Сырьевая смесь для изготовления пористого заполнителя

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИК (5I)5 С 04 В 18/04, 14/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTQPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4689912/33 (22) 10.05.89 (46) 29.02.92. Бюл. М 8 (71) Научно-исследовательский институт по проблемам курской магнитной аномалии им. Л.Д.Шевякова (72) Д.В.Труфанов, В;С.Жариков, К.П.Николаев, А.Т.Калашников, В.Ф.Щупановский и P.È.Ãoí÷àðoâà (53) 666.972(088.8) (56) Онацкий С.П. Производство керамзита, СИ, М.: 1987, Авторское свидетельство СССР

М 543638; кл. С 04 В 38/02, 1975.

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для производства пористого заполнителя, получаемого обжигом во вращающейся печи.

Цель изобретения -уменьшение насыпной плотности, повышение морозостойкости.

Хвосты обогащения железистых кварцитов — мелкозернистый порошок из отходов горно-обогатительных комбинатов образуемый при сухой или мокрой сепарации измельченных желеэосодержащих кварцитов.

Основным производителем отходов. обогащения железистых кварцитов являются горно-обогатительные комбинаты страны, которые перерабатывая исходное сырье для получения железистого концентрата, ежегодно складируют в хвостохранияища

„, Ы„„1715753А1 (54) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРИСТОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ (57) Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для производства пористого за полнителя во вращающейся печи. С целью уменьшения насыпной плотности и повышения морозостойкости сырьевая смесь для изготовления пористого заполнителя включает мас,%: 12-19 отходы обогащения железистых кварцитов; 23 — 28 гумусовые глины и слабовпучивающуюся глину — остальное.

Получаемый заполнитель имеет насыпную плотность 210-260 кг/м; прочность 1,7921 МПа; водопоглощение 3,8 — 42%, морозостойкость 25 циклов. 1 табл. свыше 20 млн.т, занимая при этом огромные территории плодородных земель.

По минерало-петрографическому составу хвосты обогащения железистых кварцитов представлены кварцем магнетитом, гематитом, карбонатами, слюдами, пиритом, ильменитом.

Содержание кварца и слюды по мере уменьшения размера частицот фракции-5:

+2,5 мм до -0,63 +0,315 мм увеличивается соответственно от 38,9 и 7,4;Д до 57,0 и

9,75%. При дальнейшем диспергировании хвостов обогащения (уменьшения размера частиц до -0,14.мм) содержание свободного кварца снижается в среднем до 18%, При этом в тонких фракциях повышается концентрация высокодисперсного гематита (Fe2O3) и магнетита и достигается соответственно 37 и 5%.

Химический состав хвостов обогащения железистых. кварцитов следующий мас,%:

1715753

$IOz 53,57; AlzOa 0,26; FezOg +FeO 37,52;

СаО 1,45; Mg0 1,35: TlOz 0,017; KzO 1,27;

Ма О 0,57.; $0э 0,17, ппп — остальное.

Гумусовые глины — попутно добываемые породы вскрыши железорудных месторождений Курской магнитной аномалии (КМА), которые вывозят из карьеров и складируют в отвалы. Для глин характерно присутствие большого количества (до 207;) гумусовых (органических) веществ и полуразложившихся растительных onàòков, которые при обжиге сырьевой смеси активизируют процессы порообраэования, интенсифицируют переход глинистого сырья в пиропластическое состояние.

Минералогический состав гумусовых глин представлен в основном гидрослюдами и монтмориллонитом с примесью каолинизированных полевых шпатов.

Содержание карбонитов {СаСОз) не высокое (1,1-.2,7 ); глины содержат незначительное количество легкорастворимых солей, высокодисперсны и пластичны. Содержание глинистой фракции (< 0,001 мм) составляет

65,85-72,3, Число пластичности 23,625,2 .

Химический состав гумусовых глин характеризуется следующим соотношением, мас.%: SlOz 50.78: AfzOa 21.95: FzOg+ FeO

3;97; СаО 1,31; Mg 1,17; К20 3,59; йа20 0,06;

TiO z1,21; $0з 2,32 Сарг 4,81; ппп — остальное.

Ингредиенты, входящие в состав исследуемых смесей, предварительно подсушивали и измельчали до полного прохождения через сито 1 мм, тщательно перемешивали и затворяли водой до получения массы с формовочной влажностью. Иэ подготовленной и проявленной массы формовали сырцовые гранулы диаметром и высотой 16 мм.

Отформованные гранулы подсушивали в электрошкафу при 105 С. Перед обжигом гранулы предварительно подогревали в печи при 200 С в течение 20 мин, а затем обжигали при 1245 С, Результаты испытаний заполнителя представлены в таблице, Иэ сырьевой смеси получают заполнитель, который характеризуется насыпной плотностью 210-260 кг/м ", прочностью

1,79-2,1 МПа, водопоглощением 3,8-4,2, после 25 циклов испытаний заполнителя на поперечное замораживание и оттаивание потерь массы составляет 0,50-0,68%.

5 Повышенное содержание в гумусовых глинах высокодисперсных частиц с преобладанием в них окислов алюминия (21,422,3 ) способствует повышению степени их контактирования с основным глинистым

10 сырьем, создавая тем самым благоприятные условия началу интенсивного протекания окислительно-восстановительных реакций между ингредиентами и восстановлению Ее20э до Fe0. Образующиеся при

15 этом газы — восстановители и плавень.FeO (при совокупном вводе в смесь хвостов обогащения железистых кварцитов) увеличивают не только степень перехода ингредиентов сырьевой смеси в пиропла20 стическое состояние, но. и благоприятно оказывают влияние на формирование плотной внешней оболочки. пористого заполнителя, практически обеспечивающей непроницаемости воды внутрь гранул.

25 Кроме этого, ввод в заявляемую сырьевую смесь гумусовых глин в совокупности с хвостами обогащения железистых кварцитов (вместо железистых ситаллитов по прототипу) необходим и достаточен в

30 установленных пределах для формирования макро- и микроструктуры пористого заполнителя, обеспечивающей повышенную мороэостойкость, прочность и наименьшую насыпную плотность, 35

Формула изобретения

Сырьевая смесь для изготовления пори-, стого заполнителя, включающая слабовспучивающуюся глину, отходы обогащения

40 железистых кварцитов и добавку, о т л и ч а.ю щ а я с я тем, что, целью уменьшения насыпной плотности и повышения морозостойкости, она содержит в качестве добавки гумусовые глины при следующем соотноше45 нии компонентов, мас. :

Отходы обогащения . железистых кварцитов 12-19

Гумусовые глины 23-28

Слабовспучиваю50 . щаяся глина Остальное

1715753

Содержание ингредиентов в сы ьевой смеси, мас.

Состав насыпная прочноплот- сть, МПа ность кг/м глина слабоВспучивающаяся гумусовые глины водопоглощение, 19.,0

15,0

12,0

28,0

25,0

23,0

53,0

60,0

65,0

2,1

1,79

198. 0,53

0,50

068

4,0

3,8

4,2

240

Известная сы ьевая смесь

2,5

0.7

1,21

550

Составитель B. Образцов

Редактор Е. Зубиетова Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Т. Патей

Заказ 575 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул;Гагарина, 101 отходы обогащения железистых кварцитов

Физико — механические свойства заполнителя потеря мас. .за 25 циклов исп ытаний на морозостойкость