КЕРАМИЧЕСКАЯ МАССА
CERAMIC MIXTURE

Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы в производстве керамических облицовочных материалов.
Известна керамическая масса для изготовления облицовочной плитки, содержащая глину (20-25 мас.%), стеклобой (5-10 мас.%), отработанную формовочную смесь литейного производства (50-60 мас.%), портландцемент (4-6 мас.%), волластонит (6-14 мас.%) (пат. РФ №2304121, МПК С04В 33/132, от 05.04.2006, опубл. 10.08.2007 г.).
Недостатком известного состава является недостаточная прочность при изгибе.
Наиболее близким к заявляемому составу является керамическая масса для производства облицовочных плиток, содержащая компоненты в следующих соотношениях (мас.%):
Глина 30-40
Отработанная формовочная смесь литейного производства 46-54
Известь 8-12
Пыль электрофильтров вращающихся печей цементной промышленности 4-6
(пат. РФ №2307103, МПК С04В 33/132, от 17.04.2006, опубл. 27.09.2007 г.).
Недостатком наиболее близкой к заявляемому составу известной керамической массы является недостаточная прочность при изгибе керамической облицовочной плитки.
Задачей предлагаемой керамической массы является получение облицовочных керамических материалов с существенно более высокими физико-техническими свойствами, а именно прочностью при изгибе.
В этом состоит новый технический результат, находящийся в причинно-следственной связи с существенными признаками изобретения.
Существенным признаком изобретения является то, что керамическая масса дополнительно содержит шламы газоочистки алюминиевого производства, стеклобой и разжижающую добавку на основе солей натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Бентонит
8-19
Отработанная формовочная смесь
литейного производства
68-75
Шлам газоочистки алюминиевого производства
8-10
Стеклобой
4,5-6,3
Разжижающая добавка на основе солей натрия
0,5-0,7
2
3
6
Шламы газоочистки алюминиевого производства являются многотоннажными отходами производства алюминия, получаемого электролитическим способом. Минералогически шламы представлены (в мас.%) частицами графита (70-73%), криолита (8-10%), корунда (5-6%), флюорита (4-6%), нефелина (3-8%), диаспора (2%). Приведенный минералогический состав шлама газоочистки свидетельствует о содержании в шламе низковязких при температурах обжига минерализаторов (флюорита CaF и криолита NaAlF). Комбинированный минерализатор на основе флюорита и криолита обеспечивает образование жидкой фазы повышенной реакционной способности с низкой вязкостью при температуре обжига керамической массы (950°С).
Введение в керамическую массу шлама газоочистки алюминиевого производства, содержащего комбинированный минерализатор, совместно со стеклобоем, обладающим низкой температурой плавления (750°С) обеспечивает образование жидкой фазы, характеризующейся одновременно низкой динамической вязкостью с пониженной температурой начала ее образования (750°С). Такие термореологические свойства образующейся жидкой фазы (вязкость и температура плавления) обеспечивают существенное повышение физико-механических свойств облицовочной плитки за счет интенсивного спекания с участием жидкой фазы, начиная с температуры 750°С и до максимальной температуры обжига керамической массы 950°С.
Керамическая масса для облицовочной плитки реализуется следующим образом.
Компоненты керамической массы в соответствии с заявляемым составом измельчаются в шаровых мельницах мокрого помола до остатка на сите № 0063 2-4%.
Для снижения влажности измельчаемых мокрым помолом компонентов в состав смеси вводится разжижающая добавка на основе солей натрия, например силиката натрия. Далее смесь подвергается сушке в распылительных сушилках до остаточной влажности 6-7%. Высушенная смесь прессуется при удельном давлении прессования 30 МПа, подвергается скоростному обжигу при максимальной температуре 950°С.
Составы заявляемой керамической массы для облицовочной плитки, а также показатель прочности при изгибе в сравнении с прототипом представлены в таблице 1. Анализ данных табл.1 свидетельствует о преимуществе заявляемого состава в сравнении с прототипом в части достижения более высоких значений прочности при изгибе.
Таблица 1
Составы масс и показатели качества
Компоненты керамической массы, показатели прочности при изгибе, МПа
Состав, мас.%
1
2
3
4
Прототип
Глинистый компонент (бентонит)
21,2
19
8
5,8
30-40
Отработанная формовочная смесь литейного производства
67
68
75
76
46-54
Стеклобой
4,4
4,5
6,3
6,4
-
Шламы газоочистки алюминиевого производства
7
8
10
11
-
Разжижающая добавка на основе солей натрия
0,4
0,5
0,7
0,8
Известь
-
-
-
-
8-12
Пыль электрофильтров вращающихся печей цементной промышленности
-
-
-
-
4-6
Прочность при изгибе, МПа
72
78
76
74
50