Смесь для производства керамзита и способ введения добавки в смесь

Смесь для производства керамзита и способ введения добавки в смесь

Реферат

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к составам и способу приготовления смесей для производства керамзита.

Известны смеси для производства керамзита, включающие глинистое сырье и добавки (С.П.Онацкий, Производство керамзита, М., 1987, с.148-165).

В качестве органической добавки может быть использовано соляровое и отработанное машинное масло, мазут и некоторые другие. В качестве неорганической добавки могут быть использованы пиритные огарки, выжженная керамзитовая пыль и другие (АС СССР №1585303, C04B 18/04, 1988.).

Наиболее близким аналогом является сырьевая смесь для изготовления керамзитового гравия, включающая, мас.%: керамзитовую пыль 1,6-3,6, органическую выгорающую добавку, в качестве которой используют отработанное моторное масло 0,2-0,4, глинистое сырье остальное (SU 1671633 А1, кл. C04B 14/12, опубл. 23.08.1991).

Недостатком данного состава является то, что в исходное сырье добавляют керамзитовую пыль из пылеосадительной камеры и в результате вспучивания керамзитовые шарики рассыпаются.

Цель изобретения - предотвратить рассыпание, растрескивание при формовании и обжиге керамзита.

Эта цель достигается тем, что в смесь для производства керамзита, включающую вспучивающуюся глину, неорганические добавки, органические добавки и воду, в качестве неорганической добавки вводится пыль с электрофильтров, полученная при очистке газов, отходящих при обжиге керамзита. Далее смесь перерабатывается по обычной технологии производства керамзита.

Исследование глинистого сырья из карьера Стойленского ГОКа и образующейся при его использовании при производстве керамзита пыли с электрофильтров (от печей обжига и сушильных барабанов) показало, что они резко различаются по структуре и практически не отличаются по химическому составу (см. таблицу).

Химический состав	Потери при прокаливании	Органика	Fe2O3
Глина из карьера Стойленского ГОКа	9,45	0,503	4,99
Пыль с электрофильтров	5,52	0,50	4,92
FeO	SiO2	Al2O3	SO3	CaO	MgO	TiO2	K2O	Na2O	P2O3	MnO
-	64,5	12,42	0,027	2,67	1,8	0,59	3,3	0,39	0,044	0,081
-	71,0	11,85	0,195	2,90	1,77	0,89	-	-	0,151	0,077

Эксперименты с добавкой пыли с фильтров в смесь для производства керамзита показали, что керамзит образуется даже при полной замене глины на пыль с электрофильтров. При содержании пыли с электрофильтров до 10% по весу показатели качества керамзита практически не меняются. При содержании пыли от 20 до 50% по весу на 19% увеличивается средняя плотность керамзита и на 20% снижается коэффициент вспучиваемости.

При дальнейшем увеличении содержания пыли с электрофильтров в смеси средняя плотность возрастает в 1,5-2 раза, а коэффициент вспучиваемости снижается в 1,6-2,5 раза. Кроме того, керамзит хуже формуется и при обжиге растрескивается.

Таким образом, предельное содержание пыли с электрофильтров в смеси не целесообразно увеличивать более 50% по весу.

По проекту керамзитового завода пыли с электрофильтров должно быть около 2% от веса перерабатываемой глины. Длительные наблюдения показали, что при использовании, например, глин Стойленского карьера, реальное среднее содержание пыли составляет около 4%, хотя в отдельные короткие периоды оно может снижаться до 2% или повышаться до 6% и даже до 8%.

Пыль с электрофильтров является тонкодисперсным и сильно пылящим порошком, частицы которого электрически заряжены. Имеются сведения об использовании пыли с электрофильтров в качестве удобрений в сельском хозяйстве, для посыпания дорог в зимнее время, в качестве добавки при производстве силикатного кирпича, но основная ее масса смешивается с водой и попадает в отвалы, где благополучно высыхает и начинает пылить, нанося большой вред окружающей среде. Так как пыль с электрофильтров относится к IV классу опасности, то приходится вносить значительные налоговые выплаты за выброс опасных отходов. Даже небольшой керамзитовый завод, перерабатывающий в год около 100 тыс.т. глины, получает около 3-4 тыс.т. пыли с электрофильтров. При этом налоговые выплаты превышают 1,5 млн. рублей.

При использовании пыли с электрофильтров в качестве неорганической добавки к смеси для производства керамзита обеспечивается более полная утилизация вредных отходов керамзитового производства. При этом улучшается экология окружающей среды, снижается расход глинистого сырья, что позволяет, в свою очередь, увеличить объем и снизить себестоимость производимого керамзита. Так, годовая экономия только на добыче и перевозке глины с карьера на завод составит более 120 тысяч рублей в год.

Для уменьшения вреда здоровью персонала керамзитового завода предлагается способ введения пыли с электрофильтров в смесь для производства керамзита. При этом способе сухая пыль с электрофильтров загружается из бункера-накопителя электрофильтра по гибкому рукаву в работающий миксер, заполненный водой, тщательно перемешивается, подается в глинозапасник и распределяется по поверхности глины. Подача пыли с водой в глинозапасник может осуществляться по трубопроводу при помощи центробежного насоса.

Как показали эксперименты, подача воды в смеситель после загрузки пыли приводит к ряду нежелательных эффектов: увеличенная запыленность атмосферы в зоне загрузки, перегрузка привода миксера в момент включения и другие. Подача воды в процессе загрузки пыли требует специальных конструкций загрузочных устройств.

При реализации этого способа был реализован весьма эффективный вариант использования, в качестве миксера и устройства доставки пыли с водой в глинозапасник, строительного автобетоносмесителя.

Доставка глины в глинозапасник осуществляется из забоя, расположенного невдалеке Стойленского карьера, поэтому естественная влажность поступающей в течение года глины довольно стабильная и находится в диапазоне 19-21%. Довольно редко глина бывает более сухой или более влажной.

При подаче глины из запасника в глиносмеситель ее влажность должна составлять 30-50%, а это значит, что глину необходимо в глинозапаснике увлажнять.

Операцию увлажнения глины целесообразно совместить с операцией введения неорганической добавки. Опыт показывает, что если вода в миксере составляет не менее 12% от объема пыли, то пыль связывается водой и перестает пылить. Опыт также показывает, что верхняя граница содержания воды в смеси с пылью электрофильтров, при поступлении в глинозапасник более сухой глины из карьера, не должна превышать 50%.

В обычных условиях и при обычной влажности поступающей в глинозапасник глины содержание воды в миксере должно составлять 25-35% от объема пыли с электрофильтров.

1. Смесь для производства керамзита, включающая вспучивающуюся глину, неорганические добавки, органические добавки и воду, отличающаяся тем, что в качестве неорганической добавки вводится пыль с электрофильтров, полученная при очистке газов, отходящих при обжиге керамзита.

2. Смесь по п.1, отличающаяся тем, что пыль с электрофильтров составляет до 50% по весу.

3. Смесь по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что пыль с электрофильтров составляет 2-5% по весу.

4. Способ введения добавки в смесь для производства керамзита, отличающийся тем, что пыль с электрофильтров загружается из бункера-накопителя электрофильтра в работающий миксер, заполненный водой, тщательно перемешивается, подается в глинозапасник и распределяется по поверхности глины.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что в качестве миксера используется автобетоносмеситель.

6. Способ по п.4, отличающийся тем, что пыль с электрофильтров в смеси с водой подается в процессе увлажнения глины в глинозапаснике.

7. Способ по пп.4 и 6, отличающийся тем, что вода в миксере составляет 12-50% от объема пыли с электрофильтров.

8. Способ по пп.6 и 7, отличающийся тем, что вода в миксере составляет 25-35% от объема пыли с электрофильтров.