RU2203245C2 - Formulation for manufacturing composite and a composite manufacture method - Google Patents

Formulation for manufacturing composite and a composite manufacture method Download PDF

Info

Publication number
RU2203245C2
RU2203245C2 RU2001108610A RU2001108610A RU2203245C2 RU 2203245 C2 RU2203245 C2 RU 2203245C2 RU 2001108610 A RU2001108610 A RU 2001108610A RU 2001108610 A RU2001108610 A RU 2001108610A RU 2203245 C2 RU2203245 C2 RU 2203245C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
filler
crushed
carnallite
sludge
ground
Prior art date
Application number
RU2001108610A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001108610A (en
Inventor
Ю.П. Кудрявский
И.Н. Липунов
Ю.Ф. Трапезников
В.И. Аликин
О.В. Рахимова
А.А. Юпатов
В.Ф. Беккер
Б.Н. Сухоросов
Original Assignee
Уральская государственная лесотехническая академия
Открытое акционерное общество "Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение"
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 Уральская государственная лесотехническая академия, Открытое акционерное общество "Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение" filed Critical Уральская государственная лесотехническая академия
Priority to RU2001108610A priority Critical patent/RU2203245C2/en
Publication of RU2001108610A publication Critical patent/RU2001108610A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2203245C2 publication Critical patent/RU2203245C2/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
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/30Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing magnesium cements or similar cements
    • C04B28/32Magnesium oxychloride cements, e.g. Sorel 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
    • 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
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/06Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/10Burned or pyrolised refuse
    • C04B18/101Burned rice husks or other burned vegetable material
    • 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)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

FIELD: composite materials. SUBSTANCE: invention relates to preparing composite formulations from crushed filler and mineral binders to be applied for compression-mediated manufacture of building composites. More particularly, crushed inert filler in amount of 35-40%, crushed carnallite chlorinator slime in amount of 40-45% are mixed with thickened pulp from hydrochlorination of crude serpentinite processing waste in amount of 15-25%. The latter contains 0.2-0.5 wt. parts solid phase per 1 wt.part aqueous phase comprising 150-350 g/cu. dm magnesium chloride at pH 4- 10. Carnallite chlorinator slime with particle size 0.05-1 mm is composed, wt.%: MgCl2, 26-32; MgO, 30-62; CaO, 1.5-2.0; KCl, 12.5-18.0; NaCl, 2.5-3.0; and undissolved precipitate, the balance. Crushed inert filler may be vegetable- origin one or heat-and-power plant waste, or yet polymetallic slimes. EFFECT: enabled disposal of waste and improved physicochemical characteristics of composites. 6 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к получению композиционных смесей, приготавливаемых, преимущественно, из измельченного растительного сырья и минеральных вяжущих, и может быть использовано для изготовления древесно-композиционных материалов путем прессования сырьевых смесей, полученных из отходов производства химической и металлургической промышленности. The invention relates to the production of composite mixtures, prepared mainly from crushed plant materials and mineral binders, and can be used for the manufacture of wood-composite materials by pressing raw mixtures obtained from waste products from the chemical and metallurgical industries.

Известен способ получения композиционных строительных материалов, заключающийся в затворении каустического магнезита раствором хлорида магния, в качестве которого используют MgCl2•6H2O, получаемый из рапы, сгущенной испарением озерной воды, или как отход производства КСl из карналлита (MgCl2•KCl•6H2O). Дозировка двух этих компонентов - каустического магнезита и хлорида магния - составляет 62-67% MgO и 33-38% MgCl2•6H2O. (Химическая технология вяжущих материалов / Под ред. В.В. Тимишева. М.: Высшая школа, 1980, с. 54-59). Магнезиальные вяжущие, полученные таким образом, могут быть использованы для изготовления ксилолита, фибролита, термоизоляционных материалов, штукатурных растворов, искусственного мрамора, оснований под "чистые полы", искусственных жерновов, точильных и литографических камней, для производства строительных деталей и ряда других изделий.A known method of obtaining composite building materials, which consists in mixing caustic magnesite with a solution of magnesium chloride, which is used as MgCl 2 • 6H 2 O, obtained from brine, condensed by evaporation of lake water, or as a waste product of KCl from carnallite (MgCl 2 • KCl • 6H 2 O). The dosage of these two components - caustic magnesite and magnesium chloride - is 62-67% MgO and 33-38% MgCl 2 • 6H 2 O. (Chemical technology of binders / Edited by V.V. Timishev. M .: Higher school, 1980, p. 54-59). Magnesia binders obtained in this way can be used for the manufacture of xylene, fiberboard, heat-insulating materials, plaster mortars, artificial marble, substrates for "clean floors", artificial millstones, grinding and lithographic stones, for the production of building parts and a number of other products.

Реализация известного способа в широком промышленном масштабе ограничивается дефицитностью исходных компонентов (MgO, MgCl2), их высокой стоимостью и ограниченностью сырьевой базы.The implementation of the known method on a wide industrial scale is limited by the scarcity of the starting components (MgO, MgCl 2 ), their high cost and limited raw material base.

Известна сырьевая смесь для изготовления строительных изделий - ксилолитовых блоков и способ их изготовления. Сырьевая смесь включает, мас.ч: каустический магнезит - 1,0-1,5; хлормагниевый рассол - 1,4-1,9; заполнитель, в качестве которого используют древесный опил - 2,8-3,2; полиорганосилоксан - 0,01-0,03; каолин - 0,04-0,08 и ультрамарин - 0,03-0,07. (Патент RU 2062763, С 04 В 28/30, 1996 г.). Способ изготовления сырьевой смеси включает приготовление смеси смешиванием каустического магнезита, измельченного древесного заполнителя, который предварительно смешивают с каолином, с последующим введением полиорганосилоксана, водного раствора хлористого магния карналлитового производства и ультрамарина, прессование полученной сырьевой смеси осуществляют при комнатной температуре, подсушивают сформованное изделие до схватывания вяжущего, чередуют вымачивание и высушивание до уменьшения массы изделия на 22-23% от первоначального и выхода солей до 70-72% от их исходного состояния. Known raw mix for the manufacture of building products - xylolithic blocks and a method for their manufacture. The raw material mixture includes, parts by weight: caustic magnesite - 1.0-1.5; magnesium chloride brine - 1.4-1.9; aggregate, which is used as wood sawdust - 2.8-3.2; polyorganosiloxane - 0.01-0.03; kaolin - 0.04-0.08 and ultramarine - 0.03-0.07. (Patent RU 2062763, C 04 B 28/30, 1996). A method of manufacturing a raw material mixture involves preparing the mixture by mixing caustic magnesite, ground wood aggregate, which is pre-mixed with kaolin, followed by the introduction of polyorganosiloxane, an aqueous solution of magnesium chloride of carnallite production and ultramarine, pressing the resulting raw mixture is carried out at room temperature, the molded product is dried until the binder sets , alternate soaking and drying to reduce the mass of the product by 22-23% of the original o and salt yield up to 70-72% of their initial state.

Известный способ получения строительных изделий позволяет значительно снизить энергозатраты за счет исключения горячего прессования, однако процесс формирования готового изделия требует многоступенчатого высушивания и вымачивания до определенных параметров влажности и содержания солей, при этом получаемые изделия характеризуются высокой пористостью при высокой удельной плотности, высокими показателями водопоглощения. The known method of obtaining building products can significantly reduce energy consumption by eliminating hot pressing, however, the process of forming the finished product requires multi-stage drying and soaking to certain moisture and salt content parameters, while the resulting products are characterized by high porosity at high specific gravity, high water absorption.

Известен также способ изготовления комплектов строительных деталей малоэтажных строений, включающий измельчение наполнителя, подготовку пресс-массы, смешивание наполнителя с вяжущим, формирование порций пресс-массы, их подачу в узел прессования, прессование в непрерывную заготовку и разделение ее на детали, при этом вяжущее перед смешиванием нагревают, при смешивании удаляют парогазовую смесь, перед формированием порции пресс-массы прогревают, а узел прессования нагревают, после разделения непрерывной заготовки на детали выполняют их влагозащиту. (Патент RU 2038204, МПК В 27 N 3/02, 1995 г. ). В качестве минерального вяжущего используют магнезитовый каустический порошок, обожженные магниевые руды, смесь магнийи кальцийсодержащих руд, в качестве наполнителя используют предварительно подготовленное и высушенное до определенной влажности растительное сырье - калиброванную щепу, древесный опил, однолетние растения, отжимки от дубильных экстрактов, влагозащиту осуществляют смесью обожженной глины и олифы. There is also a known method of manufacturing sets of building parts for low-rise buildings, including grinding the filler, preparing the press mass, mixing the filler with a binder, forming portions of the press mass, feeding them to the pressing unit, pressing into a continuous billet and dividing it into parts, while the binder is in front of they are heated by mixing, the gas-vapor mixture is removed by mixing, before forming a portion of the press mass, they are heated, and the pressing unit is heated, after separation of the continuous workpiece into parts, and x moisture protection. (Patent RU 2038204, IPC В 27 N 3/02, 1995). Magnesite caustic powder, calcined magnesium ores, a mixture of magnesium and calcium ores are used as a mineral binder, vegetable raw materials — calibrated wood chips, sawdust, annual plants, extracts from tannic extracts, are used as a filler — moisture-proof mixture is carried out with a mixture of calcined clay and drying oil.

При реализации известного способа требуется специальный постоянный прогрев узла подготовки пресс-массы, узла подготовки вяжущего, узла прессования, при этом нагрев ведут до достаточно высоких температур температура минерального вяжущего достигает 200 800o, температура узла подготовки пресс-массы от 100 до 275oС, температура горячего прессования - 180-200oС. Таким образом, известный способ требует высоких энергозатрат, значительных капитальных вложений, сложен в эксплуатации, не обеспечивает равномерной пропитки измельченного древесного сырья минерализатором. При изменении состава композиции известный способ имеет ограниченные технологические возможности.When implementing the known method requires special constant heating of the preparation unit of the press mass, the preparation unit of the binder, the pressing unit, while heating is carried out to sufficiently high temperatures, the temperature of the mineral binder reaches 200 800 o , the temperature of the preparation unit of the press mass is from 100 to 275 o С, hot pressing temperature - 180-200 o C. Thus, the known method requires high energy consumption, significant capital investment, complicated operation, it does not provide uniform impregnation of wood comminuted cheese I mineralizer. When changing the composition of the composition, the known method has limited technological capabilities.

Наиболее близким к предлагаемому является состав для производства конструкционного строительного бруса, содержащий древесные отходы 40-50 мас.%, шлам карналлитовых хлораторов 40-50 мас.%, магнезит каустический не более 10 мас. %, вода - остальное. (Патент РФ 2151156, С 08 L 97/02, 2000 г.). Способ изготовления композиционных материалов из известного состава заключается в смешивании предварительно измельченного наполнителя с измельченным твердым шламом карналлитовых хлораторов, используемого в качестве минерального магнийсодержащего вяжущего, с получением пресс-массы, полученную пресс-массу дозируют для формирования заготовок деталей с последующим их горячим прессованием с получением готовых изделий. Closest to the proposed is a composition for the production of structural building timber containing wood waste 40-50 wt.%, Sludge carnallite chlorinators 40-50 wt.%, Caustic magnesite no more than 10 wt. %, water - the rest. (RF patent 2151156, C 08 L 97/02, 2000). A method of manufacturing composite materials from a known composition consists in mixing a pre-crushed filler with crushed solid slurry of carnallite chlorinators used as mineral magnesium-containing binder, to obtain a press mass, the resulting press mass is dosed to form workpieces of parts with subsequent hot pressing to obtain finished products.

Известный композиционный состав не обеспечивает получение качественных брусьев - высокие показатели водопоглощения, набухаемости, низкая морозостойкость. Кроме того, использование в составе смеси в качестве связующего каустического магнезита предполагает организацию специального промышленного участка по переработке исходного магнезита в каустический магнезит. The known composition does not provide high-quality bars - high rates of water absorption, swelling, low frost resistance. In addition, the use of caustic magnesite as a binder in the composition of the mixture involves the organization of a special industrial site for the processing of initial magnesite into caustic magnesite.

Задача изобретения - упрощение и удешевление процесса получения строительных элементов на минеральном вяжущем за счет расширения сырьевой базы, при одновременном увеличении прочностных показателей готовой продукции. The objective of the invention is to simplify and reduce the cost of the process of obtaining building elements on a mineral binder by expanding the raw material base, while increasing the strength characteristics of the finished product.

Поставленная задача решается тем, что, в отличие от известного, в заявляемом изобретении в качестве смеси минерализатора и затворителя используют смесь шлама карналлитовых хлораторов со сгущенной пульпой от гидрохлорирования суспензии серпентинитовых отходов асбестового производства. В качестве наполнителя используют инертный наполнитель, например измельченный наполнитель растительного происхождения, полиметаллические шламы и отходы энергетических производств, например золы ТЭЦ. Способ получения композиционных материалов заключается в смешивании инертного наполнителя с предварительно измельченными шламами карналлитовых хлораторов с последующим введением сгущенной пульпы от гидрохлорирования отходов процесса переработки серпентенитового сырья, совместного их смешения с получением пресс-массы. Сгущенная пульпа от гидрохлорирования отходов процесса переработки серпентинитового сырья содержит 0,2-0,5 мас.ч. твердой фазы на 1,0 мас.ч. водной фазы, при этом водная фаза содержит 150-300 г/дм3 хлорида магния, а рН доведен до 4-10, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Измельченный инертный наполнитель - 35-40
Измельченный шлам карналлитовых хлораторов - 40-45
Указанная сгущенная пульпа - 15-25
Для реализации вышеназванного способа готовят сырьевую смесь, которая содержит измельченный инертный наполнитель, измельченный шлам карналлитовых хлораторов, затворитель и воду, при этом, в отличие от известного способа, в качестве затворителя и воды используют сгущенную пульпу от гидрохлорирования отходов процесса переработки серпентенитового сырья, содержащую 0,2-0,5 мас. ч твердой фазы на 1,0 маc.ч. водной фазы, при этом водная фаза содержит 150-350 г/дм3 хлорида магния, а рН доведен до 4-10, при следующем соотношении компонентов состава, мас.%:
Измельченный инертный наполнитель - 35-40
Измельченный шлам карналлитовых хлораторов - 40-45
Указанная сгущенная пульпа - 15-25
В качестве измельченного инертного наполнителя используют наполнитель растительного происхождения, например древесный опил, древесная стружка, высушенные однолетние растения, нейтрализованный и высушенный гидролизный лигнин, минеральный наполнитель, например отходы теплоэнергетических установок, в частности зола ТЭЦ, полиметаллические шламы и другие известные отходы крупнотоннажных производств.
The problem is solved in that, in contrast to the well-known, in the claimed invention, as a mixture of a mineralizer and a hardener, a mixture of slime of carnallite chlorinators with condensed pulp from hydrochlorination of a suspension of serpentinite waste products of asbestos production is used. An inert filler is used as a filler, for example, crushed filler of plant origin, polymetallic sludge and waste from energy production, for example, ashes of thermal power plants. A method of producing composite materials consists in mixing an inert filler with pre-ground slurries of carnallite chlorinators, followed by the introduction of condensed pulp from hydrochlorination of waste from the processing of serpentenite raw materials, mixing them together to obtain a press mass. The thickened pulp from hydrochlorination of waste from the processing of serpentinite raw materials contains 0.2-0.5 wt.h. solid phase to 1.0 wt.h. the aqueous phase, while the aqueous phase contains 150-300 g / DM 3 magnesium chloride, and the pH is adjusted to 4-10, with the following ratio of components, wt.%:
Ground inert filler - 35-40
Ground carnallite chlorinator sludge - 40-45
Specified Condensed Pulp - 15-25
To implement the above method, a raw mixture is prepared that contains crushed inert filler, crushed slurry of carnallite chlorinators, a grinder and water, while, in contrast to the known method, a thickened pulp from hydrochlorination of waste from the processing of serpentenite raw materials containing 0 is used as a grinder and water 2-0.5 wt. h solid phase at 1.0 m.ch. the aqueous phase, while the aqueous phase contains 150-350 g / DM 3 magnesium chloride, and the pH is adjusted to 4-10, with the following ratio of components of the composition, wt.%:
Ground inert filler - 35-40
Ground carnallite chlorinator sludge - 40-45
Specified Condensed Pulp - 15-25
As a ground inert filler, a filler of plant origin is used, for example, wood sawdust, wood shavings, dried annual plants, neutralized and dried hydrolysis lignin, mineral filler, for example, waste from thermal power plants, in particular ash from thermal power plants, polymetallic sludge and other known wastes from large-scale industries.

В качестве магнийсодержащего вяжущего используют измельченные шламы карналлитовых хлораторов, которые образуются в хлораторах на второй стадии переработки карналлита электролитическим способом. Образующийся шлам из хлораторов поступает в отвалы в виде монолитного куска глыбы и содержит, %: MgCl2 26-32; MgO 30-62; CaO 1,5-2,0; КСl 12,5-18,0; NaCl 2,5-3,0; нерастворимый осадок - остальное (содержит FeO до 13%, Аl2O3 до 30%, SiO2 до 57%). Шлам карналлитовых хлораторов перед введением в композицию сырьевой смеси измельчают известными способами до дисперсности менее 200 мкм. После помола шлам становится пригодным для использования в качестве вяжущего без дополнительной подготовки.As a magnesium binder, crushed sludges of carnallite chlorinators are used, which are formed in chlorinators at the second stage of the processing of carnallite by an electrolytic method. The resulting slurry from chlorinators enters the dumps in the form of a monolithic lump of block and contains,%: MgCl 2 26-32; MgO 30-62; CaO 1.5-2.0; KCl 12.5-18.0; NaCl 2.5-3.0; insoluble precipitate - the rest (contains FeO up to 13%, Al 2 O 3 up to 30%, SiO 2 up to 57%). The slurry of carnallite chlorinators before being introduced into the composition of the raw material mixture is ground by known methods to a dispersion of less than 200 microns. After grinding, the sludge becomes suitable for use as a binder without additional preparation.

Заявляемый состав и способ его получения связаны между собой единым изобретательским замыслом, приводят к достижению одного технического результата, что соответствует требованию единства изобретения. The inventive composition and method for its preparation are interconnected by a single inventive concept, leading to the achievement of one technical result, which meets the requirement of the unity of the invention.

Заявляемый состав и способ его получения обеспечивают возможность проведения горячего прессования даже при температурах, не превышающих 150oС, без ухудшения основных физико-механических характеристик. Введение в качестве затворителя указанной сгущенной пульпы от гидрохлорирования отходов серпентенитового сырья позволяет не только расширить сырьевую базу, но и повысить прочностные характеристики целевых изделий.The inventive composition and method for its preparation provide the possibility of hot pressing even at temperatures not exceeding 150 o With no deterioration of the basic physical and mechanical characteristics. The introduction of the specified thickened pulp from hydrochlorination of waste serpentenite raw materials as a hardener allows not only to expand the raw material base, but also to increase the strength characteristics of the target products.

Предлагаемый состав для изготовления композиционных материалов может быть получен из известных в промышленности отходов крупнотоннажных производств, производства металлического магния из карналлита электролитическим способом, производства асбеста. Используемые отходы однозначно идентифицируются специалистами этих отраслей промышленности. Способ получения заявляемого состава может быть реализован на стандартном серийно выпускаемом оборудовании с использованием известных приемов их комплектации в технологическую линию. Все вышеизложенное позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "промышленная применимость". The proposed composition for the manufacture of composite materials can be obtained from industry-known wastes of large-scale production, the production of metallic magnesium from carnallite by the electrolytic method, and the production of asbestos. The waste used is uniquely identified by specialists in these industries. A method of obtaining the inventive composition can be implemented on standard commercially available equipment using well-known techniques for their configuration in the production line. All of the above allows us to conclude that the proposed solution meets the criterion of "industrial applicability".

Предлагаемый способ реализуют следующим образом. The proposed method is implemented as follows.

Компоненты смеси пресс-массы готовят следующим образом. Магнийсодержащий шлам - шлам карналлитовых хлораторов измельчают известными способами, например дроблением с последующим помолом до достижения дисперсности менее 200 мкм. Измельченный шлам исследуют на содержание активных компонентов - MgCl2 и MgO и используют в качестве магнийсодержащего вяжущего. Предварительно измельченный инертный наполнитель подсушивают до относительной влажности не более 45% и через бункер-дозатор подают в реактор-смеситель в заданном количестве. Туда же вводят измельченный шлам карналлитового производства в заданном количестве и перемешивают с наполнителем. Сгущенную пульпу от гидрохлорирования суспензии серпентенитового сырья в заявляемом количестве вводят в реактор-смеситель, смешение ведут в течение 1-2-х мин. Указанные ингредиенты пресс-массы присутствуют в композиции при следующем соотношении компонентов, мас.ч:
Измельченный инертный наполнитель - 35-40
Измельченный шлам карналлитовых хлораторов - 40-45
Сгущенная пульпа от гидрохлорирования отходов процесса переработки серпентенитового сырья - 15-25
Деталь изготавливают из расчетной дозы пресс-массы путем прессования в экструзионном прессе, представляющем собой горизонтально расположенный пресс с подвижным пуансоном (плунжером) и неподвижной матрицей открытого типа (стволом), снабженной на конце боковыми прижимами и отрезным станком. Использование заявляемого соотношения позволяет провести процесс прессования при давлении, не превышающем 80-100 атм, и температуре, не превышающей 150oС. Процесс формования готовых изделий можно условно разделить на следующие стадии: начало прогрева, при котором процесс идет с интенсивным парообразованием и быстрым распространением тепла внутрь по сечению заготовки, начинается процесс образования магнезиальных цементов; стабилизация прогрева, при котором интенсивность проникновения тепла внутрь изделия резко снижается, идет перекристаллизация минерального вяжущего в зависимости от содержания влаги и температуры в каждой точке процесса образования цементного камня; завершение процесса формирования изделия, при котором заканчивается процессы перекристаллизации. Заготовка из камеры формирования экструзионного пресса поступает в камеру стабилизации, в которой происходит стабилизация геометрических и прочностных параметров готового изделия. Незначительный избыток влаги 10-12% постепенно испаряется через оставшиеся поры до влажности 6-8%, отпускаются внутренние напряжения, заготовка набирает прочностные характеристики до заданных параметров.
The components of the mixture of the press mass are prepared as follows. Magnesium-containing sludge - the sludge of carnallite chlorinators is crushed by known methods, for example, crushing with subsequent grinding to achieve a dispersion of less than 200 microns. The crushed sludge is examined for the content of the active components MgCl 2 and MgO and is used as a magnesium binder. The pre-ground inert filler is dried to a relative humidity of not more than 45% and is fed into the mixer reactor in a predetermined quantity through a hopper-dispenser. The crushed slurry of carnallite production is introduced therein in a predetermined quantity and mixed with a filler. The thickened pulp from the hydrochlorination of a suspension of serpentenite raw materials in the claimed amount is introduced into the mixer reactor, mixing is carried out for 1-2 minutes. The specified ingredients of the press are present in the composition in the following ratio of components, parts by weight:
Ground inert filler - 35-40
Ground carnallite chlorinator sludge - 40-45
Condensed pulp from hydrochlorination of wastes of the process of processing serpentenite raw materials - 15-25
The part is made from the calculated dose of the press by pressing in an extrusion press, which is a horizontally located press with a movable punch (plunger) and a fixed open-type die (barrel) equipped with lateral clamps and a cutting machine at the end. Using the proposed ratio allows the pressing process at a pressure not exceeding 80-100 atm and a temperature not exceeding 150 o C. The process of forming finished products can be divided into the following stages: the start of heating, at which the process proceeds with intensive vaporization and rapid spread heat inside the cross section of the workpiece, the process of formation of magnesia cements begins; stabilization of heating, in which the intensity of heat penetration into the product decreases sharply, there is a recrystallization of the mineral binder depending on the moisture content and temperature at each point of the formation of cement stone; completion of the product formation process at which recrystallization processes end. The billet from the extrusion press forming chamber enters the stabilization chamber, in which the geometrical and strength parameters of the finished product are stabilized. A slight excess of moisture 10-12% gradually evaporates through the remaining pores to a moisture content of 6-8%, internal stresses are released, the workpiece gains strength characteristics to the specified parameters.

Примеры конкретного выполнения. Examples of specific performance.

Измельченный инертный наполнитель, в качестве которого используют древесные отходы, в частности гидролизный лигнин, или древесный опил, или золу ТЭЦ, подают в комбинированную сушилку, подсушивание материала ведут до заданной влажности, не превышающей W=45%, определяют относительную влажность и через разгрузочное устройство подают в бункер -дозатор наполнителя. При достижении заданной массы высушенного материала в бункер-дозатор наполнителя через блок АСУ поступает команда на отключение комбинированной сушилки. В реактор-смеситель подают измельченный инертный наполнитель в количестве 35, 37,5 и 40 мас.% (примеры 1, 2 и 3 таблицы) и предварительно измельченный до размера 0,05-1 мм шлам карналлитовых хлораторов в количестве 40, 42,5 и 45 мас. % (примеры 1, 2 и 3 таблицы) следующего состава, мас.%: MgCl2 - 26, MgO - 31, KCl, NaCl, СаСl2 - 24, остальное - хлориды и оксиды других металлов. Включают привод перемешивающего механизма, после чего подают сгущенную суспензию от гидрохлорирования суспензии серпентенитового сырья в количестве 15, 20 и 25 мас.% (примеры 1-3 таблицы). В реакторе-смесителе компоненты пресс-массы перемешиваются двумя лопастными мешалками и двумя разгрузочно-смесовыми шнеками. По завершении процесса перемешивания, разгрузочно-смесовые шнеки реверсивно переключаются на разгрузочный ход, выгружают готовую пресс-массу на транспортер и подают на узел раздачи, где пресс-массу распределяют на объемные дозы и подают в камеры формирования экструзионных прессов. Готовые строительные элементы, например стеновые панели, раскраивают делительной пилой на типоразмеры, охлаждают в естественных условиях и складируют.The ground inert filler, which is used as wood waste, in particular hydrolytic lignin, or wood sawdust, or CHP ash, is fed to a combined dryer, the material is dried to a predetermined humidity not exceeding W = 45%, relative humidity is determined, and the relative humidity is determined through an unloading device served in the hopper-dispenser filler. When the specified mass of dried material is reached, the filler hopper through the ACS block receives a command to turn off the combined dryer. Shredded inert filler in the amount of 35, 37.5 and 40 wt.% (Examples 1, 2 and 3 of the table) and preliminarily crushed to the size of 0.05-1 mm sludge of carnallite chlorinators in the amount of 40, 42.5 and 45 wt. % (examples 1, 2 and 3 of the table) of the following composition, wt.%: MgCl 2 - 26, MgO - 31, KCl, NaCl, CaCl 2 - 24, the rest are chlorides and oxides of other metals. The drive of the stirring mechanism is turned on, after which a thickened suspension of hydrochlorination of a suspension of serpentenite feed in the amount of 15, 20 and 25 wt.% Is served (examples 1-3 of the table). In the mixing reactor, the components of the press are mixed with two paddle mixers and two unloading augers. Upon completion of the mixing process, the unloading and screw augers are reversibly switched to the unloading stroke, the finished press pulp is unloaded to the conveyor and fed to the dispensing unit, where the pulp is distributed into volume doses and fed into the extrusion press forming chambers. Finished building elements, such as wall panels, are cut with a dividing saw into standard sizes, cooled in natural conditions and stored.

Как видно из представленных данных, использование заявляемого способа и состава для изготовления строительных деталей с несущими свойствами позволяет добиться существенного повышения прочности на сжатие (в 2,5 раза) и улучшения показателей теплопроводности. Процесс формирования свойств готового изделия зависит от способа приготовления пресс-массы. На свойства готовой продукции влияет не только состав и соотношение компонентов, но и степень ее однородности. Точность дозировки водной пульпы, участвующей в реакции образования магнезиального цемента, существенно влияет на прочностные характеристики готового изделия. Соотношение активных компонентов в сгущенной пульпе от гидрохлорирования серпентенитового сырья также влияет на процесс образования необходимой структуры, и как следствие - на основные характеристики готового изделия. As can be seen from the data presented, the use of the proposed method and composition for the manufacture of building parts with bearing properties can achieve a significant increase in compressive strength (2.5 times) and improve thermal conductivity. The process of forming the properties of the finished product depends on the method of preparation of the press mass. The properties of the finished product are affected not only by the composition and ratio of components, but also by the degree of its homogeneity. The accuracy of the dosage of the aqueous pulp participating in the reaction of the formation of magnesia cement significantly affects the strength characteristics of the finished product. The ratio of active components in the thickened pulp from the hydrochlorination of serpentenite raw materials also affects the formation of the necessary structure, and as a result, the main characteristics of the finished product.

Заявляемый состав и способ позволят реализовать легко автоматизируемое непрерывное управляемое экологически привлекательное производство строительных деталей с несущими свойствами, например для малоэтажного домостроения, стабильных по физико-механическим свойствам и геометрическим размерам. The inventive composition and method will allow to realize an easily automated continuous controlled environmentally attractive production of building parts with load-bearing properties, for example, for low-rise housing construction, stable in physical and mechanical properties and geometric dimensions.

Claims (4)

1. Способ изготовления композиционных материалов, включающий подготовку измельченного наполнителя, смешивание его с измельченным шламом карналлитовых хлораторов с получением пресс-массы, дозирование пресс-массы для формирования заготовок деталей, их горячее прессование с получением готовых изделий, отличающийся тем, что в качестве затворителя используют сгущенную пульпу от гидрохлорирования отходов процесса переработки серпентенитового сырья, содержащую 0,2-0,5 мас.ч. твердой фазы на 1,0 мас.ч. водной фазы, при этом водная фаза содержит 150-350 г/дм3 хлорида магния, а рН доведен до 4-10, при следующем соотношении компонентов пресс-массы, мас.%:
Измельченный инертный наполнитель - 35 - 40
Измельченный шлам карналлитовых хлораторов - 40 - 45
Указанная сгущенная пульпа - 15 - 25
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что шлам карналлитовых хлораторов содержит, мас.%: MgCl2 - 26-32; MgO - 30-62; СаО - 1,5-2,0; КСl - 12,5-18,0; NaCl - 2,5-3,0; нерастворимый осадок - остальное, а измельчение ведут до дисперсности 0,05-1,0 мм.
1. A method of manufacturing composite materials, including the preparation of crushed filler, mixing it with crushed sludge of carnallite chlorinators to obtain a press mass, dosing the press mass to form workpieces of parts, their hot pressing to obtain finished products, characterized in that they use as a grinder thickened pulp from hydrochlorination of wastes of the process of processing serpentenite raw materials containing 0.2-0.5 wt.h. solid phase to 1.0 wt.h. the aqueous phase, while the aqueous phase contains 150-350 g / DM 3 magnesium chloride, and the pH is adjusted to 4-10, with the following ratio of the components of the press mass, wt.%:
Ground inert filler - 35 - 40
Ground carnallite chlorinator sludge - 40 - 45
Specified Condensed Pulp - 15 - 25
2. The method according to claim 1, characterized in that the slurry of carnallite chlorinators contains, wt.%: MgCl 2 - 26-32; MgO - 30-62; CaO - 1.5-2.0; KCl - 12.5-18.0; NaCl - 2.5-3.0; insoluble precipitate - the rest, and grinding is carried out to a dispersion of 0.05-1.0 mm
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве измельченного инертного наполнителя используют наполнитель растительного происхождения, или отходы теплоэнергетических установок, или полиметаллические шламы. 3. The method according to claim 1, characterized in that as a ground inert filler using a filler of vegetable origin, or waste heat power plants, or polymetallic sludge. 4. Состав для изготовления композиционных материалов, включающий измельченный наполнитель и измельченный шлам карналлитовых хлораторов, отличающийся тем, что в качестве затворителя используют сгущенную пульпу от гидрохлорирования отходов процесса переработки серпентенитового сырья, содержащую 0,2-0,5 мас.ч. твердой фазы на 1,0 мас.ч. водной фазы, при этом водная фаза содержит 150-350 г/дм3 хлорида магния, а рН доведен до 4-10, при следующем соотношении компонентов пресс-массы, мас.%:
Измельченный инертный наполнитель - 35 - 40
Измельченный шлам карналлитовых хлораторов - 40 - 45
Указанная сгущенная пульпа - 15 - 25
5. Состав по п.4, отличающийся тем, что шлам карналлитовых хлораторов содержит, мас.%: MgCl2 - 26-32; MgO - 30-62; СаО - 1,5-2,0; КСl - 12,5-18,0; NaCl - 2,5-3,0; нерастворимый осадок - остальное, с дисперсностью 0,05-1 мм.
4. Composition for the manufacture of composite materials, including crushed filler and crushed slurry of carnallite chlorinators, characterized in that the condenser is used as a hardener from hydrochlorination of waste from the processing of serpentenite raw materials containing 0.2-0.5 wt.h. solid phase to 1.0 wt.h. the aqueous phase, while the aqueous phase contains 150-350 g / DM 3 magnesium chloride, and the pH is adjusted to 4-10, with the following ratio of the components of the press mass, wt.%:
Ground inert filler - 35 - 40
Ground carnallite chlorinator sludge - 40 - 45
Specified Condensed Pulp - 15 - 25
5. The composition according to claim 4, characterized in that the slurry of carnallite chlorinators contains, wt.%: MgCl 2 - 26-32; MgO - 30-62; CaO - 1.5-2.0; KCl - 12.5-18.0; NaCl - 2.5-3.0; insoluble precipitate - the rest, with a dispersion of 0.05-1 mm
6. Состав по п.4, отличающийся тем, что в качестве измельченного инертного наполнителя используют наполнитель растительного происхождения, или отходы теплоэнергетических установок, или полиметаллические шламы. 6. The composition according to claim 4, characterized in that as a ground inert filler using a filler of plant origin, or waste heat power plants, or polymetallic sludge.
RU2001108610A 2001-03-30 2001-03-30 Formulation for manufacturing composite and a composite manufacture method RU2203245C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001108610A RU2203245C2 (en) 2001-03-30 2001-03-30 Formulation for manufacturing composite and a composite manufacture method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001108610A RU2203245C2 (en) 2001-03-30 2001-03-30 Formulation for manufacturing composite and a composite manufacture method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001108610A RU2001108610A (en) 2003-04-20
RU2203245C2 true RU2203245C2 (en) 2003-04-27

Family

ID=20247847

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001108610A RU2203245C2 (en) 2001-03-30 2001-03-30 Formulation for manufacturing composite and a composite manufacture method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2203245C2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
НАНАЗАШВИЛИ И.Х. Строительные материалы из древесно-цементной композиции. - Л.: Стройиздат, 1990, с. 27-48, 348-351. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5015449A (en) Process for making construction grade calcium sulfate alpha-hemihydrate from moist finely divided gypsum obtained from a power plant flue gas desulfurization
US7335254B2 (en) Alpha-type calcium sulfate hemihydrate compositions and methods of making same
EP2336096B1 (en) Dry mortar body and method for its manufacture
CN101979353B (en) Fluorgypsum modifying method and process for producing other chemical products by using fluorgypsum
CN1900008A (en) Method for producing high strenght flyash ceramic sand
CN100425561C (en) Fluid-bed boiler fly ash autoclaved brick and preparation method thereof
CA2927337C (en) Struvite-k and syngenite composition for use in building materials
KR20000018032A (en) Far infrared ray radiative panel and manufacturing method thereof
RU2203245C2 (en) Formulation for manufacturing composite and a composite manufacture method
CN101255050B (en) Method for sintering bricks by high-doping aluminium hydroxide industrial sludge clay
AU2007311917B2 (en) The manufacturing method of construction materials using waterworks sludge
RU2163542C1 (en) Method and compound for manufacture of building wood-composite materials
JPH0351665B2 (en)
JP2004536016A (en) Factory mortar
RU2199503C2 (en) Constitution of composite mix for manufacturing wood-composite building materials
RU2163541C1 (en) Method and compound for manufacture of heat-and sound-proof wood-composite materials
RU2185349C1 (en) Raw material mixture for manufacture of building articles
RU2162828C1 (en) Composition of composite mix for manufacture of building wood-composite materials
US4213931A (en) Process of manufacturing gypsum products
JP2003183653A (en) Soil treating material composition and method for producing the same
RU2318769C1 (en) Raw mix for manufacture of gypsum articles
SU1616878A1 (en) Mouldable composition for making wall components
CN100360458C (en) Air entraining concrete material manufactured by sand
RU2036875C1 (en) Raw mixture for manufacture of wood building material
RU2183599C2 (en) Composition compound for production of building materials

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150331