RU2520308C1 - Ceramic mixture for making facing tile - Google Patents

Ceramic mixture for making facing tile Download PDF

Info

Publication number
RU2520308C1
RU2520308C1 RU2013112303/03A RU2013112303A RU2520308C1 RU 2520308 C1 RU2520308 C1 RU 2520308C1 RU 2013112303/03 A RU2013112303/03 A RU 2013112303/03A RU 2013112303 A RU2013112303 A RU 2013112303A RU 2520308 C1 RU2520308 C1 RU 2520308C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nepheline
waste
apatite
minerals
copper
Prior art date
Application number
RU2013112303/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ольга Васильевна Суворова
Дмитрий Викторович Макаров
Виктория Александровна Кумарова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук (ИХТРЭМС КНЦ РАН)
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 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук (ИХТРЭМС КНЦ РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук (ИХТРЭМС КНЦ РАН)
Priority to RU2013112303/03A priority Critical patent/RU2520308C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2520308C1 publication Critical patent/RU2520308C1/en

Links

Classifications

    • 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
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/60Production of ceramic materials or ceramic elements, e.g. substitution of clay or shale by alternative raw materials, e.g. ashes

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: ceramic mixture contains, wt %: copper-nickel ore beneficiation wastes 39.8-58.5, nepheline additive in form of apatite-nepheline ore beneficiation wastes 19.0-39.8, iron ore beneficiation wastes 14.6-19.9 and binder - sulphite alcohol spent liquor 0.5-5.0. The copper-nickel ore beneficiation wastes contain, wt %: chlorite, hydrochlorite 50.6-65.7, serpentine minerals 10.2-15.0, talc 10.0-14.0, magnetite 3.2-7.1, pyroxenes, amphiboles 5.0-6.7, albite 2.0-2.3, quartz 1.9-2.2, gypsum 1.9-2.1. The apatite-nepheline ore beneficiation wastes contain, wt %: nepheline 56.8-61.1, aegirine 10.2-13.0, nepheline secondary minerals 7.5-10.2, feldspar 5.8-7.4, apatite 3.4-5.4, sphene 2.2-3.2, ore minerals 0.9-1.7, mica 1.5-2.3. The iron ore beneficiation wastes contain, wt %: quartz 56.2-68.9, feldspar 17.0-25.5, mica 4.4-8.4, amphibole and pyroxene 1.5-3.4, mineral aggregates 1.3-3.3, magnetite 1.2-3.2.
EFFECT: high strength and low water absorption of articles made from the ceramic mixture.
4 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении облицовочной керамической плитки для внутренних и наружных отделочных работ.The invention relates to the production of building materials and can be used in the manufacture of ceramic tiles for interior and exterior decoration.

При изготовлении строительных изделий все более широкое распространение получает техногенное сырье в виде промышленных отходов горнорудных и металлургических предприятий. При производстве строительных изделий в виде керамической плитки с использованием отходов обогащения руд возникает проблема выбора оптимального исходного состава компонентов керамической массы с точки зрения получения изделий с улучшенными прочностными свойствами и показателями водопоглощения без увеличения температуры обжига.In the manufacture of construction products, man-made raw materials in the form of industrial waste from mining and metallurgical enterprises are becoming more widespread. In the production of building products in the form of ceramic tiles using ore dressing waste, the problem arises of choosing the optimal initial composition of the components of the ceramic mass from the point of view of obtaining products with improved strength properties and water absorption without increasing the firing temperature.

Известна керамическая масса для изготовления облицовочной плитки (см. пат. 2093491 РФ, МПК6 C04B 33/00, 1997), содержащая глину легкоплавкую и отходы обогащения медно-никелевых руд, взятые в соотношении 1:0,67-0,80, что соответствует их содержанию, мас.%: глина легкоплавкая 40,1-44,4, отходы обогащения медно-никелевых руд 55,6-59,9. Отходы обогащения медно-никелевых руд имеют следующий состав, мас.%:Known ceramic mass for the manufacture of tiles (see US Pat. 2093491 RF, IPC 6 C04B 33/00, 1997), containing low-melting clay and copper-nickel ore dressing waste, taken in a ratio of 1: 0.67-0.80, which corresponds to their content, wt.%: low-melting clay 40.1-44.4, enrichment waste of copper-nickel ores 55.6-59.9. Copper-nickel ore dressing wastes have the following composition, wt.%:

Серпентиновые минералыSerpentine Minerals 50,0-90,050.0-90.0 ТалькTalc 0,3-20,00.3-20.0 МагнетитMagnetite 5,0-15,05.0-15.0 Оливины, пироксены, амфиболыOlivines, pyroxenes, amphiboles 0,2-20,00.2-20.0 Кальцит, доломитCalcite, dolomite 0,1-5,00.1-5.0 Пирротин, пирит, пентландит,Pyrrhotite, pyrite, pentlandite, 1,0-3,01.0-3.0 халькопиритchalcopyrite

Получаемые изделия при обжиге в диапазоне температур 1100-1170°C имеют водопоглощение 11-14%, кажущуюся плотность 2,45-2,70 г/см3, прочность на изгиб 15,7-29,0 МПа. При снижении температуры обжига до 1080°C водопоглощение повышается до 17%, прочность при изгибе снижается до 15 МПа.The products obtained during firing in the temperature range 1100-1170 ° C have a water absorption of 11-14%, an apparent density of 2.45-2.70 g / cm 3 , the bending strength of 15.7-29.0 MPa. When the firing temperature is reduced to 1080 ° C, water absorption increases to 17%, bending strength decreases to 15 MPa.

Недостатками данной керамической массы являются повышенные значения водопоглощения и кажущейся плотности плитки и недостаточно высокая прочность на изгиб при повышенной температуре обжига (свыше 1100°C). Кроме того, керамическая масса содержит до 44% первичного сырья в виде легкоплавкой глины.The disadvantages of this ceramic mass are increased values of water absorption and apparent tile density and insufficiently high bending strength at an increased firing temperature (over 1100 ° C). In addition, the ceramic mass contains up to 44% of the primary raw material in the form of low-melting clay.

Известна также керамическая масса для изготовления облицовочной плитки (см. пат. 2278089 РФ, МПК C04B 33/16, 33/00 (2006.01), 2006), включающая, мас.%: глину легкоплавкую 30-40, отходы обогащения медно-никелевых руд 50-55 и нефелиновый концентрат 7-15.Also known is the ceramic mass for the manufacture of facing tiles (see Pat. 2278089 RF, IPC C04B 33/16, 33/00 (2006.01), 2006), including, wt.%: Low-melting clay 30-40, copper-nickel ore dressing waste 50-55 and nepheline concentrate 7-15.

Отходы обогащения медно-никелевых руд имеют следующий состав, мас.%:Copper-nickel ore dressing wastes have the following composition, wt.%:

Хлорит, гидрохлоритChlorite, hydrochlorite 55,8-58,3255.8-58.32 Серпентиновые минералыSerpentine Minerals 11,3-14,6511.3-14.65 ТалькTalc 11,2-13,811.2-13.8 Титаномагнетит,Titanomagnetite 7,2-8,07.2-8.0 магнетит, хромитmagnetite, chromite ГипсGypsum 1,9-2,11.9-2.1 АльбитAlbite 2,0-2,32.0-2.3 КварцQuartz 1,9-2,21.9-2.2 ПироксеныPyroxenes 1,0-1,61.0-1.6 АмфиболыAmphiboles 4,0-5,14.0-5.1

Получаемая облицовочная плитка в интервале температур обжига 1050-1100°C имеет водопоглощение 9,0-12,8%, прочность при изгибе 17,6 18,1-25,9 МПа и кажущуюся плотность 2,38-2,48 г/см3.The resulting facing tile in the firing temperature range of 1050-1100 ° C has a water absorption of 9.0-12.8%, bending strength of 17.6 18.1-25.9 MPa and an apparent density of 2.38-2.48 g / cm 3 .

Недостатками известной керамической массы являются повышенные значения водопоглощения и кажущейся плотности получаемой плитки и недостаточно высокая прочность ее при изгибе. Кроме того, керамическая масса содержит до 65% первичного сырья в виде легкоплавкой глины и нефелинового концентрата.The disadvantages of the known ceramic mass are increased values of water absorption and the apparent density of the resulting tile and its insufficiently high bending strength. In addition, the ceramic mass contains up to 65% of the primary raw materials in the form of low-melting clay and nepheline concentrate.

Настоящее изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в снижении водопоглощения получаемой плитки и увеличении ее механической прочности при изгибе без повышения температуры обжига. Кроме того, технический результат заключается в расширении сырьевой базы и улучшении экологии за счет использования техногенных отходов.The present invention is aimed at achieving a technical result, which consists in reducing the water absorption of the resulting tile and increasing its mechanical strength in bending without increasing the firing temperature. In addition, the technical result is to expand the resource base and improve the environment through the use of industrial waste.

Технический результат достигается тем, что керамическая масса для изготовления облицовочной плитки, включающая отходы обогащения медно-никелевых руд и нефелиновую добавку, согласно изобретению, масса дополнительно содержит отходы обогащения железных руд и связующее в виде сульфитно-спиртовой барды, а в качестве нефелиновой добавки - отходы обогащения апатит-нефелиновых руд при следующем соотношении компонентов, мас.%:The technical result is achieved by the fact that the ceramic mass for the manufacture of facing tiles, including waste from the enrichment of copper-nickel ores and nepheline additive, according to the invention, the mass further contains waste from the concentration of iron ore and a binder in the form of sulphite-alcohol stillage, and as nepheline additive - waste concentration of apatite-nepheline ores in the following ratio of components, wt.%:

Отходы обогащения медно-никелевых рудCopper-Nickel Ore Waste 39,8-58,539.8-58.5 Отходы обогащения апатит-нефелиновых рудApatite-nepheline ore dressing waste 19,0-39,819.0-39.8 Отходы обогащения железных рудIron ore dressing waste 14,6-19,914.6-19.9 Сульфитно-спиртовая бардаSulphite-alcohol bard 0,5-5,00.5-5.0

Достижению технического результата способствует то, что отходы обогащения медно-никелевых руд имеют следующий состав, мас.%:The achievement of the technical result is facilitated by the fact that the wastes from the enrichment of copper-nickel ores have the following composition, wt.%:

Хлорит, гидрохлоритChlorite, hydrochlorite 50,6-65,750.6-65.7 Серпентиновые минералыSerpentine Minerals 10,2-15,010.2-15.0 ТалькTalc 10,0-14,010.0-14.0 МагнетитMagnetite 3,2-7,13.2-7.1 Пироксены, амфиболыPyroxenes, amphiboles 5,0-6,75.0-6.7 АльбитAlbite 2,0-2,32.0-2.3 КварцQuartz 1,9-2,21.9-2.2 ГипсGypsum 1,9-2,11.9-2.1

Достижению технического результата способствует также то, что отходы обогащения апатит-нефелиновых руд имеют следующий состав, мас.%:The achievement of the technical result is also facilitated by the fact that the waste from the processing of apatite-nepheline ores has the following composition, wt.%:

НефелинNepheline 56,8-61,156.8-61.1 ЭгиринAegirine 10,2-13,010.2-13.0 Вторичные минералы по нефелинуSecondary Minerals for Nepheline 7,5-10,27.5-10.2 Полевой шпатFeldspar 5,8-7,45.8-7.4 АпатитApatite 3,4-5,43.4-5.4 СфенSphen 2,2-3,22.2-3.2 Рудные минералыOre minerals 0,9-1,70.9-1.7 СлюдаMica 1,5-2,31.5-2.3

Достижению технического результата способствует и то, что отходы обогащения железных руд имеют следующий состав, мас.%:The achievement of the technical result is also facilitated by the fact that the iron ore dressing wastes have the following composition, wt.%:

КварцQuartz 56,2-68,956.2-68.9 Полевой шпатFeldspar 17,0-25,517.0-25.5 СлюдаMica 4,4-8,44.4-8.4 Амфибол и пироксенAmphibole and Pyroxene 1,5-3,41,5-3,4 Сростки минераловMineral splices 1,3-3,31.3-3.3 МагнетитMagnetite 1,2-3,21.2-3.2

Существенные признаки заявленного изобретения, определяющие объем правовой охраны и достаточные для получения вышеуказанного технического результата, выполняют функции и соотносятся с результатом следующим образом.The essential features of the claimed invention, which determine the scope of legal protection and are sufficient to obtain the above technical result, perform functions and relate to the result as follows.

Использование в составе керамической массы отходов обогащения железных руд обусловлено тем, что основным компонентом массы является кварц. Он выступает в роли отощителя в керамической массе, способствуя снижению воздушной и огневой усадки при сушке и обжиге керамической плитки, препятствует образованию трещин. Содержание отходов обогащения железных руд в количестве 14,6-19,9 мас.% обеспечивает формирование многокомпонентной системы с пониженной температурой солидуса и последующим образованием минеральных фаз альбита, что способствует улучшению технических характеристик получаемой плитки, таких как водопоглощение и механическая прочность при изгибе. При содержании отходов обогащения железных руд более 19,9 мас.% происходит утяжеление массы, ухудшение спекаемости керамического материала и ухудшение технических характеристик плитки. Введение в шихту отходов обогащения железных руд менее 14,6 мас.% недостаточно для кристаллизации фаз альбита.The use of iron ore dressing waste in the ceramic mass is due to the fact that quartz is the main component of the mass. It acts as a scrubber in the ceramic mass, helping to reduce air and fire shrinkage during drying and firing of ceramic tiles, and prevents the formation of cracks. The content of iron ore enrichment waste in the amount of 14.6-19.9 wt.% Provides the formation of a multicomponent system with a reduced solidus temperature and the subsequent formation of mineral phases of albite, which improves the technical characteristics of the resulting tiles, such as water absorption and mechanical bending strength. When the content of iron ore dressing waste is more than 19.9 wt.%, The mass is heavier, the sintering ability of the ceramic material is deteriorated and the technical characteristics of the tile are deteriorated. The introduction of less than 14.6 wt.% Of iron ore beneficiation waste into the charge is insufficient for crystallization of the albite phases.

Использование в составе керамической массы в качестве нефелиновой добавки отходов обогащения апатит-нефелиновых руд в количестве 19,0-39,8 мас.% обусловлено тем, что отходы обогащения апатит-нефелиновых руд содержат до 61,1 мас.% нефелина и по своим функциональным свойствам не уступают нефелиновому концентрату. Нефелин относится к тугоплавким минералам, однако, в сочетании с кварцем, полевым шпатом, пироксенами, присутствующими в керамической массе, он образует легкоплавкие эвтектики, что приближает получаемую плитку по техническим свойствам к клинкерной керамике. Это позволяет улучшить технические характеристики получаемой плитки без повышения температуры обжига. Введение в состав керамической массы отходов обогащения апатит-нефелиновых руд менее 19,0 мас.% не обеспечивает образования достаточного количества жидкой фазы для кристаллизации фаз альбита. Введение отходов обогащения апатит-нефелиновых руд в количестве более 39,8 мас.% нежелательно по причине образования избыточного количества алюмосиликатного расплава, что влечет за собой чрезмерное увеличение плотности керамического материала, его теплопроводности, линейной и огневой усадки.The use of apatite-nepheline ore dressing wastes in the amount of 19.0-39.8 wt.% In the composition of the ceramic mass as a nepheline additive is due to the fact that apatite-nepheline ore dressing wastes contain up to 61.1 wt.% Nepheline and in terms of their functional properties are not inferior to nepheline concentrate. Nepheline refers to refractory minerals, however, in combination with quartz, feldspar, and pyroxenes present in the ceramic mass, it forms low-melting eutectics, which brings the resulting tile closer to clinker ceramics in technical properties. This allows you to improve the technical characteristics of the resulting tiles without increasing the firing temperature. The introduction of less than 19.0 wt.% Of apatite-nepheline ore dressing wastes into the ceramic mass does not ensure the formation of a sufficient amount of a liquid phase for crystallization of albite phases. The introduction of an enrichment waste of apatite-nepheline ores in an amount of more than 39.8 wt.% Is undesirable due to the formation of an excess amount of aluminosilicate melt, which entails an excessive increase in the density of the ceramic material, its thermal conductivity, linear and fire shrinkage.

Введение в керамическую массу отходов обогащения медно-никелевых руд в количестве 39,8-58,5 мас.% обусловлено тем, что основными компонентами отходов являются хлориты и гидрохлориты, имеющие каолинитоподобную структуру, которые обеспечивают расширение интервала спекания и интенсифицируют протекание твердофазных реакций, что способствует улучшению технических характеристик керамической плитки. Введение отходов обогащения в количестве более 58,5 мас.% и менее 39,8 мас.% приводит к ухудшению спекаемости массы и, как следствие, увеличению водопоглощения и снижению прочностных характеристик материала. Это связано с тем, что в первом случае состав керамической массы оказывается в области с более высокой температурой солидуса, и при температурах обжига 1050-1100°C не достигается оптимального содержания расплава. Во втором случае состав компонентов массы переходит в более легкоплавкую область, что влечет за собой увеличение плотности материала, теплопроводности и огневой усадки.The introduction of copper-nickel ores in the amount of 39.8-58.5 wt.% Into the ceramic mass is due to the fact that the main components of the waste are chlorites and hydrochlorites having a kaolinite-like structure, which provide an extension of the sintering interval and intensify the occurrence of solid-phase reactions, which helps to improve the technical characteristics of ceramic tiles. The introduction of enrichment waste in an amount of more than 58.5 wt.% And less than 39.8 wt.% Leads to a deterioration in the sintering ability of the mass and, as a result, an increase in water absorption and a decrease in the strength characteristics of the material. This is due to the fact that in the first case, the composition of the ceramic mass is in the region with a higher solidus temperature, and at the firing temperatures of 1050-1100 ° C, the optimum melt content is not achieved. In the second case, the composition of the components of the mass goes into a more fusible region, which entails an increase in the density of the material, thermal conductivity and fire shrinkage.

Введение сульфитно-спиртовой барды в состав керамической массы предназначено для обеспечения временного связывания компонентов керамической массы. Связующее вводят в количестве 0,5-5,0 мас.% с учетом того, чтобы конечная влажность массы составила 8-10%. Это необходимо для обеспечения требуемой пористости плитки после обжига. Кроме того, введение связки способствует увеличению механической прочности сырца для проведения предварительных технологических операций до обжига без разрушения сырца. Содержание сульфитно-спиртовой барды менее 0,5 мас.% недостаточно для связывания компонентов при формовке сырца, что приводит к разрушению последнего. Содержание барды более 5,0 мас.% нежелательно по причине избыточного увлажнения массы.The introduction of sulfite-alcohol stillage in the composition of the ceramic mass is intended to provide temporary bonding of the components of the ceramic mass. The binder is introduced in an amount of 0.5-5.0 wt.%, Taking into account that the final moisture content of the mass is 8-10%. This is necessary to ensure the required porosity of the tile after firing. In addition, the introduction of ligaments helps to increase the mechanical strength of the raw material for preliminary technological operations before firing without destroying the raw material. A content of sulphite-alcohol stillage of less than 0.5 wt.% Is not enough to bind the components during molding of the raw material, which leads to the destruction of the latter. A vinasse content of more than 5.0 wt.% Is undesirable due to excessive wetting of the mass.

Совокупность вышеуказанных признаков необходима и достаточна для снижения водопоглощения получаемой плитки и увеличения ее механической прочности при изгибе без повышения температуры обжига, а также для расширения сырьевой базы и улучшения экологии.The combination of the above features is necessary and sufficient to reduce the water absorption of the resulting tile and increase its mechanical strength during bending without increasing the firing temperature, as well as to expand the raw material base and improve the environment.

В частных случаях осуществления изобретения предпочтителен следующий состав компонентов керамической массы для изготовления строительных изделий.In particular cases of carrying out the invention, the following composition of the components of the ceramic mass for the manufacture of building products is preferred.

Главными компонентами отходов обогащения медно-никелевых руд являются хлориты и гидрохлориты, серпентиновые минералы, тальк, содержание которых составляет соответственно, мас.%: 50,6-65,7, 10,2-15,0, 10,0-14,0. Второстепенные минералы представлены магнетитом, пироксенами и амфиболами, содержание которых составляет, мас.%: 3,2-7,1 и 5,0-6,7. Акцессорными минералами в составе отходов являются альбит, кварц и гипс, содержание которых составляет соответственно, мас.%: 2,0-2,3; 1,9-2,2 и 1,9-2,1. Согласно изобретению, использование отходов обогащения медно-никелевых руд в сочетании с другими компонентами керамической массы позволяет получить необходимое количество алюмосиликатного расплава, обеспечивающего спекание массы и формирование керамического черепка, более прочного с повышенными значениями физико-механических характеристик. Кроме того, отходы обогащения медно-никелевых руд не требуют дополнительного измельчения, размер их частиц не превышает 20 мкм, что свидетельствует о высокой удельной поверхности и реакционной способности при обжиге, а также повышает экономичность подготовки керамической массы.The main components of copper-nickel ore dressing wastes are chlorites and hydrochlorites, serpentine minerals, talc, the content of which is, respectively, wt.%: 50.6-65.7, 10.2-15.0, 10.0-14.0 . Minor minerals are represented by magnetite, pyroxenes and amphiboles, the content of which is, wt.%: 3.2-7.1 and 5.0-6.7. Accessory minerals in the waste are albite, quartz and gypsum, the content of which is, respectively, wt.%: 2.0-2.3; 1.9-2.2 and 1.9-2.1. According to the invention, the use of copper-nickel ore dressing wastes in combination with other components of the ceramic mass makes it possible to obtain the necessary amount of aluminosilicate melt, which provides sintering of the mass and the formation of a ceramic shard, more durable with increased values of physical and mechanical characteristics. In addition, the enrichment waste of copper-nickel ores does not require additional grinding, their particle size does not exceed 20 microns, which indicates a high specific surface and reactivity during firing, and also increases the efficiency of preparing the ceramic mass.

Отходы обогащения апатит-нефелиновых руд представлены основным минералом - нефелином (56,8-61,1 мас.%). Кроме него основными компонентами являются также эгирин и вторичные минералы по нефелину, содержание которых составляет соответственно, мас.%: 10,2-13,0 и 7,5-10,2. Второстепенные минералы представлены полевым шпатом и апатитом, содержание которых составляет, мас.%: 5,8-7,4 и 3,4-5,4. Акцессорными минералами являются сфен, рудные минералы и слюда, содержание которых составляет соответственно, мас.%: 2,2-3,2, 0,9-1,7 и 1,5-2,3.Apatite-nepheline ore dressing wastes are represented by the main mineral - nepheline (56.8-61.1 wt.%). In addition to it, the main components are aegirine and secondary minerals for nepheline, the content of which is, respectively, wt.%: 10.2-13.0 and 7.5-10.2. Minor minerals are represented by feldspar and apatite, the content of which is, wt.%: 5.8-7.4 and 3.4-5.4. Accessory minerals are sphene, ore minerals and mica, the content of which is, respectively, wt.%: 2.2-3.2, 0.9-1.7 and 1.5-2.3.

Главными компонентами отходов обогащения железных руд являются кварц и полевой шпат, содержание которых составляет соответственно, мас.%: 56,2-68,9 и 17,0-25,5. Второстепенным минералом отходов обогащения железных руд является слюда (мусковит, биотит), содержание которой составляет 4,4-8,4 мас.%. Акцессорными минералами являются амфибол и пироксен, сростки минералов и магнетит, содержание которых составляет соответственно, мас.%: 1,5-3,4, 1,3-3,3 и 1,2-3,2.The main components of iron ore dressing waste are quartz and feldspar, the content of which is, respectively, wt.%: 56.2-68.9 and 17.0-25.5. A minor mineral of iron ore dressing waste is mica (muscovite, biotite), the content of which is 4.4-8.4 wt.%. Accessory minerals are amphibole and pyroxene, intergrowths of minerals and magnetite, the content of which is, respectively, wt.%: 1.5-3.4, 1.3-3.3 and 1.2-3.2.

Сложный многокомпонентный состав керамической массы способствует снижению температуры солидуса и обеспечивает получение керамической плитки в широких пределах ее компонентов с улучшенными техническими характеристиками.The complex multicomponent composition of the ceramic mass reduces the temperature of the solidus and provides ceramic tiles in the wide range of its components with improved technical characteristics.

Керамическую массу согласно изобретению готовят следующим образом. Для приготовления массы используют отходы обогащения медно-никелевых руд, отходы обогащения апатит-нефелиновых руд, отходы обогащения железных руд и сульфитно-спиртовую барду. Каждый из отходов обогащения предварительно измельчают в барабане с фарфоровыми шарами до удельной поверхности не менее 3000 см2/г. Затем компоненты керамической массы смешивают в заявляемых соотношениях. Смесь тщательно гомогенизируют, увлажняют водным раствором сульфитно-спиртовой барды в количестве 0,5-5,0 мас.% до влажности 8-10%. Далее прессованием формуют образцы при удельном давлении 20 МПа, сушат при 105°C и обжигают при температуре 1100°C с изотермической выдержкой 1-2 часа в зависимости от размеров образцов. Остывание образцов проводят в печи в течение 8-10 часов.The ceramic mass according to the invention is prepared as follows. To prepare the mass, copper-nickel ore dressing waste, apatite-nepheline ore dressing waste, iron ore dressing waste and sulphite-alcohol distillery are used. Each of the enrichment waste is pre-crushed in a drum with porcelain balls to a specific surface of at least 3000 cm 2 / g. Then the components of the ceramic mass are mixed in the claimed proportions. The mixture is thoroughly homogenized, moistened with an aqueous solution of sulfite-alcohol stillage in the amount of 0.5-5.0 wt.% To a moisture content of 8-10%. Then, the samples are molded by pressing at a specific pressure of 20 MPa, dried at 105 ° C and calcined at a temperature of 1100 ° C with an isothermal exposure of 1-2 hours depending on the size of the samples. The samples are cooled in an oven for 8-10 hours.

Примеры составов керамической массы согласно изобретению приведены в Таблице 1, а основные свойства получаемой облицовочной плитки - в Таблице 2.Examples of the compositions of the ceramic mass according to the invention are shown in Table 1, and the main properties of the resulting facing tiles in Table 2.

Таблица 1Table 1 Компоненты керамическойCeramic components Содержание, мас.%Content, wt.% массыmasses Пример 1Example 1 Пример 2Example 2 Пример 3Example 3 Пример 4Example 4 Отходы обогащения медно-никелевых рудCopper-Nickel Ore Waste 5757 58,558.5 49,549.5 39,839.8 Отходы обогащения апатит-нефелиновых рудApatite-nepheline ore dressing waste 1919 24,424.4 29,729.7 39,839.8 Отходы обогащения железных рудIron ore dressing waste 1919 14,614.6 19,819.8 19,919.9 Сульфитно-спиртовая бардаSulphite-alcohol bard 55 2,52,5 1,01,0 0,50.5

Таблица 2table 2 ПоказательIndicator ПримерыExamples Примеры по прототипуPrototype Examples 1one 22 33 4four 1one 22 Температура обжига, °CFiring temperature, ° C 11001100 11001100 11001100 11001100 11001100 11001100 Прочность при сжатии, МПаCompressive strength, MPa 138,7138.7 142,5142.5 187,6187.6 154,5154.5 -- -- Прочность при изгибе, МПаBending Strength, MPa 45,245,2 45,645.6 38,538.5 70,370.3 25,925.9 24,224.2 Кажущаяся плотность, г/см3 The apparent density, g / cm 3 2,502,50 2,562,56 2,552,55 2,402.40 2,482.48 2,462.46 Водопоглощение, %Water absorption,% 0,50.5 0,30.3 0,60.6 0,20.2 8,38.3 9,09.0 Морозостойкость, циклыFrost resistance cycles >50> 50 >50> 50 >50> 50 >50> 50 -- --

Из данных, приведенных в Таблицах 1 и 2, видно, что предлагаемая керамическая масса позволяет получить при температуре обжига 1100°C облицовочную плитку с пониженным водопоглощением (0,2-0,6%) и повышенной механической прочностью при изгибе (38,5-70,3 МПа) и сжатии (до 187,6 МПа). С учетом прочностных характеристик керамическая масса может быть также использована при изготовлении облицовочного кирпича. Применение в качестве компонентов керамической массы техногенных отходов позволяет расширить сырьевую базу и улучшить экологию.From the data shown in Tables 1 and 2, it is seen that the proposed ceramic mass allows to obtain a facing tile with reduced water absorption (0.2-0.6%) and increased mechanical bending strength (38.5- 70.3 MPa) and compression (up to 187.6 MPa). Given the strength characteristics of the ceramic mass can also be used in the manufacture of facing bricks. The use of technogenic waste as components of the ceramic mass allows us to expand the raw material base and improve the environment.

Claims (4)

1. Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки, включающая отходы обогащения медно-никелевых руд и нефелиновую добавку, отличающаяся тем, что масса дополнительно содержит отходы обогащения железных руд, связующее в виде сульфитно-спиртовой барды, а в качестве нефелиновой добавки - отходы обогащения апатит-нефелиновых руд при следующем соотношении компонентов, мас.%:
отходы обогащения медно-никелевых руд 39,8-58,5 отходы обогащения апатит-нефелиновых руд 19,0-39,8 отходы обогащения железных руд 14,6-19,9 сульфитно-спиртовая барда 0,5-5,0
1. Ceramic mass for the manufacture of cladding tiles, including the waste of enrichment of copper-nickel ores and nepheline additive, characterized in that the mass additionally contains waste of iron ore enrichment, a binder in the form of sulphite-alcohol stillage, and as a nepheline additive - waste enrichment of apatite- nepheline ores in the following ratio of components, wt.%:
copper-nickel ore dressing waste 39.8-58.5 Apatite-nepheline ore dressing waste 19.0-39.8 iron ore dressing waste 14.6-19.9 sulphite-alcohol bard 0.5-5.0
2. Керамическая масса по п.1, отличающаяся тем, что отходы обогащения медно-никелевых руд имеют следующий состав, мас.%:
Хлорит, гидрохлорит 50,6-65,7 Серпентиновые минералы 10,2-15,0 Тальк 10,0-14,0 Магнетит 3,2-7,1 Пироксены, амфиболы 5,0-6,7 Альбит 2,0-2,3 Кварц 1,9-2,2 Гипс 1,9-2,1
2. Ceramic mass according to claim 1, characterized in that the waste from the enrichment of copper-Nickel ores have the following composition, wt.%:
Chlorite, hydrochlorite 50.6-65.7 Serpentine Minerals 10.2-15.0 Talc 10.0-14.0 Magnetite 3.2-7.1 Pyroxenes, amphiboles 5.0-6.7 Albite 2.0-2.3 Quartz 1.9-2.2 Gypsum 1.9-2.1
3. Керамическая масса по п.1, отличающаяся тем, что отходы обогащения апатит-нефелиновых руд имеют следующий состав, мас.%:
Нефелин 56,8-61,1 Эгирин 10,2-13,0 Вторичные минералы по нефелину 7,5-10,2 Полевой шпат 5,8-7,4 Апатит 3,4-5,4 Сфен 2,2-3,2 Рудные минералы 0,9-1,7 Слюда 1,5-2,3
3. The ceramic mass according to claim 1, characterized in that the waste from the processing of apatite-nepheline ores have the following composition, wt.%:
Nepheline 56.8-61.1 Aegirine 10.2-13.0 Secondary Minerals for Nepheline 7.5-10.2 Feldspar 5.8-7.4 Apatite 3.4-5.4 Sphen 2.2-3.2 Ore minerals 0.9-1.7 Mica 1.5-2.3
4. Керамическая масса по п.1, отличающаяся тем, что отходы обогащения железных руд имеют следующий состав, мас.%:
Кварц 56,2-68,9 Полевой шпат 17,0-25,5 Слюда 4,4-8,4 Амфибол и пироксен 1,5-3,4 Сростки минералов 1,3-3,3 Магнетит 1,2-3,2
4. The ceramic mass according to claim 1, characterized in that the waste iron ore has the following composition, wt.%:
Quartz 56.2-68.9 Feldspar 17.0-25.5 Mica 4.4-8.4 Amphibole and Pyroxene 1,5-3,4 Mineral splices 1.3-3.3 Magnetite 1.2-3.2
RU2013112303/03A 2013-03-19 2013-03-19 Ceramic mixture for making facing tile RU2520308C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013112303/03A RU2520308C1 (en) 2013-03-19 2013-03-19 Ceramic mixture for making facing tile

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013112303/03A RU2520308C1 (en) 2013-03-19 2013-03-19 Ceramic mixture for making facing tile

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2520308C1 true RU2520308C1 (en) 2014-06-20

Family

ID=51216997

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013112303/03A RU2520308C1 (en) 2013-03-19 2013-03-19 Ceramic mixture for making facing tile

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2520308C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115259834A (en) * 2022-06-08 2022-11-01 景德镇陶瓷大学 Preparation method of building ceramic using high-calcium iron tailings as main raw material and ceramic product thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU857078A1 (en) * 1979-07-30 1981-08-23 Украинский научно-исследовательский институт огнеупоров Charge for producing refractory materials
RU2093491C1 (en) * 1995-07-25 1997-10-20 Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского научного центра РАН Method of preparing facing ceramic tiles
RU2230047C1 (en) * 2002-11-04 2004-06-10 Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра РАН Ceramic mixture for manufacturing wall brick articles
RU2278089C1 (en) * 2005-05-19 2006-06-20 Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук Ceramic mass for facing slab production
CN101058500A (en) * 2007-05-15 2007-10-24 景德镇陶瓷学院 Method of preparing infrared ceramics vitrified brick

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU857078A1 (en) * 1979-07-30 1981-08-23 Украинский научно-исследовательский институт огнеупоров Charge for producing refractory materials
RU2093491C1 (en) * 1995-07-25 1997-10-20 Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского научного центра РАН Method of preparing facing ceramic tiles
RU2230047C1 (en) * 2002-11-04 2004-06-10 Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра РАН Ceramic mixture for manufacturing wall brick articles
RU2278089C1 (en) * 2005-05-19 2006-06-20 Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук Ceramic mass for facing slab production
CN101058500A (en) * 2007-05-15 2007-10-24 景德镇陶瓷学院 Method of preparing infrared ceramics vitrified brick

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115259834A (en) * 2022-06-08 2022-11-01 景德镇陶瓷大学 Preparation method of building ceramic using high-calcium iron tailings as main raw material and ceramic product thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101322413B1 (en) METHOD FOR PREPARING WELL-BEING DRY CEMENT COMPOSITION USED BY γ-C_2S CLINKER
RU2412131C1 (en) Mixture for making ceramic bricks
RU2520308C1 (en) Ceramic mixture for making facing tile
CN107879726B (en) Preparation method of fly ash sintered brick
RU2278089C1 (en) Ceramic mass for facing slab production
KR20160145571A (en) Composite comprising a mineral wool comprising a sugar
KR101658887B1 (en) Method of preparing light weight aggregate using gold mine tail
KR102535232B1 (en) High-strength bonding materials and steam curing concrete structures equipped with them
RU2430059C1 (en) Ceramic mass
KR101746518B1 (en) Crack Repair Performance
RU2553817C2 (en) Raw material mixture for production of ash-and-slag concrete
Temuujin et al. Study of geopolymer type paste and concrete from high calcium mongolian fly ashes
KR102144170B1 (en) Slag cement composition
RU2549641C1 (en) Ceramic mass to make clinker bricks
RU2426707C1 (en) Heat insulation mass
RU2081088C1 (en) Ceramic mass
RU2417191C1 (en) Crude mixture for making facing tiles
RU2430900C1 (en) Ceramic mass for floor tiles fabrication
RU2370468C1 (en) Thermal insulating mixture
KR101640804B1 (en) Cementless binder comprising initial setting time retarder and preparation method thereof
KR101870135B1 (en) Hydraulic Lime Mortar Composition Using Low Grade Dolomite And Manufacturing Method Thereof
KR102130653B1 (en) Binder composition comprising fly ash and nitrate, and high-strength binder prepared therefrom
RU2413694C1 (en) Ceramic mixture for making facing tiles
RU2479535C1 (en) Ceramic mixture for making floor tiles
RU2481305C1 (en) Ceramic mixture

Legal Events

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

Effective date: 20170320