RU2542027C1 - Charge for obtaining foam glass - Google Patents

Charge for obtaining foam glass Download PDF

Info

Publication number
RU2542027C1
RU2542027C1 RU2013138258/03A RU2013138258A RU2542027C1 RU 2542027 C1 RU2542027 C1 RU 2542027C1 RU 2013138258/03 A RU2013138258/03 A RU 2013138258/03A RU 2013138258 A RU2013138258 A RU 2013138258A RU 2542027 C1 RU2542027 C1 RU 2542027C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
glass
charge
foam glass
production
nitrobenzene
Prior art date
Application number
RU2013138258/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013138258A (en
Inventor
Александр Михайлович Пыжов
Татьяна Ивановна Пыжова
Ярослав Сергеевич Попов
Мария Александровна Янова
Артем Александрович Абрамов
Александр Викторович Иванков
Олег Владимирович Пожидаев
Евгений Владиславович Маклаков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет
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 образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет
Priority to RU2013138258/03A priority Critical patent/RU2542027C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2013138258A publication Critical patent/RU2013138258A/en
Publication of RU2542027C1 publication Critical patent/RU2542027C1/en

Links

Landscapes

  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: charge for obtaining foam glass is made from finely crushed silicate glass of the following composition, wt %: SiO2 - 60-72.5; CaO - 4.5-7.0; MgO - 1.5-3.5; Al2O3 - 1.0-2.5; Na2O - 12.5-16.5. Glass is made on the base of trotyl and nitrobenzene production. Dolomite in an amount of 1.5-2.2% of the total charge weight is added to glass.
EFFECT: extension of the raw material base and improvement of the environment ecology.
3 tbl

Description

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к технологии получения пеностекла, предназначенного для тепловой изоляции строительных конструкций зданий и сооружений, а также в качестве звукопоглощающего, архитектурного и конструкционного строительного материала.The invention relates to the field of building materials, in particular to a technology for producing foam glass designed for thermal insulation of building structures of buildings and structures, as well as sound-absorbing, architectural and structural building material.

В настоящее время в строительстве в качестве конструкционного и отделочного материалов широко используется пеностекло. Этот материал изготавливается в виде блоков, отделочных плит и в виде гранул. Пеностекло представляет собой легкий пористый материал из стекла с равномерно распределенными ячейками (порами) диаметром 0,1-6 мм, разделенными тонкими стенками (Технология стекла. Л.М. Бутт, В.В. Полляк. М.: Госстройиздат, 1960. С.304). Ячеистое строение пеностекла может быть получено:At present, foam glass is widely used in construction as structural and finishing materials. This material is made in the form of blocks, tiles and in the form of granules. Foam glass is a lightweight porous glass material with uniformly distributed cells (pores) with a diameter of 0.1-6 mm separated by thin walls (Glass technology. L.M. Butt, V.V. Pollyak. M .: Gosstroyizdat, 1960. C .304). The cellular structure of the foam glass can be obtained:

а) введением в состав стекольной шихты веществ, вызывающих обильное пенообразование в процессе варки стекла;a) the introduction into the composition of the glass mixture of substances that cause abundant foaming in the process of glass melting;

б) пронизыванием расплава стекла воздухом или другими газами;b) the penetration of the glass melt by air or other gases;

в) вспениванием размягченного стекла под вакуумом;c) foaming softened glass under vacuum;

г) вспениванием измельченного стекла пенообразующими веществами, например мыльным корнем, на холоде с последующим фиксированием структуры спеканием частиц стекла (холодный способ);d) foaming the ground glass with foaming agents, for example, soap root, in the cold, followed by fixing the structure by sintering the glass particles (cold method);

д) спеканием смеси порошкообразного стекла с газообразователем (порошковый способ) (Стекло. Справочник. А.А. Аппен, М.С. Асланова, Н.П. Амосов, М.В. Артамонова и др. Под ред. Н.М. Павлушкина. М., Стройиздат, 1973, 487 с. (С.164)e) sintering a mixture of powdered glass with a blowing agent (powder method) (Glass. Handbook. A. A. Appen, M. Aslanova, N. P. Amosov, M. V. Artamonova and others. Edited by N. M. Pavlushkina. M., Stroyizdat, 1973, 487 p. (P. 164)

В промышленности для изготовления пеностекольных плит и блоков применяют в основном порошковый способ, который заключается в спекании смеси из тонкомолотого стекольного порошка с газообразователем. В качестве газообразователей могут быть использованы углеродные вещества (кокс, коксик, сажа), различные карбонаты (известняк, мрамор, доломит), пиролюзит и многие другие (Технология стекла. Л.М. Бутт, В.В. Полляк. М. Госстройиздат, 1960. С.304).In industry, for the manufacture of foam-glass plates and blocks, the powder method is mainly used, which consists in sintering a mixture of finely ground glass powder with a blowing agent. Carbon substances (coke, coke, soot), various carbonates (limestone, marble, dolomite), pyrolusite and many others (Glass technology. L.M. Butt, V.V. Pollyak. M. Gosstroyizdat, 1960. S.304).

Блочное пеностекло имеет ряд качеств, которые делают его полезными как для сверхнизкотемпературной теплоизоляции (минус 180°C), так и для сверхвысокой (плюс 400°C). Влагопроницаемость и паропроницаемость пеностекла равны нулю. Пеностекло жаростойко, обладает высокой прочностью при низкой плотности. В отличие от ячеистых газонаполненных полимерных материалов, пеностекло устойчиво к химически и биологически активным средам, а также к термическому воздействию. Качество и показатели свойств блочного пеностекла зависят от его плотности, размера и распределения пор, толщины стенок пор, объемного водопоглощения и др.Block foam glass has a number of qualities that make it useful for both ultra-low temperature insulation (minus 180 ° C) and ultra-high (plus 400 ° C). Moisture permeability and vapor permeability of foam glass are equal to zero. Foam glass is heat-resistant, has high strength at low density. Unlike cellular gas-filled polymer materials, foam glass is resistant to chemically and biologically active environments, as well as to thermal effects. The quality and properties of block foam glass depend on its density, pore size and distribution, pore wall thickness, volumetric water absorption, etc.

К недостаткам пеностекла можно отнести большие затраты на оборудование, сырье и технологическую энергию.The disadvantages of foam glass include the high costs of equipment, raw materials and technological energy.

Известны различные шихты, смеси, композиции, ингредиенты, которые применяются для получения конечного продукта - пеностекла. Применение тех или иных композиций для производства пеностекла может быть обусловлено целым рядом особенностей местных условий и задач, например наличием конкретной сырьевой базы, задачами экологии, составом и характером утилизируемого мусора и отходов, стоимостью энергоресурсов, потребностью и экономической целесообразностью применения пеностекла, конкретного назначения и заданных характеристик. Следствием этого многообразия является создание большого ряда составов и технологий, учитывающих конкретные особенности такого производства.There are various known blends, mixtures, compositions, ingredients that are used to obtain the final product - foam glass. The use of certain compositions for the production of foam glass may be due to a number of features of local conditions and tasks, for example, the presence of a specific raw material base, environmental problems, the composition and nature of the utilized garbage and waste, the cost of energy, the need and economic feasibility of using foam glass, for a specific purpose and given characteristics. The consequence of this diversity is the creation of a large number of compositions and technologies that take into account the specific features of such production.

Так, например, в качестве основы, наиболее распространенных исходных шихт, используют бой силикатного стекла (Шилл Ф. Пеностекло. - М.: Издательство литературы по строительству, 1965, с.15-19; патент РФ №2307097, С03С 11/00, заявка №2005131266, опубл. 27.09.2007, бюл. №27). Достоинства таких шихт: дешевое исходное сырье; недостатки: сложность сбора и подготовки стеклобоя, невысокое качество пеностекла из-за непостоянства состава стекла стеклобоя, что не позволяет гарантировать стабильность качества пеностекла при механическом и автоматизированном производстве. Наиболее близкой (прототип) является шихта для получения пеностекла, содержащая 98,5-98,7 масс. % тонкомолотого до удельной поверхности 4000-4200 см2/г стекла состава, масс. %: SiO2 - 70,6; СаO - 6,0; MgO - 2,7; Аl2O3 - 5,0; Na2O - 13,8; Fe2O3 - 0,72; К2O - 1,9; SO3 - 0,3 и 1,5-1,7 масс. % газообразователя - антрацита (Демидович Б.К. Пеностекло. Минск, «Наука и техника», 1975, с.6-9). Достоинства применения подобной шихты: высокое качество пеностекла, обусловленное постоянством состава стекла; недостатки: высокая стоимость готовой продукции.So, for example, silicate glass fight is used as the basis of the most common initial blends (Schill F. Foam glass. - M .: Publishing House of Construction Literature, 1965, p.15-19; RF patent No. 2307097, С03С 11/00, application No. 2005131266, published on 09.27.2007, bull. No. 27). Advantages of such blends: cheap feedstock; disadvantages: the difficulty of collecting and preparing cullet, the low quality of the foam glass due to the inconstancy of the composition of the glass of cullet, which does not guarantee the stability of the quality of the foam glass in mechanical and automated production. The closest (prototype) is a mixture for foam glass containing 98.5-98.7 mass. % finely ground to a specific surface of 4000-4200 cm 2 / g glass composition, mass. %: SiO 2 - 70.6; CaO - 6.0; MgO - 2.7; Al 2 O 3 - 5.0; Na 2 O - 13.8; Fe 2 O 3 - 0.72; K 2 O - 1.9; SO 3 - 0.3 and 1.5-1.7 mass. % of the blowing agent is anthracite (Demidovich BK Foam glass. Minsk, "Science and Technology", 1975, p.6-9). Advantages of using such a charge: high quality foam glass, due to the constancy of the composition of the glass; disadvantages: high cost of finished products.

Технический результат, на решение которого направлено изобретение, заключается в утилизации совместного отхода производств энергонасыщенных материалов - тротила и нитробензола и удешевлении производства пеностекла с сохранением его качества.The technical result, the solution of which the invention is directed, is to utilize the joint waste of the production of energy-saturated materials - TNT and nitrobenzene and to reduce the cost of foam glass production while maintaining its quality.

Технический результат достигается тем, что в шихте для получения пеностекла, включающей тонкомолотые до удельной поверхности 4000-4200 см2/г силикатное стекло и газообразователь, в качестве силикатного стекла используют стекло состава, масс. %: SiO2 - 60-72,5; СаО - 4,5-7,0; MgO - 1,5-3,5; Аl2O3 - 1,0-2,5; Na2O - 12,5-16,5, изготовленное из совместного отхода производств тротила и нитробензола, а в качестве газообразователя используют доломит в количестве 1,5-2,2% от общей массы шихты.The technical result is achieved by the fact that in the charge to obtain foam glass, including finely ground to a specific surface of 4000-4200 cm 2 / g silicate glass and a blowing agent, glass of composition, mass, is used as silicate glass. %: SiO 2 - 60-72.5; CaO - 4.5-7.0; MgO - 1.5-3.5; Al 2 O 3 - 1.0-2.5; Na 2 O - 12.5-16.5, made from the joint waste from the production of TNT and nitrobenzene, and dolomite in the amount of 1.5-2.2% of the total mass of the charge is used as a blowing agent.

Производство энергонасыщенных соединений, таких как тротил и нитробензол, сопровождается образованием значительного количества отходов. Так, например, при очистке тротила-сырца образуются десятки тысяч тонн сульфитного щелока - маточника производства тротила, содержащего натриевые соли сульфокислот несимметричных изомеров тротила, нитрофенолов, нитрокислот, нитрит и нитрат натрия, соду, сульфат и сульфит натрия, сульфид и хлорид натрия (Е.Ю. Орлова. Химия и технология бризантных взрывчатых веществ. Химия, 1973. - 688 с.).Зачастую производства тротила и нитробензола располагаются на территории одного предприятия. После получения нитробензола производят его отделение от нитрующей смеси кислот (азотной и серной), а затем промывку аммиачной водой. Маточник производства нитробензола содержит около 8-10% растворенных в воде органических (нитропроизводных бензола) и неорганических соединений, основным из которых является сульфат аммония.The production of energy-saturated compounds, such as TNT and nitrobenzene, is accompanied by the formation of a significant amount of waste. So, for example, in the purification of raw trotyl, tens of thousands of tons of sulfite liquor are formed - the mother liquor for the production of trotyl containing sodium salts of asymmetric TNT isomers, nitrophenols, nitroacids, nitrite and sodium nitrate, soda, sodium sulfate and sodium sulfite, sulfide and sodium chloride (E .U. Orlova. Chemistry and technology of high explosives. Chemistry, 1973. - 688 p.). Often the production of TNT and nitrobenzene are located on the territory of one enterprise. After receiving nitrobenzene, it is separated from the nitrating mixture of acids (nitric and sulfuric), and then washing with ammonia water. The nitrobenzene production mother liquor contains about 8-10% of organic (nitro derivatives of benzene) and inorganic compounds dissolved in water, the main of which is ammonium sulfate.

Согласно действующего регламента, обезвреживание токсичного маточника производства нитробензола допускается производить совместно с сульфитными щелоками производства тротила. Для этого производят слив маточника нитробензола в хранилище с маточником (сульфитным щелоком) тротила. По принятой в настоящее время технологии смесь маточников тротила и нитробензола после предварительного упаривания до 30-40%-ной концентрации по твердому остатку, направляют на сжигание, а образующуюся золу в отвал. Под воздействием атмосферных осадков она превращается в токсичные стоки, загрязняющие грунтовые воды, что приводит к существенному ухудшению экологической обстановки.According to current regulations, the neutralization of the toxic mother liquor of nitrobenzene production is allowed to be carried out together with sulfite liquors of TNT production. For this, the mother liquor of nitrobenzene is drained into the storage with the mother liquor (sulfite liquor) of TNT. According to the technology currently adopted, the mixture of mother liquors of trotyl and nitrobenzene after preliminary evaporation to a 30-40% concentration by solid residue is sent to incineration, and the resulting ash is dumped. Under the influence of precipitation, it turns into toxic effluents that pollute groundwater, which leads to a significant deterioration of the ecological situation.

Утилизация отходов крупнотоннажных химических производств путем их использования при получении стекла позволяет улучшить экологическую обстановку в районах производства тротила и нитробензола и значительно удешевить производство пеностекла с сохранением его качества.Recycling of waste large-scale chemical plants through their use in the manufacture of glass can improve the environmental situation in the areas of TNT and nitrobenzene production and significantly reduce the cost of foam glass production while maintaining its quality.

Процесс изготовления силикатного стекла, и на его основе пеностекла заключается в следующем.The manufacturing process of silicate glass, and foam glass based on it, is as follows.

Отход производства энергоемких соединений - смесь маточников производства тротила и нитробензола после проведения химического анализа смешивается с необходимым количеством кремнезема. Внесение воды с раствором маточника в шихту способствует ее увлажнению, что, наряду с присутствием слабых щелочей в растворе, приводит к образованию на поверхности частиц кварцевого песка равномерно распределенной пленки щелочных соединений, а это, в свою очередь, благоприятно сказывается на процессах силикатообразования. Кроме того, увлажнение сырьевых материалов оказывает также благоприятное влияние и на однородность шихты (Химическая технология стекла и ситаллов. Артамонова М.В., Асланова М.С., Бужинский И.М. и др. Под ред. Н.М. Павлушкина - М., Стройиздат, 1983, с.65). Температура маточника должна составлять 50-60°С.Подготовленный таким образом кремнезем смешивают с остальными измельченными компонентами шихты, одним из которых является твердый совместный отход производств тротила и нитробензола - огарок маточников энергоемких соединений. Стоит отметить, что благодаря существующей технологии обезвреживания смеси маточников производства тротила и нитробензола методом сжигания, образующийся огарок представляет собой тонкодисперсную однородную композицию, не требующую длительного дополнительного измельчения. Типичный химический состав огарка смеси маточников тротила и нитробензола приведен в таблице 1.Waste from the production of energy-intensive compounds - a mixture of mother liquors from the production of TNT and nitrobenzene after chemical analysis is mixed with the required amount of silica. The introduction of water with the mother liquor solution into the mixture facilitates its hydration, which, along with the presence of weak alkalis in the solution, leads to the formation of a uniformly distributed film of alkaline compounds on the surface of quartz sand particles, and this, in turn, favorably affects the processes of silicate formation. In addition, the moistening of raw materials also has a beneficial effect on the homogeneity of the charge (Chemical technology of glass and glass. Artamonova M.V., Aslanova M.S., Buzhinsky I.M. et al. Edited by N.M. Pavlushkin - M., Stroyizdat, 1983, p. 65). The temperature of the mother liquor should be 50-60 ° C. The silica prepared in this way is mixed with the other ground components of the charge, one of which is a solid joint waste from the production of TNT and nitrobenzene - a cinder of mother liquors of energy-intensive compounds. It is worth noting that, thanks to the existing technology for neutralizing the mixture of mother liquors for the production of TNT and nitrobenzene by burning, the cinder that forms is a finely divided homogeneous composition that does not require long additional grinding. A typical chemical composition of a calcine mixture of mother liquors of trotyl and nitrobenzene is given in table 1.

Таблица 1Table 1 Химический состав огарка маточников тротила и нитробензолаThe chemical composition of cinder mother liquors of TNT and nitrobenzene КомпонентComponent Содержание компонентов, %The content of components,% Сульфат натрияSodium sulfate 55,555.5 Карбонат натрияSodium carbonate 24,624.6 Сульфат аммонияAmmonium sulfate 9,49,4 Хлорид натрияSodium chloride 8,08.0 Оксид железа (Fe2O3)Iron Oxide (Fe 2 O 3 ) 1,11,1 УглеродCarbon 1,31.3 ВлагаMoisture 0,10.1 Качественная реакция на тротилQuality response to TNT положительнаяpositive

Полученную шихту загружают в тигли, которые подают в печь при температуре 900-1100°С. Варку стекла осуществляют при температуре 1300-1350°С. Благодаря наличию в шихте карбонатов натрия, магния и сульфата аммония химические процессы в шихте начинаются при сравнительно низких температурах (330-350°С).The resulting mixture is loaded into crucibles, which are fed into the furnace at a temperature of 900-1100 ° C. Glass is melted at a temperature of 1300-1350 ° C. Due to the presence of sodium, magnesium, and ammonium sulfate carbonates in the charge, chemical processes in the charge begin at relatively low temperatures (330-350 ° C).

При 780-880°С происходит появление жидкой фазы за счет эвтектик силикатов магния и натрия с кремнеземом и двойных углекислых солей с Na2CO3 (Химическая технология стекла и ситаллов. Артамонова М.В., Асланова М.С., Бужинский И.М. и др. Под ред. Н.М. Павлушкина, - М, Стройиздат, 1983, С.107). Однако наличие в составе отходов различных солей натрия и аммония (ускорителей варки) приводит к появлению легкоплавких соединений, расплавы которых образуются раньше (Технология стекла. Бутт Л.М., Поляк В.В. - М., Гос. изд-во литературы по строительству, архитектуре и строительству, 1960. С.132-133).At 780-880 ° C, the liquid phase appears due to eutectics of magnesium and sodium silicates with silica and double carbonic salts with Na 2 CO 3 (Chemical technology of glass and glass metals. Artamonova MV, Aslanova MS, Buzhinsky I. M. et al. Edited by N.M. Pavlushkin, - M, Stroyizdat, 1983, p. 107). However, the presence of various salts of sodium and ammonium (cooking accelerators) in the waste composition leads to the appearance of fusible compounds, the melts of which are formed earlier (Glass technology. Butt L.M., Polyak V.V. - M., State Publishing House of Literature on construction, architecture and construction, 1960. S.132-133).

Непосредственное участие в реакциях восстановления сульфата натрия принимают участие углерод (в виде сажи), который присутствует в огарке (от 1,1 до 5%), а также органические восстановители, внесенные в шихту в составе маточника энергоемких соединений и газообразные продукты его разложения СО, Н2, СН4 и т.п., которые создают восстановительную атмосферу в шихте. В случае низкого содержания сажи в огарке в шихту дополнительно вводят углеродсодержащий материал в виде угля или древесных опилок.Carbon (in the form of soot), which is present in the cinder (from 1.1 to 5%), as well as organic reducing agents introduced into the charge as part of the mother liquor of energy-intensive compounds and gaseous products of its decomposition, directly participate in the reactions of sodium sulfate reduction. H 2 , CH 4 , etc., which create a reducing atmosphere in the charge. In the case of a low soot content in the cinder, a carbon-containing material in the form of coal or sawdust is additionally introduced into the charge.

Восстановление сульфата натрия начинается при 740-800°С по реакцииThe recovery of sodium sulfate begins at 740-800 ° C according to the reaction

Na2SO4+2С=Na2S+2СO2 Na 2 SO 4 + 2C = Na 2 S + 2CO 2

Стоит отметить, что присутствующая в огарке и маточнике вода, ускоряет процессы образования силикатов. Это связано с образованием едкого натра, который взаимодействует с кремнеземом энергичнее, чем содаIt is worth noting that the water present in the cinder and the mother liquor accelerates the formation of silicates. This is due to the formation of caustic soda, which interacts with silica more energetically than soda

Na2S+2Н2O=2NaOH+H2S;Na 2 S + 2H 2 O = 2NaOH + H 2 S;

2NaOH+SiO2=2Na2SiO3+H2O2NaOH + SiO 2 = 2Na 2 SiO 3 + H 2 O

При 865°C начинаются процессы силикатообразованияSilicate formation starts at 865 ° C

Na2SO4+Na2S+2SiO2=2Na2SiO3+SO2+SNa 2 SO 4 + Na 2 S + 2 SiO 2 = 2 Na 2 SiO 3 + SO 2 + S

CaO+SiO2=CaSiO3 CaO + SiO 2 = CaSiO 3

Гомогенизация требуют повышения температуры стекломассы до 1300-1350°C. Присутствие сульфата натрия, хлорида натрия и сульфата аммония (до 3%) в шихте способствуют ускорению процесса изготовления стекломассы, ее осветлению и гомогенизации (Справочник по производству стекла. Под ред. И.И. Китайгородского. А.И. Бережной, Ю.А. Бродский, З.И. Бронштейн и др. Под ред. Н.М. Павлушкина, - М., Гос. изд-во литературы по строительству, архитектуре и строительству, 1963. С.160-162).Homogenization requires an increase in the temperature of the glass melt to 1300-1350 ° C. The presence of sodium sulfate, sodium chloride and ammonium sulfate (up to 3%) in the mixture helps to accelerate the process of manufacturing glass melt, its clarification and homogenization (Handbook for the production of glass. Edited by II Kitaigorodsky. AI Berezhnoy, Yu.A. Brodsky, Z.I. Bronstein and others; Edited by N.M. Pavlushkin, M., State Publishing House of Literature on Construction, Architecture and Construction, 1963. P.160-162).

Для оценки качества стекломассы, получаемой на основе совместного отхода энергоемких соединений, были произведены лабораторные опытные плавки стекольных шихт: максимальная температура нагрева стекломассы составляла 1300-1350°С, а время выдержки расплавленной стекломассы при максимальной температуре нагрева - 35-60 мин. Стекольные шихты были рассчитаны на получение силикатного стекла состава: мас.%: SiO2 72,0; Аl2O3 1,5; СаO 7,0; Na2O 16,5; MgO 3,0. Для сравнения были изготовлены образцы стекломассы того-же состава из карбонатных шихт, приготовленных с использованием традиционных сырьевых материалов.To assess the quality of the glass melt obtained on the basis of the joint waste of energy-intensive compounds, laboratory experimental melts of glass blends were performed: the maximum temperature for heating the glass melt was 1300-1350 ° C, and the exposure time of the molten glass at the maximum heating temperature was 35-60 min. Glass blends were designed to obtain silicate glass composition: wt.%: SiO 2 72,0; Al 2 O 3 1.5; CaO 7.0; Na 2 O 16.5; MgO 3.0. For comparison, glass melt samples of the same composition were made from carbonate blends prepared using traditional raw materials.

В таблице 2 приведен состав стекольных шихт для получения алюмомагнезиальной стекломассы состава, масс. %: SiO2 - 72,0; СаО - 7,0; MgO - 3,0; Аl2O3 - 1,5; Na2O - 16,5 и его характеристики.Table 2 shows the composition of glass blends to obtain alumina-magnesia glass composition, mass. %: SiO 2 - 72.0; CaO - 7.0; MgO - 3.0; Al 2 O 3 - 1.5; Na 2 O - 16.5 and its characteristics.

Таблица 2table 2 Качество стекол, изготовленных на основе совместного отхода производств тротила и нитробензола и по традиционной технологииQuality of glasses made on the basis of joint waste from the production of TNT and nitrobenzene and according to traditional technology ШихтаCharge СтеклоGlass ТехнологияTechnology Состав шихты, %The composition of the charge,% Температура обжига/ выдержка, °С/минFiring temperature / holding, ° С / min Удельная
плотность,
г/см3
Specific
density,
g / cm 3
Растворимость в воде, %Solubility in water,% Цвет, однородностьColor uniformity
На основе
совместного
отхода
производств
тротила
и нитробензола
Based
a joint
departure
productions
TNT
and nitrobenzene
Песок 43,83
Зола 29,22
Мел 1,08
Доломит 10,36
Глина 2,41
Уголь 1,84
Смесь маточников 9,3
(по твердому веществу)
Sand 43.83
Ash 29.22
Chalk 1.08
Dolomite 10.36
Clay 2.41
Coal 1.84
A mixture of mother liquors 9.3
(solid)
1350-1400/35-451350-1400 / 35-45 2,54-2,552.54-2.55 1,16-1,181.16-1.18 Светло-голубое,
однородное,
трещины
Light blue
homogeneous
cracks
На основе
традиционных
материалов
Based
traditional
materials
Песок 59,30 Сода 21,95 Мел 1,46 Доломит 14,00
Глина 3,26
Sand 59.30 Soda 21.95 Chalk 1.46 Dolomite 14.00
Clay 3.26
1350-1400/351350-1400 / 35 2,35-2,502.35-2.50 1,5-2,21,5-2,2 Светло-зеленое, однородное, пузыри и трещиныLight green, uniform, bubbles and cracks

Как видно из табличных данных, суммарное содержание совместного отхода производств тротила и нитробензола в составе шихты используемой для получения стекла по данному изобретению составляет более 35%, что значительно снижает стоимость шихты для получения стекла и позволяет полностью утилизировать текущие отходы производств тротила и нитробензола.As can be seen from the tabular data, the total content of the combined waste of the TNT and nitrobenzene production in the charge used to produce glass according to this invention is more than 35%, which significantly reduces the cost of the charge for glass production and allows you to completely utilize the current waste from the production of TNT and nitrobenzene.

Методика получения пеностекла состоит в следующем: образцы силикатных стекол измельчают до частиц диаметром 0,2 мм и менее. В качестве газообразователя используют доломит в количестве 2% от общей массы шихты, который также измельчают до размера порошка 0,2 мм и менее. Подготовленные таким образом компоненты после взвешивания тщательно перемешивают, после чего подвергают совместному измельчению до удельной поверхности 4000-4200 см2/г. Полученную шихту загружают в разбираемую стальную форму. На внутреннюю поверхность стальной формы тщательно наносят тонкий слой (1,5-2 мм) пастообразной огнеупорной мастики «Мертель» на основе огнеупорного порошка и каолиновой глины. После обмазки формы мастикой ее подсушивают в печи при температуре 350°С в течение 15 минут.The method for producing foam glass is as follows: samples of silicate glasses are crushed to particles with a diameter of 0.2 mm or less. As a blowing agent, dolomite is used in an amount of 2% of the total mass of the charge, which is also crushed to a powder size of 0.2 mm or less. The components thus prepared, after weighing, are thoroughly mixed and then subjected to co-grinding to a specific surface of 4000-4200 cm 2 / g. The resulting mixture is loaded into a disassembled steel mold. A thin layer (1.5-2 mm) of Mertel paste-like refractory mastic based on refractory powder and kaolin clay is carefully applied to the inner surface of the steel mold. After coating the form with mastic, it is dried in an oven at a temperature of 350 ° C for 15 minutes.

Плотно закрытую форму с шихтой помещают в печь при температуре 450°С. В течение 15 минут печь нагревают до 800°С, после чего нагрев прекращают, и печь резко охлаждают до температуры 500-600°С, замораживая тем самым ячеистую структуру пеностекла. Далее следует отжиг пеностекла и охлаждение.A tightly closed mold with a charge is placed in an oven at a temperature of 450 ° C. Within 15 minutes, the furnace is heated to 800 ° C, after which the heating is stopped, and the furnace is rapidly cooled to a temperature of 500-600 ° C, thereby freezing the cellular structure of the foam glass. The following is annealing of the foam glass and cooling.

Были получены образцы пеностекла на основе стекол, изготовленных из совместного отхода производства тротила и нитробензола и традиционных материалов. Качество образцов пеностекла приведено в таблице 3.Samples of foam glass based on glasses made from the joint waste of the production of TNT and nitrobenzene and traditional materials were obtained. The quality of the foam glass samples is shown in table 3.

Таблица 3Table 3 Качество образцов пеностеклаThe quality of the foam glass samples ТехнологияTechnology Темпера-
тура обжига/ выдержка,°С/мин
Tempera-
firing round / aging, ° С / min
Предел прочности
при сжатии, МПа (кг/см2)
Tensile strength
under compression, MPa (kg / cm 2 )
Удельная
плотность, г/см3
Specific
density, g / cm 3
Водопоглощение, %Water absorption,% СтруктураStructure
Из стекла
на основе совместных
отходов
From glass
based on joint
waste
800/10
800/10
800/10
800/10
5,90 (59,0)
8,30 (83,0)
5.90 (59.0)
8.30 (83.0)
0,25
0,33
0.25
0.33
15,0
8,0
15.0
8.0
Средние
поры
Medium
pores
Из стекла
на основе традиционного
сырья
From glass
based on traditional
raw materials
800/10
800/10
800/10
800/10
4,27(42,7)
4,75 (47,5)
4.27 (42.7)
4.75 (47.5)
0,39
0,40
0.39
0.40
13,0
18,0
13.0
18.0
Крупные
поры
Large
pores

Как видно из полученных результатов качество образцов пеностекла, полученных из совместного отхода производств тротила и нитробензола и традиционных материалов практически одинаково. Характеристики образцов пеностекла, полученных на основе опытной и традиционной шихт, соответствуют основным показателям промышленных образцов пеностекла, изготовляемого, например, для теплоизоляционно-конструкционных блоков (Изделия и материалы из пеностекла. Технические условия ТУ 5914-001-73893595-2005. Разработаны в ЗАО «Пермское производство пеносиликатов»).As can be seen from the results obtained, the quality of the foam glass samples obtained from the joint waste of the production of TNT and nitrobenzene and traditional materials is almost the same. Characteristics of foam glass samples obtained on the basis of experimental and traditional blends correspond to the main indicators of industrial samples of foam glass manufactured, for example, for heat-insulating structural blocks (Products and materials from foam glass. Technical specifications TU 5914-001-73893595-2005. Developed by ZAO “ Perm production of foam silicates ”).

Таким образом, получение образцов пеностекла на основе силикатного стекла, изготовленного из совместного отхода производств тротила и нитробензола, приводит к удешевлению пеностекла без снижения его качества.Thus, the production of samples of foam glass based on silicate glass, made from the joint waste from the production of TNT and nitrobenzene, leads to the cheapening of foam glass without reducing its quality.

Claims (1)

Шихта для получения пеностекла, включающая тонкомолотые до удельной поверхности 4000-4200 см2/г силикатное стекло и газообразователь, отличающаяся тем, что в качестве силикатного стекла используют стекло состава, мас.%: SiO2 - 60-72,5; СаО - 4,5-7,0; MgO - 1,5-3,5; Аl2O3 - 1,0-2,5; Na2O - 12,5-16,5, изготовленное из совместного отхода производства тротила и нитробензола, а в качестве газообразователя используют доломит в количестве 1,5-2,2% от общей массы шихты. The mixture for producing foam glass, including finely ground to a specific surface of 4000-4200 cm 2 / g silicate glass and a blowing agent, characterized in that glass composition is used as silicate glass, wt.%: SiO 2 - 60-72.5; CaO - 4.5-7.0; MgO - 1.5-3.5; Al 2 O 3 - 1.0-2.5; Na 2 O - 12.5-16.5, made from the joint waste of the production of TNT and nitrobenzene, and dolomite in the amount of 1.5-2.2% of the total mass of the charge is used as a blowing agent.
RU2013138258/03A 2013-08-15 2013-08-15 Charge for obtaining foam glass RU2542027C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013138258/03A RU2542027C1 (en) 2013-08-15 2013-08-15 Charge for obtaining foam glass

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013138258/03A RU2542027C1 (en) 2013-08-15 2013-08-15 Charge for obtaining foam glass

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013138258A RU2013138258A (en) 2015-02-20
RU2542027C1 true RU2542027C1 (en) 2015-02-20

Family

ID=53282138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013138258/03A RU2542027C1 (en) 2013-08-15 2013-08-15 Charge for obtaining foam glass

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2542027C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2684654C2 (en) * 2017-07-26 2019-04-11 Общество с ограниченной ответственностью "АЙСИЭМ ГЛАСС КАЛУГА" Charge for producing foamed glass
RU2825628C1 (en) * 2024-03-26 2024-08-28 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Material for clarification and homogenisation of glass mass during melting of silicate glass

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2114797C1 (en) * 1996-02-28 1998-07-10 Вячеслав Фролович Павлов Method of preparing porous glass materials from metallurgical slags
RU2381190C1 (en) * 2008-08-27 2010-02-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет Raw mixture for obtaining porous filler

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2114797C1 (en) * 1996-02-28 1998-07-10 Вячеслав Фролович Павлов Method of preparing porous glass materials from metallurgical slags
RU2381190C1 (en) * 2008-08-27 2010-02-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет Raw mixture for obtaining porous filler

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ДЕМИДОВИЧ Б.К. Пеностекло, Минск, Наука и техника, 1975, с.6-9. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2684654C2 (en) * 2017-07-26 2019-04-11 Общество с ограниченной ответственностью "АЙСИЭМ ГЛАСС КАЛУГА" Charge for producing foamed glass
RU2825628C1 (en) * 2024-03-26 2024-08-28 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Material for clarification and homogenisation of glass mass during melting of silicate glass

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013138258A (en) 2015-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pasupathy et al. Formulating eco-friendly geopolymer foam concrete by alkali-activation of ground brick waste
RU2381190C1 (en) Raw mixture for obtaining porous filler
Siddika et al. Powder sintering and gel casting methods in making glass foam using waste glass: A review on parameters, performance, and challenges
Liao et al. Glass foam from the mixture of reservoir sediment and Na2CO3
Al-Saadi et al. Foaming geopolymers preparation by alkali activation of glass waste
RU2542027C1 (en) Charge for obtaining foam glass
CN102515825B (en) Chromium slag and chromium reducing furnace slag high-temperature melt foaming method and foaming device
CN108059430B (en) Autoclaved foam concrete production process based on carbon dioxide emission reduction
RU2542064C1 (en) Charge for foamglass manufacturing
RU2405743C1 (en) Crude mixture for producing foamed silicate material and method of producing foamed silicate material (versions)
US9340456B2 (en) Process using multiple waste streams to manufacture synthetic lightweight aggregate
RU2357933C2 (en) Charge for production of glass foam
CN113548802B (en) Method for preparing foam glass ceramics by utilizing garbage fly ash
RU2604527C1 (en) Porous aggregate for light concrete and heat insulating infillings
EP3656747A1 (en) Process for producing foam glass
Tihomirovs et al. Recycled waste glass usage for construction materials
RU2604731C1 (en) Artificial porous glass gravel
Goltsman et al. Processes of the Foaming Mixture’Components Interaction during the Foam Glass Synthesis
JP2007261901A (en) Ceramic formed by using waste as main material, and its manufacturing method
RU2515520C1 (en) Granular foamed slag glass
RU2797419C1 (en) Mixture for the preparation of raw granules of concrete aggregate and method for producing concrete aggregate
RU2500632C1 (en) Foamy slag glass
KR101165395B1 (en) Method for Manufacturing Lightweight Aggregate Using Hot Rolling Mill Sludge and Cold Rolling Mill Sludge
RU2555741C1 (en) Charge for obtaining container glass
RU2520978C2 (en) Charge for production of silicate glass

Legal Events

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

Effective date: 20150816