ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МАРБЛИТА НА ОСНОВЕ ОТХОДОВ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
CHARGE FOR PRODUCING MARBLITE BASED ON PRODUCTION WASTE

Изобретение относится к области получения декоративно-облицовочных материалов, в частности марблита.
Известна шихта для получения марблита, включающая осадок сточных вод, соду, мел и глинозем технический [Шалуненко Н.И., Королюк Т.А. Использование осадка городских водосточных сооружений для получения стекломатериалов строительного назначения // Вестник МГСУ. 2010. №3. С. 69-72].
Недостатком данного состава шихты для получения марблита является высокая температура варки данной шихты и невысокое качество изделий.
Наиболее близким решением к предлагаемому составу шихты по технической сущности и достигаемому результату является шихта для получения марблита, включающая кристаллические сланцы, соду и мел [Патент RU 2 578 233 опубл. 27.03.2016, Бюл. № 9].
Недостатком данного состава шихты является значительные энергозатраты за счет высокой температуры варки и относительно невысокое качество конечного продукта, что снижает его конкурентоспособность.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение энергозатрат при производстве марблита и повышение его качества.
Технический результат достигается тем, что в состав шихты вводят отходы ванадиевого производства при следующем соотношении компонентов (масс. %):
Кристаллические сланцы
50
Отходы ванадиевого производства
30
Сода
17,5
Мел
2,5
2
4
Отходы ванадиевого производства имеют в своем составе оксид марганца, который образует с оксидом железа в составе кристаллических сланцев, якобсит (MnFeO) – который существенно повышает прочностные характеристики марблита и интенсивно окрашивает марблит в черный цвет.
Сопоставительный анализ показателей качества и условий варки марблита известной и предлагаемой шихты представлен в таблице 1.
Таблица 1
Сопоставительный анализ известного и предлагаемого составов шихт и технологических параметров получения марблита
№п/п
Наименование
Известный состав шихты (состав 1)
Предлагаемый состав шихты (состав 2)
Состав шихт (масс. %)
Кристаллические сланцы – 80,0Сода – 17,5Мел – 2,5
Кристаллические сланцы – 50Отходы ванадиевого производства – 30Сода – 17,5Мел – 2,5
Температура варки, ºС
1320±5
1270±5
Прочность на изгиб, МПа
78,1
87,9
Термическая устойчивость, ºС
90
100
Химическая устойчивость (гидролитический класс)
3/98
2/98
Определены оптимальные составы шихты, которые представлены в таблице 2.
Таблица 2
Оптимальные составы шихты
№п/п
Массовое содержание, масс. %
Температура варки, ºС
Кристаллические сланцы
Отходы ванадиевого производства
Сода
Мел
40
40
17,0
3,0
1300
40
40
17,5
2,5
1310
40
40
18,0
2,0
1305
45
35
17,0
3,0
1305
45
35
17,5
2,5
1300
45
35
17,0
3,0
1310
50
30
17,0
3,0
1280
50*
30*
17,5*
2,5
1270
50
30
18,0
2,0
1285
55
25
17,0
3,0
1300
55
25
17,5
2,5
1290
55
25
18,0
2,0
1295
60
20
17,0
3,0
1300
60
20
17,5
3,0
1310
60
20
18,0
2,0
1305
* – оптимальный вариант
Проведенный анализ составов шихт марблита позволяет сделать заключение о соответствии заявляемого объекта критерию «новизна».
Пример:
В качестве исходных материалов брали:
2
2
3
2
2
3
2
2
1. Кристаллические сланцы следующего химического состава (масс. %): SiO – 52,92; AlO – 9,02; TiO – 1,48; FeO – 5,01; FeO – 4,99; CaO – 6,08; MgO – 2,72; NaO – 0,28; KO – 2,50; П.П.П. –15,00.
3
2
3
2
2
5
2
3
2. Отходы ванадиевого производства следующего химического состава (масс. %): CaO - 36,93; SO - 33,02; MnO - 17,39; MgO - 5,03; SiO - 3,22; VO - 2,81; AlO - 0,41; ППП - 1,13.
3. Соду по ГОСТ 10689.
4. Мел по ТУ 21-41-99.
Исходные компоненты измельчали и рассевали на ситах. Готовили состав №8 на 100 кг шихты. Компоненты шихты усредняли в лопастном лабораторном смесителе в течении 15 минут.
Марблит варили при температуре, указанной в таблице 2, в печи с силитовыми нагревателями с выдержкой при максимальной температуре 1,5 часа с последующими отжигом при 560 С. Прочность на изгиб, термическую стойкость и химическую устойчивость определяли по стандартным методикам.