RU2148043C1 - Raw mixture and method of manufacturing nonfired light-weight filler - Google Patents

Raw mixture and method of manufacturing nonfired light-weight filler Download PDF

Info

Publication number
RU2148043C1
RU2148043C1 RU98110251A RU98110251A RU2148043C1 RU 2148043 C1 RU2148043 C1 RU 2148043C1 RU 98110251 A RU98110251 A RU 98110251A RU 98110251 A RU98110251 A RU 98110251A RU 2148043 C1 RU2148043 C1 RU 2148043C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
crystalline silicon
liquid glass
fly ash
screening
mixture
Prior art date
Application number
RU98110251A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU98110251A (en
Inventor
Т.Н. Радина
Ю.П. Карнаухов
А.В. Евсин
Д.С. Сазонов
Д.В. Ульянов
Original Assignee
Братский Индустриальный Институт
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 Братский Индустриальный Институт filed Critical Братский Индустриальный Институт
Priority to RU98110251A priority Critical patent/RU2148043C1/en
Publication of RU98110251A publication Critical patent/RU98110251A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2148043C1 publication Critical patent/RU2148043C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/02Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
    • C04B18/021Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates agglomerated by a mineral binder, e.g. cement
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B12/00Cements not provided for in groups C04B7/00 - C04B11/00
    • C04B12/04Alkali metal or ammonium silicate cements ; Alkyl silicate cements; Silica sol cements; Soluble silicate cements
    • 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

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

FIELD: manufacture of building materials. SUBSTANCE: binding agent utilized is liquid glass prepared by hydrothermally treating, at 80-90 C and atmospheric pressure, suspension of microsilica (crystalline silicon production waste) with caustic and, additionally, pore-forming additive: undersized crystalline silicon. Such liquid glass (64.5-68.9%) together with undersized crystalline silicon (3.5-9.8%) are combined with heat- and-power station entrainment (25.7-27.6%) to form granules, which are then subjected to heat treatment at 120-150 C for 1 h. Binding agent and pore-forming additive are preheated to 50-60 C. EFFECT: reduced loose density and water absorbing, increased compression strength, and simplified manufacture technology. 2 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к композиции на основе жидкого стекла, и может быть использовано в производстве безобжигового легкого заполнителя. The invention relates to the production of building materials, in particular to a composition based on liquid glass, and can be used in the manufacture of non-fired lightweight aggregate.

Известна сырьевая смесь для получения безобжигового заполнителя, включающая жидкое стекло, золу ТЭС, шламовые отходы асбесто-цементного производства и пыль электрофильтров цементного производства /1/. Known raw material mixture to obtain a non-fired aggregate, including liquid glass, ash TPP, sludge waste from asbestos-cement production and dust from electrostatic precipitators of cement production / 1 /.

Наиболее близким аналогом к предлагаемой сырьевой смеси и способу получения безобжигового легкого заполнителя является смесь для безобжигового зольного гравия /2/, включающая золу-унос, вяжущее вещество и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:
зола-унос - 41,7 - 50,0
портландцемент - 8,3 - 10,0
вода - 40,0 - 50,0
и способ получения безобжигового зольного гравия, который осуществляют в следующей последовательности: приготавливают сырьевую смесью, которую затем подвергают помолу, равномерному увлажнению, грануляции в тарельчатых или барабанных грануляторах, термической обработке (подогрев с частичной подсушкой сырцовых гранул) и термовлажностной обработке.
The closest analogue to the proposed raw material mixture and a method for producing an unburned lightweight aggregate is a mixture for unburned fly ash gravel / 2 /, including fly ash, astringent and water in the following ratio of components, wt.%:
fly ash - 41.7 - 50.0
Portland cement - 8.3 - 10.0
water - 40.0 - 50.0
and a method for producing non-calcined fly ash gravel, which is carried out in the following sequence: they prepare a raw material mixture, which is then subjected to grinding, uniform wetting, granulation in dish or drum granulators, heat treatment (heating with partial drying of raw granules) and heat and moisture treatment.

Известно также, что с целью повышения прочности гравия, снижения стоимости и сокращения длительности изготовления золу с водой в соотношении 1 : (0,8 - 1,2) нагревают до 70 - 95oC, а перемешивание осуществляют в течение 5 - 10 минут /3/.It is also known that in order to increase the strength of gravel, reduce costs and reduce the duration of the production of ash with water in a ratio of 1: (0.8 - 1.2) is heated to 70 - 95 o C, and mixing is carried out for 5 to 10 minutes / 3 /.

Недостатком известной сырьевой смеси является высокая насыпная плотность безобжигового зольного гравия, повышенное водопоглощение, недостаточно высокая прочность гранул при сжатии, а также сложность и длительность процесса изготовления. A disadvantage of the known raw material mixture is the high bulk density of non-calcined ash gravel, increased water absorption, insufficiently high compressive strength of the granules, and the complexity and duration of the manufacturing process.

Задачей изобретения является снижение насыпной плотности, водопоглощения, повышение прочности при сжатии гранул, а также упрощение технологического процесса изготовления безобжигового легкого заполнителя. The objective of the invention is to reduce bulk density, water absorption, increase the compressive strength of granules, as well as simplifying the manufacturing process of non-calcined lightweight aggregate.

Поставленная задача решается тем, что сырьевая смесь для безобжигового легкого заполнителя, включающая золу-унос ТЭЦ и вяжущее вещество, содержит в качестве вяжущего вещества жидкое стекло из микрокремнезема - отхода производства кристаллического кремния, и дополнительно - порообразующую добавку - отсев кристаллического кремния при следующем соотношении компонентов, мас.%:
зола-унос ТЭЦ - 25,7 - 27,6
указанное жидкое стекло - 64,5 - 68,9
отсев кристаллического кремния - 3,5 - 9,8
Поставленная задача решается также тем, что в способе получения безобжигового легкого заполнителя, включающем приготовление сырьевой смеси и грануляцию и термообработку сырцовых гранул, приготовление сырьевой смеси осуществляют путем предварительного подогрева вяжущего - жидкого стекла из микрокремнезема - отхода производства кристаллического кремния, с порообразующей добавкой - отсевом кристаллического кремния до 50 - 60oC, перемешивания их смеси и золы-уноса ТЭЦ при следующем соотношении компонентов, в мас.%: зола-унос ТЭЦ 25,7 - 27,6, указанное жидкое стекло 64,5 - 68,9, отсев кристаллического кремния 3,5 - 9,8, а термообработку проводят при температуре 120 - 150oC в течение 1 часа.
The problem is solved in that the raw material mixture for an unburned lightweight aggregate, including fly ash from a thermal power station and a binder, contains liquid glass made of silica fume - a waste product of crystalline silicon as a binder, and additionally - a pore-forming additive - screening of crystalline silicon in the following ratio of components , wt.%:
fly ash CHP - 25.7 - 27.6
specified liquid glass - 64.5 - 68.9
screening crystalline silicon - 3.5 - 9.8
The problem is also solved by the fact that in the method for producing an unburned lightweight aggregate, including preparing a raw material mixture and granulating and heat treating raw granules, preparing a raw mixture is carried out by preheating a binder - liquid glass from silica fume - a waste product of crystalline silicon production, with a pore-forming additive - screening crystalline silicon 50 - 60 o C, stirring a mixture thereof and E-fly ash with the following ratio of components, in wt.%: fly ash TPP 25.7 - 27.6, op Goes waterglass 64.5 - 68.9, crystalline riddling silicon 3.5 - 9.8, and heat treatment is performed at a temperature of 120 - 150 o C for 1 hour.

Зола-унос ТЭЦ является продуктом, образующимся в результате сгорания углей Канско-Ачинского бассейна и имеет следующий химический состав, мас.%: SiO2 - 53,42; Al2O3 - 10,71; Fe2O3 - 7,8; MgO - 5,14; CaO - 22,44; CaCO3 - 0,3. Насыпная плотность составляет 0,9 г/см3, удельная поверхность 5234,71 см2/г.Fly ash CHP is a product resulting from the combustion of coal of the Kansko-Achinsk basin and has the following chemical composition, wt.%: SiO 2 - 53.42; Al 2 O 3 - 10.71; Fe 2 O 3 - 7.8; MgO - 5.14; CaO 22.44; CaCO 3 - 0.3. The bulk density is 0.9 g / cm 3 , the specific surface area is 5234.71 cm 2 / g.

Жидкое стекло представляет собой продукт, полученный в результате гидротермальной обработки суспензии микрокремнезема - отхода производства кристаллического кремния - с каустической содой при температуре 80 - 90oC и атмосферным давлении /4/. Силикатный модуль жидкого стекла равен 1, плотность - 1,25 - 1,42 г/см3.Liquid glass is a product obtained by hydrothermal treatment of a suspension of silica fume - a waste product of crystalline silicon - with caustic soda at a temperature of 80 - 90 o C and atmospheric pressure / 4 /. The silicate modulus of liquid glass is 1, the density is 1.25 - 1.42 g / cm 3 .

Отсев кристаллического кремния является отходом при производстве кристаллического кремния, образующимся в виде мелкой фракции с максимальным размером частиц 4 - 5 мм. Screening of crystalline silicon is a waste in the production of crystalline silicon, which is formed in the form of a fine fraction with a maximum particle size of 4 - 5 mm.

Приготовление предлагаемого безобжигового легкого заполнителя заключается в следующем: указанное выше жидкое стекло смешивают с предварительно измельченным до пылевидного состояния отсевом кремния, разогревают до температуры 50 - 60oC и перемешивают с золой-уносом. Полученную сырьевую массу гранулируют в тарельчатом грануляторе и гранулы сушат в сушильном барабане при температуре 120 - 150oC.The preparation of the proposed non-fired lightweight aggregate is as follows: the above liquid glass is mixed with pre-pulverized silicon screenings, heated to a temperature of 50-60 ° C and mixed with fly ash. The resulting raw material mass is granulated in a plate granulator and the granules are dried in a drying drum at a temperature of 120 - 150 o C.

Составы предлагаемой и известной сырьевой смеси указаны в таблице 1, физико-механические показатели безобжигового легкого заполнителя из таких составов - в таблице 2. The compositions of the proposed and known raw mixes are shown in table 1, the physicomechanical parameters of the non-calcined lightweight aggregate from such compositions are shown in table 2.

Как видно из таблицы 2, безобжиговый легкий заполнитель из предлагаемого состава отличается от известного более низкими значениями насыпной плотности, водопоглощения и повышенной прочностью при сжатии. As can be seen from table 2, non-fired lightweight aggregate of the proposed composition differs from the known lower values of bulk density, water absorption and increased compressive strength.

В предлагаемом способе отсутствуют стадии помола сырьевой смеси и тепловлажностной обработки сырцовых гранул, что сокращает количество технологических стадий с 7 - 8 (прототип) до 5-6 и, следовательно, упрощает технологический процесс и уменьшает длительность изготовления безобжигового легкого заполнителя. In the proposed method, there are no stages of grinding the raw mixture and heat and moisture treatment of raw granules, which reduces the number of technological stages from 7-8 (prototype) to 5-6 and, therefore, simplifies the process and reduces the duration of the manufacture of non-fired lightweight aggregate.

Кроме того, использование многотоннажных отходов промышленности (микрокремнезема, золы-уноса ТЭЦ) способствует улучшению экологической ситуации в регионе. In addition, the use of large-tonnage industrial wastes (silica fume, fly ash from thermal power plants) helps to improve the environmental situation in the region.

Источники информации
1. А.с. СССР 1701670, кл. C 04 B 14/04.
Sources of information
1. A.S. USSR 1701670, class C 04 B 14/04.

2. Искусственные пористые заполнители и легкие бетоны на их основе. Справочное пособие под ред. д.т.н., проф. Ю.П.Горлова. - М., Стройиздат, 1987, с. 81. 2. Artificial porous aggregates and lightweight concrete based on them. Reference manual, ed. Doctor of Technical Sciences, prof. Yu.P. Gorlova. - M., Stroyizdat, 1987, p. 81.

3. А.с. СССР 1691345, кл. C 04 B 18/00. 3. A.S. USSR 1691345, class C 04 B 18/00.

4. Патент РФ 2056353, МКИ C 04 B 28/04, опубл. 1994 г., БИ N 8. 4. RF patent 2056353, MKI C 04 B 28/04, publ. 1994, BI N 8.

Claims (1)

1. Сырьевая смесь для безобжигового легкого заполнителя, включающая золу-унос ТЭЦ и вяжущее, отличающаяся тем, что в качестве вяжущего она содержит жидкое стекло их микрокремнезема - отхода производства кристаллического кремния и дополнительно порообразующую добавку - отсев кристаллического кремния при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Зола-унос ТЭЦ - 25,7 - 27,6
Указанное жидкое стекло - 64,5 - 68,9
Отсев кристаллического кремния - 3,5 - 9,8
2. Способ получения безобжигового легкого заполнителя, включающий приготовление сырьевой смеси, грануляцию и термообработку сырцовых гранул, отличающийся тем, что приготовление сырьевой смеси осуществляют путем предварительного подогрева вяжущего - жидкого стекла из микрокремнезема - отхода производства кристаллического кремния с порообразующей добавкой - отсевом кристаллического кремния до 50 - 60oС, перемешивания их смеси и золы-унос ТЭЦ при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Зола-унос ТЭЦ - 25,7 - 27,6
Указанное жидкое стекло - 64,5 - 68,9
Отсев кристаллического кремния - 3,5 - 9,8
а термообработку проводят при 120 - 150oС в течение 1 ч.
1. The raw material mixture for non-fired lightweight aggregate, including fly ash of thermal power plants and an astringent, characterized in that as an astringent it contains liquid glass of their silica fume - a waste product of crystalline silicon production and an additional pore-forming additive - screening of crystalline silicon in the following ratio of components, wt. %:
Fly ash CHP - 25.7 - 27.6
Specified liquid glass - 64.5 - 68.9
Screening crystalline silicon - 3.5 - 9.8
2. A method of obtaining an unburned lightweight aggregate, comprising preparing a raw mixture, granulating and heat treating raw granules, characterized in that the preparation of the raw mixture is carried out by preheating a binder - liquid glass from silica fume - a waste product of crystalline silicon with a pore-forming additive - screening crystalline silicon to 50 - 60 o C, mixing their mixture and fly ash of the TPP in the following ratio of components, wt.%:
Fly ash CHP - 25.7 - 27.6
Specified liquid glass - 64.5 - 68.9
Screening crystalline silicon - 3.5 - 9.8
and heat treatment is carried out at 120 - 150 o C for 1 hour
RU98110251A 1998-05-26 1998-05-26 Raw mixture and method of manufacturing nonfired light-weight filler RU2148043C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98110251A RU2148043C1 (en) 1998-05-26 1998-05-26 Raw mixture and method of manufacturing nonfired light-weight filler

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98110251A RU2148043C1 (en) 1998-05-26 1998-05-26 Raw mixture and method of manufacturing nonfired light-weight filler

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU98110251A RU98110251A (en) 2000-02-20
RU2148043C1 true RU2148043C1 (en) 2000-04-27

Family

ID=20206600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98110251A RU2148043C1 (en) 1998-05-26 1998-05-26 Raw mixture and method of manufacturing nonfired light-weight filler

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2148043C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2482081C1 (en) * 2011-09-20 2013-05-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Composition for producing unfired fly ash aggregate
RU2490225C2 (en) * 2011-08-04 2013-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" Method of making light unfired ash gravel
RU2612056C1 (en) * 2015-12-14 2017-03-02 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) Composition for light non-bake ash gravel manufacture
RU2721561C1 (en) * 2019-03-22 2020-05-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Челябинский государственный университет" Method of producing heat-insulating material
RU2752198C1 (en) * 2020-10-22 2021-07-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Челябинский государственный университет" Method for obtaining thermal insulation material
RU2810036C1 (en) * 2023-04-25 2023-12-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева"(КузГТУ) Method for producing granulate - filler for mortars, concrete, or artificial stones, from fine fly ash

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГОРЛОВ Ю.П. Искусственные пористые заполнители и легкие бетоны на их основе. Справочное пособие. - М.: Стройиздат, 1987, с.81. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2490225C2 (en) * 2011-08-04 2013-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" Method of making light unfired ash gravel
RU2482081C1 (en) * 2011-09-20 2013-05-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Composition for producing unfired fly ash aggregate
RU2612056C1 (en) * 2015-12-14 2017-03-02 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) Composition for light non-bake ash gravel manufacture
RU2721561C1 (en) * 2019-03-22 2020-05-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Челябинский государственный университет" Method of producing heat-insulating material
RU2752198C1 (en) * 2020-10-22 2021-07-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Челябинский государственный университет" Method for obtaining thermal insulation material
RU2810036C1 (en) * 2023-04-25 2023-12-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева"(КузГТУ) Method for producing granulate - filler for mortars, concrete, or artificial stones, from fine fly ash

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8709150B2 (en) Composition for building material and a process for the preparation thereof
JP2009518276A (en) MULTIFUNCTIONAL COMPOSITION FOR COAGABLE COMPOSITE MATERIAL AND METHOD FOR PRODUCING THE COMPOSITION
LT3818B (en) Method for producing a building element and building element formed
GB2093006A (en) High strength aggregate for concrete
RU1828458C (en) Method of roastingless filler making
RU2148043C1 (en) Raw mixture and method of manufacturing nonfired light-weight filler
EP3943464A1 (en) A novel lightweight ceramic sand formulation from lignite fly ash and method of preparation thereof
Sakamoto et al. Preparation of geopolymer cement from crushed stone by-product using alkali fusion
JP4664462B2 (en) Method for producing carbonated cured body
SU1260363A1 (en) Method of preparing aerated concrete
SU1375608A1 (en) Method of processing filler
RU95117024A (en) METHOD FOR PRODUCING PORTLAND CEMENT AND METHOD FOR PRODUCING CONCRETE AND REINFORCED CONCRETE PRODUCTS BASED ON THE PRODUCED PORTLAND CEMENT
SU1209640A1 (en) Raw mix for producing porous aggregate
SU1731756A1 (en) Stock for producing ash gravel
HUT70363A (en) Method for processing sulphurcontaining residues and fly ash and for producing cementless mortar and building block and building block made on this method
SU1640129A1 (en) Method of producing porous granules
RU2247094C1 (en) Concrete mixture
JPH08301639A (en) Solidification and materialization of fly ash powder with geopolymer
JP4288039B2 (en) Aggregates and admixtures made from incinerated ash such as waste, and concrete products using them
RU2743159C1 (en) Slag-alkaline material for building products and method for the production thereof
KR101322630B1 (en) Method of active loess by mechanochemical method
KR100914258B1 (en) Concrete carrier consisted of waste sludge as a inorganic binder using meta-kaolin and manufacturing method of the same
SU1648915A1 (en) Raw mix for producing light filler
RU2123990C1 (en) Method of making silicate products
RU2081861C1 (en) Raw material mixture for production of silicate brick