способ получения кислотоупорных плиток

Формула изобретения

Способ получения кислотоупорных плиток, включающий дозирование сырьевой смеси, содержащей мас.%: необогащенный каолин 45-60, «хвосты» обогащения полиметаллических руд 10-17, солевые алюминиевые шлаки 30-38, измельчение компонентов, перемешивание, формование при влажности шихты 18-22%, сушку до остаточной влажности не более 5%, обжиг при температуре 1200-1250°С, отличающийся тем, что солевые алюминиевые шлаки обжигают при температуре 900-920°С до содержания потерь при прокаливании не более 4%, затем полученный компонент перемешивают с необогащенным каолином и «хвостами» обогащения полиметаллических руд.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения керамического кислотоупорного материала.

Известен способ для изготовления кислотоупоров состава, мас.%: глина огнеупорная 60-70, шамот 30-40 по следующей технологии: обжиг глины на шамот, измельчение шамота и глины, смешивание, формование, сушка и обжиг (Будников П.П. Химическая технология керамики и огнеупоров, П.П.Будников, В.Л.Балкевич, А.С.Бережной, И.А.Булавин, Г.В.Куколев, Д.Н.Полубояринов, Р.Я.Попильский. М.: изд-во «Стройиздат», 1972, с.408-410) [1].

Недостатком данного способа производства является то, что в технологии предусмотрен обжиг огнеупорной глины на шамот до водопоглощения 4-6% (это температура обжига, как известно, для огнеупорной глины не менее 2000°С).

Наиболее близким к изобретению является способ для изготовления кислотоупорных плиток состава, мас.%: необогащенный каолин - 45-60, «хвосты» обогащения полиметаллических руд - 10-17, солевые алюминиевые шлаки - 30-38 по следующей технологии пластического способа: измельчение компонентов, перемешивание, формование при влажности шихты 18-22%, сушка до остаточной влажности не более 5%, обжиг при температурах 1200-1250°С (Пат. № 2308435, РФ, МПК С04В 33/138. Керамическая шихта для изготовления кислотоупорных плиток / Е.С.Абдрахимова, В.З.Абдрахимов. - Опубл. 20.10.2007. Бюл. № 29) [2]. Принят за прототип.

Недостатком указанного способа является относительно низкие прочность на изгиб, кислотостойкость, морозостойкость и термостойкость кислотоупорных плиток.

Техническим результатом изобретения является повышение прочности на изгиб, кислотостойкости, морозостойкости и термостойкости, а также снижение усадки кислотоупорных плиток.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения кислотоупорных плиток с повышенными физико-механическими показателями, включающем дозирование сырьевой смеси, содержащей мас.%: необогащенный каолин - 45-60, «хвосты» обогащения полиметаллических руд - 10-17, солевые алюминиевые шлаки - 30-38, измельчение компонентов, перемешивание, формование при влажности шихты 18-22%, сушку до остаточной влажности не более 5%, обжиг при температурах 1200-1250°С, солевые алюминиевые шлаки обжигают при температуре 900-920°С до содержания п.п.п. (потерь при прокаливании) не более 4%, затем полученный компонент перемешивают с необогащенным каолином и «хвостами» обогащения полиметаллических руд.

Способ осуществляется следующим образом.

Солевые алюминиевые шлаки химического состава, мас.%: NaCl - 10,25; СаО+СаСО₃ - 14,28; MgO+MgCO ₃ - 15,30; FeCl₃ - 0,001; SiO₂ - 3,10; Аl₂О₃ - 41,282; KCl - 5,35; CuCl ₂ - 0,001; алкилмеркаптиты Al - 0,545; предельные углеводороды - 0,001; Al (металлический) - 9,89 обжигаются при температуре 900-920°С до химического состава, представленного в табл.1, при этом в полученном компоненте содержание п.п.п. не превышает 4%.

Таблица 1.
Химический состав обожженного солевого алюминиевого шлака
Содержание оксидов, мас.%
SiO2	AlO3	Fе2О3	CaO	MgO	R2O	П.п.п.
4,55	75,1	1,6	2,56	7,61	5,13	3,45

Как видно из табл.1, после обжига солевые алюминиевые шлаки значительно обогащаются оксидом алюминия, что позволит значительно повысить прочность при изгибе, кислотостойкость, термостойкость и морозостойкость кислотоупорных плиток.

Затем компоненты измельчают и перемешивают в соотношениях представленных в табл.2. Керамическую массу готовили пластическим способом при влажности 18-22%. Формовали квадратные плитки типа ПК-1, которые высушивались до остаточной влажности не более 5% и затем обжигались при температурах 1200-1250°С.

Таблица 2.
Составы керамических масс
Компоненты	Содержание компонентов, мае., %
1	2	3	4	прототип
Необогащенный	60	55	50	45	45-60
каолин
«Хвосты»	10	12	15	17	10-17
обогащения
полиметаллических
руд
Солевые					30-38
алюминиевые
шлаки
Обожженные	30	33	35	38	-
солевые
алюминиевые
шлаки

Физико-механические показатели кислотоупорных плиток представлены в табл.3.

Таблица 3.
Физико-механические показатели кислотоупорных плиток
Показатели	Составы
1	2	3	4	прототип
Усадка, %	7,2	7,0	6,8	6,5	7,3-7,8
Прочность при изгибе, МПа	50,2	54,8	57,9	59,3	43-49
Термостойкость, циклы	16	17	19	21	9-14
Кислотостойкость, %	98,8	99,0	99,2	99,4	97,9-98,9
Морозостойкость, циклы	58	65	72	78	35-49

Как видно из табл.3, предложенный способ по сравнению с прототипом позволяет в значительной степени повысить практически все физико-механические показатели кислотоупорных плиток: прочность при изгибе, термостойкость, кислотостойкость и морозостойкость, а также снизить усадку.

Полученное техническое решение при использовании обожженного солевого алюминиевого шлака позволяет повышение прочности на изгиб, кислотостойкости, морозостойкости и термостойкости, а также снижение усадки кислотоупорных плиток.

Использование техногенного сырья при получении кислотоупоров способствует утилизации промышленных отходов, охране окружающей среды и расширению сырьевой базы для керамических материалов.

Источники информации

1. Будников П.П. Химическая технология керамики и огнеупоров, П.П.Будников, В.Л.Балкевич, А.С.Бережной, И.А.Булавин, Г.В.Куколев, Д.Н.Полубояринов, Р.Я.Попильский. М.: изд-во «Стройиздат». 1972. с.408-410.

2. Пат. № 2308435, РФ, МПК С04В 33/138. Керамическая шихта для изготовления кислотоупорных плиток / Е.С.Абдрахимова, В.З.Абдрахимов. - Опубл. 20.10.2007. Бюл. № 29.