шихта для шлакоситалла

Формула изобретения

Шихта для шлакоситалла, включающая медеплавильный шлак и подшихтовочный материал, отличающаяся тем, что в качестве подшихтовочного материала она содержит стеклобой листового или тарного стекла при соотношении шлак/стеклобой, равном 0,54 1,5.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к составу шихты для получения шлакоситалла пироксенового состава, предназначенного для использования в химической, металлургической, горнорудной промышленности, строительстве.

Известна шихта для получения ситалла эгиринового состава, которая состоит всего из двух компонентов: "хвостов" обогащения железистых кварцитов курской магнитной аномалии и соды [1]

Наиболее близкой к предложенной шихте по химическому составу и свойствами является шихта состава, содержащая медеплавильный шлак и три подшихтовочных компонента: песок, мел, доломит [2]

Недостатком шихты является ее многокомпонентность.

Техническим результатом изобретения является удешевление производства шлакоситаллов, которые имеют такие же высокие физико-механические свойства, как и на основе известной шихты.

В предлагаемом изобретении шлакоситалл эгирин-диопсидового состава получают из двухкомпонентной шихты: медеплавильного шлака и стеклобоя листового или тарного стекла.

Благодаря своему химическому составу стеклобой при введении в шихту заменяет сразу два вида сырьевых компонентов: песок и соду. В отличие от природного сырья стеклобой имеет постоянный химический состав. Замена песка стеклобоем значительно ускоряет процесс стеклообразования. Применение такой шихты решает проблему утилизации не только медеплавильного шлака, но и стеклобоя, что особенно важно для регионов, удаленных от заводов по производству листового и тарного стекол.

Соотношение шлак-стеклобой может изменяться в пределах 0,54-1,5, позволяя получать материал различного цвета и структуры: от темно-зеленого с нефритоподобной полупрозрачной структурой (0,54) до черного с плотной хорошо прокристаллизованно структурой (1,5). Первый может использоваться, как отделочный строительный материал, последний как материал технического назначения.

Выбор граничных условий по соотношению шлак-стеклобой обусловлен следующими причинами. Если указанное соотношение меньше 0,54, то ухудшается кристаллизационная способность шлаковых стекол, что выражается в повышении температуры кристаллизации, уменьшении количества кристаллической фазы и самое главное, в значительной деформации получаемых изделий в процессе кристаллизации. Если это соотношение больше 1,5, то значительно ухудшается варочная способность стекол из-за сильного вспенивания расплава в процесс варки вследствие высокого содержания оксидов железа (свыше 35 мас. Fe₂O₃).

Варку стекла проводят при температуре 1300-1350^oС в окислительных условиях. Термообработку шлаковых стекол проводят по разным режимам в зависимости от соотношения шлак/стеклобой, двухступенчатому (500^oС 0,5 ч, 800^oС 1 ч, скорость подъема температуры в интервале 500-800^oС составляет 120^o(ч) для стекол с низким содержанием шлака и одноступенчатому (600^oC 1 ч) с высоким содержанием шлака выделяется диопсид-эгириновый твердый раствор, стекол с высоким содержанием шлака - диопсидэгириновый твердый раствор и клиноферросилит (последний также относится к моноклинным пироксенам).

Химический состав используемых отходов приведен в таблице 1.

Конкретные примеры составов шихт и получаемых при этом составов шлакоситаллов, а также их физико-химических свойств в сравнении с таковыми для ситалла эгиринового состава согласно (3) приведены в таблицах 2 и 3.

Приведенные данные показывают целесообразность замены соды на стеклобой в предлагаемой шихте, т.к. получаемый стеклокристаллический материал на основе этой шихты имеет такие же высокие физико-химические свойства, как и на основе известной шихты (3). Разработанный шлакоситалл может быть рекомендован как износо- и химстойкий материал для использования в химической, горнорудной, металлургической промышленности, в строительстве. ТТТ1