RU2640437C1 - Способ изготовления керамических стеновых изделий и плитки - Google Patents
Способ изготовления керамических стеновых изделий и плитки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2640437C1 RU2640437C1 RU2016115607A RU2016115607A RU2640437C1 RU 2640437 C1 RU2640437 C1 RU 2640437C1 RU 2016115607 A RU2016115607 A RU 2016115607A RU 2016115607 A RU2016115607 A RU 2016115607A RU 2640437 C1 RU2640437 C1 RU 2640437C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- product
- saponite
- hours
- condensed
- firing
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3427—Silicates other than clay, e.g. water glass
- C04B2235/3463—Alumino-silicates other than clay, e.g. mullite
- C04B2235/3481—Alkaline earth metal alumino-silicates other than clay, e.g. cordierite, beryl, micas such as margarite, plagioclase feldspars such as anorthite, zeolites such as chabazite
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/349—Clays, e.g. bentonites, smectites such as montmorillonite, vermiculites or kaolines, e.g. illite, talc or sepiolite
-
- 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
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/60—Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
- C04B2235/604—Pressing at temperatures other than sintering temperatures
-
- 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
- C04B33/1321—Waste slurries, e.g. harbour sludge, industrial muds
-
- 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
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/16—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay
- C04B35/18—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay rich in aluminium oxide
- C04B35/195—Alkaline earth aluminosilicates, e.g. cordierite or anorthite
-
- 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
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
- C04B35/62645—Thermal treatment of powders or mixtures thereof other than sintering
-
- 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)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Abstract
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении керамических стеновых изделий и плитки. Техническим результатом изобретения является повышение прочности при сжатии и изгибе получаемых керамических строительных материалов, повышение эффективности извлечения сапонитового продукта и обесшламливания оборотных вод алмазодобывающих предприятий, расширение сырьевой базы и улучшении экологической обстановки за счет использования техногенных отходов. Исходный сапонитовый продукт подвергают электрохимической сепарации с получением концентрата - сгущенного сапонитового продукта и обесшламленных техногенных вод. Получаемый концентрат электрохимической сепарации - сгущенный сапонитовый продукт содержит 580-620 г/дм3 твердой фазы. Влажность сгущенного сапонитового продукта доводят до 7-9% путем сушки при 100-110°С в течение 7-8 ч. Полусухое прессование ведут при давлении 16-24 МПа. Обжиг изделий ведут при температуре 800-900°С в течение 1,0-1,2 ч. 1 табл., 8 пр.
Description
Изобретение относится к строительным материалам и, в частности, к изготовлению керамических стеновых изделий и плитки.
Известен способ изготовления облицовочной плитки из керамической массы, содержащей каолин, монтмориллонит, волластонит, пирофиллит, кварц, дополнительно включающий костяную золу и пегматит, при этом компоненты находятся в соотношении, мас. %: каолин 34,0-40,0; монтмориллонит 4,0-6,0; волластонит 26,0-28,0; пирофиллит 8,0-10,0; костяная зола 10,0-12,0; пегматит 10,0-12,0. Сформованную облицовочную плитку обжигают при температуре 1130-1150°С [Патент РФ №2510384, М. Кл. С04В 33/16, 15.01.2013].
Недостатком данного способа являются недостаточно высокая прочность при сжатии - 40 МПа, а также повышенная температура обжига - 1130-1150°С и узкий интервал спекания - 20°С.
Известна сырьевая смесь для изготовления керамических изделий, включающая глину монтмориллонитового типа и трепел при следующем соотношении компонентов, мас. %: глина монтмориллонитового типа 30-50; трепел 50-70. При этом используют глину монтмориллонитового типа следующего состава, мас. %: монтмориллонит 44-46, гидрослюда 5-7, каолинит 5-7, кварц 43-45, кальцит 0,5-1,5, а в химический состав трепела входят оксиды SiO2 70,05-71,85%; Al2O3 8,68-9,73%; Fe2O3 3,62-3,91%; СаО 3,79-4,21%; MgO 1,28-1,29%; Na2O 0,15-0,16%; K2O 2,01-2,06% следующего минералогического состава, мас. %: цеолит 30-32; опал-кристобалит 29-31; гидрослюда 18-19; монтмориллонит 10-12; кальцит 1-2; кварц 7-8; кальцит 1-2. Удельное прессование образцов составляло 20-25 МПа, температура обжига - 1050-1150°С [Патент РФ №2515107, М. Кл. С04В 33/16, 23.05.2012].
Недостатками данного способа изготовления смеси для керамических изделий являются невысокая прочность при сжатии - 23,7-49,2 МПа и изгибе - 5,3-9,3 МПа, а также высокая температура обжига - 1050-1150°С.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения керамических строительных материалов из сапонитсодержащих хвостов обогащения, включающий сушку при температуре 150°С в течение 1-2 ч, дегидратацию при температуре 600°С в течение 1-2 ч, обжиг при температурах 800, 900 и 1000°С в течение 1 ч и остывание в печи в течение 2 ч [Облицов А.Ю. Утилизация отходов обогащения алмазоносной руды месторождения имени М.В. Ломоносова. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Санкт-Петербург, 2012. 20 с. (прототип)].
Недостатком данного способа является низкая прочность при сжатии - 11,54-14,91 МПа.
Технической задачей изобретения является повышение прочности при сжатии и изгибе получаемых керамических строительных материалов, повышение эффективности извлечения сапонитсодержащего продукта и обесшламливания оборотных вод алмазодобывающих предприятий, расширение сырьевой базы и улучшение экологической обстановки за счет использования техногенных отходов.
Исходный сапонитовый продукт - глинистая суспензия (отходы, образующиеся в процессе переработки алмазоносных руд месторождения им. М.В. Ломоносова и складируемые в хвостохранилищах), не оседающая и не уплотняющаяся под действием естественных гравитационных сил.
Исходный сапонитовый продукт (хвосты обогащения алмазоносных руд месторождения им. М.В. Ломоносова, далее суспензия) характеризуется крупностью частиц 50-55% класса менее 10 мкм (средний геометрический диаметр частиц от 7,0 до 8 мкм), содержанием твердой фазы от 100 до 200 г на 1 дм3 суспензии (сапонитовый продукт и техническая вода хвостохранилища с минерализацией менее 1 г/дм3) и удельной поверхностью 40 м2/г.
Химический состав исходного сапонитового продукта, %: MgO 15,6-15,9; SiO2 48-50; Fe2O3 6,5-7,3; Al2O3 6,7-7,0; CaO 4,3-4,5; K2O 1,6-1,7; TiO2 0,8-0,9; P2O5 0,4-0,5; Na20 0,3-0,5; MnO 0,1-0,12; потери при прокаливании 13-14.
Минеральный состав исходного сапонитового продукта содержит, %: сапонит (может быть с незначительной примесью монтмориллонита) 67-69; кварц 13,5-14,5; доломит 6,5-7,5; кальцит 1,9-2,1; гематит 2,4-2,6; апатит 1,9-2,1; иллит 1,9-2,1; рутил 1,5; анатаз 0,9-1,1.
Сапонитовый продукт после электрохимической сепарации характеризуется крупностью частиц 60-65% класса - 10 мкм (средний геометрический диаметр частиц от 6,0 до 6,7 мкм), содержанием твердой фазы от 580 до 620 г на 1 дм3 суспензии (сапонитовый продукт и техническая вода хвостохранилища с минерализацией менее 1 г/дм3) и удельной поверхностью 44 м2/г.
Химический состав сапонитового продукта после электрохимической сепарации, %: MgO 16-17; SiO2 45-47; Fe2O3 7,5-8,5; Al2O3 7-8; CaO 4-4,3; K2O 1,7-1,8; TiO2 0,9-1,0; P2O5 0,5-0,52; Na2O 0,2-0,25; MnO 0,1-0,12; потери при прокаливании 14,6-15,0.
Минеральный состав сапонитового продукта после электрохимической сепарации содержит, %: сапонит (может быть с незначительной примесью монтмориллонита) 73-75; кварц 11,5-12,5; доломит 4,5-5,5; кальцит 1,9-2,1; апатит 2,4-2,6; гематит 0,9-1,1; иллит 0,9-1,1; рутил 0,9-1,1; анатаз 0,9-1,1.
Указанная цель достигается тем, что изготовление керамических стеновых изделий и плитки включает сушку сапонитового продукта - хвостов обогащения алмазоносных руд, полусухое прессование и обжиг, исходный сапонитовый продукт подвергают электрохимической сепарации с получением концентрата - сгущенного сапонитового продукта и обесшламленных техногенных вод, а также тем, что получаемый концентрат электрохимической сепарации - сгущенный сапонитовый продукт содержит 580-620 г/дм3 твердой фазы, а влажность сгущенного сапонитового продукта доводят до 7-9% путем сушки при 100-110°С в течение 7-8 ч, при этом полусухое прессование ведут при давлении 16-24 МПа, а обжиг проводят при температуре 800-900°С в течение 1,0-1,2 ч.
Способ реализуется следующим образом.
Для извлечения сапонитового продукта и осветления техногенных вод проводят электрохимическую сепарацию, в которой реализуют процессы электрофоретического извлечения сапонитового продукта на аноде и осмотического выделения воды на катоде. При этом сгущенный сапонитовый продукт получают содержанием твердой фазы от 580 до 620 г/дм3, а удельный расход электроэнергии составляет от 4 до 7 кВт/ч на 1 м3 исходной суспензии в зависимости от содержания твердой фазы.
На втором этапе процесса влажность сгущенного сапонитового продукта доводят путем сушки от 100 до 110°С в течение 7-8 ч до 7-9%.
На следующем этапе из полученного сгущенного сапонитового продукта формуют изделия полусухим прессованием при удельном давлении от 16 до 24 МПа, и подвергают спрессованное изделия обжигу при температуре от 800 до 900°С в течение от 1,0 до 1,2 ч.
Таким образом, в результате использования электрохимической сепарации получают концентрат сгущенного сапонитового продукта содержанием твердой фазы от 580 до 620 г/дм3 и влажностью сапонитового продукта, от 52 до 56%, а путем сушки от 100 до 110°C в течение 7-8 ч до 7-9%, прессованию изделия и обжигу при температуре от 800 до 900°C в течение от 1,0 до 1,2 ч повышают прочности при сжатии и изгибе получаемых керамических строительных материалов. Повышают эффективность извлечения сапонитового продукта и обесшламливания оборотных вод алмазодобывающих предприятий, расширяют сырьевую базу и улучшают экологическую обстановку за счет использования техногенных отходов.
Сущность и преимущества изобретения проиллюстрированы примерами, представленными в таблице.
1. Примеры 1-6 выполнены при граничных и промежуточных значениях параметров предлагаемого способа изготовления керамических стеновых изделий и плитки из сгущенного сапонитового продукта.
2. Примеры 7, 8 выполнены с использованием исходного сапонитового продукта при давлении прессования 20 МПа и температурах обжига 800 и 900°C.
Из таблицы видно, что прочность при сжатии керамических изделий в примерах 1-6 превышает показатели в примерах 7, 8 в 1,4-1,8 раз, прочность при изгибе - в 1,3-1,5 раз.
Claims (1)
- Способ изготовления керамических стеновых изделий и плитки, включающий сушку сапонитового продукта - хвостов обогащения алмазоносных руд, полусухое прессование и обжиг, отличающийся тем, что исходный сапонитовый продукт подвергают электрохимической сепарации с получением обесшламленных техногенных вод и концентрата сгущенного сапонитового продукта с содержанием твердой фазы от 580 до 620 г/дм3, влажность сгущенного сапонитового продукта доводят до 7-9% путем сушки при 100-110°С в течение 7-8 ч, затем ведут полусухое прессование изделия при давлении 16-24 МПа и подвергают его обжигу при температуре 800-900°С в течение 1,0-1,2 ч.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016115607A RU2640437C1 (ru) | 2016-04-21 | 2016-04-21 | Способ изготовления керамических стеновых изделий и плитки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016115607A RU2640437C1 (ru) | 2016-04-21 | 2016-04-21 | Способ изготовления керамических стеновых изделий и плитки |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2640437C1 true RU2640437C1 (ru) | 2018-01-09 |
Family
ID=60965459
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016115607A RU2640437C1 (ru) | 2016-04-21 | 2016-04-21 | Способ изготовления керамических стеновых изделий и плитки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2640437C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU394335A1 (ru) * | 1971-01-11 | 1973-08-22 | Способ получения строительнб1х л\атериалов | |
US4981824A (en) * | 1988-06-01 | 1991-01-01 | Director - General Of Agency Of Industrial Science And Technology | Novel ceramic material, method for the preparation thereof and ceramic shaped body obtained therefrom |
WO2002016262A2 (en) * | 2000-08-24 | 2002-02-28 | Basil Kransdorff | Slurry treatment |
RU2206534C1 (ru) * | 2002-02-08 | 2003-06-20 | ООО "Институт минералогии" | Способ переработки отходов алмазодобывающей промышленности (варианты) |
RU2010139102A (ru) * | 2010-09-22 | 2012-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный инсти | Способ утилизации отходов для обогащения алмазоносной породы |
-
2016
- 2016-04-21 RU RU2016115607A patent/RU2640437C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU394335A1 (ru) * | 1971-01-11 | 1973-08-22 | Способ получения строительнб1х л\атериалов | |
US4981824A (en) * | 1988-06-01 | 1991-01-01 | Director - General Of Agency Of Industrial Science And Technology | Novel ceramic material, method for the preparation thereof and ceramic shaped body obtained therefrom |
WO2002016262A2 (en) * | 2000-08-24 | 2002-02-28 | Basil Kransdorff | Slurry treatment |
RU2206534C1 (ru) * | 2002-02-08 | 2003-06-20 | ООО "Институт минералогии" | Способ переработки отходов алмазодобывающей промышленности (варианты) |
RU2010139102A (ru) * | 2010-09-22 | 2012-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный инсти | Способ утилизации отходов для обогащения алмазоносной породы |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
ОБЛИЦОВ А.Ю. "Утилизация отходов обогащения алмазоносной руды месторождения имени М.В. Ломоносова". Авто диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Санкт-Петербург, 2012, 20 с. * |
ОБЛИЦОВ А.Ю. "Утилизация отходов обогащения алмазоносной руды месторождения имени М.В. Ломоносова". Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Санкт-Петербург, 2012, 20 с. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Tchakouté et al. | Synthesis of sodium waterglass from white rice husk ash as an activator to produce metakaolin-based geopolymer cements | |
Johari et al. | Effect of the change of firing temperature on microstructure and physical properties of clay bricks from Beruas (Malaysia) | |
CN102351445B (zh) | 超低碱硅酸盐水泥及其生产方法 | |
RU2631447C1 (ru) | Керамическая масса для изготовления стеновых облицовочных изделий | |
JP2015123385A (ja) | 焼成物及びその製造方法 | |
CN104310830A (zh) | 一种用磷石膏生产β-高纯石膏粉的方法 | |
RU2640437C1 (ru) | Способ изготовления керамических стеновых изделий и плитки | |
KR101601779B1 (ko) | 정수 슬러지를 이용한 건축자재용 조성물 | |
CN101543829A (zh) | 碳酸锰渣回收的综合利用方法 | |
JP4966596B2 (ja) | セラミック用素地及びセラミック焼成体 | |
CN110228947A (zh) | 一种利用铁尾矿制备的铁青釉陶瓷及其工艺 | |
CN106904939B (zh) | 一种掺杂煤矸石高强度陶瓷地砖及其制备工艺 | |
Mesrar et al. | Technological valorization of the Miocene clay in the region of Fez (Morocco): characterisation and exploitation possibilities | |
CN103880467B (zh) | 一种抗裂加气砖及其制作方法 | |
Brasileiro et al. | The kaolin residue and its use for production of mullite bodies | |
RU2653214C1 (ru) | Известково-кремнезёмистое вяжущее для изготовления пустотелых прессованных изделий | |
CN108863115A (zh) | 一种水泥及其制备方法 | |
JP2021165220A (ja) | 軽量気泡コンクリートの製造方法 | |
RU2496742C1 (ru) | Керамическая масса | |
CN106904940B (zh) | 一种铁矿尾矿多孔砖及其制备方法 | |
KR20190085670A (ko) | 폐광미를 이용한 하니컴 지지체 | |
Kamarudin et al. | Enhancement of Singgora roof tile using chemical modification method | |
RU2167125C2 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления стеновых керамических изделий | |
CN106745015A (zh) | 一种增白黑滑石粉的制备方法 | |
RU2196753C2 (ru) | Шликер для изготовления керамической облицовочной плитки |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190422 |