верхнего слоя, которое при постепенном охлаждении частично кристаллизуется.
Несмотря на преимущественное содержание в составе композиции стеклофазы (75-93 мас.), в используемом диапазоне температур снижение вязкости материала до опасного, вызывающего деформацию изделия уровня не происходит. Достигается некоторое улучшение физико-механических свойств (прочность на изгиб σизг 120-129 кг/см2 и прочность сжатия σсж 130-177 кг/см2. Частично кристаллизованный прозрачный слой образует покрытие, повышающее качество декоративной плитки.
Недостатком известного способа изготовления изделий из отходов стекла и керамики является практическое сохранение керамической технологии полусухого формования основного слоя, которая не обеспечивает достаточно высоких физико-механических и химических свойств изделиям, необходимых, например, для изделий типа втулок, труб и т.п. для агрессивных средств химических производств.
Задачей изобретения является разработка способа изготовления изделий из отходов стекла и керамики, который за счет реструктурирования компонентов, преимущественно стекла, обеспечивал бы изделиям повышенные физико-механические и химические показатели.
Задача решается за счет того, что при использовании существенных признаков известного способа изготовления изделий из отходов стекла и керамики, включающего механическое измельчение этих отходов, их смешивание и приготовление композиции пресс-порошка или литьевого шликера, формование заготовки прессованием порошка в пресс-форме или литьем шликера, термообработку и охлаждение заготовки, в соответствии с изобретением порошковая композиция включает, мас. отходы стекла 90-92, отходы керамики 8-10 и в качестве добавки в мас. к массе порошка поливиниловый спирт - 8-10, а термообработку ведут при температуре 800-1100oC, обеспечивающей в зависимости от состава стекла его закристаллизирование.
При формовании заготовок из порошковой композиции, включающей в качестве основной фазы (90 мас. и более) стеклофазу и термообработку заготовок обжигом при температуре 800-1100oC с последующим постепенным охлаждением, частицы порошкообразно измельченной керамики играют роль не наполнителя в стеклоцементной массе, а роль центров кристаллизации, на которых происходит рост кристаллов стеклянной фазы. При этом в процессе закристаллизовывания стекла происходит реструктурирование стеклянной фазы с получением стеклокристаллизованного материала, близкого к ситаллам, которые по сравнению с обычной стеклокерамикой характеризуются повышенными, иногда на порядок, физико-механическими показателями, такими как прочность на изгиб и сжатие, устойчивость к химическому воздействию, в частности, к агрессивным средам, устойчивость к термическому воздействию. Это позволяет изготавливать из отходов стекла и керамики такие изделия, как трубы, втулки и т.п. для химических и других производств, требующих повышенной механической, химической и термической устойчивости.
Предлагаемый способ включает:
размол в шаровой мельнице или конусной инерционной установке отходов стекла до удельной поверхности 4000-7000 см2/г и отходов керамики до удельной поверхности 5000-7000 см2/г;
приготовление путем смешивания с помощью стандартных механических устройств порошковой композиции с содержанием компонентов, мас. отходов стекла 90-92, отходов керамики 8-10;
введение в порошковую смесь в виде добавки поливинилового спирта в количестве 10 мас. к массе порошка;
изготовление пресс-формы для прессования требуемого изделия;
прессование на гидропрессе 3- или 5-7-тонном;
размещение отпрессованных заготовок на алундовые лодочки;
термообработку отпрессованных заготовок в печи в виде обжига в обычной окислительной среде при температуре 800-1100oC.
размол в шаровой мельнице или конусной инерционной установке отходов стекла до удельной поверхности 4000-7000 см2/г и отходов керамики до удельной поверхности 5000-7000 см2/г;
приготовление путем смешивания с помощью стандартных механических устройств порошковой композиции с содержанием компонентов, мас. отходов стекла 90-92, отходов керамики 8-10;
введение в порошковую смесь в виде добавки поливинилового спирта в количестве 10 мас. к массе порошка;
изготовление пресс-формы для прессования требуемого изделия;
прессование на гидропрессе 3- или 5-7-тонном;
размещение отпрессованных заготовок на алундовые лодочки;
термообработку отпрессованных заготовок в печи в виде обжига в обычной окислительной среде при температуре 800-1100oC.
Температуру обжига для конкретных изделий в указанных пределах выбирают опытным путем в зависимости от кривой вязкости используемых отходов стекла и требований к физико-механическим и химическим показателям, т.е. необходимости уровня кристаллизации стеклофазы.
Для изделий типа труб, втулок и т.п. которые не могут быть изготовлены способом полусухого прессования в пресс-формах, может быть использован другой способ формования, в частности, путем приготовления литьевого шликера из порошковой композиции и горючего литья под давлением. При этом используют процесс обжига такой же, как для отпрессованных заготовок.
Испытания опытных образцов изделий, выполненных в соответствии с заявляемым способом, показало, что в зависимости от марки стекла и температурного режима обжига предел прочности на изгиб σизг 1100-1500 кг/см2 и предел прочности сжатия σсж 3600-4000 кг/см2, что приблизительно на порядок выше показателей ближайшего аналога.
В отношении устойчивости к агрессивным средам и других химических свойств выполненные заявленным способом изделия приближаются к ситаллам, имеющим повышенные по сравнению с обычной стеклокерамикой показатели.
По сравнению с известными способами получения материалов типа ситаллов и изготовления из них изделий, предлагаемый способ является значительно менее сложным и трудоемким, а также дешевым, так как использует отходы производства, и полностью решает задачу, стоящую перед изобретением.
Заявляемое техническое решение на настоящее время неизвестно в Российской Федерации и за границей и отвечает требованиям критерия "новизна"; оно является оригинальным, не вытекает очевидным образом из существующего уровня техники и отвечает требованиям критерия "изобретательский уровень"; может быть реализовано промышленным способом с использованием известных технических средств, технологий и материалов и отвечает требованиям критерия "промышленная применимость".
Claims (1)
- Способ изготовления изделия из отходов стекла и керамики, включающий в себя механическое измельчение этих отходов, их смешивание и приготовление композиции пресс-порошка или литьевого шликера, формование заготовки прессованием порошка в пресс-форме или литьем шликера, термообработку и охлаждение заготовки, отличающийся тем, что порошковая композиция включает в себя, мас.Отходы стекла 90 92
Отходы керамики 8 10
в качестве добавки в мас. к массе порошка
Поливиниловый спирт 8 12
а термообработку ведут при 800 1100oС, обеспечивающей в зависимости от состава стекла его закристаллизование при охлаждении.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96102788A RU2101239C1 (ru) | 1996-02-09 | 1996-02-09 | Способ изготовления изделий из отходов стекла и керамики |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96102788A RU2101239C1 (ru) | 1996-02-09 | 1996-02-09 | Способ изготовления изделий из отходов стекла и керамики |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2101239C1 true RU2101239C1 (ru) | 1998-01-10 |
RU96102788A RU96102788A (ru) | 1998-01-27 |
Family
ID=20176853
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96102788A RU2101239C1 (ru) | 1996-02-09 | 1996-02-09 | Способ изготовления изделий из отходов стекла и керамики |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2101239C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2704991C1 (ru) * | 2018-12-27 | 2019-11-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Трест" | Способ изготовления изделий из отходов стекла |
-
1996
- 1996-02-09 RU RU96102788A patent/RU2101239C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Циммерманис Ф.Х., Максименко Л.Л. Стеклокерамические плитки для наружной и внутренней отделки зданий. Строительные материалы, 1985, N 8, с. 23. Циммерманис Ф.Х., Тумашов В.Т. Облицовочные материалы из отходов керамики и стекла. Стекло и керамика, 1988, N 2, с. 15. US, патент, 5214004, кл. C 03 C 10/06, C 03 C 14/00, 1993. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2704991C1 (ru) * | 2018-12-27 | 2019-11-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Трест" | Способ изготовления изделий из отходов стекла |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5015606A (en) | Lightweight ceramic material for building purposes | |
US5583079A (en) | Ceramic products, of glass, fly ash and clay and methods of making the same | |
US3501323A (en) | Method of manufacturing building structural and paving products using a calcium silicate hydrate bonding matrix | |
KR900003320B1 (ko) | 세라믹 발포체 및 그 제조법 | |
US4297309A (en) | Process of using and products from fume amorphous silica particulates | |
CN100378027C (zh) | 一种多孔莫来石陶瓷材料的制备方法 | |
KR20080077002A (ko) | 응고성 복합재를 위한 다기능성 조성물 및 조성물의 제조방법 | |
US20100117273A1 (en) | Process for hot-forging synthetic ceramic | |
JP2777246B2 (ja) | セラミック板材製品およびその製造方法 | |
US3992213A (en) | Heterogeneous refractory compounds | |
EP2752394B1 (en) | Method for manufacturing glass-ceramic composite | |
WO1993000309A1 (en) | Process for producing silica brick | |
RU2101239C1 (ru) | Способ изготовления изделий из отходов стекла и керамики | |
CN114956777B (zh) | 一种矿物熔融直接浇铸结晶微孔成石工艺 | |
RU2170715C2 (ru) | Способ получения изделий из спеченного стеклокристаллического материала литийалюмосиликатного состава | |
US11299426B2 (en) | Process for manufacturing agglomerated stone slab | |
RU2704991C1 (ru) | Способ изготовления изделий из отходов стекла | |
RU2085534C1 (ru) | Способ изготовления кирпича, блоков, фасадных плиток, плиток внутренней облицовки стен | |
EP3898538B1 (en) | Method for manufacturing slab articles from a base mix, glass frit for manufacturing the base mix and slab articles so obtained | |
KR102117863B1 (ko) | 슬래그 및 석분을 함유하는 고강도 대리석 패널 및 이의 제조방법. | |
KR940000722B1 (ko) | 다층 발포유리 제조방법 | |
US3700472A (en) | Acid resistant basalt-clay product and slip casting process | |
CN118108482A (zh) | 一种添加含镁橄榄石的钙镁烧结助剂制备高强度建筑陶瓷坯体的方法 | |
RU2124488C1 (ru) | Способ изготовления керамических изделий | |
RU2020139C1 (ru) | Композиция для получения основного слоя декоративно-облицовочного материала |