PL152383B1 - Mieszanka do produkcji ceramicznych materiałów wypalanych - Google Patents

Mieszanka do produkcji ceramicznych materiałów wypalanych

Info

Publication number
PL152383B1
PL152383B1 PL26139286A PL26139286A PL152383B1 PL 152383 B1 PL152383 B1 PL 152383B1 PL 26139286 A PL26139286 A PL 26139286A PL 26139286 A PL26139286 A PL 26139286A PL 152383 B1 PL152383 B1 PL 152383B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
iron
mixture
sludge
production
weight
Prior art date
Application number
PL26139286A
Other languages
English (en)
Other versions
PL261392A1 (en
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 filed Critical
Priority to PL26139286A priority Critical patent/PL152383B1/pl
Publication of PL261392A1 publication Critical patent/PL261392A1/xx
Publication of PL152383B1 publication Critical patent/PL152383B1/pl

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Description

RZECZPOSPOLITA POLSKA OPIS PATENTOWY 152 383
Patent dodatkowy do patentu nr--- Int. Cl.5 C04B 33/13
W Zgłoszono: B6 09 12 /P. 261392,/ Pierwszeństwo —-— CZYTELHlA
URZĄD 0 1 f L M A
PATENTOWY Zgłoszenie ogłoszono: 88 06 09
RP Opis patentowy opublikowano: 1991 05 31
Twórcy wynalazku: Piotr Wasilewski, Jerzy Czerniec, Andrzej Mianowski, Henryk Stanek, Jan Cebula, Jan Płatek, Tomasz Radko, Jarosław Polański
Uprawniony z patentu: Politechnika Śląską im* Wincentego Pstrowskiego, Gliwice /Polska/; Polsko-Niemiecka Spółka ITHK, Chorzów /Polska/
MIESZANKA DO PRODUKCCI CERAMICZNYCH MATERIAŁÓW WYPALANYCH
Przedmiotem wynalazku jest mieszanka do produkcji ceramicznych materiałów wypalanych, zwłaszcza cegieł.
W procesie trawienia wyrobów metalowych roztworem kwasu siarkowego powesają zużyte kąpiele trawiące, które neutralizuje się mlekiem wapiennym bądź wapnem hydratyzowanym.
Celem tego zabiegu jest zobojętnia nie pozostałości kwasu siarkowego oraz wytrącenie wodoroteenków, głównie żelaza, tak aby po odfiltrowaniu powwtałego szlamu przesącz mógł być ponownie wykorzystany lub odprowadzony do kolektora.
Na ogół wilgotne szlamy wod oro tle nkowe, zawierająoe 50-70% wody, wyi^a^ą całego szeregu przedsięwzięć technologicznych celem przywrócenia im właściwości użytkowych. Ze względu na poważne trudności w odsączaniu tych szaamów najczęściej stosuje się odwodnienie w procesach termicznych, aż do uzyskania suchej W tym przypadku obróbka termiczna jest nie tylko niezwykle energochłonna i kosztowna, ale przede wszystkim prowadzi do znacznej emisji tlenowych związków siarki, powstałych podczas termicznej dysocjacji siarczanów obecnych w szlamie. Układy takie są czułe na temperaturę dysocjacji, a parametr ten w znacznej mierze decyduje o ich zabarwieniu oraz stopniu trwałości. WypTrzone szlamy stosowane są jako pigmenty między innymi w wielu wyrobach ceramicznych. Znane są również skomplikowane technologie zmierzające do odzysku magnntytu i innych tlenków lub wolnych meeali nieżelaznych. Na ogół jednak szlamy w 95-99,5% są odprowadzane na składowiska*.
Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 118902 sposób wytwarzania wyrobów ceramicznych z dodatkiem odpadowego szlamu z procesu chemigraficznego. Sposób ten jest - jak się wydaje - obciążony wieloma niedostatkami natury technologicznej. Przede wszystkim ilość jak i fo^a zewsrtych we wspomnianym szlamie tlenków żelaza i wapnia czyni koniecznym stosowanie w procesie techiologizipya środków suszących. I tak dodawany jest w ilości do 15% wagowych maaeriał osuszający - mączka ceglana, względnie w ilości do 0,5% wagowych wapno hydratyzowane, które w praktyce jest niechętnie stosowane z powodu pylenia, higroskop^^ści i szczególnych wymogów BHP
152 3B3
152 3ε3
Uzyskanie zgodnie z opisem petentowym zawartości jonów chlorkowych na poziomie -do 0,4# wagowych w szlamie chemigraficznym wymaga również wielu zabiegów technologicznych. Udział jonów chlorkowych rzędu 1% wagowego praktycznie eiminuje przydatność technologiczną szlamu dla procesów termicznych między innymi ze względu na emisję chlorowodoru. Brak reaktywnych połączeń żelsza i wapnia występujących w szlamie chemigraficznym powoduje, że aby uzyskać oczekiwany wzrost wytrzymłości mechanicznej wyrobów konieczna jest ich łączna zawartość powyżej 70$ wagowwcłi. W konsekwencji nadmiar związków wapnia może powodować w;^~ . stępowanie tzw· wykwitów w wyrobach finalnych, natomiast zbyt duża ilość żelaza może wpływać na wzrost przewodnictwa cieplnego tych wyrobów· Tak więc mieszanka ceglarska według opisu patentowego nr 118902 musi być złożona z trzech komponentów to jest gliny, odpowiednio preparowanego szlamu chemigraficznego oraz środka suszącego.
Powyższe wady eliminuje mieszanka według wyndazku. Mieszanka do produkcji ceramicznych materiałów wypalanych, zwłaszcza cegieł według wynalazku zawiera jąca 75-95% objęto ideowych gliny ceglarskiej charakteryzuje się tym, że zawiera 25-5% objęto ideowych szlamu po neutralizującego z wybawiania meeali złożonego z koloidalnych układów wodorotlenkowych żelaza /11/ i żelaza /111/ w ilośoi minimum 5% wagowych w przeliczeniu na żelazo. Mieszanka taka dzięki uplastycznieniu reaktywnymi koloidalnymi układami wodorotlendowymi może zawierać komponnnty echudzające o niskiej przewodności cieplnej rzędu 0,1-0,4 W/mK oznaczonej w temperaturze otoozenia, w ilości 5-10% dbjętoέcdowych w stosunku do mieszaniny. Korzystnie jest stosować szlam poneutrslizacyjny po sezonowaniu - celem jego częściowego odwodnienia poniżej 40-50% wagowych wody bez wstępnej termoobrobki.
Na ogół dodatek dowolcyoh substancji o dużej zawartości tlenków żelaza /11/ i żelaza /111/ oraz wapnia do glin ceglarskich w^ywa pozytywnie na właściwości wypalanyoh materiałów co wynika z prostego efektu obniżenia temperatury spiekania. Efekt ten stwierdzono w cytowanym opisie patenowwym nr 118902.
Wprowwadenie do glin ceglarskich szlamu według wynalazku o wyraźnie zmniejs 12 o nym udziale połączeń żelaza, jednakże nie mniejszym niż 5% wagowych w przeliczeniu na żelazo, w^ywa nieoczekiwanie na wzrost stopnia homogeunizaci mieszanki ceglarskiej oraz niewymuszoną samoistną regulację poziomu wody w mieszance bez stosowania ' środków suszących. Przypuszczałny rachaniEm tego zjawiska polega na nieoczekiwanych . właściwościach wilgotnych koloidalnych układów wodorotlenkowych żelaza /11/ i żelaza /111/, spray ja jących powstawaniu układów niestechgometIy!'Cznyoh ze względu na tlen. Z kolei stany równowagowe ze względu na udział wody w fazie przygotowania mieszanki ceglarskiej jak i później w procesie przyspieszonego spiekania wykoozystują .wyyoki potencjał elekbokineyyczny mieszanych układów wodorotlenkowych żelaza /11/ i żelaza /111/, pomimo że udział masowy połączeń żelaza w szlamie w przeliczeniu na żelazo jest średnio rzędu 15% wagowych, a więc jego udział w mieszance ceglarskiej jest niewielki.
Neutralizacja zużytych kąpieli potrawiennych ma na celu sukcesywne zobojętnianie pozostałości kwasu siakkowego oraz wytrącenie wodorotleoków metli. W procesie tym żelazo /11/ utlenia się tworząc woddootlenek żelaza /111/, który w czasie sezonowania szlamu, a później podczas suszenia i obróbki termicznej · wyrobów ostatecznie przechodzi w tlenek żelaza /111/. Etapem pośrednim tego procesu jest odwracalna reakcja tworzenia hydroksytlenku żelaza. Kierunek jej przebiegu jest zależny od całkowitej ilości wody w układzie. WWłściwość ta umoóliwia stabilizację wilgoci mieszanki ceglarskiej bez konieczności dodawania środków osuszających. Mieszanka ceglarska według wynalazku, poprzez uplastycznienie i samoistną regulację poziomu wilgoci stwarza bardzo korzystne warunki homogenizeac*!. Dooatkgwo korzystnym efektem osiąganym po wprowadzeniu opisanych układów koloidalnych zawartych w szlamie do mieszanki ceglerskiej jest zahamowanie zjawiska tworzenia się w gotowych wyrobach tzw. wykwitów wapniowych. Zbyt duża ilość kanonów wapniowych w surowcu ceglarskim jest niepożądana ze względu na powstawanie w gotowych wyrobach przerostów krystalCeBnych - wykwitów. W przypadku wprowadzę nia do surowca wraz z jonami wapniowymi równoważnej lub nieco większej pod względem stechgometyyczcym ilości jonów żelaza wył^wty nie tworzą się.
Ten korzystny efekt wyjaśnić można tworzeniem złożonych układów tlekkowych Ca0-Fe20p
152 393 które zawierać mogą elementy spinelowej struktury wapniowo-żelazowej Struktura taka również wpływa korzystnie na przebieg procesu w;y>alania wyrobów.
Zaletą mieszanki według wynalazku jest więc prosta moOliwość utylizacji odpadowych szlamów po trawieniu mtali w kierunku wytwarzała wypalanych materiał ów ceramicznych. Pomija się tutaj kosztowne technologie prażenia wilgotnych szumów wodorotlenkowych do tle'rkców. Waśc^^w^i^ci fizykochemiczne koloidalnych układów wodorotlenkowych zawartych w szlamie dają mo-liw-ść lepszego przygotowania surowców do produkcji cegieł poprzez wzrost h-masenniacji oraz samoistną regulację wilgoci mieszanki ceglarskiej.
Przykłady stosowania wynalazku. We wszystkich przykładach stosowania wymianu podstawowym surowcem do wytwarzania cegieł była glina ceglarska - ił mioceński o składzie ziar-owym priedslaw-nnym w tablicy 1 i składzie chemicznym przedstawinnym w tablicy 2. W tablicy 3 przedstawiono skład chemiczny użytego w przykładach stosowania wyn lazku szaemu poneutralizacyjrego otrzymywanego w wyniku zobojętniania mlekiem wapiennym zuży tych kąieli trawiących, po wysuszeniu do stałej msy w temperaturze 378 K.
Tablica 1
Wymiar ziarna, mm Udział procentowy £
Powyżej 4 0,0
2-4 1,88 .
1 - 2 2,62
0,5 - 1 . 3,40
0,2 - 0,5 2,10
0,06 - 0,2 5,18
Poniżej 0,06 84,82
Tablica 2
Skład chemiczny 1 Uddiał w % masowych
Straty prażenia 11,14
SiO2 56,50
a12°3 14,10
P*2°3 5,50
CaO 4,90
MgO 3,05
K20 2,30
Na2O 0,39
TiO2 0,79
SO^ 1,48
152 383
Tablica 3
- Składnik UdEiał w procentach wagowych, 4
Próbka 1 Próbka 2 Próbka 3 Średnio
r~ soj- 32-35 30-32 30-32 30,7-33,0
Pe3+ /Fe2+ 15,8-17,3 15,8-17,3 8,6-10,1 13,5-14,9
Ce2+ 18,7-22,6 18,0-20,2 20,2-23,0 18,9-21,6
ul2°3 3,0-4,0 3,0-4,0 3,0-4,0 3,0-4,0
MgO 0,4-0,6 0,4-0,6 0,4-0,6 0,4-0,6
inne 3,O-5,O 7,0-13,0 7,0-17,0 5,7-11,7
PrEykład I·* skali laboratoryjnej przygotowano mieszankę do produkcji cegieł zawierającą 804 objętościowych gliny ceglarskiej oraz 204 objętościowych szlamu poneutralizacyjnego o zawartości wody 454 wagowych. Po uzyskaniu odpowiednnej plastyczności 1 jednorodności meszarid ufomowano cegiełki o wyalarach 35x25x15 mm· Cegiełki wysuszono na powwetrzu w temperaturze pokojowej 1 suszarce laboratoryjnej w temperaturze 363 Κ» a naatępnie wjyialono w piecu muflowym w temperaturze 1223 K·
Dla otrzymanych cegiełek oznaczono następujące paramery:
- stośś rzeczywistą pr « 228° kg/m^
- gęstoad pozorną p^ = ΊόβΟ kg^rn^
- porowatość P = 274
- naeląkiwwość N = 184
Czerep cegiełek był dobrze spieczony, w przełomie jednolity·
Przykła d 11· W skali laboratoryjnej przygotowano mieszankę do produk^l cegieł zawierającą: 754 objętościowych gliny ceglarakiej, 154 objętoścoowych szlamu poneutralizacy jnego o zawartości 454 wagowyoh wody oraz 104 objętoddowych mikrosfer technicznych o współczynniku przewodzenia ciepła Λ = 0,246 W/mK oznaczonego w temperaturze pokojowi· Wydary cegiełek oraz sposób produk^i podano w przykładzie I·
Dla otrzymanych cegiełek oznaczono następujące parametry:
- gęsto^ rzeczywis^ Pr “ 2080 kg/m^
- stość pozorną pp = 1360 kg^m^
- porowatość P = 35&
- /asiąCliwlść N = 224
Przykła d III. W skali przemysłowej wyprodukowano partię cegieł dziurawek z mieszanki o składzie: 604 objętoścowych gliny ceglairakieJ, 204 objętościowych szlamu poneutralizacynnego o zaw^tości 604 wagowych wody· Poszczególne fazy produk^i cegieł to jest zarabianie mieszanki, fonwanle cegieł, suszenie 1 wypela/ie wykonywane zgodnie z instrukcją technologiczną przebiegały bez zakłóceń. W tablioy 4 przedstawiono parametry cegieł z bieżącej produk^i cegg-elni oraz wykonanych z mieszanki z dodatkiem szlamu eoneutralizacyjnago według wyndazku·
Tablica 4
Paramer 1- Ί Produkcja bieżąca Produkcja wg wynalazku
Wytrzymłość na ściskanie /MPa/ 3,0 3,5
Nasiąk^^ć /4/ 15,4 16,4
Masa obję^^iowa /kg/m^/ 1150 1100
152 383

Claims (3)

  1. Zastrzeże nia patentowe
    1· Mieszanka do produkcji ceramicznych mteriałów wypalanych zwłaszcza cegieł, zawierająca 75-955% ob jętoścoowych gliny ceglarskie j, znamienna tym, że zawiera 25-5% objętoścoowych szlamu poneutralizacyjnego- z wytrawiania mtali złożonego z koloidalnych układów wodorotlenkowych żelaza /11/ i żelaza /111/ w ilości minimum 5% wagowych w przeliczeniu na żelazo.
  2. 2. Mieszanka według zastrz· 1, znamienna tym, że zawiera komponenty schudzające w ilości co najmniej 5-1% objętościowych o przewód ności cieplnej 0,1-0,4 W/mK oznaczonej w temperaturze otoczenia.
  3. 3· Mieszanka według zastrz· 1 albo 2, znamienna tym, że zawiera szlam poneutralizacyjny częścoowo odwodniony do poziomu powyżej 40-50% wagowych wody bez wstępnej termoobróbki.
PL26139286A 1986-09-12 1986-09-12 Mieszanka do produkcji ceramicznych materiałów wypalanych PL152383B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL26139286A PL152383B1 (pl) 1986-09-12 1986-09-12 Mieszanka do produkcji ceramicznych materiałów wypalanych

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL26139286A PL152383B1 (pl) 1986-09-12 1986-09-12 Mieszanka do produkcji ceramicznych materiałów wypalanych

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL261392A1 PL261392A1 (en) 1988-06-09
PL152383B1 true PL152383B1 (pl) 1990-12-31

Family

ID=20032644

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL26139286A PL152383B1 (pl) 1986-09-12 1986-09-12 Mieszanka do produkcji ceramicznych materiałów wypalanych

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL152383B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL261392A1 (en) 1988-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Haijun et al. The effect of the concentration of citric acid and pH values on the preparation of MgAl2O4 ultrafine powder by citrate sol–gel process
US345604A (en) Process of making porous alum
Ribeiro et al. Recycling of Al-rich industrial sludge in refractory ceramic pressed bodies
CN108929103A (zh) 一种以氰化尾渣为原料的发泡陶瓷保温材料及其制备方法
Nikolić et al. Durability of alkali activated slag in a marine environment: Influence of alkali ion
PL152383B1 (pl) Mieszanka do produkcji ceramicznych materiałów wypalanych
WO2002046119A1 (en) Clay composition
US5562765A (en) Iron-manganese colorant
KR100241223B1 (ko) 전자부품 제조 공정 폐수의 슬러지를 이용한 벽돌의 제조 방법
JP5561364B2 (ja) 釉薬用抗菌性組成物を用いた陶磁器の抗菌加工方法
KR101918998B1 (ko) 폐펄라이트를 재활용한 미장용 블록 및 이의 제조방법
RU2095451C1 (ru) Способ извлечения кобальта
IL25249A (en) Process for the preparation of hydrated iron oxides
RU2812750C1 (ru) Способ получения гипсового вяжущего со свойствами самоочищения из отходов производства диоксида титана
JP4364951B2 (ja) 鋳込み成形用炭化珪素質粉末スラリー及びその調製方法
JPS5938178B2 (ja) 化学結合マグネシア−クロム耐火物
RU2740063C1 (ru) Способ переработки отработанных сернокислых растворов травления металлов
RU2756464C1 (ru) Способ получения железо- и марганецсодержащих пигментов из отходов производств
KR100346103B1 (ko) 폐수 슬러지를 사용한 건자재의 제조방법
Ghorab et al. Factors affecting the solubility of gypsum: II. Effect of sodium hydroxide under various conditions
KR960006247B1 (ko) 고강도-저열팽창성 알루미늄티타네이트 세라믹스 및 그 제조방법
CN87102655A (zh) 建筑石膏制品的防水技术
KR19990014547A (ko) 전자부품 제조 공정 폐수의 슬러지를 이용한 벽돌의 제조 방법
RU2351557C2 (ru) Способ получения гипсового вяжущего
SU1181999A1 (ru) Способ получени порошкообразных пирониобатов кальци и стронци