RU2723886C1 - Method of producing granular foamed glass-ceramic filler - Google Patents

Method of producing granular foamed glass-ceramic filler Download PDF

Info

Publication number
RU2723886C1
RU2723886C1 RU2019130063A RU2019130063A RU2723886C1 RU 2723886 C1 RU2723886 C1 RU 2723886C1 RU 2019130063 A RU2019130063 A RU 2019130063A RU 2019130063 A RU2019130063 A RU 2019130063A RU 2723886 C1 RU2723886 C1 RU 2723886C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
granules
sodium hydroxide
rock
carbonization
mixture
Prior art date
Application number
RU2019130063A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ольга Иннокентьевна Матвеева
Александр Дмитриевич Орлов
Петр Михайлович Попов
Константин Валерьевич Семенов
Original Assignee
Акционерное общество "Якутский государственный проектный, научно-исследовательский институт строительства"
Общество с ограниченной ответственностью "Сунтарэнерго"
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 Акционерное общество "Якутский государственный проектный, научно-исследовательский институт строительства", Общество с ограниченной ответственностью "Сунтарэнерго" filed Critical Акционерное общество "Якутский государственный проектный, научно-исследовательский институт строительства"
Priority to RU2019130063A priority Critical patent/RU2723886C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2723886C1 publication Critical patent/RU2723886C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C11/00Multi-cellular glass ; Porous or hollow glass or glass particles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/02Treatment
    • C04B20/04Heat treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.SUBSTANCE: disclosed is a method of producing granular foam glass-ceramic filler, comprising grinding zeoliticised rock, preparing a crude mixture by mixing crushed rock with aqueous sodium hydroxide solution in ratio to dry substance, wt%: zeoliticised rock – 75–80; sodium hydroxide – 15–20, water – the rest, subsequent granulation of the mixture, carbonization of sodium hydroxide in granules and annealing of granules in the furnace. Granulated mixture is additionally powdered with refractory powder, wherein carbonization of sodium hydroxide in granules is carried out in flow of off-gases from combustion of carbon-containing fuel for 10–30 minutes, and annealing of granules – in temperature range of 700–900 °C.EFFECT: reduction of prime cost of granulated foam-glass-ceramic fillers made from zeolite rocks by alkaline technology, simplification of technological process and production of aggregates with wider density range of 100–600 kg/m.1 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к теплоизоляционным материалам, в частности, пористым материалам с ячеистой структурой типа пеностекла и может быть использовано в строительстве для тепловой и акустической изоляции ограждающих конструкций, межкомнатных перегородок и перекрытий, производственного оборудования и трубопроводов, для тепловой изоляции холодильных установок, складов с термическим регулированием, для дорожных покрытий, в качестве легких заполнителей в бетоны и в любых других конструкциях и установках.The invention relates to heat-insulating materials, in particular, porous materials with a cellular structure such as foam glass and can be used in construction for thermal and acoustic insulation of walling, interior partitions and ceilings, production equipment and pipelines, for thermal insulation of refrigeration units, warehouses with thermal regulation , for road surfaces, as lightweight aggregates in concrete and in any other structures and installations.

Известны составы шихты и способы изготовления гранулированных заполнителей (см. RU №№ 2655499, МПК С03С 11/00, опубл. 28.05.2018; 2569138, МПК С04В 38/00, С04В 35/14, опубл. 10.01.2017; 2464251, МПК С04В 38/00, С04В 28/24, С04В 40/02, С04В 111/40, опубл. 27.04.2012) с использованием кремнистых пород (опока, трепел, диатомиты), содержащие в своем составе химически активный аморфный кремнезем. В качестве флюсующего материала с кремнистыми породами применяют, как правило, гидроксида натрия (далее NaOH), который в виде водного раствора взаимодействует с аморфным кремнеземом с образованием гидратированных силикатов натрия, играющих роль источника порообразующего газа. Пористость и физико-химические свойства таких пеноматериалов аналогичны пеностеклу, но, в отличие от пеностекла, стенки пор пеноматериалов изготовленных из природного алюмосиликатного сырья кроме стеклофазы содержат остаточную кристаллическую фазу исходного сырья. Это, как правило, более тугоплавкие минералы (кварц, кристобалит, полевой шпат и др.) не успевшие ассимилироваться расплавом. Такие пеноматериалы, стенки пор которых состоят из стекла и кристаллических фаз, вне зависимости от их концентрации в стекле, принято обозначать общим наименованием - пеностеклокерамикой (см. Орлов А.Д., Нежиков А.В. “Пеностеклокерамика как заполнитель высокотехнологичных легких бетонов” Вестник НИЦ Строительство. 2017. № 14. С. 163-171).The known composition of the charge and methods for the manufacture of granular aggregates (see RU No. 2655499, IPC С03С 11/00, publ. 05/28/2018; 2569138, IPC С04В 38/00, С04В 35/14, publ. 10.01.2017; 2464251, IPC С04В 38/00, С04В 28/24, С04В 40/02, С04В 111/40, publ. 04/27/2012) using siliceous rocks (flask, tripoli, diatomites) containing chemically active amorphous silica. As a fluxing material with siliceous rocks, sodium hydroxide (hereinafter NaOH) is usually used, which in the form of an aqueous solution interacts with amorphous silica to form hydrated sodium silicates, which play the role of a source of pore-forming gas. The porosity and physicochemical properties of such foams are similar to foamed glass, but, unlike foamed glass, the pore walls of foams made from natural aluminosilicate raw materials, in addition to the glass phase, contain the residual crystalline phase of the feedstock. These are, as a rule, more refractory minerals (quartz, cristobalite, feldspar, etc.) that did not manage to assimilate with the melt. Such foams, the pore walls of which consist of glass and crystalline phases, regardless of their concentration in the glass, are usually denoted by the common name - foamglass ceramics (see Orlov A.D., Nezhikov A.V. “Foamglass ceramic as a filler for high-tech lightweight concrete” Vestnik SIC Construction. 2017. No. 14. S. 163-171).

Основным недостатком составов и способов изготовления теплоизоляционных пеностеклокерамических материалов из кремнистых пород с щелочными добавками является наличие в приготовленной смеси свободного NaOH, не успевшего прореагировать с аморфным кремнеземом с образованием гидратированных силикатов натрия (Na2O∙mSiO2∙nH2O). Свободный (не связанный) NaOH, находящийся в высушенной силикатной массе, при нагревании во время обжига частично испаряется вместе с парами воды в пространство печи, что приводит к постепенному разрушению печного устройства. Кроме основного недостатка известных составов шихты и способов получения гранулированных пеностеклокерамических заполнителей из кремнистых пород, распространение производств высокоэффективных теплоизоляционных материалов из такого сырья ограничивается территориями месторождений. Многие регионы России, особенно восточнее Урала, не обладают залежами кремнистых пород, но имеют крупные месторождения цеолитизированных туфов, которые относятся также к алюмосиликатным породам. The main disadvantage of the compositions and methods for the manufacture of heat-insulating foam-glass ceramic materials from siliceous rocks with alkaline additives is the presence of free NaOH in the prepared mixture, which has not had time to react with amorphous silica to form hydrated sodium silicates (Na 2 O ∙ mSiO 2 ∙ nH 2 O). Free (unbound) NaOH in the dried silicate mass, when heated during firing, partially evaporates together with water vapor into the furnace space, which leads to the gradual destruction of the furnace device. In addition to the main disadvantage of the known compositions of the charge and methods for producing granular foam-glass ceramic aggregates from siliceous rocks, the distribution of the production of highly effective heat-insulating materials from such raw materials is limited to the territories of the deposits. Many regions of Russia, especially east of the Urals, do not have deposits of siliceous rocks, but have large deposits of zeolitized tuffs, which also apply to aluminosilicate rocks.

В отличие от кремнистых пород, цеолитизированные туфы состоят в основном из кристаллических минералов и не всегда содержат в своем составе химически активный аморфный кремнезем, способный образовывать в щелочной среде источник порообразующего газа – гидратированные силикаты натрия. Однако цеолиты, являющиеся основной кристаллической фазой цеолитизированных туфов, относятся к водосодержащим минералам и обладают рядом уникальных свойств, обусловленных внутри кристаллической пористостью и способностью к сорбции ряда соединений, в том числе, некоторых газов. С использованием таких свойств цеолитов разработаны составы и способы изготовления пеностеклокерамических материалов на основе цеолитизированных туфов.Unlike siliceous rocks, zeolitized tuffs consist mainly of crystalline minerals and do not always contain chemically active amorphous silica, which can form a source of pore-forming gas in an alkaline medium - hydrated sodium silicates. However, zeolites, which are the main crystalline phase of zeolitized tuffs, belong to water-containing minerals and have a number of unique properties, due to their internal crystalline porosity and the ability to sorb a number of compounds, including some gases. Using these properties of zeolites, compositions and methods have been developed for the manufacture of glass-ceramic materials based on zeolitized tuffs.

Известна шихта для получения пеностеклокерамического материала -пеноцеолита, включающая цеолититизированный туф и щелочной компонент в соотношении, масс%: цеолитизированный туф - 86.2-87.2; NaOH - 12,8-13,8 (см. RU №2272007, МПК С03С 11/00, опубл. 20.03.2006). Изготовление пеноцеолита по известному решению заключается в измельчении цеолитизированной породы до прохождения через сито 0.5 мм, в смешивании измельченного порошка с раствором NaOH, смесь помещают в металлические формы и вспенивают при температуре 850-900°С.A known mixture for producing a foam-glass ceramic material - penoceolite, including zeolitized tuff and alkaline component in the ratio, mass%: zeolitized tuff - 86.2-87.2; NaOH - 12.8-13.8 (see RU No. 2272007, IPC С03С 11/00, publ. March 20, 2006). The manufacture of penoceolite by a known solution consists in grinding the zeolitized rock before passing through a 0.5 mm sieve, mixing the crushed powder with a NaOH solution, the mixture is placed in metal molds and foamed at a temperature of 850-900 ° C.

Основными недостатками известного решения являются: 1. Высокая плотность пеноцеолита (643-950 кг/м3); 2. Узкий температурный диапазон вспенивания, составляющий 50°С; 3. Неизбежное частичное улетучивание в печное пространство паров щелочи, что приведет к быстрому износу печного устройства, а также к частичной потере дорогостоящего NaOH.The main disadvantages of the known solutions are: 1. High density of penoceolite (643-950 kg / m 3 ); 2. A narrow temperature range of foaming, comprising 50 ° C; 3. Inevitable partial volatilization of alkali vapor into the furnace space, which will lead to rapid wear of the furnace device, as well as to a partial loss of expensive NaOH.

Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является безопасный способ изготовления пеностеклокерамического материала из составов шихты, включающих цеолитизированный туф и NaOH. Известный способ состоит из измельчения цеолитизированной породы, приготовления сырьевой смеси смешиванием измельченной породы с водным раствором NaOH, гранулирования сырьевой смеси, высушивания гранул при 100°С, выдерживания на воздухе в течение 1-4 суток с последующим вспениванием гранул в диапазоне температур 680-800°С. При этом сырьевая смесь содержит, масс.%: цеолитизированная порода – 75-80; NaOH – 15-20 (см. RU №2490219, МПК С03В 19/08, С03С 11/00, опубл. 20.08.2013).The closest technical solution chosen for the prototype is a safe method for the manufacture of foam-glass ceramic material from the compositions of the mixture, including zeolitized tuff and NaOH. The known method consists of grinding zeolitized rock, preparing a raw mix by mixing crushed rock with an aqueous solution of NaOH, granulating the raw mix, drying the granules at 100 ° C, keeping in air for 1-4 days, followed by foaming of the granules in the temperature range 680-800 ° FROM. While the raw mixture contains, wt.%: Zeolitized rock - 75-80; NaOH - 15-20 (see RU No. 2490219, IPC С03В 19/08, С03С 11/00, published on 08/20/2013).

Безопасное использование щелочной технологии для изготовления пеностеклокерамического материала по известному решению реализуется за счет основного фундаментального свойства цеолитов – поглощать и удерживать внутрикристаллическими пустотами воду и химические элементы. За счет активных центров на внутрикристаллической поверхности цеолитов химические элементы удерживаются в пустотах без выноса наружу во время сушки. Это свойство обеспечивает ассимилирование части NaOH внутрикристаллическими пустотами цеолитовых кристаллов и он не испаряется в атмосферу при нагревании. Свободная часть NaOH, находящаяся на поверхности измельченных частиц туфа, при вылеживании высушенных гранул на воздухе взаимодействует с парами воды и CO2 находящиеся в воздухе с образованием гидратированных соединений карбоната натрия (Na3[CO3][HCO3]⋅2H2O – трона или Na2CO3⋅H2O – термонатрит). При этом карбонаты натрия равномерно распределены в объеме сухих гранул и не высаливаются на поверхность при повышении температуры. При обжиге такой шихты карбонаты натрия разлагаются с выделением паров воды и CO2, которые не разрушают конструкцию печей и экологически безопасны для обслуживающего персонала.The safe use of alkaline technology for the manufacture of foam-glass ceramic material according to a known solution is realized due to the basic fundamental property of zeolites - to absorb and retain water and chemical elements by intracrystalline voids. Due to the active centers on the intracrystalline surface of zeolites, the chemical elements are held in voids without being carried out during drying. This property ensures the assimilation of a part of NaOH by the intracrystalline voids of zeolite crystals and it does not evaporate into the atmosphere when heated. The free part of NaOH, located on the surface of the crushed tuff particles, during aging of the dried granules in air interacts with water vapor and CO 2 in the air with the formation of hydrated compounds of sodium carbonate (Na 3 [CO 3 ] [HCO 3 ] ⋅ 2H 2 O - throne or Na 2 CO 3 ⋅H 2 O - termonatrit). In this case, sodium carbonates are evenly distributed in the volume of dry granules and do not salted out to the surface with increasing temperature. When firing such a mixture, sodium carbonates decompose with the release of water vapor and CO 2 , which do not destroy the design of the furnaces and are environmentally friendly for staff.

Недостатками известного решения является необходимость предварительной сушки гранул при 100°С для раскрытия пор в грануле и доступа воздуха и довольно длительное вылеживание гранул на воздухе в течении 1-4 суток, что может являться ограничением для наращивания производственной мощности и полной автоматизации непрерывного конвейерного способа изготовления гранулированных пористых заполнителей.The disadvantages of the known solution is the need for preliminary drying of the granules at 100 ° C to open the pores in the granule and air access and rather long aging of the granules in air for 1-4 days, which may be a limitation for increasing production capacity and full automation of the continuous conveyor method for manufacturing granular porous aggregates.

Технической задачей предложенного изобретения является снижение энергетических затрат на экологически безопасное щелочное производство гранулированных пеностеклокерамических заполнителей за счет ускорения процесса карбонизации свободного NaOH внутри гранул без их предварительной сушки при 100°С.The technical task of the proposed invention is to reduce energy costs for environmentally friendly alkaline production of granular foam-glass ceramic aggregates by accelerating the process of carbonization of free NaOH inside the granules without their preliminary drying at 100 ° C.

Техническим результатом предложенного изобретения является снижение себестоимости гранулированных пеностеклокерамических заполнителей, изготавливаемых из цеолитизированных пород по щелочной технологии, упрощение технологического процесса и получение заполнителей с более широким диапазоном плотности 100-600 кг/м3.The technical result of the proposed invention is to reduce the cost of granular foam-glass ceramic aggregates made from zeolitized rocks using alkaline technology, simplifying the process and producing aggregates with a wider density range of 100-600 kg / m 3 .

Технический результат достигается тем, что в заявленном способе изготовления гранулированного пеностеклокерамического заполнителя, включающем измельчение цеолитизированной породы, приготовление сырьевой смеси смешиванием измельченной породы с водным раствором NaOH при соотношении на сухое вещество, масс.%: цеолитизированная порода – 75-80; NaOH -15-20, остальное вода, последующее гранулирование смеси, карбонизацию NaOH в гранулах и обжиг гранул в печи, при этом гранулированную смесь опудривают тугоплавким порошком, а карбонизацию NaOH осуществляется в течении 10-30 минут в потоке отходящих газов от сжигания углеродсодержащего топлива, при этом обжиг гранул проводят в диапазоне температур 700-900°С.The technical result is achieved by the fact that in the claimed method of manufacturing a granular foam-glass ceramic aggregate, including grinding zeolitized rock, preparing a raw mix by mixing the crushed rock with an aqueous solution of NaOH in the ratio of dry matter, wt.%: Zeolitized rock - 75-80; NaOH -15-20, the rest is water, subsequent granulation of the mixture, carbonization of NaOH in the granules and firing of the granules in the furnace, the granular mixture is dusted with refractory powder, and carbonization of NaOH is carried out for 10-30 minutes in the exhaust gas stream from the combustion of carbon-containing fuel, while the firing of the granules is carried out in the temperature range of 700-900 ° C.

В предложенном решении опудривание сформованных гранул тугоплавкими порошками необходимо для предотвращения их слипания. В качестве опудривающего порошка могут быть использованы измельченная исходная цеолитизированная порода, порошки каолина, мелкодисперсного кварцевого песка и любые другие сыпучие материалы с температурой плавления выше температуры плавления гранул.In the proposed solution, the dusting of formed granules with refractory powders is necessary to prevent their adhesion. As a dusting powder can be used crushed source zeolitized rock, powders of kaolin, fine quartz sand and any other bulk materials with a melting point above the melting point of the granules.

Процесс карбонизации – преобразования NaOH в карбонаты натрия, проводят в потоке отходящих газов от сжигания углеродсодержащего топлива, что значительно убыстряет процесс карбонизации NaOH в связи высокой концентрацией СО2 в отходящих газах от сжигания топлива. Кроме того, высокая температура отходящих газов способствует быстрому испарению воды из гранул, что также обеспечивает ускорение карбонизации свободного NaOH в порах гранул.The carbonization process - the conversion of NaOH to sodium carbonates, is carried out in the exhaust gas stream from the combustion of carbon-containing fuel, which significantly speeds up the NaOH carbonization process due to the high concentration of CO 2 in the exhaust gases from fuel combustion. In addition, the high temperature of the exhaust gases contributes to the rapid evaporation of water from the granules, which also ensures the acceleration of carbonization of free NaOH in the pores of the granules.

Ограничение по времени пребывания гранул в потоке отходящих газов от сжигания углеродсодержащего топлива связано с размером гранул. Быстрое преобразование NaOH в карбонаты натрия в течении 10 минут протекает в гранулах до 5 мм. В более крупных гранулах до 10 мм время полной карбонизации увеличивается, но в течение 30 минут все процессы заканчиваются полным преобразованием свободного NaOH в карбонаты натрия.The time limit for granules in the exhaust gas stream from the combustion of carbon-containing fuel is related to the size of the granules. The rapid conversion of NaOH to sodium carbonates takes up to 5 mm in granules within 10 minutes. In larger granules up to 10 mm, the time of complete carbonization increases, but within 30 minutes all processes end with the complete conversion of free NaOH to sodium carbonates.

В предложенном решении расширяется температурный диапазон обжига до 200°С (700-900°С) в связи с полным преобразованием свободного NaOH в гранулах в карбонаты натрия. Расплав ячеистой структуры в таких гранулах более устойчив и не оседает при максимальной температуре в 900°С.In the proposed solution, the firing temperature range is expanded to 200 ° C (700-900 ° C) due to the complete conversion of free NaOH in granules to sodium carbonates. The melt of the cellular structure in such granules is more stable and does not settle at a maximum temperature of 900 ° C.

Гранулированный пеностеклокерамический заполнитель по предложенному способу изготавливается следующим образом: цеолитизированный туф измельчают в шаровой или любой другой мельнице до прохождения через сито 0.5-0.25 мм. Порошок смешивают с водным раствором NaOH в пределах указанного соотношения цеолитизированного туфа и NaOH. Из сырьевой смеси формуют гранулы на тарельчатом или валковом грануляторе, или на любом другом виде грануляторов. Сформованные гранулы опудривают тугоплавким порошком для предотвращения слипания гранул, например, порошком исходного цеолитизированного туфа. Опудренные гранулы поступают во вращающийся проходной барабан куда подают отходящие газы от сжигания топлива. После этого гранулы обжигают в печи в диапазоне температур 700-900°С The granulated foamglass ceramic aggregate according to the proposed method is made as follows: zeolitized tuff is crushed in a ball or any other mill before passing through a 0.5-0.25 mm sieve. The powder is mixed with an aqueous solution of NaOH within the specified ratio of zeolitized tuff and NaOH. Granules are formed from a raw mix on a plate or roll granulator, or on any other type of granulator. The formed granules are dusted with refractory powder to prevent the granules from sticking together, for example, with the powder of the initial zeolitized tuff. Powdered granules enter a rotating drum through which exhaust gases from the combustion of fuel are fed. After that, the granules are fired in an oven in the temperature range of 700-900 ° C

В таблице приведены составы смеси для получения гранулированных пеностеклокерамических заполнителей по предложенному способу изготовления.The table shows the composition of the mixture to obtain granular foam-glass ceramic aggregates according to the proposed manufacturing method.

Испытаны цеолитизированные туфы трех месторождений - Хонгуруу (Республика Саха (Якутия), Шивыртуйского (Забайкальский край) и Холинского (Республика Бурятия).Zeolitized tuffs of three deposits were tested - Honguruu (Republic of Sakha (Yakutia), Shivyrtuisky (Trans-Baikal Territory) and Kholinsky (Republic of Buryatia).

Содержание NaOH варьировалось от 15 до 20%. Для определения степени карбонизации определялось массовое содержание в сырцовых гранулах растворимых карбонатов. Оптимальная температура вспенивания (обжига) каждого состава подбиралась по насыпной плотности и структуре материала (мелкопористой, без слияния ячеек).The NaOH content ranged from 15 to 20%. To determine the degree of carbonization, the mass content of soluble carbonates in the raw granules was determined. The optimal foaming (firing) temperature of each composition was selected by the bulk density and structure of the material (finely porous, without cell fusion).

Для определения влияния карбонизации шихты (полуфабриката) в ходе сушки на свойства продукта были приготовлены 4 состава шихты (сырцовых гранул). Сырьевая масса каждого состава делилась на две части, одна из которых подвергалась сушке горячим воздухом (образцы 1-4), другая – сушке продуктами сгорания природного газа с содержанием 4-6% СО2 (образцы 5-9). Количество образовавшегося в сырцовой грануле карбоната натрия контролировалось методом химического анализа.To determine the effect of carbonization of the mixture (semi-finished product) during drying on the properties of the product, 4 composition of the mixture (raw granules) were prepared. The raw material mass of each composition was divided into two parts, one of which was dried with hot air (samples 1-4), and the other was dried with natural gas combustion products containing 4-6% CO 2 (samples 5-9). The amount of sodium carbonate formed in the raw granule was controlled by chemical analysis.

Как видно из таблицы, карбонизация полуфабриката, совмещенная с сушкой, привела к образованию карбоната натрия (в количестве 1,85-3,45 %), термическое разложение которого в ходе обжига привело к снижению насыпной плотности материала по сравнению с образцом идентичного состава, не подвергнутого карбонизации и, соответственно, повышению теплоизоляционных свойств.As can be seen from the table, the carbonization of the semi-finished product, combined with drying, led to the formation of sodium carbonate (in the amount of 1.85-3.45%), the thermal decomposition of which during firing led to a decrease in the bulk density of the material compared to a sample of identical composition, not subjected to carbonization and, accordingly, increased thermal insulation properties.

При этом короткое (10 минут) время сушки и карбонизации (образец 9) снижало качество полуфабриката в результате недостаточного образования карбоната натрия (карбонизации), увеличение длительности карбонизации до 30 минут (образец 8) не вело к снижению плотности, при снижении производительности сушильного оборудования.At the same time, a short (10 minutes) drying and carbonization time (sample 9) reduced the quality of the semifinished product as a result of insufficient formation of sodium carbonate (carbonization), an increase in the duration of carbonization up to 30 minutes (sample 8) did not lead to a decrease in density, while drying equipment productivity decreased.

Таким образом, подтверждено положительное влияние карбонизации на свойства материала и установлены оптимальные технологические параметры получения материала.Thus, the positive effect of carbonization on the properties of the material is confirmed, and the optimal technological parameters for obtaining the material are established.

ТаблицаTable

Составы смеси для получения гранулированных пеностеклокерамических заполнителейThe compositions of the mixture to obtain granular foam-glass ceramic aggregates

№ п/пNo. p / p Состав смеси, мас %The composition of the mixture, wt% Температура обжигаFiring temperature Растворимые карбонаты ( в пересчете на карбонат натрия), % масс.Soluble carbonates (in terms of sodium carbonate),% mass. Плотность насыпная, кг/м3Bulk density, kg / m3 Режим сушки и карбонизацииDrying and carbonization mode 11 Хонгуринский туф – 85
NaOH - 15
Khongurinsky tuff - 85
NaOH - 15
880880 0,210.21 260260 Воздух, 250°C, 20 минAir, 250 ° C, 20 min
22 Хонгуринский туф - 80
NaOH - 20
Khongurinsky tuff - 80
NaOH - 20
750750 0.250.25 220220 Воздух, 250°C, 20 минAir, 250 ° C, 20 min
33 Шивыртуйский туф– 82
NaOH - 18
Shivyrtuisk tufa - 82
NaOH - 18
800800 0,180.18 250250 Воздух, 250°C, 20 минAir, 250 ° C, 20 min
44 Холинский туф - 80
NaOH - 20
Kholinsky tuff - 80
NaOH - 20
850850 0,270.27 230230 Воздух, 250°C, 20 минAir, 250 ° C, 20 min
5five Хонгуринский туф – 85
NaOH - 15
Khongurinsky tuff - 85
NaOH - 15
880880 2,632.63 210210 Продукты горения газа, 4-6 % СО2, 250°C, 20 минGas combustion products, 4-6% СО 2 , 250 ° C, 20 min
66 Хонгуринский туф - 80
NaOH - 20
Khongurinsky tuff - 80
NaOH - 20
750750 3,353.35 190190 Продукты горения газа, 4-6 % СО2, 250°C, 20 минGas combustion products, 4-6% СО 2 , 250 ° C, 20 min
77 Холинский туф - 80
NaOH - 20
Kholinsky tuff - 80
NaOH - 20
850850 3,453.45 200200 Продукты горения газа, 4-6 % СО2, 250°C, 20 минGas combustion products, 4-6% СО 2 , 250 ° C, 20 min
88 Хонгуринский туф – 85
NaOH - 15
Khongurinsky tuff - 85
NaOH - 15
880880 2,822.82 210210 Продукты горения газа, 4-6 % СО2, 250°C, 30 минGas combustion products, 4-6% СО 2 , 250 ° C, 30 min
9nine Хонгуринский туф – 85
NaOH - 15
Khongurinsky tuff - 85
NaOH - 15
880880 1,851.85 230230 Продукты горения газа, 4-6 % СО2, 250°C, 10 минProducts of gas combustion, 4-6% СО 2 , 250 ° C, 10 min

Claims (1)

Способ изготовления гранулированного пеностеклокерамического заполнителя, включающий измельчение цеолитизированной породы, приготовление сырьевой смеси смешиванием измельченной породы с водным раствором гидроксида натрия в соотношении на сухое вещество, мас. %: цеолитизированная порода - 75-80; гидроксид натрия - 15-20, остальное вода, последующее гранулирование смеси, карбонизацию гидроксида натрия в гранулах и обжиг гранул в печи, отличающийся тем, что гранулированную смесь дополнительно опудривают тугоплавким порошком, при этом карбонизацию гидроксида натрия в гранулах проводят в потоке отходящих газов от сжигания углеродсодержащего топлива в течение 10-30 минут, а обжиг гранул - в диапазоне температур 700-900°С.A method of manufacturing a granular foam-glass ceramic aggregate, including grinding zeolitized rock, preparing a raw mix by mixing the crushed rock with an aqueous solution of sodium hydroxide in the ratio of dry matter, wt. %: zeolitized rock - 75-80; sodium hydroxide - 15-20, the rest is water, subsequent granulation of the mixture, carbonization of sodium hydroxide in granules and firing of granules in an oven, characterized in that the granular mixture is additionally dusted with refractory powder, while carbonization of sodium hydroxide in granules is carried out in a stream of exhaust gases from combustion carbon-containing fuel for 10-30 minutes, and the firing of granules in the temperature range of 700-900 ° C.
RU2019130063A 2019-09-25 2019-09-25 Method of producing granular foamed glass-ceramic filler RU2723886C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019130063A RU2723886C1 (en) 2019-09-25 2019-09-25 Method of producing granular foamed glass-ceramic filler

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019130063A RU2723886C1 (en) 2019-09-25 2019-09-25 Method of producing granular foamed glass-ceramic filler

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2723886C1 true RU2723886C1 (en) 2020-06-18

Family

ID=71096225

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019130063A RU2723886C1 (en) 2019-09-25 2019-09-25 Method of producing granular foamed glass-ceramic filler

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2723886C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2782904C1 (en) * 2021-12-07 2022-11-07 Акционерное общество "Научно-исследовательский центр" Строительство" (АО "НИЦ "Строительство") Method for producing foam glass-ceramic granular building material from natural quartz sand

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5788042A (en) * 1980-11-19 1982-06-01 Nippon Chem Ind Co Ltd:The Manufacture of inorganic glassy foam
RU2563866C1 (en) * 2014-09-29 2015-09-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Объединение "Диатомит" Method to produce fine-grain glass foam ceramics
RU2608095C1 (en) * 2015-10-06 2017-01-13 Общество с ограниченной ответственностью "Новитех" Batch composition and method of producing foamed glass

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5788042A (en) * 1980-11-19 1982-06-01 Nippon Chem Ind Co Ltd:The Manufacture of inorganic glassy foam
RU2563866C1 (en) * 2014-09-29 2015-09-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Объединение "Диатомит" Method to produce fine-grain glass foam ceramics
RU2608095C1 (en) * 2015-10-06 2017-01-13 Общество с ограниченной ответственностью "Новитех" Batch composition and method of producing foamed glass

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2782904C1 (en) * 2021-12-07 2022-11-07 Акционерное общество "Научно-исследовательский центр" Строительство" (АО "НИЦ "Строительство") Method for producing foam glass-ceramic granular building material from natural quartz sand
RU2797419C1 (en) * 2022-06-08 2023-06-05 Общество С Ограниченной Ответственностью "Префабрика Аг" Mixture for the preparation of raw granules of concrete aggregate and method for producing concrete aggregate
RU2817428C1 (en) * 2023-07-07 2024-04-16 Акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство" (АО "НИЦ "Строительство") Charge composition for producing heat-insulating blocks from natural quartz sand

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100378027C (en) Porous mullite ceramic materials and method for preparing same
RU2403230C1 (en) Method of obtaining granular heat insulating material
RU2397967C1 (en) Method of making semi-finished product for producing construction materials
TW201313657A (en) Porous ceramics sintered body and method for producing the same
RU2300506C1 (en) Building material and the method of its production
RU2287495C1 (en) Composite blend for manufacturing granulated foamed glass
RU2563866C1 (en) Method to produce fine-grain glass foam ceramics
RU2723886C1 (en) Method of producing granular foamed glass-ceramic filler
RU2563864C1 (en) Method to produce granulate for production of glass foam and glass foam ceramics
RU2405743C1 (en) Crude mixture for producing foamed silicate material and method of producing foamed silicate material (versions)
RU2327666C1 (en) Method of manufacture of wall ceramics using sedimentary high-silica rocks, stock for wall ceramics, and aggregate for wall ceramics
KR100580230B1 (en) Lightweight aggregate having a dual foam cell, and process for preparing thereof
RU2344108C2 (en) Inorganic binary granulated foam and method of production thereof
US11384022B2 (en) Method of producing lightweight ceramic sand particulates from coal pond ash and use thereof
RU2563861C1 (en) Method to produce fine granulated glass foam ceramic material
RU2368574C1 (en) Raw mix for production of foamed silicate
RU2452704C2 (en) Method to produce semi-finished product for manufacturing of building material
RU2490219C1 (en) Method of foam-glass manufacturing
KR102105571B1 (en) Concrete compositions for fine dust removal and concrete panel comprising the same
RU2528798C1 (en) Granular foamed slag glass
RU2698388C1 (en) Method for production of granulated foamed glass
RU2657577C1 (en) Method of producing foamed heat insulating material
RU2318772C1 (en) Method of manufacture of wall ceramic articles, raw charge for manufacture of wall ceramic articles and filler for wall ceramic articles
RU2817369C1 (en) Method of producing foamed silicate material
RU2531970C1 (en) Method of making hydrophobic light-weight pearlite-based microspheres