RU2163898C2 - Raw mix and method of manufacturing heat- insulating granular material - Google Patents

Raw mix and method of manufacturing heat- insulating granular material Download PDF

Info

Publication number
RU2163898C2
RU2163898C2 RU99103572A RU99103572A RU2163898C2 RU 2163898 C2 RU2163898 C2 RU 2163898C2 RU 99103572 A RU99103572 A RU 99103572A RU 99103572 A RU99103572 A RU 99103572A RU 2163898 C2 RU2163898 C2 RU 2163898C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
minutes
granules
firing
liquid glass
Prior art date
Application number
RU99103572A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU99103572A (en
Inventor
М.П. Глебов
С.А. Белых
С.В. Патраманская
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 RU99103572A priority Critical patent/RU2163898C2/en
Publication of RU99103572A publication Critical patent/RU99103572A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2163898C2 publication Critical patent/RU2163898C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

FIELD: manufacture of heat-insulating materials. SUBSTANCE: raw components includes waste which results from processing black shales. Raw mix comprises, wt %: 59.06; SiO2, 0.95; TiO2, 16.55; Al2O3, 2.75; Fe2O3, 1.83; MgO, 3.15; K2O, 2.57; Na2O, 1.45; P2O5, 0.21; CO2, 2.57; FeO, 4.61; MnO, 0.09; p.p.p., 5.20; Corg, 1.26 (55.2-56.2 wt %); microsilica resulting from crystalline silicon production (6.7-7.7 wt %) and liquid glass bond (37.1 wt %). Granules are molded from mix by plastic method and are fired using two-step mode, namely temperature rises up to 400 C at rate of 133 C/min, granules are kept at given temperature for 30 minutes, temperature rises up to 1175 C at rate of 5 C/min, and granules are kept at given temperature for 10 minutes. The resulting temperature has bulk density of 143-151 kg/cubic m. EFFECT: reduced average temperature and reduced firing temperature. 3 cl, 1 ex, 1 tbl

Description

Изобретение относится к производству строительных материалов и изделий и может быть использовано для изготовления теплоизоляционного материала. The invention relates to the production of building materials and products and can be used for the manufacture of heat-insulating material.

Наиболее близким к предлагаемому способу производства является изготовление зернистого пористого материала из сырьевой смеси, включающей углеродсодержащий сланец, затворенный водным раствором омыленного таллового лигнина, взятым в количестве 0,5 - 1,5 мас.% от сухого сырья [1]. Недостатками данного способа являются относительно большая средняя плотность и повышенная температура обжига материала. Closest to the proposed production method is the manufacture of granular porous material from a raw material mixture, including carbonaceous shale, sealed with an aqueous solution of saponified tall lignin, taken in an amount of 0.5 - 1.5 wt.% From dry raw materials [1]. The disadvantages of this method are the relatively high average density and increased firing temperature of the material.

Предлагаемое решение обеспечивает достижение технического результата - снижение средней плотности и температуры обжига. The proposed solution ensures the achievement of a technical result - a decrease in the average density and firing temperature.

Источник информации [1] является наиболее близким аналогом изобретения в части сырьевой смеси и в части способа производства. Использование изобретения способствует расширению сырьевой базы производства теплоизоляционных изделий за счет применения отхода от переработки черных сланцев (ОПЧС). По химическому составу ОПЧС не имеет существенных отличий от углеродсодержащих сланцев [1], но отличается по гранулометрическому составу (ОПЧС имеет остаток на сите 008 10%). В отличие от самой породы отход от ее переработки имеет тонкодисперсное состояние, что приводит к усреднению его химического состава и повышению однородности свойств как сырьевой смеси, так и получаемого материала. Использование ОПЧС в качестве основного компонента сырьевой шихты позволит не только получать качественный теплоизоляционный материал, исключая стадию измельчения сырья, что позволит снизить энергозатраты при изготовлении конечного продукта, но и будет способствовать решению экологической проблемы. The source of information [1] is the closest analogue of the invention in terms of raw mix and in part of the production method. The use of the invention contributes to the expansion of the raw material base for the production of heat-insulating products due to the use of waste from the processing of black shale (PPS). In terms of chemical composition, PSPS does not differ significantly from carbon-containing shales [1], but differs in particle size distribution (PSPS has a sieve residue of 008 10%). Unlike the breed itself, the waste from its processing has a finely dispersed state, which leads to an averaging of its chemical composition and an increase in the uniformity of the properties of both the raw material mixture and the resulting material. The use of PSPS as the main component of the raw material charge will allow not only to obtain high-quality heat-insulating material, excluding the stage of grinding of raw materials, which will reduce energy consumption in the manufacture of the final product, but will also contribute to solving the environmental problem.

Указанный технический эффект достигается тем, что в качестве сырьевых компонентов используют ОПЧС с добавкой микрокремнезема (МК) производства кристаллического кремния, затворенные жидкостекольной связкой (ЖС), при следующем соотношении компонентов (мас.%): ОПЧС - 55,2...56,2; МК - 6,7... 7,7; ЖС - 37,1. Из смеси формуют гранулы и обжигают их по двухступенчатому режиму - подъем температуры до 400oC со скоростью 133oC/мин, выдержка при этой температуре 30 мин, подъем температуры до 1175oC со скоростью 5oC/мин, выдержка при этой температуре 10 мин.The specified technical effect is achieved by the fact that as raw material components use PEFS with the addition of silica fume (MK) produced by crystalline silicon, closed by a liquid glass binder (FS), with the following ratio of components (wt.%): PPS - 55.2 ... 56, 2; MK - 6.7 ... 7.7; ZhS - 37.1. The granules are formed from the mixture and burned in a two-stage mode - raising the temperature to 400 o C at a speed of 133 o C / min, holding at this temperature for 30 minutes, raising the temperature to 1175 o C at a speed of 5 o C / min, holding at this temperature 10 minutes.

Черные сланцы являются результатом метаморфизма осадочных пород с повышенным содержанием органической составляющей (Cорг-1,26%) и слагают мощные толщи с ярковыраженной сланцеватостью и неоднородностью состава. Отход возникает при тонком измельчении черных сланцев в шаровых мельницах Бодайбинским горнообогатительным комбинатом с целью извлечения тонкорассеянной рудной минерализации [2].Black shales are the result of metamorphic sedimentary rocks with a high content of organic component (C org -1.26%), and compose the thick strata with clearly marked foliation and composition heterogeneity. Waste arises from the fine grinding of black shale in ball mills by the Bodaibo mining and processing plant in order to extract finely dispersed ore mineralization [2].

Отход от переработки черных сланцев представляет собой тонкодисперсный порошок темно-серого цвета со следующим химическим составом, мас.%:
SiO2 - 59,06
TiO2 - 0,95
Al2O3 - 16,55
Fe2O3 - 2,75
CaO - 1,83
MgO - 3,15
K2O - 2,57
Na2O - 1,45
P2O5 - 0,21
CO2 - 2,57
FeO - 4,61
MnO - 0,09
п.п.п - 5,20
Cорг - 1,26
Микрокремнезем производства кристаллического кремния является дисперсным отходом, характеризующимся малым размером частиц (0,1...3 мкм) и, как следствие, высокой удельной поверхностью (более 25 тыс. см2/г). Микрокремнезем осаждается в электрофильтрах системы газоочистки плавильных печей производства кристаллического кремния. Химический состав микрокремнезема, мас.%:
SiO2 - 90...95
Al2O3 - До 0,8
Fe2O3 - До 0,8
CaO - До 1,6
MgO - До 1,2
SiC - До 5
Cобщ - До 9
K+ - До 0,25
Na+ - До 0,06
п.п.п - До 20
Жидкое стекло с модулем 4 и плотностью 1,44 г/см3 было получено по технологии согласно авторскому свидетельству [3].
The waste from the processing of black shale is a fine powder of dark gray color with the following chemical composition, wt.%:
SiO 2 - 59.06
TiO 2 - 0.95
Al 2 O 3 - 16.55
Fe 2 O 3 - 2.75
CaO - 1.83
MgO - 3.15
K 2 O - 2.57
Na 2 O - 1.45
P 2 O 5 - 0.21
CO 2 - 2.57
FeO - 4.61
MnO - 0.09
pp - 5.20
C org - 1.26
Silica fume produced by crystalline silicon is a dispersed waste characterized by a small particle size (0.1 ... 3 μm) and, as a result, a high specific surface area (more than 25 thousand cm 2 / g). Silica fume is deposited in electrostatic precipitators of the gas treatment system of crystalline silicon production furnaces. The chemical composition of silica fume, wt.%:
SiO 2 - 90 ... 95
Al 2 O 3 - Up to 0.8
Fe 2 O 3 - Up to 0.8
CaO - Up to 1.6
MgO - Up to 1.2
SiC - Up to 5
C total - Up to 9
K + - Up to 0.25
Na + - Up to 0.06
p.p.p - Up to 20
Liquid glass with module 4 and a density of 1.44 g / cm 3 was obtained by technology according to the copyright certificate [3].

Ввод ЖС в шихту обеспечивает образование пластичного теста из непластичных дисперсных составляющих. Формирование пористой структуры материала при обжиге происходит за счет вспучивания как ЖС, так и ОПЧС. При этом вспучивание ЖС происходит благодаря выделению химически связанной воды, а вспучивание ОПЧС - в результате реакции разложения и восстановления окислов железа при их взаимодействии с органическими примесями. Атмосферное высокоактивное состояние МК обуславливает раннее накопление жидкой фазы. Тонкодисперсность сырья и связанный с нею рост химической активности ингредиентов способствует повышению вспучиваемости шихты и снижению средней плотности зерен. The introduction of ZhS in the charge provides the formation of plastic dough from non-plastic dispersed components. The formation of the porous structure of the material during firing occurs due to the expansion of both the liquid fuels and PSV. In this case, the expansion of the liquid iron occurs due to the release of chemically bound water, and the expansion of the PSD - as a result of the decomposition and reduction of iron oxides during their interaction with organic impurities. The atmospheric highly active state of MC causes the early accumulation of the liquid phase. The finely dispersed raw materials and the associated increase in the chemical activity of the ingredients increase the swelling of the charge and reduce the average density of grains.

Плавный подъем температуры в процессе обжига и дополнительная выдержка при 400oC приводят к более полному выгоранию органических примесей, что способствует экономии технологического топлива на обжиг и максимальному вспучиванию сырьевой смеси.A smooth rise in temperature during the firing process and an additional exposure at 400 o C lead to a more complete burnout of organic impurities, which contributes to the saving of process fuel for firing and maximum expansion of the raw material mixture.

Пример
Дисперсные компоненты смеси ОПЧС и МК смешивают с ЖС в соотношениях, приведенных в таблице 1 (составы 2, 3, 4). Из полученной массы формуют гранулы. Обжиг гранул производят по двухступенчатому режиму - подъем температуры до 400oC со скоростью 133oC/мин, выдержка при этой температуре 30 мин, подъем температуры до 1175oC со скоростью 5oC/мин, выдержка при этой температуре 10 мин.
Example
The dispersed components of the mixture of PEFC and MK are mixed with FS in the ratios shown in table 1 (compositions 2, 3, 4). Granules are formed from the resulting mass. The pellets are fired according to a two-stage mode - raising the temperature to 400 o C at a speed of 133 o C / min, holding at this temperature for 30 minutes, raising the temperature to 1175 o C at a speed of 5 o C / min, holding at this temperature for 10 minutes.

Источники информации
1. Авторское свидетельство N 1825759 A1.
Sources of information
1. Copyright certificate N 1825759 A1.

2. Geostandarts Newsletter, volume XX, N 2, october 1996. 2. Geostandarts Newsletter, volume XX, N 2, october 1996.

3. Патент РФ N 2056353, МКИ C 04 B 28/04, БИ N 8, 1996 г. 3. RF patent N 2056353, MKI C 04 B 28/04, BI N 8, 1996

Claims (1)

1. Сырьевая смесь для производства зернистого теплоизоляционного материала, включающая углеродсодержащий компонент и связку, отличающаяся тем, что в качестве углеродсодержащего компонента используют отход от переработки черных сланцев при извлечении тонкорудной минерализации со следующим химическим составом, мас. %: SiO2 - 59,06; TiO2 - 0,95; Al2O3 - 16,55; Fe2O3 - 2,75; CaO - 1,83; MgO - 3,15; K2O - 2,57; Na2O - 1,45; P2O5 - 0,21; CO2 - 2,57; FeO - 4,61; MnO - 0,09; п.п.п. - 5,20; Cорг - 1,26, а в качестве связки жидкое стекло и дополнительно вводят добавку микрокремнезема при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Отход от переработки черных сланцев - 55,2 - 56,2
Микрокремнезем - 6,7 - 7,7
Жидкое стекло - 37,1
2. Способ производства зернистого теплоизоляционного материала, включающий приготовление смеси, формование и обжиг, отличающийся тем, что при приготовлении сырьевой смеси по п.1 обжиг осуществляется по двухступенчатому режиму при подъеме температуры до 400oC со скоростью 133oC/мин, выдержке при этой температуре 30 мин, дальнейшем подъеме температуры до 1175oC со скоростью 5oC/мин и выдержке при этой температуре 10 мин.
1. The raw material mixture for the production of granular heat-insulating material, comprising a carbon-containing component and a binder, characterized in that as a carbon-containing component use waste from the processing of black shale when extracting fine ore mineralization with the following chemical composition, wt. %: SiO 2 - 59.06; TiO 2 - 0.95; Al 2 O 3 - 16.55; Fe 2 O 3 - 2.75; CaO - 1.83; MgO - 3.15; K 2 O - 2.57; Na 2 O - 1.45; P 2 O 5 - 0.21; CO 2 2.57; FeO 4.61; MnO 0.09; p.p.p. - 5.20; C org - 1.26, and as a bundle, liquid glass and additionally introduce an addition of silica fume in the following ratio of components, wt.%:
Waste from processing black shale - 55.2 - 56.2
Silica fume - 6.7 - 7.7
Liquid glass - 37.1
2. A method of producing granular heat-insulating material, including the preparation of a mixture, molding and firing, characterized in that when preparing the raw material mixture according to claim 1, firing is carried out in a two-stage mode when the temperature rises to 400 o C at a speed of 133 o C / min, exposure at this temperature for 30 minutes, a further rise in temperature to 1175 o C at a speed of 5 o C / min and holding at this temperature for 10 minutes
RU99103572A 1999-02-23 1999-02-23 Raw mix and method of manufacturing heat- insulating granular material RU2163898C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99103572A RU2163898C2 (en) 1999-02-23 1999-02-23 Raw mix and method of manufacturing heat- insulating granular material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99103572A RU2163898C2 (en) 1999-02-23 1999-02-23 Raw mix and method of manufacturing heat- insulating granular material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU99103572A RU99103572A (en) 2000-11-27
RU2163898C2 true RU2163898C2 (en) 2001-03-10

Family

ID=20216281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99103572A RU2163898C2 (en) 1999-02-23 1999-02-23 Raw mix and method of manufacturing heat- insulating granular material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2163898C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2497774C1 (en) * 2012-05-11 2013-11-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геологии Карельского научного центра Российской академии наук (ИГ КарНЦ РАН) Raw amaterial mixture for production of porous heat insulating material

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. 75 - 77. ОНАЦКИЙ С.П. Производство керамзита. - М.: Изд-во литературы по строительству, 1971, с. 85 - 127. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2497774C1 (en) * 2012-05-11 2013-11-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геологии Карельского научного центра Российской академии наук (ИГ КарНЦ РАН) Raw amaterial mixture for production of porous heat insulating material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109437718B (en) C40-grade high-mixing-amount solid waste concrete and preparation method thereof
CN100497239C (en) Method for the treatment of fly ash
CN101306929B (en) Autoclaved Brick from high content construction garbage and production process thereof
CN112723804A (en) High-silicon iron tailing cementing material and preparation method thereof
CN101586375B (en) High volume fly ash cavity block manufacturing method
CN112661424B (en) Environment-friendly cement and preparation method thereof
CN113213787A (en) Production process for preparing alkali cementing material from coal gangue
CN114350420B (en) Preparation method and application of low-cost coal slime-based coal water slurry
CN102295467B (en) Method for preparing light ceramic particle from pyrite cinder
KR101138243B1 (en) Composition of ready-mixed concrete using industrial wastes
CN113372052A (en) Concrete prepared from glassy state coal slag and preparation method thereof
RU2163898C2 (en) Raw mix and method of manufacturing heat- insulating granular material
CN116768501A (en) Method for preparing cement clinker by utilizing industrial solid waste and steel slag
CN101244582A (en) Novel technique for producing autoclaved air entrainment building block
JP3074246B2 (en) Method for producing high-strength inorganic foam
CN113307611A (en) Method for preparing SiC whiskers by adopting coal slime
RU2167115C2 (en) Raw mix for preparing light-weight filler
CN114890808B (en) Preparation method of coal gangue sponge brick with sandwich structure
KR20000040829A (en) Method for producing fly ash brick
RU2234473C1 (en) Charge for production of mineral wool
CN117430390B (en) Method for preparing water permeable brick by using granite stone waste
CN112456923B (en) High-silicon type iron tailing multielement solid waste activated concrete and preparation method thereof
JPH0463008B2 (en)
JPH0784338B2 (en) Artificial lightweight aggregate
CN114105500A (en) Preparation method of mineral powder cementing material