RU2119468C1 - Method of removing sulfate salting out products on ceramic facing article surface - Google Patents
Method of removing sulfate salting out products on ceramic facing article surface Download PDFInfo
- Publication number
- RU2119468C1 RU2119468C1 RU96113266A RU96113266A RU2119468C1 RU 2119468 C1 RU2119468 C1 RU 2119468C1 RU 96113266 A RU96113266 A RU 96113266A RU 96113266 A RU96113266 A RU 96113266A RU 2119468 C1 RU2119468 C1 RU 2119468C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- efflorescence
- mixture
- clay
- charge
- salting out
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и позволяет получать керамические изделия (керамические кирпич, камни, блоки, черепицу, плитку) преимущественно на основе красножгущихся глин. The invention relates to the building materials industry and allows to obtain ceramic products (ceramic bricks, stones, blocks, tiles, tiles) mainly on the basis of red-burning clays.
Одним из основных источников образования высолов на поверхности керамических изделий являются растворимые сульфатные соли в составе формовочной массы. В процессе сушки водорастворимые соли выносятся влагой на поверхность сырца, где и отлагаются. При обжиге они закрепляются на поверхности и становятся заметными на фоне естественной окраски черепка в виде белых и цветных пятен, делая лицевые поверхности изделий неоднотонными. One of the main sources of efflorescence on the surface of ceramic products is soluble sulfate salts in the molding composition. During the drying process, water-soluble salts are carried out by moisture to the surface of the raw material, where they are deposited. During firing, they are fixed on the surface and become noticeable against the background of the natural color of the crock in the form of white and colored spots, making the front surfaces of the products non-uniform.
Известен способ устранения сульфатных высолов [1], предусматривающий введение добавки тонкомолотого кварцевополевошпатового песка, измельченного в вибромельнице, в количестве 10-15% совместно с угольной пылью (6-7 мас.%) или без нее. A known method of eliminating sulfate efflorescence [1], involving the introduction of additives of finely ground quartz feldspar sand, crushed in a vibratory mill, in an amount of 10-15% with or without coal dust (6-7 wt.%).
Недостатки данного способа: не обеспечивает полного устранения высолов, а только уменьшает их; имеет ограниченную область применения только для лессов и лессовидных пород. The disadvantages of this method: does not provide a complete elimination of efflorescence, but only reduces them; has a limited scope only for loess and loesslike rocks.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ предотвращения сульфатных высолов за счет введения в шихту соединений бария (прототип) [2], связывающих содержащиеся в формовочной массе растворимые сульфатные соли в нерастворимую соль сернокислого бария. The closest in technical essence and the achieved effect is a method of preventing sulfate efflorescence by introducing barium compounds into the charge (prototype) [2], which bind soluble sulfate salts contained in the molding mass into an insoluble salt of barium sulfate.
В качестве барийсодержащих добавок применяют разные соединения: BaCO3, Ba(HCO3)2, Ba(OH)2 • 8H2O, BaCl2 • 2H2O, BaF2 и др., которые в формовочную массу вводятся в виде сухого порошка или в виде суспензий с водой затворения. Лучшие результаты получены при введении добавки в виде тонкой однородной суспензии [3] . Барийсодержащие добавки взаимодействуют с растворимыми солями, например, по следующим реакциям:
CaSO4 + BaCO3 _______→ BaSO4 + CaCO3 (1)
CaSO4+ Ba(OH)2•8H2O __→ BaSO4+ Ca(OH)2 +8H2O (2)
CaSO4+ BaCl2•2H2O __→ BaSO4+ CaCl2+ 2H2O (3)
CaSO4 + BaF _________→ BaSO4 + CaF2 (4)
Образование в ходе реакций новых растворимых соединений [Ca(OH)2, CaCl2, CaF2] не гарантирует отсутствие высолов на поверхности обожженных керамических изделий.Various compounds are used as barium-containing additives: BaCO 3 , Ba (HCO 3 ) 2 , Ba (OH) 2 • 8H 2 O, BaCl 2 • 2H 2 O, BaF 2 , etc., which are introduced into the molding composition as a dry powder or in the form of suspensions with mixing water. The best results were obtained with the introduction of additives in the form of a thin homogeneous suspension [3]. Barium-containing additives interact with soluble salts, for example, in the following reactions:
CaSO 4 + BaCO 3 _______ → BaSO 4 + CaCO 3 (1)
CaSO 4 + Ba (OH) 2 • 8H 2 O __ → BaSO 4 + Ca (OH) 2 + 8H 2 O (2)
CaSO 4 + BaCl 2 • 2H 2 O __ → BaSO 4 + CaCl 2 + 2H 2 O (3)
CaSO 4 + BaF _________ → BaSO 4 + CaF 2 (4)
The formation of new soluble compounds [Ca (OH) 2 , CaCl 2 , CaF 2 ] during the reactions does not guarantee the absence of efflorescence on the surface of fired ceramic products.
В присутствии CaCO3 в глиномассе может происходить следующая обменная реакция с образованием BaCO3:
При этом BaCO3 может сплавиться с черепком, а CaSO4 - образовать высолы на обоженном кирпиче. Следовательно, введение солей бария в глины с высоким содержанием карбонатов нецелесообразно.In the presence of CaCO 3 in the clay mass, the following metabolic reaction can occur with the formation of BaCO 3 :
At the same time, BaCO 3 can fuse with the shard, and CaSO 4 can form efflorescence on fired brick. Therefore, the introduction of barium salts in clay with a high content of carbonates is impractical.
Общим недостатками данного способа являются: ограниченная область применения, т. к. добавка солей бария не дает должного эффекта для глинистых пород с большим содержанием карбоната кальция [2, 4, 5]; имеется вторичное загрязнение окружающей среды при обжиге за счет диссоциации, например, CaCl2, CaF2 (3,4) и выделения хлоридов и фторидов; возможно образование вторичных высолов за счет образования новых растворимых соединений, например, Ca(OH)2 (2).Common disadvantages of this method are: limited scope, since the addition of barium salts does not give the desired effect for clay rocks with a high content of calcium carbonate [2, 4, 5]; there is secondary environmental pollution during firing due to dissociation, for example, CaCl 2 , CaF 2 (3,4) and the release of chlorides and fluorides; secondary efflorescence is possible due to the formation of new soluble compounds, for example, Ca (OH) 2 (2).
Кроме того, разные способы введения добавок имеют свои недостатки: при использовании сухого порошка не достигается равномерно его распределение в массе, что приводит к образованию местных высолов на поверхности изделий или к перерасходу добавки; при введении добавки в виде суспензии осложняется технология за счет дополнительного приготовления ее и стабилизации. In addition, different methods of introducing additives have their drawbacks: when using a dry powder, its distribution in the mass is not evenly achieved, which leads to the formation of local efflorescences on the surface of the products or to excessive consumption of additives; when introducing an additive in the form of a suspension, the technology is complicated due to its additional preparation and stabilization.
Целью изобретения является полное устранение высолов на керамических облицовочных изделиях, изготовленных из формовочной массы, содержащей соли растворимых сульфатов, на основе любого глинистого сырья. The aim of the invention is the complete elimination of efflorescence on ceramic cladding products made from a molding material containing soluble sulfate salts, based on any clay raw materials.
Указанная цель достигается тем, что в способе, включающем введение в шихту добавки, связывающей содержащиеся в формовочной массе растворимые сульфатные соли в нерастворимые соединения, формование, сушку и обжиг, в качестве добавки используют высокоглиноземистый цемент (ВГЦ) в количестве 0,5 - 2,0 мас.% от массы шихты (глины, глиносодержащего сырья или смеси глиносодержащего сырья и отощителя). This goal is achieved by the fact that in the method comprising introducing into the mixture additives that bind the soluble sulfate salts contained in the molding material into insoluble compounds, molding, drying and firing, high-alumina cement (VHC) in an amount of 0.5 - 2 is used as an additive, 0 wt.% By weight of the mixture (clay, clay-containing raw materials or a mixture of clay-containing raw materials and a detergent).
Устранение высолов обеспечивается за счет следующих факторов. Растворимые соли сульфатов в воде диссоциируют, например, на CaSO4 _____→ Ca2+ + SO
Взаимодействуя таким образом с растворимыми сульфатами, гидроалюминаты будут задерживать соли во внутренних слоях изделий, не допуская образования высолов на поверхности. С учетом молекулярных масс взаимодействующих по реакции (6) компонентов - 201 и 288, для образования гидросульфоалюмината кальция, содержание вводимых алюминатов должно приближаться к содержанию в шихте. В ходе этой реакции не образуются новые растворимые соединения - источники вторичных высолов. Побочным продуктом является аморфный Al(OH)3, который улучшает технологические параметры за счет расширения интервала спекания.The elimination of efflorescence is ensured by the following factors. Soluble sulfate salts in water dissociate, for example, on CaSO 4 _____ → Ca 2+ + SO
Interacting in this way with soluble sulfates, hydroaluminates will retain salts in the inner layers of the products, preventing the formation of efflorescence on the surface. Taking into account the molecular masses of the components interacting by reaction (6), 201 and 288, for the formation of calcium hydrosulfoaluminate, the content of the introduced aluminates should approach the content in the charge. In the course of this reaction, no new soluble compounds are formed - sources of secondary efflorescence. Amorphous Al (OH) 3 , which improves process parameters by extending the sintering interval, is a by-product.
Сопоставимый анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного введением нового компонента ВГЦ. Признаки заявляемого решения не совпадают с признаками известного решения (табл. 1). Благодаря отличиям решения достигается новый положительный эффект, выраженный в полном устранении высолов на поверхности керамических облицовочных изделий, изготовленных из любого глинистого сырья. A comparable analysis with the prototype shows that the inventive method differs from the known introduction of a new component of the HCV. The signs of the proposed solutions do not coincide with the signs of the known solutions (table. 1). Thanks to the differences in the solution, a new positive effect is achieved, expressed in the complete elimination of efflorescences on the surface of ceramic cladding products made from any clay raw materials.
Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.
Из глины, глиносодержащего сырья или смеси глиносодержащего сырья и отощителя готовят шихту, вводя в нее технологическую добавку ВГЦ, перерабатывают ее по традиционной технологии и способом пластического формования готовят, например, кирпич, сушат его и обжигают. A mixture is prepared from clay, clay-containing raw materials, or a mixture of clay-containing raw materials and a detergent, introducing a VHC technological additive into it, it is processed according to traditional technology and, for example, brick is prepared by plastic molding, dried and fired.
Примеры экспериментальной проверки. Examples of experimental verification.
Пример 1. Example 1
На Чапаевском кирпичном заводе Самарской обл. изготавливают лицевой керамический кирпич из шихты следующего состава, мас.%:
78% - беложгущейся глины (г. Чапаевск);
22% - красножгущейся глины Воздвиженского месторождения.At the Chapaevsky brick factory in the Samara region. make the front ceramic brick from a mixture of the following composition, wt.%:
78% - white-burning clay (Chapaevsk);
22% of the red-burning clay of the Vozdvizhenskoye deposit.
Обе глины имеют значительное содержание карбонатов, содержание которых подтверждается интенсивным вскипанием при действии HCl. На поверхности кирпича имеются высолы за счет наличия сульфатов в сырьевой шихте. Химические составы сырьевых компонентов приведены в табл. 2. Общее содержание сульфатов в пересчете на SO3 в шихте составляет ≈ 1%. В сырьевую шихту заводского состава вводили ВГЦ Подольского завода марки 400 в количестве от 0,5 до 3% от массы шихты. Шихту тщательно перемешивали, увлажняли до формовочной влажности, и, после суточного вылеживания, формовали пластическим способом образцы - плиточки размеров 60x30x10 мм. После сушки в естественных условиях образцы обжигали в лабораторной электрической печи (в окислительной среде) при температуре 950oC. Режим обжига: подъем температуры - 7 ч, выдержка при максимальной температуре - 1 ч, охлаждение до 50oC - 15 ч. Анализ высолов после обжига проводили визуально. В табл. 3 приведены показатели степени устранения высолов на поверхности в зависимости от состава. Как видно из таблицы, при введении 1-3% ВГЦ (100 - 300% ВГЦ от содержания SO3) высолы на поверхности кирпича полностью устранены. Введение BaCO3 (прототип) только уменьшает интенсивность образования высолов, т.к. в сырье содержится много карбонатных примесей и включений.Both clays have a significant carbonate content, the content of which is confirmed by intense boiling under the action of HCl. There are efflorescences on the surface of the brick due to the presence of sulfates in the raw material charge. The chemical compositions of the raw materials are given in table. 2. The total sulfate content in terms of SO 3 in the mixture is ≈ 1%. VGTs of the Podolsky plant of brand 400 was introduced into the raw material charge of the factory composition in an amount of 0.5 to 3% by weight of the charge. The mixture was thoroughly mixed, moistened to a molding moisture, and, after daily aging, plastic samples were formed - tiles 60x30x10 mm in size. After drying under natural conditions, the samples were fired in a laboratory electric furnace (in an oxidizing environment) at a temperature of 950 o C. Firing mode: temperature rise - 7 hours, holding at maximum temperature - 1 hour, cooling to 50 o C - 15 hours. Analysis of efflorescence after firing was carried out visually. In the table. 3 shows indicators of the degree of elimination of efflorescence on the surface, depending on the composition. As can be seen from the table, with the introduction of 1-3% VHC (100 - 300% VHC of the content of SO 3 ) efflorescence on the surface of the brick is completely eliminated. The introduction of BaCO 3 (prototype) only reduces the intensity of efflorescence, because the feed contains many carbonate impurities and inclusions.
Пример 2. Example 2
На Тольяттинском кирпичном заводе лицевой керамический кирпич изготавливают из следующей шихты, мас.%:
35% беложгущейся глины (г. Чапаевск Самарской обл.);
58% глины Даниловского месторождения;
7% фосфорного шлака.At the Togliatti brick factory, front ceramic bricks are made from the following mixture, wt.%:
35% of white-burning clay (Chapaevsk, Samara region);
58% clay Danilovskoye deposits;
7% phosphorus slag.
Глина Даниловского месторождения содержит карбонатные примеси и включения. Химический состав приведен в табл. 2. Общее содержание сульфатов в шихте в пересчете на SO3 составляет 0,78%
Составы шихт, способ формирования, сушки и обжига аналогичны изложенным в примере 1. Результаты представлены в табл. 3. Как видно из таблицы, при введении 0,78 - 3,0% ВГЦ (100-256% ВГЦ от содержания SO3 в шихте) высолы полностью устранены. Введение BaCO3 (прототип) только уменьшает интенсивность образования высолов, что связано с наличием в сырье карбонатных примесей и включений.Clay of the Danilovsky deposit contains carbonate impurities and inclusions. The chemical composition is given in table. 2. The total content of sulfates in the mixture in terms of SO 3 is 0.78%
The compositions of the charges, the method of formation, drying and firing are similar to those described in example 1. The results are presented in table. 3. As can be seen from the table, with the introduction of 0.78 - 3.0% HCV (100-256% HCV of the content of SO 3 in the charge), the efflorescence is completely eliminated. The introduction of BaCO 3 (prototype) only reduces the intensity of efflorescence formation, which is associated with the presence of carbonate impurities and inclusions in the feed.
Полученные данные позволяют утверждать, что добавка ВГЦ полностью устраняет высолы и оптимальным количеством является 0,5 - 2,0 мас.%. The data obtained suggest that the addition of VHC completely eliminates efflorescence and the optimal amount is 0.5 - 2.0 wt.%.
Источники информации:
1. 147514 (СССР), кл. 80в, 1201. Способ изготовления обожженного кирпича из лессов и лессовидных пород/ С.Ф.Лозицкий, К.Ш.Шатемиров. - Бюл. N 10 // Бюллетень изобретений, 1962.Sources of information:
1. 147514 (USSR), cl. 80c, 12 01 . A method of manufacturing burnt bricks from loesses and loesslike rocks / S.F. Lozitsky, K.Sh. Shatemirov. - Bull.
2. Зальманг Г. Физико-химические основы керамики. -М.:Госстройиздат, 1959, - С. 90-91. 2. Zalmang G. Physical and chemical foundations of ceramics. -M.: Gosstroyizdat, 1959, - S. 90-91.
3. Адамова Ю.С., Шапошникова А.Н., Причины появления выцветов на облицовочных изделиях // Труды НИИСтройкерамики. М., 1952, вып. 6, с. 22-48. 3. Adamova Yu.S., Shaposhnikova AN, Reasons for the appearance of fading on the facing products // Transactions of NIISstrokeramiki. M., 1952, no. 6, p. 22-48.
4. Философов П. С. Сульфатная коррозия керамических изделий // Местные строительные материалы, 1947, N 6. 4. Filosofov P. S. Sulfate corrosion of ceramic products // Local building materials, 1947,
5. Соколов Я. А., Якопсон Т.С., Большухин В.П. Использование баритовых отходов для связывания растворимых солей в глинах // Стекло и керамика, 1965, N 10, с.35-37. 5. Sokolov Ya. A., Yakopson TS, Bolshukhin VP The use of barite waste for binding soluble salts in clays // Glass and Ceramics, 1965,
6. Кузнецова Т.В. Алюминатные и сульфоалюминатные цементы. - М.: Стройиздат, 1986, с.39,50. 6. Kuznetsova T.V. Aluminate and sulfoaluminate cements. - M.: Stroyizdat, 1986, p. 39.50.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96113266A RU2119468C1 (en) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | Method of removing sulfate salting out products on ceramic facing article surface |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96113266A RU2119468C1 (en) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | Method of removing sulfate salting out products on ceramic facing article surface |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2119468C1 true RU2119468C1 (en) | 1998-09-27 |
RU96113266A RU96113266A (en) | 1998-10-20 |
Family
ID=20182645
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96113266A RU2119468C1 (en) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | Method of removing sulfate salting out products on ceramic facing article surface |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2119468C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2597213C1 (en) * | 2015-09-21 | 2016-09-10 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Ceramic mixture for making bricks |
RU2619567C1 (en) * | 2016-05-04 | 2017-05-16 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Ceramic mass for brick production |
-
1996
- 1996-07-02 RU RU96113266A patent/RU2119468C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Зальманг Г. Физико-химические основы керамики. - М.: Госстройиздат, 1959, с. 90 - 91. Адамова Ю.С. и др. Причины появления выцветов на облицовочных изделиях. Труды НИИСТРОЙКЕРАМИКИ. - М., 1952, вып.6, с.22-48. Философов П.С. и др. Сульфатная коррозия керамических изделий. Местные строительные материалы, 1947, N 6. Соколов Я.А. и др. Использование баритовых отходов для связывания растворимых солей в глинах. Стекло и керамика, 1965, N 10, с.35 - 37. Кузнецова Т.В. Алюминатные и сульфоалюминатные цементы. - М.: Стройиздат, 1986, с. 39,50. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2597213C1 (en) * | 2015-09-21 | 2016-09-10 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Ceramic mixture for making bricks |
RU2619567C1 (en) * | 2016-05-04 | 2017-05-16 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Ceramic mass for brick production |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0476031B1 (en) | Very early setting ultra high early strength cement | |
US4066471A (en) | Constructional cement | |
EP0650940B1 (en) | Inorganic hardening composition | |
US5073198A (en) | Method of preparing building materials | |
KR20120057616A (en) | Additives for a hydraulic binder based on a belite-calcium- sulphoaluminate-ferrite clinker | |
RU2119468C1 (en) | Method of removing sulfate salting out products on ceramic facing article surface | |
US4220475A (en) | Raw mix for producing Portland cement clinker | |
US20100193986A1 (en) | Processing method for waste residue produced by burning and desulfurizing oil dregs | |
KR100544062B1 (en) | Crack inhibitor for cement mortar | |
RU2161596C2 (en) | Method of eliminating sulfate salted-out areas on surface of facing ceramic products | |
KR20210092729A (en) | Method for producing hydraulic binder | |
RU2137731C1 (en) | Raw mix for fabrication of ceramic products | |
CA2298328C (en) | Hydrated calcium aluminate based expansive admixture | |
KR100473642B1 (en) | a Method for Manufacturing Aluminate Clinker and Cement using a By-Product Steel and By-Plaster | |
US3748158A (en) | Refractory aluminous cements | |
Shatov et al. | Potential utilizations of soda production wastes | |
SU833828A1 (en) | Method of brick leaching based on red-annealed clays | |
RU2431622C1 (en) | Method to produce binder | |
SU1293138A1 (en) | Method of producing portland cement clinker | |
JP3461019B2 (en) | Environmentally friendly hydraulic composition and method for producing the same | |
RU2232735C1 (en) | Raw meal for manufacturing masonry products | |
RU2746607C2 (en) | Method for making facing ceramic articles | |
SU1765135A1 (en) | Composition for production of building articles | |
RU2125545C1 (en) | Binding agent | |
SU1299996A1 (en) | Method for producing lower-base clinker |