RU2497774C1 - Raw amaterial mixture for production of porous heat insulating material - Google Patents
Raw amaterial mixture for production of porous heat insulating material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2497774C1 RU2497774C1 RU2012119405/03A RU2012119405A RU2497774C1 RU 2497774 C1 RU2497774 C1 RU 2497774C1 RU 2012119405/03 A RU2012119405/03 A RU 2012119405/03A RU 2012119405 A RU2012119405 A RU 2012119405A RU 2497774 C1 RU2497774 C1 RU 2497774C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- production
- insulating material
- serpentinite
- heat insulating
- Prior art date
Links
Landscapes
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к производству строительных материалов на основе природного минерального сырья, а именно к составам для изготовления пористых теплоизоляционных материалов.The invention relates to the production of building materials based on natural mineral raw materials, namely, compositions for the manufacture of porous insulating materials.
Известна сырьевая смесь и способ производства зернистого теплоизоляционного материала, включающая (мас.%): отходы переработки черных сланцев при извлечении тонкорудной минерализации 55,2-56,2 с добавкой микрокремнезема производства кристаллического кремния 6,7-7,7 и жидкостекольной связки 37,1 (патент РФ №2163898, С04В 14/00, 2001).A known raw mixture and method for the production of granular heat-insulating material, including (wt.%): Waste processing of black shale when extracting fine ore mineralization 55.2-56.2 with the addition of silica fume production of crystalline silicon 6.7-7.7 and liquid glass binder 37, 1 (RF patent No. 2163898, С04В 14/00, 2001).
Недостатком данного теплоизоляционного материала является повышенная температура обжига.The disadvantage of this heat-insulating material is the increased firing temperature.
Известна смесь для изготовления теплоизоляционных изделий, включающая (мас.%): глину - 20-30, вспениватель 0,8-1,4, пластификатор - сульфидно-дрожжевую бражку 3-5, жидкое стекло 10-15 и выгорающую добавку - отходы углеобогащения 16-24, огнеупорное стекловолокно - остальное (патент РФ №2171240, С04В 28/24, 2001).A known mixture for the manufacture of heat-insulating products, including (wt.%): Clay - 20-30, blowing agent 0.8-1.4, plasticizer - sulphide-yeast mash 3-5, liquid glass 10-15 and burnable additive - waste coal 16-24, refractory glass fiber - the rest (RF patent No. 2171240, С04В 28/24, 2001).
Однако изделия из предлагаемой смеси имеют высокую гигроскопичность и объемную массу. Смесь многокомпонентна.However, products from the proposed mixture have high hygroscopicity and bulk density. The mixture is multicomponent.
Для изготовления теплоизоляционного материала известна сырьевая смесь, включающая (мас.%): жидкое стекло в расчете на сухой остаток 10-18; вспученный вермикулит 50-65; этилсиликат 0,04-0,16 и вода остальное (а.с. №1527215, С04В 28/26, 38/08, 14/20, 1988).For the manufacture of heat-insulating material, a raw material mixture is known, including (wt.%): Liquid glass, based on a dry residue of 10-18; expanded vermiculite 50-65; ethyl silicate 0.04-0.16 and the rest water (AS No. 1527215, С04В 28/26, 38/08, 14/20, 1988).
Материал имеет высокий коэффициент теплопроводности и низкую прочность при сжатии.The material has a high coefficient of thermal conductivity and low compressive strength.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению (прототипом) является сырьевая смесь для получения пористого теплоизоляционного материала, включающая жидкое стекло, отвердитель и наполнитель, в которой в качестве отвердителя применен слюдяной гидрозоль, а в качестве наполнителя пыль от обжига вермикулитового концентрата при следующем соотношении компонентов на сухое, масс.%: жидкое стекло 89-98, слюдяной гидрозоль 1-5, пыль от обжига вермикулитового концентрата 1-6, при водотвердом отношении 0,4-2,5. Кроме того, смесь дополнительно содержит алкилсиликонат натрия и вспученный вермикулит класса минус 1 мм в количестве сверх 100%, мас.%: алкилсиликонат натрия 2-3, вермикулит вспученный класса минус 1 мм 5-15 (патент РФ №2063941 С04В 28/26, 1996).The closest in technical essence and the achieved effect to the proposed invention (prototype) is a raw material mixture for obtaining a porous heat-insulating material, including water glass, a hardener and a filler, in which mica hydrosol is used as a hardener, and dust from firing of vermiculite concentrate is used as a filler the following ratio of components to dry, wt.%: water glass 89-98, mica hydrosol 1-5, dust from firing of vermiculite concentrate 1-6, with a water-solid ratio of 0.4-2.5 . In addition, the mixture additionally contains sodium alkylsiliconate and expanded vermiculite class minus 1 mm in excess of 100%, wt.%: Sodium alkylsiliconate 2-3, expanded vermiculite class minus 1 mm 5-15 (RF patent No. 2063941 С04В 28/26, 1996).
Недостатком известной теплоизоляционной смеси является низкая прочность при сжатии, повышенная теплопроводность, а также недостаточная влагостойкость. Кроме того, известная смесь многокомпонентна и вызывает заболевание органов дыхания у человека вследствие вдыхания пыли вермикулита, который содержит асбест.A disadvantage of the known heat-insulating mixture is low compressive strength, increased thermal conductivity, as well as insufficient moisture resistance. In addition, the known mixture is multicomponent and causes respiratory disease in humans due to inhalation of vermiculite dust, which contains asbestos.
Задачей настоящего изобретения является создание сырьевой смеси для получения пористого теплоизоляционного материала с использованием экологически чистого, доступного минерального сырья, образующегося при комплексной разработке месторождений хромовых руд и платиновой минерализации, например, Аганозерского месторождения в Республике Карелия.The objective of the present invention is to provide a raw material mixture to obtain a porous insulating material using environmentally friendly, affordable mineral raw materials formed during the integrated development of chromium ore deposits and platinum mineralization, for example, Aganozersky deposit in the Republic of Karelia.
Техническим результатом изобретения является повышение прочности, влагостойкости и снижение коэффициента теплопроводности материалов.The technical result of the invention is to increase strength, moisture resistance and reduce the coefficient of thermal conductivity of materials.
Это достигается тем, что известная сырьевая смесь для получения пористого теплоизоляционного материала, включающая жидкое стекло, отвердитель и наполнитель, согласно изобретению, в качестве отвердителя содержит озерный диатомит, а в качестве наполнителя серпентинит при следующем соотношении компонентов, мас.%: жидкое стекло - 25-40, озерный диатомит - 5-20, серпентинит - 40-70.This is achieved by the fact that the known raw material mixture for producing a porous heat-insulating material, including water glass, a hardener and a filler, according to the invention, contains lake diatomite as a hardener and serpentinite as a filler in the following ratio of components, wt.%: Liquid glass - 25 -40, lake diatomite - 5-20, serpentinite - 40-70.
Диатомиты озерного происхождения относятся к аморфным кремнеземистым осадочным породам. В естественном состоянии (при влажности 80-85%) они представляют собой студенистую массу (гель), состоящую из кремнистых (опаловых) створок микроскопических водорослей - диатомей.Diatomites of lake origin belong to amorphous siliceous sedimentary rocks. In a natural state (at a humidity of 80-85%) they are a gelatinous mass (gel), consisting of siliceous (opal) valves of microscopic algae - diatoms.
Предлагаемая смесь содержит аморфный диатомит озерного происхождения следующего химического состава, мас.%: SiO2 70,20-91,20; Al2O3 1,90-4,40; Fe2O3 0,07-2,27; MgO 0,30-1,60; CaO 0,30-0,60; Na2O 0,08-0,76; K2O 0,03-0,30. Озерный диатомит является экологически чистым сырьевым материалом, не содержит токсичных для человека веществ.The proposed mixture contains amorphous diatomite of lake origin of the following chemical composition, wt.%: SiO 2 70,20-91,20; Al 2 O 3 1.90-4.40; Fe 2 O 3 0.07-2.27; MgO 0.30-1.60; CaO 0.30-0.60; Na 2 O, 0.08-0.76; K 2 O 0.03-0.30. Lake diatomite is an environmentally friendly raw material, does not contain substances toxic to humans.
Аморфные озерные диатомиты Карелии характеризуются высокой удельной поверхностью 20,0-110,0 м2/г и дисперсностью гранулометрического состава 15-110 мкм.Amorphous lake diatomites of Karelia are characterized by a high specific surface area of 20.0-110.0 m 2 / g and a particle size distribution of 15-110 microns.
Серпентиниты являются вмещающими породами Аганозерского месторождения хромовых руд. При комплексной разработке месторождения они направляются в отвалы, загрязняя окружающую среду. Серпентиниты содержат (масс.%): серпентин 78-93; гидроталькит до 10,5; пироаурит до 1; хлорит до 3; тальк до 2; кальцит, брейнерит, сидерит до 1,5; биотит до 0,3; магнетит до 2,5; хромит до 0,5; сульфиды до 0,2; гидрогематит до 0,4. В серпентинитах высокое содержание MgO (36-40%) и повышенное количество химически связанной воды (п.п.п. - 15-18,5%).Serpentinites are the host rocks of the Aganozersk chromium ore deposit. With integrated development of the field, they are sent to dumps, polluting the environment. Serpentinites contain (wt.%): Serpentine 78-93; hydrotalcite up to 10.5; pyroauritis up to 1; chlorite up to 3; talc to 2; calcite, brainerite, siderite up to 1.5; biotite up to 0.3; magnetite up to 2.5; chromite up to 0.5; sulfides up to 0.2; hydrohematite up to 0.4. Serpentinite has a high MgO content (36-40%) and an increased amount of chemically bound water (pp - 15-18.5%).
Используемый для получения предлагаемой сырьевой смеси природный серпентинит гидроталькит-серпентинового состава по внешнему виду представляет собой породу из зоны дезинтеграции и выщелачивания кор выветривания. Это рыхлая порода из отвалов в виде алевритовых, обломочных зерен, песчаных, дресвяных и щебнистых разновидностей пониженной прочности. Для получения сырьевой смеси серпентинит предварительно просеивали через сито размером 0,25 мм. (Горошко А.Ф. Новый геолого-промышленный тип месторождений комплексного никель-магнезиального сырья в ультрамафитах Карелии. // Геология и полезные ископаемые Карелии. Вып.1. Петрозаводск, 1998. С.24-35).The natural serpentinite hydrotalcite-serpentine composition used to obtain the proposed raw material mixture in appearance is a rock from the zone of disintegration and leaching of the weathering crust. This is a loose rock from dumps in the form of silt, clastic grains, sand, wood and gravel varieties of reduced strength. To obtain a raw mixture, serpentinite was pre-sieved through a 0.25 mm sieve. (Goroshko AF A new geological and industrial type of deposits of complex nickel-magnesian raw materials in ultramafic rocks of Karelia. // Geology and minerals of Karelia. Issue 1. Petrozavodsk, 1998. P.24-35).
Высокая удельная поверхность, тонкодисперстность и связанная с этим высокая химическая активность озерных диатомитов, в сочетании с серпентинитом, имеющим высокое содержание химически связанной воды, выделяющейся при обжиге, а также карбонаты и гидрокарбонаты, разлагающиеся с выделением CO2, способствуют формированию пористой структуры материала с низкой теплопроводностью, высокой прочностью и влагостойкостью.The high specific surface, fine dispersion and the associated high chemical activity of lake diatomites, in combination with serpentinite, which has a high content of chemically bound water released during firing, as well as carbonates and bicarbonates that decompose with the release of CO 2 , contribute to the formation of the porous structure of the material with low thermal conductivity, high strength and moisture resistance.
Изобретение реализуют следующим образом.The invention is implemented as follows.
Сырьевую смесь приготавливают путем взвешивания в необходимых количествах, приведенных в таблице, и перемешивания в шаровой мельнице до остатка на сите с размером ячейки 0,063 мм - 1,5% серпентинита фракции не более 0:25 мм и предварительно высушенного и просеянного для удаления примесей озерного диатомита размером не более 110 мкм а, затем в массу добавляют жидкое стекло. В качестве жидкого стекла используют натриевое или калиевое жидкое стекло с модулем 2,4-3,0 и плотностью 1,36-1,50 г/см3.The raw material mixture is prepared by weighing in the required quantities shown in the table and mixing in a ball mill to a residue on a sieve with a mesh size of 0.063 mm - 1.5% serpentinite fraction of not more than 0:25 mm and pre-dried and sieved lake diatomite to remove impurities size not exceeding 110 microns a, then liquid glass is added to the mass. As liquid glass, sodium or potassium liquid glass with a module of 2.4-3.0 and a density of 1.36-1.50 g / cm 3 is used .
Из предлагаемой смеси формуют теплоизоляционные изделия различной формы: в виде кирпичей, плиток методом прессования. Обжиг изделий производят путем подъема температуры до 400°C со скоростью 120°C/мин с выдержкой при этой температуре 30 минут и последующим подъемом температуры до 950-980°C и выдерживают при этой температуре 2 часа.Heat-insulating products of various shapes are molded from the proposed mixture: in the form of bricks, tiles by pressing. Products are fired by raising the temperature to 400 ° C at a rate of 120 ° C / min with holding at this temperature for 30 minutes and then raising the temperature to 950-980 ° C and maintain at this temperature for 2 hours.
На образцах, отформованных методом прессования из предлагаемой смеси, определяли их свойства в соответствии с действующими методиками. В таблице представлены составы предлагаемой сырьевой смеси и свойства изделий, изготовленных на ее основе (примеры 1, 2, 3). В качестве эталона сравнения использован прототип (пример 6).On samples molded by pressing from the proposed mixture, their properties were determined in accordance with current methods. The table shows the compositions of the proposed raw mix and properties of products made on its basis (examples 1, 2, 3). As a reference standard used prototype (example 6).
Из таблицы следует, что изготовленные на основе предлагаемой сырьевой смеси образцы позволяют, по сравнению с прототипом, повысить их механическую прочность в 8,0-15,4 раза и снизить коэффициент теплопроводности в 2,19-2,8 раза. Влагостойкость изготовленных образцов повышается в 32,2-33,7 раза по сравнению с прототипом. Объемная масса полученных изделий составляет 110-167 кг/м3. Указанные свойства обеспечивают высокие эксплуатационные и технологические показатели полученных материалов.The table shows that the samples made on the basis of the proposed raw material mixture allow, in comparison with the prototype, to increase their mechanical strength by 8.0-15.4 times and reduce the thermal conductivity by 2.19-2.8 times. The moisture resistance of the manufactured samples increases 32.2-33.7 times compared with the prototype. The bulk density of the obtained products is 110-167 kg / m 3 . These properties provide high operational and technological performance of the materials obtained.
Для доказательства того, что предлагаемый компонентный состав является наилучшим для достижения наиболее выраженных эффектов повышения прочности, влагостойкости и снижения коэффициента теплопроводности полученных изделий, в таблице также приведены варианты составов 4 и 5 с запредельными содержаниями компонентов сырьевой смеси.To prove that the proposed component composition is the best to achieve the most pronounced effects of increasing strength, moisture resistance and lowering the coefficient of thermal conductivity of the obtained products, the table also shows the options for compositions 4 and 5 with exorbitant contents of the components of the raw material mixture.
Сырьевая смесь не содержит токсичных компонентов. Экономическая эффективность и технологичность заявляемой сырьевой смеси для изготовления теплоизоляционных материалов обусловлена ее малокомпонентностью, использованием доступного природного сырья, упрощением технологии получения пористого теплоизоляционного материала при обеспечении экологической безопасности.The raw mix does not contain toxic components. The economic efficiency and manufacturability of the inventive raw material mixture for the manufacture of heat-insulating materials is due to its low content, the use of available natural raw materials, and the simplification of the technology for producing porous heat-insulating material while ensuring environmental safety.
Высокие показатели механической прочности, влагостойкости и низкая теплопроводность позволяют использовать предлагаемую смесь в качестве теплоизоляционного материала для тепловых агрегатов и морозильных камер.High rates of mechanical strength, moisture resistance and low thermal conductivity allow us to use the proposed mixture as a heat-insulating material for thermal units and freezers.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012119405/03A RU2497774C1 (en) | 2012-05-11 | 2012-05-11 | Raw amaterial mixture for production of porous heat insulating material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012119405/03A RU2497774C1 (en) | 2012-05-11 | 2012-05-11 | Raw amaterial mixture for production of porous heat insulating material |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2497774C1 true RU2497774C1 (en) | 2013-11-10 |
Family
ID=49683036
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012119405/03A RU2497774C1 (en) | 2012-05-11 | 2012-05-11 | Raw amaterial mixture for production of porous heat insulating material |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2497774C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2635690C2 (en) * | 2016-04-01 | 2017-11-15 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геологии Карельского научного центра Российской академии наук | Ceramic mixture for facing tile manufacture |
RU2638071C1 (en) * | 2016-08-23 | 2017-12-11 | Акционерное общество "Авангард" (АО "Авангард") | Composite heat-insulating incombustible material |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1153299A (en) * | 1965-05-11 | 1969-05-29 | Kurz Fredrik W A | Bonding or impregnating composition. |
EP0341150A1 (en) * | 1988-05-04 | 1989-11-08 | Aris S.A. | Refractory composite material and process for its fabrication |
SU1527215A1 (en) * | 1988-03-31 | 1989-12-07 | Научно-Исследовательская Лаборатория Физико-Химической Механики Материалов И Технологических Процессов Главмоспромстройматериалов | Initial material mix for making heat-insulating material |
RU2063941C1 (en) * | 1996-02-02 | 1996-07-20 | Акционерное общество "ЭТНА" | Raw mixture for porous heat-insulating material producing |
RU2093356C1 (en) * | 1995-03-29 | 1997-10-20 | Татьяна Юрьевна Еремина | Method of manufacturing protective/decorative coatings |
RU2163898C2 (en) * | 1999-02-23 | 2001-03-10 | Братский Индустриальный Институт | Raw mix and method of manufacturing heat- insulating granular material |
RU2171240C1 (en) * | 2000-06-02 | 2001-07-27 | Петров Виктор Петрович | Mix for manufacturing heat-insulating products |
RU2209793C1 (en) * | 2001-11-21 | 2003-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью Производственно-инвестиционная компания "Диатомит-Инвест" | Composition for preparing heat-insulating material |
RU2435810C2 (en) * | 2010-02-25 | 2011-12-10 | Учреждение Российской академии наук Институт геологии Карельского научного центра Российской академии наук | Fire-resistant coating composition |
-
2012
- 2012-05-11 RU RU2012119405/03A patent/RU2497774C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1153299A (en) * | 1965-05-11 | 1969-05-29 | Kurz Fredrik W A | Bonding or impregnating composition. |
SU1527215A1 (en) * | 1988-03-31 | 1989-12-07 | Научно-Исследовательская Лаборатория Физико-Химической Механики Материалов И Технологических Процессов Главмоспромстройматериалов | Initial material mix for making heat-insulating material |
EP0341150A1 (en) * | 1988-05-04 | 1989-11-08 | Aris S.A. | Refractory composite material and process for its fabrication |
RU2093356C1 (en) * | 1995-03-29 | 1997-10-20 | Татьяна Юрьевна Еремина | Method of manufacturing protective/decorative coatings |
RU2063941C1 (en) * | 1996-02-02 | 1996-07-20 | Акционерное общество "ЭТНА" | Raw mixture for porous heat-insulating material producing |
RU2163898C2 (en) * | 1999-02-23 | 2001-03-10 | Братский Индустриальный Институт | Raw mix and method of manufacturing heat- insulating granular material |
RU2171240C1 (en) * | 2000-06-02 | 2001-07-27 | Петров Виктор Петрович | Mix for manufacturing heat-insulating products |
RU2209793C1 (en) * | 2001-11-21 | 2003-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью Производственно-инвестиционная компания "Диатомит-Инвест" | Composition for preparing heat-insulating material |
RU2435810C2 (en) * | 2010-02-25 | 2011-12-10 | Учреждение Российской академии наук Институт геологии Карельского научного центра Российской академии наук | Fire-resistant coating composition |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2635690C2 (en) * | 2016-04-01 | 2017-11-15 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геологии Карельского научного центра Российской академии наук | Ceramic mixture for facing tile manufacture |
RU2638071C1 (en) * | 2016-08-23 | 2017-12-11 | Акционерное общество "Авангард" (АО "Авангард") | Composite heat-insulating incombustible material |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Tennakoon et al. | Distribution of oxides in fly ash controls strength evolution of geopolymers | |
CN104496535B (en) | Using silica sand mine tailing and flyash as foamed ceramics of primary raw material and preparation method thereof | |
CN104496536A (en) | Silica sand tailings and coal gangue-based foamed ceramic and preparation method thereof | |
JP2016060689A (en) | Sericite finishing agent composition for room interior construction containing non-toxic adhesive component | |
CN104045294A (en) | Preparation method of inorganic gelling material for reinforcing brick-material culture relic | |
EP3207002B1 (en) | Method for making fly ash | |
RU2497774C1 (en) | Raw amaterial mixture for production of porous heat insulating material | |
RU2404935C1 (en) | Raw mix for light -weight filler production | |
KR101310599B1 (en) | A eco-friendly pervious paving material and a pervious paving method for a complex, a landscape, a park, a river, and a road | |
KR101611441B1 (en) | A Environmental-friendly Plastering additives Containing Natural Mineral Powder and Environmental-friendly Plastering Cement and Mortar Containing the Same | |
KR101611413B1 (en) | A environmental-friendly surface finishing additives of buildings, surface finishing composition comprising the same and environmental-friendly surface finishing of buildings | |
Ghavami et al. | Evaluation of the strength characteristics of clayey soils stabilized with rice husk ash and cement | |
KR101899115B1 (en) | composition | |
KR20170028234A (en) | A environmental-friendly surface finishing additives of buildings, surface finishing composition comprising the same and environmental-friendly surface finishing of buildings | |
SU1551671A1 (en) | Composition for basic layer of decorative-facing material | |
RU2540993C1 (en) | Charge for production of porous filler | |
KR101611434B1 (en) | A Environmental-friendly Plastering Additives Containing Vegetable Additives and Environmental-friendly Plastering Cement Using the Same and Mortar Containing the Same | |
KR20050104936A (en) | A manufacturing method for gentleness cement | |
KR102144170B1 (en) | Slag cement composition | |
RU2465235C1 (en) | Crude mixture for making silicate bricks | |
RU2388713C1 (en) | Raw mixture for making silicate products | |
JP2015129064A (en) | Expansion suppression material, method for producing expansion suppression material, concrete admixture, concrete structure, and method for producing concrete structure | |
RU2428396C1 (en) | Mixture for producing expanded clay | |
RU2624741C1 (en) | Raw material mixture for manufacturing silicate bricks | |
RU2556563C1 (en) | Binding agent |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160512 |