RU2635690C2 - Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки - Google Patents
Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2635690C2 RU2635690C2 RU2016112493A RU2016112493A RU2635690C2 RU 2635690 C2 RU2635690 C2 RU 2635690C2 RU 2016112493 A RU2016112493 A RU 2016112493A RU 2016112493 A RU2016112493 A RU 2016112493A RU 2635690 C2 RU2635690 C2 RU 2635690C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mineralization
- platinum
- tiles
- ceramic
- ore deposit
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
- C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
- C04B14/22—Glass ; Devitrified glass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B33/00—Clay-wares
- C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
- C04B33/04—Clay; Kaolin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B33/00—Clay-wares
- C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
- C04B33/13—Compounding ingredients
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B33/00—Clay-wares
- C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
- C04B33/13—Compounding ingredients
- C04B33/132—Waste materials; Refuse; Residues
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B33/00—Clay-wares
- C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
- C04B33/13—Compounding ingredients
- C04B33/16—Lean materials, e.g. grog, quartz
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Изобретение относится к производству строительных материалов на основе природного минерального сырья, а именно к составам для изготовления керамической облицовочной плитки для внутренних и наружных отделочных работ. Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки включает, мас.%: вмещающую породу месторождения хромовых руд и платиновой минерализации, содержащую, мас.%: авгит 57,7-67,2; энстатит 23,7-32,0; форстерит 4,3-5,8; серпентин 4,7-4,8, 20–70, бой щелочно-силикатных стекол 20–30, легкоплавкую глину – остальное. Вмещающая порода месторождения хромовых руд и платиновой минерализации имеет следующий химический состав, мас.%: SiO2 47,40-50,50; TiO2 0,26-0,27; Al2O3 1,50-1,57; Fe2O3 1,90-4,28; FeO 4,17-4,59; MnO 0,16-0,18; MgO 21,80-22,54; CaO 12,05-15,30; Na2O 0,35-0,37; K2O<0,01-0,02; H2O 0,47-1,14; ппп. 2,51-5,06. Технический результат – получение керамической плитки с пониженными показателями усадки и водопоглощения, утилизация отходов. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к производству строительных материалов на основе природного минерального сырья, а именно к составам для изготовления керамических масс, которые могут быть использованы в производстве облицовочной и фасадной плитки, печных изразцов, изделий декоративно-художественного назначения.
Известна керамическая масса для изготовления облицовочной плитки для внутренних и наружных отделочных работ, включающая следующие компоненты, мас.%: отходы обогащения медно-никелевых руд 44,6-50,4, флюсующую добавку - стеклобой 34,6-44,6 и мел 10,3-15,0. Отходы обогащения медно-никелевых руд имеют состав, мас.%: хлорит, гидрохлорит 55,2-58,3, серпентиновые минералы 11,2-14,7, тальк 11,0-13,8, титаномагнетит, магнетит, хромит 7,2-8,0, гипс 2,0-2,1, альбит 2,0-2,3, кварц 2,0-2,2, пироксены 1,0-1,6, амфиболы 4,1-5,1, карбонаты кальция и магния 0,1-4,0 (патент №2557031 РФ, МПК С04В 35/16 (2006.01), 2015).
Настоящее изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в увеличении прочности получаемой керамической плитки на сжатие и обеспечении высокой прочности на изгиб при меньшем количестве компонентов керамической массы. Недостатком известного аналога является высокие показатели водопоглощения 9,8-10,3%.
Известна керамическая масса для изготовления фасадной плитки. Технический результат изобретения заключается в повышении прочности плитки. Керамическая масса для изготовления фасадной плитки содержит следующие компоненты, мас.%: глину - 69,0-77,0; стеклобой - 8,0-12,0; кварцевый песок - 3,0-4,0; гранитные отсевы - 3,0-4,0; тальк - 8,0-12,0 (патент №2484047 РФ, МПК С04В 33/132 (2006.01), 2012).
Однако при достижении повышенной прочности масса имеет повышенную температуру обжига 1250-1280°С. Керамическая масса многокомпонентная, что усложняет процесс ее изготовления.
Известна керамическая масса для изготовления облицовочной плитки, включающая в мас.%: диопсид 75,0-85,0 с дисперсностью - 150 микрон, глину 5,0-10,0 и жидкое стекло 10,0-15,0. При этом водопоглощение после обжига при 1000-1050°С не превышает 6%, прочность при изгибе составляет 17-18 МПа (патент 2504528 РФ, МПК С04В 33/16 (2006.01), 2012).
Однако в процессе спекания образуется недостаточное количество жидкой фазы за счет плавления минералов глины и жидкого стекла, что обеспечивает низкую прочность при изгибе.
Известна керамическая масса для изготовления облицовочных плиток, принятая в качестве прототипа, включающая, мас.%: пироксенит-форстеритовые отходы обогащения железной руды 25-60; плиточный бой 3-5; глина легкоплавкая - остальное. Кроме того, масса может включать дополнительно 1-2% бентонитовой глины и 1-5% стеклобоя (а.с. №1384560, С04В 33/00, 28.07.86).
Недостатком прототипа является высокие показатели усадки 1,7-3,0% и водопоглощения 10-15,3%.
Задача изобретения заключается в создании керамической массы для облицовочной плитки с использованием доступного минерального сырья, находящегося в отвалах при комплексной разработке месторождений хромовых руд и платиновой минерализации, например Аганозерского месторождения в Республике Карелия. Отвалы требуют утилизации в целях снижения экологического ущерба окружающей среде.
Техническим результатом изобретения является получение керамических изделий (плитки) с пониженными показателями усадки и водопоглощения.
Заявленный технический результат достигается тем, что согласно изобретению в качестве пироксенита используют вмещающую породу месторождения хромовых руд и платиновой минерализации, содержащую, мас.%: авгит 57,7-67,2; энстатит 23,7-32,0; форстерит 4,3-5,8; серпентин 4,7-4,8, а в качестве стеклобоя используют бой щелочно-силикатных стекол при следующем соотношении компонентов, мас.%: вмещающая порода месторождения хромовых руд и платиновой минерализации 20-70, стеклобой - 20-30, легкоплавкая глина - остальное.
Также достижению технического результата способствует то, что вмещающая порода месторождения хромовых руд и платиновой минерализации имеет следующий химический состав, мас.%: SiO2 47,40-50,50; TiO2 0,26-0,27; Al2O3 1,50-1,57; Fe2O3 1,90-4,28; FeO 4,17-4,59; MnO 0,16-0,18; MgO 21,80-22,54; CaO 12,05-15,30; Na2O 0,35-0,37; K2O <0,01-0,02; H2O 0,47-1,14; ппп. 2,51-5,06.
В керамических массах в качестве плавня применяется бой щелочно-силикатных стекол, которые при температуре 850-900°С образуют расплав, активно реагирующий с кристаллическими составляющими шихты. При этом присутствие в массе стеклобоя способствует интенсификации процесса спекания, снижая температуру образования первичной жидкой фазы. Введение стеклобоя в количестве 20-30 мас.% снижает водопоглощение, которое регламентировано ГОСТом 13996-93 и составляет не более 12% для фасадных плиток с применением полиминеральной глины и ГОСТом 6141-91 не более 16% для облицовочных плиток из керамических масс. Увеличение содержания стеклобоя выше 30 мас.% приводит к деформации плиток. При содержании стеклобоя ниже 20 мас.% ухудшается спекание плиток, что приводит к увеличению показателя водопоглощения и усадки и снижению механической прочности. В качестве стеклобоя использован бой щелочно-силикатных стекол (тарного, листового).
С целью улучшения спекания керамической массы в качестве пластичного компонента использована легкоплавкая глина гидрослюдистого типа.
Введение в керамическую массу пироксенитов обусловлено тем, что основным компонентом их минерального состава является авгит, имеющий структуру, схожую с диопсидом. Это позволяет интенсифицировать процесс спекания и формировать плотный малоусадочный черепок с повышенными физико-механическими характеристиками.
Пироксениты являются вмещающими породами Аганозерского месторождения хромовых руд и платиновой минерализации. При комплексной разработке месторождения они направляются в отвалы, загрязняя окружающую среду.
Введение пироксенита в количестве 20-70 мас.% оптимизирует интервал спекания и интенсифицирует протекание твердофазных реакций, что способствует улучшению технических характеристик керамической плитки. Введение пироксенита в количестве более 70 мас.% вызывает кристаллизацию в расплаве некоторых фаз, в частности энстатита, что приводит к ухудшению спекаемости массы и, как следствие, увеличению водопоглощения и снижению прочности на изгиб готовых изделий. Введение пироксенита в количестве менее 20 мас.% увеличивает усадку изделий в результате большого количества плавней (стеклобоя и глины) в керамической массе.
Совокупность вышеуказанных признаков используемых сырьевых компонентов для создания керамической массы необходима и достаточна для снижения усадки и водопоглощения, при этом прочность на изгиб полученной керамической плитки соответствует требованиям ГОСТ 6141-91 при меньшем количестве компонентов керамической массы, что упрощает процесс изготовления плитки.
Изобретение реализуют следующим образом.
Подготовку шихты для опытных керамических масс осуществляют по общепринятой технологии, которая включает: измельчение по отдельности всех компонентов в лабораторной шаровой мельнице до остатка на сите (размер ячейки) 0.063 мм - 1,5%, взвешивание в необходимых количествах и перемешивание пироксенита, глины, стеклобоя. Из полученной шихты с влажностью 7% на лабораторном прессе при давлении 4-5 МПа формуют образцы в виде плиток. Плитки подвергают сушке при 105°С, а затем обжигают в лабораторной силитовой печи КО-14 при 950-1050°С. Средняя скорость подъема температуры составляет 2-3 град./мин. Обжиг изделий производят путем подъема температуры до 650°С с выдержкой при этой температуре 40 минут и последующим подъемом температуры до 950-1050°С и выдерживают при конечной температуре 2 часа. Образцы охлаждают вместе с печью.
На образцах, отформованных методом прессования из предлагаемой массы, определяют их свойства в соответствии с действующими методиками. Огневую усадку - путем измерения образцов до и после термообработки при разных температурах. Водопоглощение и прочность при изгибе - по ГОСТ 27180-2001 «Плитки керамические. Методы испытаний».
В таблице представлены составы предлагаемой керамической массы и свойства изделий, изготовленных на ее основе (примеры 1, 2, 3). В качестве эталона сравнения использован прототип (пример 6).
Из таблицы следует, что изготовленные на основе предлагаемой керамической массы образцы позволяют по сравнению с прототипом снизить усадку в 20 раз и водопоглощение в 2,1 раза, при этом не снижая механическую прочность. Указанные свойства обеспечивают высокие эксплуатационные и технологические показатели полученных изделий.
Для доказательства того, что предлагаемый компонентный состав является наилучшим для достижения наиболее выраженных эффектов: снижения усадки и водопоглощения, в таблице также приведены варианты составов 4 и 5 с запредельными содержаниями компонентов массы.
Керамическая масса не содержит токсичных компонентов. Экономическая эффективность и технологичность заявляемой керамической массы для изготовления изделий обусловлена ее малокомпонентностью, использованием доступного природного сырья, упрощением технологии получения при обеспечении экологической безопасности.
Улучшенные показатели огневой усадки, водопоглощения и механической прочности позволяют использовать предлагаемую массу для изготовления керамических плиток, пригодных для внутренней и наружной облицовки стен, печных изразцов, изделий декоративно-художественного назначения.
Claims (3)
1. Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки, включающая пироксенит, стеклобой и легкоплавкую глину, отличающаяся тем, что в качестве пироксенита используют вмещающую породу месторождения хромовых руд и платиновой минерализации, содержащую, мас.%: авгит 57,7-67,2; энстатит 23,7-32,0; форстерит 4,3-5,8; серпентин 4,7-4,8, а в качестве стеклобоя используют бой щелочно-силикатных стекол при следующем соотношении компонентов, мас.%:
2. Керамическая масса по п.1, отличающаяся тем, что вмещающая порода месторождения хромовых руд и платиновой минерализации имеет следующий химический состав, мас.%: SiO2 47,40-50,50; TiO2 0,26-0,27; Al2O3 1,50-1,57; Fe2O3 1,90-4,28; FeO 4,17-4,59; MnO 0,16-0,18; MgO 21,80-22,54; CaO 12,05-15,30; Na2O 0,35-0,37; K2O<0,01-0,02; H2O 0,47-1,14; ппп. 2,51-5,06.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016112493A RU2635690C2 (ru) | 2016-04-01 | 2016-04-01 | Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016112493A RU2635690C2 (ru) | 2016-04-01 | 2016-04-01 | Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016112493A RU2016112493A (ru) | 2017-10-06 |
RU2635690C2 true RU2635690C2 (ru) | 2017-11-15 |
Family
ID=60047935
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016112493A RU2635690C2 (ru) | 2016-04-01 | 2016-04-01 | Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2635690C2 (ru) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115572149B (zh) * | 2022-10-18 | 2023-06-20 | 广西欧神诺陶瓷有限公司 | 一种利用尾矿制备的有色陶瓷砖及其制备方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU958390A1 (ru) * | 1980-02-15 | 1982-09-15 | Куйбышевский инженерно-строительный институт им.А.И.Микояна | Сырьева смесь дл изготовлени высокопрочного керамического заполнител |
SU1224292A1 (ru) * | 1984-11-30 | 1986-04-15 | Кучинский Ордена Трудового Красного Знамени Комбинат Керамических Облицовочных Материалов Производственного Объединения "Москерамика" | Шликер дл лить керамических плиток |
SU1384560A1 (ru) * | 1986-07-28 | 1988-03-30 | Ленинградский инженерно-строительный институт | Керамическа масса дл изготовлени облицовочных плиток |
SU1432036A1 (ru) * | 1987-03-09 | 1988-10-23 | Государственный Научно-Исследовательский Институт Строительной Керамики "Ниистройкерамика" | Керамическа масса дл изготовлени фасадных плиток |
TWI224032B (en) * | 2003-07-11 | 2004-11-21 | Wen-Long Chyn | Method for processing and reducing waste glass materials into thermal insulation ceramic tiles |
RU2497774C1 (ru) * | 2012-05-11 | 2013-11-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геологии Карельского научного центра Российской академии наук (ИГ КарНЦ РАН) | Сырьевая смесь для изготовления пористого теплоизоляционного материала |
-
2016
- 2016-04-01 RU RU2016112493A patent/RU2635690C2/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU958390A1 (ru) * | 1980-02-15 | 1982-09-15 | Куйбышевский инженерно-строительный институт им.А.И.Микояна | Сырьева смесь дл изготовлени высокопрочного керамического заполнител |
SU1224292A1 (ru) * | 1984-11-30 | 1986-04-15 | Кучинский Ордена Трудового Красного Знамени Комбинат Керамических Облицовочных Материалов Производственного Объединения "Москерамика" | Шликер дл лить керамических плиток |
SU1384560A1 (ru) * | 1986-07-28 | 1988-03-30 | Ленинградский инженерно-строительный институт | Керамическа масса дл изготовлени облицовочных плиток |
SU1432036A1 (ru) * | 1987-03-09 | 1988-10-23 | Государственный Научно-Исследовательский Институт Строительной Керамики "Ниистройкерамика" | Керамическа масса дл изготовлени фасадных плиток |
TWI224032B (en) * | 2003-07-11 | 2004-11-21 | Wen-Long Chyn | Method for processing and reducing waste glass materials into thermal insulation ceramic tiles |
RU2497774C1 (ru) * | 2012-05-11 | 2013-11-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геологии Карельского научного центра Российской академии наук (ИГ КарНЦ РАН) | Сырьевая смесь для изготовления пористого теплоизоляционного материала |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2016112493A (ru) | 2017-10-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Andreola et al. | Recycling of CRT panel glass as fluxing agent in the porcelain stoneware tile production | |
RU2012108100A (ru) | Композиции стекла и изготовленные из них волокна | |
El-Fadaly | Characterization of porcelain stoneware tiles based on solid ceramic wastes | |
RU2635690C2 (ru) | Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки | |
RU2366634C1 (ru) | Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки | |
CN105541114B (zh) | 一种高始熔点低膨胀系数的熔块及其制备方法 | |
RU2394787C1 (ru) | Керамическая масса | |
KR101658887B1 (ko) | 금광미를 이용한 경량골재 제조 방법 | |
RU2404940C1 (ru) | Керамическая масса для производства кирпича | |
RU2382012C1 (ru) | Керамическая масса для производства кирпича | |
RU2338721C1 (ru) | Керамическая масса для изготовления напольной плитки | |
Gorokhovsky et al. | Inorganic Wastes in the Manufacture of Glass and Glass‐Ceramics: Quartz‐Feldspar Waste of Ore Refining, Metallurgical Slag, Limestone Dust, and Phosphorus Slurry | |
CN114591067A (zh) | 一种上熔块釉二次烧成的高温高白瓷及其制备方法 | |
RU2478590C1 (ru) | Шлаковый плавень | |
RU2370468C1 (ru) | Термоизоляционная масса | |
RU2329991C1 (ru) | Керамическая масса для изготовления фасадной плитки | |
RU2781772C1 (ru) | Керамическая масса | |
RU2449968C1 (ru) | Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки | |
RU2539071C1 (ru) | Керамическая масса для производства кирпича | |
RU2413694C1 (ru) | Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки | |
RU2420488C1 (ru) | Керамическая масса | |
RU2446130C2 (ru) | Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки | |
RU2406712C1 (ru) | Шихта для получения глазури коричневого цвета | |
RU2394788C1 (ru) | Керамическая масса для изготовления керамического кирпича | |
RU2484047C1 (ru) | Керамическая масса для изготовления фасадной плитки |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20180727 |