RU2549641C1 - Ceramic mass to make clinker bricks - Google Patents
Ceramic mass to make clinker bricks Download PDFInfo
- Publication number
- RU2549641C1 RU2549641C1 RU2014105043/03A RU2014105043A RU2549641C1 RU 2549641 C1 RU2549641 C1 RU 2549641C1 RU 2014105043/03 A RU2014105043/03 A RU 2014105043/03A RU 2014105043 A RU2014105043 A RU 2014105043A RU 2549641 C1 RU2549641 C1 RU 2549641C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- products
- cobalt concentrate
- ceramic mass
- zeolite
- water absorption
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/60—Production 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
Description
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, преимущественно к составам масс для получения клинкерного кирпича.The invention relates to the construction materials industry, mainly to the compositions of the masses for clinker brick.
Известна керамическая масса для изготовления керамических изделий, включающая глинистую мергель (в мас.%) - 75-85, цеолитсодержащую глину - 5-15 и стеклобой - 3-10 (Патент РФ №2210554). Недостатком данной глины является то, что изделия на ее основе имеют высокое водопоглощение и обладают незначительной прочностью на изгиб. Несмотря на присутствие плавня (стеклобоя) до 10%, изделия отличаются повышенным водопоглощением.Known ceramic mass for the manufacture of ceramic products, including clay marl (in wt.%) - 75-85, zeolite-containing clay - 5-15 and cullet - 3-10 (RF Patent No. 2210554). The disadvantage of this clay is that products based on it have high water absorption and have low bending strength. Despite the presence of flooding (cullet) up to 10%, the products are characterized by increased water absorption.
Другая керамическая масса (патент РФ №2176223), содержащая 25-60% легкоплавкой глины и 40-75% цеолитсодержащей глины смешанного минерального состава с размером частиц менее 1 мм, после обжига при температуре 1050°C не позволяет получить керамические изделия с водопоглощением менее 1%, удовлетворяющие требованиям ГОСТа.Another ceramic mass (RF patent No. 2176223), containing 25-60% low-melting clay and 40-75% zeolite-containing clay of mixed mineral composition with a particle size of less than 1 mm, after firing at a temperature of 1050 ° C does not allow to obtain ceramic products with water absorption of less than 1 % satisfying the requirements of GOST.
Наиболее близким аналогом к предлагаемой является масса для изготовления керамических материалов, включающая глину - 70-90% и хвосты извлечения кобальтового концентрата - 10-30% (Патент РФ №2250205). Недостатком данной массы является то, что изделия на ее основе после обжига имеют высокое водопоглощение (8,2-10,0%).The closest analogue to the proposed one is the mass for the manufacture of ceramic materials, including clay - 70-90% and tailings for the extraction of cobalt concentrate - 10-30% (RF Patent No. 2250205). The disadvantage of this mass is that products based on it after firing have high water absorption (8.2-10.0%).
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является уменьшение водопоглощения и повышение прочности.The problem to which the invention is directed, is to reduce water absorption and increase strength.
Сущность предполагаемого изобретения заключается в том, что керамическая масса для изготовления клинкерного кирпича, включающая цеолитсодержащую породу и наполни гели, отличается тем, что в качестве наполнителя она содержит хвосты извлечения кобальтового концентрата при следующем соотношении компонентов массы, мас.%: цеолитсодержащая порода - 80-60, хвосты извлечения кобальтового концентрата - 20-40.The essence of the proposed invention lies in the fact that the ceramic mass for the manufacture of clinker bricks, including zeolite-containing rock and filling the gels, is characterized in that it contains tails for extracting cobalt concentrate as a filler in the following ratio of mass components, wt.%: Zeolite-containing rock - 80- 60, tailings for the extraction of cobalt concentrate - 20-40.
Цеолитсодержащая порода имеет красно-коричневый цвет, объемная масса - 1680 кг/м3, плотность - 2700 кг/м3, огнеупорность - 1160°C. В минералогический состав входят клиноптилолит (30-34%), монтмориллонит (8-10%), кварц (12-18%), ортоклаз (28-32%), гетит (6-8%), кальцит (4-6%) и вулканическое стекло (7-9%). Химический состав цеолитсодержащей породы приведен в таблице 1.The zeolite-bearing rock has a red-brown color, bulk density - 1680 kg / m 3 , density - 2700 kg / m 3 , fire resistance - 1160 ° C. The mineralogical composition includes clinoptilolite (30-34%), montmorillonite (8-10%), quartz (12-18%), orthoclase (28-32%), goethite (6-8%), calcite (4-6%) ) and volcanic glass (7-9%). The chemical composition of the zeolite-containing rock is shown in table 1.
В качестве наполнителя приняты попутные продукты извлечения кобальтового концентрата, представляющие собой тонкоизмельченный порошок серого цвета. Объемная насыпная масса - 920 кг/м3, плотность - 2720 кг/м3. Огнеупорность - 1200°C. В минералогический состав входят ортоклаз, кварц, глинистые минералы, железистые соединения и карбонаты. Химический состав включает следующие оксиды, мас.%: SiO2 - 32,79; Al2O3 - 9,33; Fe2O3 - 10,00; CaO - 15,47; MgO - 12,01; K2O - 0,90; Na2O - 1,40; п.п.п. - 17,80.As a filler taken by-products of the extraction of cobalt concentrate, which is a finely ground gray powder. Bulk bulk density - 920 kg / m 3 , density - 2720 kg / m 3 . Refractoriness - 1200 ° C. The mineralogical composition includes orthoclase, quartz, clay minerals, glandular compounds and carbonates. The chemical composition includes the following oxides, wt.%: SiO 2 - 32.79; Al 2 O 3 - 9.33; Fe 2 O 3 - 10.00; CaO - 15.47; MgO - 12.01; K 2 O - 0.90; Na 2 O - 1.40; p.p.p. - 17.80.
Из научной и технической литературы, а также из известного перечня информации заявителем не обнаружены технические решения с применением цеолитсодержащей породы и хвостов извлечения кобальтового концентрата или с аналогичными наполнителями подобного химического состава.From the scientific and technical literature, as well as from the well-known list of information, the applicant has not found technical solutions using zeolite-containing rocks and tailings for the extraction of cobalt concentrate or with similar fillers of a similar chemical composition.
В рассматриваемой керамической массе измельченные и увлажненные частицы клиноптилолита и монтмориллонита выступают в качестве пластической составляющей между твердыми частицами, обеспечивая плотную упаковку последних при формовании путем прессования.In the considered ceramic mass, the crushed and moistened particles of clinoptilolite and montmorillonite act as a plastic component between the solid particles, providing a tight packing of the latter during molding by pressing.
Химическое взаимодействие основных составляющих (клиноптилолита, монтмориллонита и ортоклаза) цеолитсодержащей породы при термической обработке, при указанной совокупности оксидов с продуктами разложения глинистых минералов и других компонентов, присутствующих в «хвостах», обуславливает более раннее протекание реакций в твердой фазе с образованием новых соединений типа морденита, железистых шпинелей, кристобалита, анортита, герценита, волластонита и муллитонодобной фазы, а также образованием большого количества жидкой железосодержащей фазы за счет взаимодействия оксидов щелочных и щелочноземельных элементов с оксидами кремнезема, алюминия, железа и вулканического стекла. Поскольку жидкая фаза практически является связующим и цементирующим веществом между твердыми частицами, заполняющим межзерновые пустоты, снижая пористость черепка, то образование ее в большом количестве (более 50%), чем в известных составах при конечной рабочей температуре обжига, обуславливает получение керамическою материала более плотной структуры, что снижает водопоглощение и повышает прочность изделий.The chemical interaction of the main components (clinoptilolite, montmorillonite and orthoclase) of the zeolite-containing rock during heat treatment, with the indicated combination of oxides with the decomposition products of clay minerals and other components present in the “tails”, leads to an earlier reaction in the solid phase with the formation of new compounds such as mordenite , glandular spinels, cristobalite, anorthite, herzenite, wollastonite and mulliton-like phase, as well as the formation of a large amount of liquid iron soda zhaschey phase through the interaction of oxides of alkali and alkaline earth elements oxides of silica, aluminum, iron, and volcanic glass. Since the liquid phase is practically a binder and a cementing substance between solid particles, filling intergranular voids, reducing the porosity of the shard, its formation in a large amount (more than 50%) than in known compositions at a final firing temperature leads to a more dense structure of the ceramic material , which reduces water absorption and increases the strength of products.
Таким образом, совокупность предлагаемых признаков, по мнению заявителя, отвечает критерию «существенных отличий», приобретает новые свойства, заключающиеся в получении керамического материала более плотной структуры, обуславливающей высокую прочность и низкое водопоглощение изделий.Thus, the totality of the proposed features, according to the applicant, meets the criterion of "significant differences", acquires new properties, which consist in obtaining ceramic material with a denser structure, which determines high strength and low water absorption of products.
Пример конкретного выполненияConcrete example
Приготовление массы осуществляют шликерным способом при одновременном помоле сырьевых материалов в шаровых мельницах до конечного остатка на сите №0063 не более 3%. Обезвоживание шликера производят в башенной распылительной сушилке и получают пресс-порошок с влажностью 6-8%. Прессование изделий размерами 200×100×50 мм (образцы-ромбики) производится при удельном давлении 40 МПа. Опрессованные и высушенные изделия сушат и обжигают однократным способом при температуре 1100°C.The preparation of the mass is carried out by the slip method while grinding raw materials in ball mills to a final residue on sieve No. 0063 of not more than 3%. Slip dehydration is carried out in a tower spray dryer and a press powder with a moisture content of 6-8% is obtained. Pressing of products with dimensions of 200 × 100 × 50 mm (rhombic samples) is carried out at a specific pressure of 40 MPa. The pressed and dried products are dried and fired once in a single process at a temperature of 1100 ° C.
Шихтовый состав масс и свойства обожженных изделий приведены в таблицах 2 и 3.The charge composition of the masses and the properties of the calcined products are shown in tables 2 and 3.
Результаты испытаний показали эффективность введения тонкоизмельченных хвостов извлечения кобальтового концентрата в количестве 20-40%. При добавке 10% предлагаемых хвостов в состав №1 водопоглощение изделий не удовлетворяет требованиям. При увеличении содержания цеолитсодержащей породы более 40% (состав V), наблюдается деформация изделий с расплавлением острых углов и граней. По сравнению с прототипом водопоглощение полученных изделий из предлагаемой массы - менее чем в 10-12 раз.The test results showed the effectiveness of introducing finely ground tailings for the extraction of cobalt concentrate in an amount of 20-40%. With the addition of 10% of the proposed tails to the composition No. 1, the water absorption of the products does not meet the requirements. With an increase in the zeolite-containing rock content of more than 40% (composition V), deformation of products with the melting of sharp corners and faces is observed. Compared with the prototype, the water absorption of the obtained products from the proposed mass is less than 10-12 times.
В результате интенсивного спекания указанной массы образованная жидкая фаза заполняет все межзерновые пустоты черепка и способствует значительному уплотнению материала с уменьшением водопоглощения, а кристаллические новообразования, такие как кристобалит, анортит, герценит, железистые шпинели и муллитоподобная фаза, обеспечивают высокую механическую прочность изделий.As a result of intensive sintering of the indicated mass, the formed liquid phase fills all intergranular voids of the crock and contributes to a significant compaction of the material with a decrease in water absorption, and crystalline neoplasms such as cristobalite, anorthite, herzenite, glandular spinel and mullite-like phase provide high mechanical strength of the products.
Применение предлагаемой керамической массы позволяет получить керамический клинкерный кирпич с малым водопоглощением и высокой прочностью с расширением сырьевой базы.The application of the proposed ceramic mass makes it possible to obtain ceramic clinker brick with low water absorption and high strength with the expansion of the raw material base.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014105043/03A RU2549641C1 (en) | 2014-02-11 | 2014-02-11 | Ceramic mass to make clinker bricks |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014105043/03A RU2549641C1 (en) | 2014-02-11 | 2014-02-11 | Ceramic mass to make clinker bricks |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2549641C1 true RU2549641C1 (en) | 2015-04-27 |
Family
ID=53289826
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014105043/03A RU2549641C1 (en) | 2014-02-11 | 2014-02-11 | Ceramic mass to make clinker bricks |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2549641C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2754747C1 (en) * | 2021-02-04 | 2021-09-07 | Институт проблем промышленной экологии Севера - обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки Федерального исследовательского центра "Кольский научный центр Российской академии наук" (ИППЭС КНЦ РАН) | Ceramic mass for producing clinker bricks |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1028636A1 (en) * | 1981-11-02 | 1983-07-15 | Государственный Научно-Исследовательский Институт Строительных Материалов И Изделий | Ceramic composition |
SU1530611A1 (en) * | 1987-11-10 | 1989-12-23 | Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции | Ceramic composition |
RU2140888C1 (en) * | 1997-12-18 | 1999-11-10 | Центральный научно-исследовательский институт геологии нерудных полезных ископаемых (ЦНИИгеолнеруд) | Ceramic material for manufacture of wall articles, mainly, clay brick |
RU2250205C2 (en) * | 2003-04-11 | 2005-04-20 | Тывинский государственный университет | Ceramic mixture for manufacturing wall materials |
RU2278088C1 (en) * | 2004-11-24 | 2006-06-20 | Тывинский государственный университет | Ceramic mass for majolica article production |
RU2312088C1 (en) * | 2006-05-10 | 2007-12-10 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Ceramic mix |
WO2012010845A2 (en) * | 2010-07-22 | 2012-01-26 | Ibr Consult B.V. | Production of fired ceramic articles |
US8470087B2 (en) * | 2009-12-11 | 2013-06-25 | Se-Lin Lee | Production method for a lightweight construction material using asbestos waste |
-
2014
- 2014-02-11 RU RU2014105043/03A patent/RU2549641C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1028636A1 (en) * | 1981-11-02 | 1983-07-15 | Государственный Научно-Исследовательский Институт Строительных Материалов И Изделий | Ceramic composition |
SU1530611A1 (en) * | 1987-11-10 | 1989-12-23 | Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции | Ceramic composition |
RU2140888C1 (en) * | 1997-12-18 | 1999-11-10 | Центральный научно-исследовательский институт геологии нерудных полезных ископаемых (ЦНИИгеолнеруд) | Ceramic material for manufacture of wall articles, mainly, clay brick |
RU2250205C2 (en) * | 2003-04-11 | 2005-04-20 | Тывинский государственный университет | Ceramic mixture for manufacturing wall materials |
RU2278088C1 (en) * | 2004-11-24 | 2006-06-20 | Тывинский государственный университет | Ceramic mass for majolica article production |
RU2312088C1 (en) * | 2006-05-10 | 2007-12-10 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Ceramic mix |
US8470087B2 (en) * | 2009-12-11 | 2013-06-25 | Se-Lin Lee | Production method for a lightweight construction material using asbestos waste |
WO2012010845A2 (en) * | 2010-07-22 | 2012-01-26 | Ibr Consult B.V. | Production of fired ceramic articles |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2754747C1 (en) * | 2021-02-04 | 2021-09-07 | Институт проблем промышленной экологии Севера - обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки Федерального исследовательского центра "Кольский научный центр Российской академии наук" (ИППЭС КНЦ РАН) | Ceramic mass for producing clinker bricks |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Reig et al. | Use of ceramic sanitaryware as an alternative for the development of new sustainable binders | |
RU2365555C2 (en) | Granulated compositional filler for silicate wall products based on tripoli, diatomite and silica clay, composition of raw material mixture for silicate wall products manufacturing, method of obtaining silicate wall products and silicate wall product | |
RU2549641C1 (en) | Ceramic mass to make clinker bricks | |
KR102321696B1 (en) | Composite comprising a mineral wool comprising a sugar | |
US10435328B2 (en) | Expanded-glass granular material and method for producing same | |
Darweesh et al. | Densification and thermomechanical properties of conventional ceramic composites containing two different industrial byproducts | |
RU2430900C1 (en) | Ceramic mass for floor tiles fabrication | |
RU2327666C1 (en) | Method of manufacture of wall ceramics using sedimentary high-silica rocks, stock for wall ceramics, and aggregate for wall ceramics | |
RU2755112C1 (en) | Ceramic mass for wall materials | |
RU2327668C1 (en) | Raw mixture for manufacture of ceramic products | |
CN106242335B (en) | A method of producing high performance structures lightweight aggregate using copper ashes | |
RU2799712C1 (en) | Ceramic mass for manufacturing wall materials | |
RU2433106C2 (en) | Method of producing heat-insulating calcium hexaaluminate material | |
RU2520308C1 (en) | Ceramic mixture for making facing tile | |
RU2389708C1 (en) | Ceramic mixture for making wall materials | |
CN107117836A (en) | A kind of method that carbide slag cement is prepared by carbide slag | |
RU2197446C2 (en) | Ceramic mass for manufacture of ceramic brick | |
RU2497767C1 (en) | Method of cement obtaining | |
RU2496742C1 (en) | Ceramic mixture | |
RU2440946C2 (en) | Crude mixture for making ceramic heat-efficient wall articles | |
RU2754747C1 (en) | Ceramic mass for producing clinker bricks | |
RU2370468C1 (en) | Thermal insulating mixture | |
Jivotkov et al. | Silicate brick with reduced density and thermal conductivity | |
RU2365556C2 (en) | Granulated pearlite-based compositional filler for silicate wall products, composition of raw material mixture for silicate wall products manufacturing, method of obtaining silicate wall products and silicate wall product | |
RU2140888C1 (en) | Ceramic material for manufacture of wall articles, mainly, clay brick |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160212 |