Сырьевая смесь для изготовления керамзита

 

Сущность изобретения: сырьевая смесь для изготовления керамзита содержит, мас.%: глинистое сырье 94-95; осадок после биологической очистки бытовых сточных вод, содержащий окислы железа и углерод 5-6. Характеристика керамзита: плотность гранул 0,472-0,480 г/см³, коэффициент вспучивания 3,6-3,7. 1 табл.

Изобретение относится к технологии производства керамзитового гравия и может быть использовано при утилизации осадков сточных вод после биологической очистки.

В процессе получения керамзитового гравия в шихты вводят специальные добавки искусственного происхождения, органического, минерального или органо-минерального. Обычно это отходы производства технический лигносульфонат, скоп [1] глицериновый гудрон жировых комбинатов пищевой промышленности [2] глиежи, шахтная порода и органощелочная добавка [3] отходы нефтехимии [4 и 5] отходы производства полиэтилена [6] антибиотиков [7] и мясокомбинатов [8] Применение этих добавок обеспечивает некоторое снижение насыпной плотности керамзита, однако не всегда обеспечивается плотность готового продукта.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является сырьевая смесь, включающая глинистое сырье, активный ил сточных вод и бокситовую добавку [9] Однако указанная смесь не обеспечивает достаточных снижений насыпной плотности.

Целью изобретения является снижение насыпной плотности.

Поставленная цель достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления керамзита, включающая глинистое сырье и органо-минеральную добавку, содержит в качестве добавок осадок бытовых сточных вод после биологической очистки при следующем соотношении компонентов, мас. Глинистое сырье 95.94 Осадок бытовых сточных вод после биологической очистки 5.6 Осадок бытовых сточных вод представляет собой смесь осадка из первичных отстойников и активного ила из илоуплотнителя. Осадок бытовых сточных вод содержит, мас. 57,5% органические соединения 57,5 в том числе общий углерод 27, жирные кислоты 2,4% органический азот 1,81, минеральные компоненты 42,5% в том числе минеральный азот (нитратного и аммонийного) 0,29; фосфор общий(Р₂О₅) 13; калий общий (К₂О) 0,46; железо 78,59% хром 4,92; никель 0,45; кадмий 0,05; медь 2,88; цинк 7,03; марганец 2,96; кобальт 0,07; свинец 1,00; Смесь глины с осадком направляется в печь для обжига.

После завершения процесса спекания начинается взаимодействие между окисью железа и твердым углеродом, содержащимся в осадке, и образование в закрытых порах избыточного давления за счет выделения окиси углерода. Вследствие этого происходит рост гранулы изнутри, ее хорошее вспучивание.

Взаимодействие твердого углерода осадка с оксидом железа происходит по реакции 3Fe₂O₃+C=2Fe₃O₄+ CO Заявляемый состав сырьевой смеси улучшает свойства керамзита снижает насыпную плотность, что позволяет сделать вывод с соответствии заявляемого решения критерию "существенные отличия".

В таблице представлены результаты экспериментальной проверки заявляемого состава в сравнении с прототипом.

Химический состав пробы сырья без осадка удовлетворяет требованиям ОСТ 21-79-88.

По содержанию тонкодисперсных фракций размером менее 1 мм глинистое сырье относится к среднедисперсному (46,64%), по числу пластичности (26,5%) к высокопластичному сырью, по содержанию оксида алюминия (15,75%) к группе полукислого, по показателю огнеупорности (1210^оС) к легкоплавкому. Содержание свободного кремнезема (29,20%) и оксида кальция (5,25%) находится на верхнем пределе допустимого стандартом. Подготовка проб с добавками осадка и их испытание осуществлялось по ГОСТ 25264-82. Температура предварительной тепловой подготовки глинистого сырья с добавками осадка составляет 300^оС с выдержкой 20 мин.

Из представленной таблицы следует, что сырьевая смесь предлагаемого состава обеспечивает значительное снижение объемной плотности керамзитового гравия и увеличение коэффициента вспучивания. Использование изобретения позволит повысить качество продукта за счет снижения его плотности.

Формула изобретения

СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМЗИТА, включающая глинистое сырье и органоминеральную добавку, отличающаяся тем, что она содержит в качестве добавки осадок после биологической очистки бытовых сточных вод, содержащий окислы железа и углерод, при следующем соотношении компонентов, мас.

Глинистое сырье 94 95 Осадок после биологической очистки бытовых сточных вод, содержащий окислы железа и углерод 5 6

РИСУНКИ

Рисунок 1