ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОЙ ОБЛИЦОВОЧНОЙ ПЛИТКИ
CHARGE FOR CERAMIC FACING TILE PRODICTION

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к строительной керамике, и может быть использовано в технологии производства декоративно-отделочной плитки для внутренней облицовки стен.
Наиболее близкой к заявляемому изобретению является сырьевая смесь для получения облицовочной плитки (а.с. №1428740, C04B 33/00, Б.И. №37, 1988), содержащая глину и попутные продукты добычи хромитовой руды на основе безводных силикатов магния в следующем соотношении, мас.%:
Глина легкоплавкая
50-75
Попутные продукты добычи хромитовой руды
25-50
Подготовка сырья осуществляется по мокрой технологии, обезвоживание шликера происходит в башенно-распылительном сушиле. Последующие технологические операции: формование изделий, сушка, обжиг - утельный (1030-1050°С) и политой (930-950°С) - осуществляются на поточно-конвейерной линии.
Недостатком этого решения является низкая текучесть шликера, повышенная его влажность для транспортировки на БРС, что связано с присутствием в смеси безводных силикатов магния, склонных при тонком помоле к коагуляции. Повышенная влажность шликера определяет увеличение энергозатрат при обезвоживании керамической суспензии.
Технической задачей является получение керамической облицовочной плитки, характеризующейся повышенной механической прочностью изделия, кислотостойкостью, снижением усадочных деформаций при сушке и обжиге, пониженным ТКЛР.
Техническая задача решается тем, что шихта для изготовления керамической облицовочной плитки, включающая глину и добавку, в качестве добавки содержит попутные продукты добычи медно-цинково-колчеданных руд на основе водных алюмо-магниевых силикатов при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Глина легкоплавкая
75-40
Попутные продукты добычи
медно-цинково-колчеданных руд
25-60
2
2
3
2
2
3
2
2
2
4
10
6
8
4
10
3
2
4
10
Используемые попутные продукты медно-цинково-колчеданного месторождения имеют следующий химический состав, мас.%: SiO 73,91-77,21; AlO 12,07-18,72; TiO 0,47-0,56; FeO+FeO 0,46-3,56; MgO 0,03-0,80; ΣRO 2,06-3,63; п.п.п. 2,84-3,81. По минералогическому составу они состоят из 60-70% пирофиллита - водного алюмосиликата Al(OH)[SiO], серицита 10-23%, до 10% кварцитов, до 2% рутила, встречаются до 3% серпентинит Mg(OH)[SiO], до 2% тальк Mg(OH)[SiO].
2
2
Достижение улучшенных физико-механических показателей объясняется тем, что использование попутных продуктов добычи медно-цинково-колчеданного месторождения, содержащих водные и безводные алюмо-магниевые силикаты, способствует образованию в процессе пирогенного синтеза стеклофазы в объеме до 20-35%, в которой соотношение SiO:RO+RO составляет 17-36. Данное положение свидетельствует о получении стеклофазы необходимой вязкости. Результаты РФА указывают на образование кристаллов первичных муллита и кордиерита, способствующих увеличению термостойкости и механической прочности готового изделия. Однако при введении попутных продуктов в количестве менее 25% образование данных кристаллических фаз незначительно, что не позволяет решить в полном объеме техническую задачу. При увеличении в составе шихты попутных продуктов более 60% количество пластичной связки снижается до 40%, что недостаточно для получения сырца заданной механической прочности и необходимо увеличить давление прессования. Попутные продукты добычи сохраняют свойства исходной породы и способствуют снижению развития в уплотненных дисперсионных системах усадочных деформаций во время скоростной сушки и обжига, повышению кислотостойкости готовых изделий.
Изделия изготавливают по традиционной технологии производства облицовочной плитки со шликерным способом подготовки сырья.
Попутные продукты горно-обогатительной промышленности предварительно подвергаются грубому и среднему помолу. Далее отдозированные компоненты сырьевой смеси, вода, электролиты загружаются в шаровую мельницу и подвергаются тонкому помолу. Влажность готового шликера составляет 45-50%, остаток на сите №0063 не более 1-3%. Готовый шликер сливается в пропеллерные мешалки и поступает на башенно-распылительные сушилки для обезвоживания. Полученный пресс-порошок с влажностью 6-8% вылеживается в течение 1 суток. Формование изделий осуществляется на прессе в две стадии: первичное давление 2,5-3,0 МПа, вторичное 10-11 МПа. Утельный обжиг плиток осуществляется в щелевой роликовой печи при температуре 1010-1030°С в течение 30 минут. Декоративно-защитное глазурное покрытие наносится методом полива и закрепляется политым обжигом при температуре 930-950°С с продолжительностью 25 минут.
В табл.1 приведены составы сырьевых масс для изготовления облицовочных плиток, в табл.2 - приведены физико-механические свойства изделий из предлагаемой и известной керамических смесей.
Таблица 1
Составы сырьевых масс для изготовления облицовочных плиток
Содержание компонентов, мас.%
Название компонентов
Предлагаемая масса
Известная масса
1
2
3
4
5
Глина легкоплавкая
75
65
50
40
60
Попутные продукты добычи медно-цинково-колчеданных руд
25
35
50
60
-
Попутные продукты добычи хромсодержащих руд
-
-
-
-
40
Таблица 2
Физико-механические свойства изделий
Кислостойкость, %
ТКЛР, 10<sup>-6</sup>×°С<sup>-1 </sup>в интервале температур, °С, 20-600
Термостойкость, °С
Предел прочности при изгибе, МПА
Номера масс
Усадка, %
Глазурь 24/75
Глазурь НЛ-10
1
1,7
92,8
8,03
200
200
45,5
2
1,6
94,3
7,51
200
200
42,7
3
1,3
96,7
7,04
200
200
37,9
4
1,0
98,6
6,59
200
200
35,3
5
3,78
не опред.
9,62
150
175
21,7
Таким образом, по сравнению с прототипом заявляемое изобретение характеризуется снижением усадочных деформаций на 20-50%, более низким ТКЛР при однотипных условиях обжига (скорости нагрева, максимальной температуры) и формы изделий, более высокими показателями термостойкости и механической прочности.