ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Описание к ИЛ № 42-069-03

Данная работа является результатом выполнения конструкторской разработки.

Основными компонентами силикатных изделий являются негашеная известь с содержанием активных СаО и МgО не менее 70% и природный кварцевый песок, запасы которых все более истощаются. Для расширения номенклатуры сырья и обеспечения необходимых качеств в состав силикатной массы вместо части традиционных сырьевых материалов вводят хвосты от обогащения железистых кварцитов и известковых отходов от производства чугунных отливок.

Хвосты от обогащения железистых кварцитов имеют следующий химический состав, масс.%: SiO ₂ - 61-67.5; Al ₂O ₃ - 2-3; FeO - 6-8; Fe ₂O ₃ - 6-14; CaO - 2,5-3,1; Na ₂O + K ₂O - 1,5-1,8; TiO ₂ + P ₂O ₅ -до0,4; S -до0,5.

Известковые отходы от производства чугунных отливок являются продуктом удаления шлакового расплава литейного чугуна известью, которая растворяется жидким расплавом с образованием ферритов и силикатов кальция, обладающих повышенной реакционной способностью. Отходы имеют следующий химический состав, масс. %:SiO₂- 6,3-8,2;Al₂O₃- 0,8-1,2;FeO- 10,2 - 12,5;CaO- 43,5-49,4;MgO - 0,6-0,9; C - 5,4-6,8.

Анализ этого состава позволяет сделать вывод о возможности замены части извести в составах силикатных масс на эти отходы.

Сырьевая смесь для силикатных изделий с указанными отходами включает вяжущее из смеси извести и известковых отходов чугунных отливок в соотношении 1:1, а в качестве заполнителей - песок от обогащения железистых кварцитов, частично подвергаемых совместному тонкому помолу с вяжущим на основе извести и отходов чугунных отливок. Замена природного кварцевого песка на хвосты от обогащения железистых кварцитов может быть в соотношении от 1:0,5 до полной замены.

Приготовление сырьевой смеси осуществляется в следующей последовательности. Отдозированные компоненты вяжущего - известь и отходы от производства чугунных отливок, а также часть отходов от обогащения железистых кварцитов подвергают совместному помолу в течение 12-15 часов до получения остатка на сите 0,2 мм не более 0,7 %. Полученное вяжущее тщательно перемешивают до однородности с песком из хвостов от обогащения железистых кварцитов и с природным кварцевым песком и доувлажняют смесь до получения влажности 6-9%. Из приготовленной смеси с формовочной влажностью около 8% прессуют изделия под давлением около 20 МПа, затем подвергают автоклавной обработке при температуре 175 ⁰С и давлении 0,8 МПа по режиму 3+6+2 ч.

Разработанные составы сырьевой смеси для силикатных изделий обеспечивают получение изделий, имеющих после автоклавной обработки следующие показатели физико-механических характеристик: средняя плотность - 1800-1850 кг/м ³, прочность при сжатии - 22-38 МПа и морозостойкость - 36-42 цикла попеременного замораживания и оттаивания. Эти данные позволяют сделать вывод о значительных преимуществах силикатных изделий, изготовленных по описанной выше технологии, так как их основные показатели прочность и морозостойкость увеличились в 1,5-2,0 раза.

Внедрение разработки позволяет расширить номенклатуру сырья для производства силикатного кирпича и одновременно утилизировать промышленные отходы производства.