RU2329986C2 - Способ получения гранулированного теплоизоляционного материала - Google Patents
Способ получения гранулированного теплоизоляционного материала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2329986C2 RU2329986C2 RU2006130254/03A RU2006130254A RU2329986C2 RU 2329986 C2 RU2329986 C2 RU 2329986C2 RU 2006130254/03 A RU2006130254/03 A RU 2006130254/03A RU 2006130254 A RU2006130254 A RU 2006130254A RU 2329986 C2 RU2329986 C2 RU 2329986C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sodium
- rock
- mix
- water
- raw
- Prior art date
Links
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области производства строительных материалов. Способ получения гранулированного теплоизоляционного материала включает приготовление сырьевой смеси, содержащей кремнистую породу типа диатомита, или опоки, или трепела, щелочной компонент в виде гидроксида натрия или калия с добавлением воды в количестве, необходимом для удобства формования массы, перемешивание, формование массы и термообработку. При приготовлении смеси в водный раствор гидроксида натрия или калия вводят этилсиликат, содержащий 40,5% двуокиси кремния, 14% тетраэтоксисилана, затем порциями вводят отдозированные кремнистую породу и гидроксид натрия или калия, добавляют воду в указанном количестве. Полученные после формования гранулы опудривают измельченной кремнистой породой. Термообработку осуществляют при температуре 300-500°С в течение 5-15 минут или при температуре 501-900°С в течение 1-5 минут. Соотношение компонентов сырьевой смеси составляет, мас.%: указанная кремнистая порода 69-91,5, гидроксид натрия или калия 8-30, указанный этилсиликат 0,5-1. Технический результат: получение гранулированного экологически чистого теплоизоляционного материала из местного природного сырья с повышенной прочностью и водостойкостью, упрощение и сокращение длительности технологии производства. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к производству теплоизоляционных негорючих пористых материалов, и может быть использовано при производстве гранулированного теплоизоляционного материала, легкого заполнителя для бетонов и других изделий.
Актуальной задачей в настоящее время является создание дешевых негорючих, экологически чистых теплоизоляционных материалов с простой технологией изготовления.
Известен способ получения гранулированного теплоизоляционного материала из жидкого стекла - стеклопора (Горлов Ю.П. Технология теплоизоляционных и акустических материалов и изделий. М.: Высшая школа, 1989, 384 с.).
Известный способ изготовления стеклопора заключается в следующем: сырьевая смесь, перемешанная до однородного состояния, подается в капельном виде в раствор хлористого кальция и выдерживается в нем в течение 40 минут для формирования гранул, гранулы подсушиваются при температуре +85-90°С в течение 10-20 минут и вспучиваются при температуре +350-500°С в течение 1-3 минут.
Недостатками известного способа производства являются низкие прочность и водостойкость полученного материала, сложность и длительность технологического процесса его изготовления, а также применение раствора хлористого кальция, который отличается дороговизной, вредностью в экологическом отношении и вызывает коррозию используемого оборудования.
Известен способ изготовления теплоизоляционного материала на основе кремнистых пород, включающий перемешивание предварительно отдозированой кремнистой породы из группы: диатомит, опока, трепел и щелочного компонента, укладку смеси в форму и ее термическую обработку (см., например, патент RU 2053984 С1, кл. С04В 38/02, 1996).
Недостатком способа является низкая прочность и водостойкость полученных материалов, что обусловлено неоптимальным выбором содержания составляющих компонентов.
По технической сущности наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ получения гранулированного теплоизоляционного материала, включающий приготовление сырьевой смеси, содержащей кремнистую породу типа диатомита, или опоки, или трепела, щелочной компонент в виде гидроксида натрия или калия с добавлением воды в количестве, необходимом для удобства формования массы, перемешивание, формование массы, пропаривание, охлаждение пропаренной смеси, дробление или измельчение хрупкой массы, рассев на фракции и термообработку (см., например, WO 97/33843 A1, C04B 28/26, 18.09.1997).
Недостатком известного способа является сложность и относительная длительность технологического процесса из-за наличия дополнительных операций - пропаривания сырьевой смеси до температуры +75-90°С, охлаждение, дробление или измельчение, рассев и термообработку при 200-250°С в течение 25-35 минут.
Кроме того, при использовании известного способа полученный материал имеет недостаточную прочность и большое водопоглащение.
Техническим результатом является упрощение технологического процесса, сокращение энергозатрат, длительности производства и получение гранулированного экологически чистого теплоизоляционного материала из местного природного сырья с повышенной прочностью и водостойкостью.
Достигается это тем, что в способе получения гранулированного теплоизоляционного материала, включающем приготовление сырьевой смеси, содержащей кремнистую породу типа диатомита или опоки, или трепела, щелочной компонент в виде гидроксида натрия или калия с добавлением воды в количестве, необходимом для удобства формования массы, перемешивание, формование массы и термообработку, согласно изобретению при приготовлении смеси в водный раствор гидроксида натрия или калия вводят этилсиликат, содержащий 40,5% двуокиси кремния, 14% тетраэтоксисилана, затем порциями вводят отдозированные кремнистую породу и гидроксид натрия или калия, добавляют воду в указанном количестве, полученные после формования гранулы опудривают измельченной кремнистой породой, а термообработку осуществляют при температуре +300-500°С в течение 5-15 минут или при температуре +501-900°С в течение 1-5 минут, при этом соотношение компонентов сырьевой смеси составляет, мас.%:
указанная кремнистая порода | 69-91,5 |
гидроксид натрия или калия | 8-30 |
указанный этилсиликат | 0,5-1. |
Кроме того, кремнистую породу берут измельченной до максимального размера частиц, не превышающего 1,0 мм, количество добавляемой воды составляет 5-50% от массы сырьевой смеси, при этом сырьевую смесь формуют способом грануляции или способом экструзии.
Сущность изобретения заключается в том, что выполнение вышеописанных операций способа и выбор соотношения компонентов сырьевой смеси позволяет упростить технологию производства и сократить длительность термообработки сырцовых гранул, что обеспечивает снижение энергозатрат при производстве предлагаемого гранулированного теплоизоляционного материала.
Выбор природного сырья, содержащего аморфный кремнезем - диатомита, опоки, трепела обусловлен значительными запасами этого сырья и широким распространением его на территории Российской Федерации и тем, что это сырье очень мало используется и пока не нашло широкого применения, а также показателем экологической чистоты этого природного сырья. Значение удельной эффективной активности радионуклидов (Аэфф) для диатомитов, опок, трепелов равняется 5-7 Беккерелей на 1 кг (Бк/кг), в то время как для строительных материалов допускается 370 Бк/кг.
Введение в предлагаемую сырьевую смесь этилсиликата (ЭТС-40 ГОСТ 26371-84) содержащего 40,5% двуокиси кремния повышает силикатный модуль смеси и ее прочность, а наличие в нем 14% тэтраэтоксисилана способствует повышению водостойкости гранулированного теплоизоляционного материала.
Способ получения гранулированного теплоизоляционного материала заключается в следующем.
Предварительно готовят сырьевую смесь вышеописанного состава. При этом берут кремнистую породу типа диатомита, или опоки, или трепела, дробят до фракции 5-40 мм, сушат при температуре +20-100°С, измельчают до максимального размера частиц, не превышающего 1,0 мм.
В водный раствор гидроксида натрия или калия вводят этилсиликат, затем порциями вводят отдозированные кремнистую породу и гидроксид натрия или калия, добавляют воду в количестве необходимом для удобства формования массы, перемешивают, формуют, опудривают измельченной кремнистой породой. После этого сразу термообрабатывают при температуре +300-500°С в течение 5-15 минут или при температуре +501-900°С в течение 1-5 минут, причем компоненты берут в весовых соотношениях мас.%:
- кремнистая порода - 69-91,5,
- гидроксид натрия или калия - 8-30,
- кремнийорганическая жидкость, например, этилсиликат - 0,5-1.
Необходимость введения порциями отдозированных кремнистой породы и гидроксида натрия или калия обусловлена тем, что в противном случае при непорционном (одноразовом) введении составляющих масса окомковывается, теряет формовочные свойства и для дальнейшего использования требует дробления.
Количество воды берут для обеспечения нормальной формовочной влажности и может колебаться в пределах от 5 до 50% по массе от суммы сухих компонентов.
Приготовленная смесь не требует вылеживания или гидротермальной обработки, т.к. измельчение кремнистого сырья до минимального размера частиц, не превышающего 1,0 мм, позволяет ускорить растворение его в щелочи и дает начальный толчок экзотермической реакции, при которой смесь самопроизвольно разогревается до +80-90°С.
Сырьевую смесь перемешивают в шнековом смесителе, снабженном насадочной головкой с отверстиями заданного диаметра. Добавляют воду в количестве, необходимом до удобоформуемости массы. В смесителе в течение 1-2 минут происходит перемешивание составляющих для получения однородной массы, которая пропускается через насадочную головку для получения сырцовых гранул. Полученные сырцовые гранулы опудривают этой же измельченной породой и подвергают термообработке при температурах +300-900°С. Гранулы, сформованные из предлагаемой смеси, не требуют предварительной термоподготовки, их можно сразу помещать в температуру +300-900°С, в течение 1-15 минут происходит вспучивание и отвердевание гранул.
Ведение термообработки ниже +300°С приводит к возрастанию объемной плотности и снижению водостойкости, а увеличение температуры выше +900°С приводит к депоризации материала и превращение его в жидкий расплав, дающий при остывании силикатное стекло.
При введении гидроксида натрия или калия менее 8% смесь не поризуется. Введение гидроксида натрия или калия более 30% приводит к снижению прочности и экономически не целесообразно.
Сырьевую смесь можно формовать способом грануляции или экструзии, для чего после смешивания в шнековом смесителе приготовленную массу перемещают в тарельчатый гранулятор или в экстру дер.
Заявляемое изобретение иллюстрируются следующими примерами. Для приготовления смеси использовали диатомит, опоку, трепел месторождений Свердловской области.
Свойства этилсиликата ЭТС-40 соответствуют ГОСТ 26371-84. В качестве щелочного компонента использовали гидроксид натрия плотностью 1,3 г/см3. Свойства гидроксида натрия соответствуют требованиям ГОСТ 2263-79 «Натр едкий технический. Технические условия». Вода соответствует требованиям ГОСТ 23732-79 «Вода для бетонов и растворов. Технические условия».
В таблицах 1 и 2 приведены сравнительные результаты получения материалов по предлагаемому и известному способам.
Таблица 1 | ||||
Показатели | Материал | |||
известный | Предлагаемый | |||
Опока-69 Гидроксид натрия 30 Этилсиликат 1 |
Опока-80 Гидроксид натрия 21,2 Этилсиликат 0,8 |
Опока-91,5 Гидроксид натрия 8 Этилсиликат 0,5 |
||
1. Термообработка, °С | 200-250 | 300-500 | 300-500 | 300-500 |
Насыпная плотность, кг/м3 | 200-320 | 180-220 | 220-300 | 300-350 |
Водопоглощение, % | 5,4-11,1 | 4-6 | 6-7 | 7-8 |
Прочность, кг/см2 | -5,7-11,0 | 8-15 | 15-25 | 25-35 |
2. Термообработка, °С | - | 500-900 | 500-900 | 500-900 |
Насыпная плотность, кг/м3 | -- | 80-120 | 120-200 | 200-250 |
Водопоглащение, % | -- | 2-3 | 3-5 | 5-6 |
Прочность, кг/см2 | --- | 5-8 | 8-16 | 16-25 |
Таблица 2 | |||
Показатели | способ | ||
известный | предлагаемый | ||
Термообработка сырцовых гранул, °С | 200-250 | 300-500 | 500-900 |
Общее время термообработки сырцовых гранул, мин | 30 | 5-15 | 1-5 |
Охлаждение, мин | 40 | -- | -- |
Температура гидротермальной обработки сырьевой смеси, °С | 75-90 | - | |
Время гидротермальной обработки сырьевой смеси, мин Охлаждение, мин |
40-60 | - | - |
20-90 | -- | -- | |
Время на термообработку, мин | 220 | 5-15 | 1-5 |
Как видно из таблиц, предлагаемый способ позволяет уменьшить длительность термообработки сырцовых гранул, упростить технологию получения гранулированного теплоизоляционного материала, сократить количество технологических операций и повысить качественные характеристики материала: прочность и водостойкость.
Таким образом, в предлагаемом техническом решении достигается поставленный технический результат.
Claims (4)
1. Способ получения гранулированного теплоизоляционного материала, включающий приготовление сырьевой смеси, содержащей кремнистую породу типа диатомита, или опоки, или трепела, щелочной компонент в виде гидроксида натрия или калия с добавлением воды в количестве, необходимом для удобства формования массы, перемешивание, формование массы и термообработку, отличающийся тем, что при приготовлении смеси в водный раствор гидроксида натрия или калия вводят этилсиликат, содержащий 40,5% двуокиси кремния, 14% тетраэтоксисилана, затем порциями вводят отдозированные кремнистую породу и гидроксид натрия или калия, добавляют воду в указанном количестве, полученные после формования гранулы опудривают измельченной кремнистой породой, а термообработку осуществляют при температуре 300-500°С в течение 5-15 мин или при температуре 501-900°С в течение 1-5 мин, при этом соотношение компонентов сырьевой смеси составляет, мас.%:
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что кремнистую породу берут измельченной до максимального размера частиц, не превышающего 1,0 мм.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество добавляемой воды составляет 5-50% от массы сырьевой смеси.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что сырьевую смесь формуют способом грануляции или способом экструзии.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006130254/03A RU2329986C2 (ru) | 2006-08-22 | 2006-08-22 | Способ получения гранулированного теплоизоляционного материала |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006130254/03A RU2329986C2 (ru) | 2006-08-22 | 2006-08-22 | Способ получения гранулированного теплоизоляционного материала |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006130254A RU2006130254A (ru) | 2008-02-27 |
RU2329986C2 true RU2329986C2 (ru) | 2008-07-27 |
Family
ID=39278598
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006130254/03A RU2329986C2 (ru) | 2006-08-22 | 2006-08-22 | Способ получения гранулированного теплоизоляционного материала |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2329986C2 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010140919A1 (ru) * | 2009-06-05 | 2010-12-09 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Акросилтекс" | Способ получения гранулированного теплоизоляционного материала |
RU2442760C1 (ru) * | 2010-07-19 | 2012-02-20 | Андрей Сергеевич Левашов | Сырьевая смесь и способ получения пеносиликатного теплоизоляционного материала |
RU2528814C2 (ru) * | 2012-12-28 | 2014-09-20 | Александр Николаевич Быковский | Способ получения стеклокерамзита и порокерамики из трепелов и опок |
RU2529080C1 (ru) * | 2013-06-04 | 2014-09-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ) | Селективный состав для ремонтно-изоляционных работ в нефтяных и газовых скважинах |
RU2563867C1 (ru) * | 2014-09-29 | 2015-09-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Объединение "Диатомит" | Объединенная система технологических линий по производству гранулированного пеностекла, гранулированного пеностеклокерамического материала и неорганического гранулированного пеноматериала |
-
2006
- 2006-08-22 RU RU2006130254/03A patent/RU2329986C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
. * |
ГЛУХОВСКИЙ В.Д. Грунтосиликаты. - Киев: Госстройиздат, 1959, с.80-84. ИВАНЕНКО В.Н. Строительные материалы и изделия. Серия «Инженеру-проектировщику». - Киев: Будивельник, 1978, с.98-99. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010140919A1 (ru) * | 2009-06-05 | 2010-12-09 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Акросилтекс" | Способ получения гранулированного теплоизоляционного материала |
RU2442760C1 (ru) * | 2010-07-19 | 2012-02-20 | Андрей Сергеевич Левашов | Сырьевая смесь и способ получения пеносиликатного теплоизоляционного материала |
RU2528814C2 (ru) * | 2012-12-28 | 2014-09-20 | Александр Николаевич Быковский | Способ получения стеклокерамзита и порокерамики из трепелов и опок |
RU2529080C1 (ru) * | 2013-06-04 | 2014-09-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ) | Селективный состав для ремонтно-изоляционных работ в нефтяных и газовых скважинах |
RU2563867C1 (ru) * | 2014-09-29 | 2015-09-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Объединение "Диатомит" | Объединенная система технологических линий по производству гранулированного пеностекла, гранулированного пеностеклокерамического материала и неорганического гранулированного пеноматериала |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006130254A (ru) | 2008-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2329986C2 (ru) | Способ получения гранулированного теплоизоляционного материала | |
CN103467007A (zh) | 一种添加复配凹凸棒土颗粒的加气砖 | |
CN102745937A (zh) | 一种无碱无氯液体速凝剂 | |
CN103664092A (zh) | 一种胶粉料、胶粉聚苯颗粒、保温材料及其制备方法 | |
CN105621914B (zh) | 一种改性天然沸石温拌剂及其制备方法 | |
RU2403230C1 (ru) | Способ получения гранулированного теплоизоляционного материала | |
CN110183099A (zh) | 一种膨胀多孔玻璃颗粒的制造方法 | |
CN103449764A (zh) | 一种耐热加气砖 | |
RU2406708C2 (ru) | Способ получения водостойкого пористого заполнителя | |
CN105175591A (zh) | 有机蒙脱土改性聚乙烯醇缩甲醛海绵的制备方法 | |
KR100935573B1 (ko) | 초경량 무기질 미립경량골재 및 그의 제조방법 | |
RU2327663C1 (ru) | Композиция для легкого гранулированного заполнителя и способ его получения | |
CN103588429A (zh) | 利用废旧混凝土制备复合型发泡混凝土的方法 | |
CA2663806C (en) | The manufacturing method of construction materials using waterworks sludge | |
RU2572432C1 (ru) | Добавка для модификации гипсовых вяжущих, строительных растворов и бетонов на их основе | |
RU2518629C2 (ru) | Гранулированный наноструктурирующий заполнитель на основе высококремнеземистых компонентов для бетонной смеси, состав бетонной смеси для получения бетонных строительных изделий (варианты) и бетонное строительное изделие | |
CN101239840A (zh) | 膨胀珍珠岩陶瓷水洗球的制备方法 | |
CN106007641A (zh) | 一种保温阻燃空心砖及其制备方法 | |
KR20110072778A (ko) | 인조석 제조용 페이스트 조성물, 이를 이용한 인조석 제조 방법 및 그 방법으로 제조된 무기 바인더계 인조석 | |
RU2278847C1 (ru) | Композиционное конструкционно-теплоизоляционное изделие и способ его изготовления | |
RU2006127099A (ru) | Неорганический бинарный гранулированный пеноматериал, способ его получения и использования | |
CN113636807A (zh) | 一种干混陶瓷砖粘结砂浆 | |
RU2530816C1 (ru) | Гранулированный композиционный заполнитель на основе диатомита для бетонной смеси и бетонное строительное изделие | |
CN106284713A (zh) | 一种气孔稳定的发泡水泥聚氨酯泡沫复合保温板 | |
RU2433975C1 (ru) | Способ изготовления гранулированного заполнителя для бетона |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120823 |