СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ

Вход или Регистрация

ПОМОЩЬ В ПАТЕНТОВАНИИ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ФОРУМ Научно-техническая библиотекаНаучно-техническая библиотека SciTecLibrary
 
Новые Промышленные Разработки КЛИНКЕРНЫЙ КИРПИЧ НА ОСНОВЕ КАРБОНАТНЫХ ПОРОД.

 

КЛИНКЕРНЫЙ КИРПИЧ НА ОСНОВЕ КАРБОНАТНЫХ ПОРОД.

 

© Александр Фащевский.

Контакт с автором: faschevsky@rambler.ru

 

Общеизвестно, что наличие в глиняном сырье карбонатной составляющей (мел, известь, доломит и т.п.) отрицательно сказывается на качестве производимой продукции. На красивой стене из облицовочного кирпича появляются так называемые “выссолы” (белесые разводы) – это признак наличия в сырье небольшого количества карбонатов. При увеличении карбонатной составляющей могут происходить сколы поверхности кирпича или могут появиться трещины, в худшем варианте происходит разрушение изделий. Такие факты хорошо знакомы изготовителям отделочных материалов, использующих керамзит в качестве легкого наполнителя – содержащийся в керамзите кальций вызывает появление сколов на поверхности изделий. Причины подобных явлений хорошо известны – взаимодействие кальция с атмосферным воздухом в присутствии воды, точнее взаимодействие кальция с углекислым газом, содержащимся в атмосфере. Для штукатурок на основе извести даже существует технология насыщения оштукатуренных помещений углекислым газом с целью быстрейшего связывания соединений кальция – штукатурка быстрее “высыхает” и штукатурный раствор быстрее набирает прочность. Может показаться, что наличие соединений кальция в сырье – неизбежное зло, с которым очень тяжело бороться, но существуют технологии позволяющие создать на основе кальция минералы относительно стойкие к атмосферным воздействиям. Примером подобной технологии является технология производства силикатных изделий – например силикатный кирпич или ячеистый автоклавный бетон. При производстве ячеистого автоклавного бетона кальций связывается с кремнием с образованием высокопрочного минерала “тоберморита”. Реакция образования минерала происходит за 12 часов при температуре около 190 градусов и давлении порядка 10-12 атмосфер в присутствии водяного пара в автоклаве. В качестве активного кремния используется тонко молотый кварцевый песок. Продукция получается (по немецкой технологии) очень качественная – при плотности порядка 400 кг/ куб. метр прочность на сжатие составляет более 30 кг/кв. см. Всем бы хороша технология, если бы не автоклавы и не помол кварцевого песка. Эксплуатация сосудов под давлением, инспектора Гостехнадзора… кто сталкивался, тот понимает, о чем разговор. Мельницы могут быть любые – немецкие, китайские или отечественные. Результат один – броня “летит”. Раньше или позже. Кварц немного уступает алмазу по шкале Мооса – результат неизбежен. Помимо указанных требований для данной технологии существуют ограничения по сырью - кварцевый песок должен быть очень чистым (без глины), почти стекольного качества, да и известь нужна хорошая. Для производства силикатного кирпича проблемы остаются те же, разве что нет таких высоких требований к сырью.

Однако в природе имеются гигантские запасы сырья, в котором кремний находится в активном (аморфном) виде – различные трепела, опоки. Карбонатные трепела, т.е. содержащие кальций и кремний в широком диапазоне достаточно широко распространены и их запасы составляют миллиарды тонн. В настоящее время подобное сырье практически не используется для производства строительных материалов. Геологи при проведении изысканий стандартно относят эти месторождения для сельскохозяйственного назначения – раскисление почв, добавки в корма и т.п. Основное отличие кремния в кварцевом песке от аморфного кремния в трепелах и опоках – соответственно наличие или отсутствие кристаллической решетки. Если кремний в кварцевом песке химически стоек, очень прочен, то аморфный кремний трепелов легко вступает в различные химические реакции и очень легко размалывается до мельчайших фракций.

Наша компания активно занимается разработкой технологий получения различных строительных материалов на основе аморфного кремнезема трепелов и опок. Более подробно с нашими разработками можно ознакомиться на сайте:http://afk-intech.ru/

Цепочка рассуждений достаточно проста – если для повышения активности и увеличения площади поверхности кварцевый песок размалывают с целью получения “тоберморита” при реакции с кальцием в автоклаве, то в трепелах и опоках кремний уже находится в активном (аморфном) виде. Оставался “пустяк” – найти условия протекания реакции взаимодействия соединений кальция и кремния.

В результате, нашей компанией была разработана технология производства различных высокопрочных строительных материалов – аналогов клинкерного кирпича и керамогранита. В качестве сырья использовалось месторождение карбонатного трепела “Стальное” с содержанием карбонатов до 42%.

Состав сырья:

-карбонатный трепел

-каустическая сода (NaOH)

Технология:

Измельченный трепел смешивается с каустической содой, происходит реакция взаимодействия аморфного кремнезема с каустической содой, полученная шихта определенным образом обрабатывается, формуются изделия в виде кирпича, плитки, блоков и т.п., изделия обжигаются в печи при температуре около 1000 градусов и далее охлаждаются по стандартной технологии.

Характеристики получаемой продукции:

-прочность на сжатие – более 600кг/кв.см, что соответствует клинкерным изделиям (из карбонатного трепела месторождения “Стальное” - 912 кг/кв.см).

-морозостойкость – не менее 300 циклов

-водопоглощение за сутки – минимальное, до 0%

Технология не имеет ограничений по форме выпускаемой продукции – от фигурной тротуарной плитки до пустотного облицовочного кирпича, а также не имеет ограничений по размерам выпускаемых изделий – от кирпича или брусчатки, до крупногабаритных блоков (например, фундаментных) или плит. При добавлении минеральных пигментов возможно получение изделий широкой цветовой гаммы.

Достоинством разработанной технологии является ее элементарная простота, возможность использовать в качестве сырья практически любые породы или их композиции (например - доломит и диатомит или глинистый трепел, а также диатомит и промышленные отходы с высоким содержанием кальция) и самое главное – минимальное время на получение готового изделия.

Длительность технологического процесса от карьера до получения высококачественного кирпича или плитки составляет примерно 12 (двенадцать) часов (время обжига: 2 – 6 часов в зависимости от размеров изделий), что выгодно отличает предлагаемую технологию от традиционной технологии производства клинкерных изделий, где обжиг при гораздо более высоких температурах производится сутками, и это не считая времени на подготовку сырья.

В настоящее время разработанная технология патентуется.

 

 

Дата публикации: 1 июня 2009
Источник: SciTecLibrary.ru

Назад

 
О проекте Контакты Архив старого сайта

Copyright © SciTecLibrary © 2000-2017

Агентство научно-технической информации Научно-техническая библиотека SciTecLibrary. Свид. ФС77-20137 от 23.11.2004.