Вестник МГТУ. 2015, №1.

В современных условиях для удовлетворения требований строительства ограждающих конструкций (в чердачных, подвальных перекрытиях) появилась востребованность в создании и применении гранулированного теплоизоляционного материала, исходным сырьем для которого может служить микрокремнезем техногенного происхождения. Так, большое количество работ посвящено получению зернистого пеносиликата путем приготовления жидкостекольной композиции, гранулирования и последующей термообработки гранул. Учитывая образование большого количества техногенных продуктов и необходимость минимизации их влияния на окружающую среду, целью данной работы являлось исследование возможности получения керамической волластонитсодержащей матрицы, пористого наполнителя и композиционных материалов на основе микрокремнезема. Суворова О.В. и др. Теплоизоляционные материалы... 2. Получение волластонитсодержащей керамической матрицы При получении керамической матрицы использовалась технологическая проба кремнеземсодержащего продукта (МК) кислотной переработки нефелина с опытной установки "Глинозем", действующей на ОАО "Апатит". Продукт представляет собой в основном аморфный микрокремнезем. В качестве кальцийсодержащего компонента для получения волластонита, а также для интенсификации процесса жидкофазного спекания использовались карбонатиты (КБ) Ковдорского массива, а с целью удешевления конечного продукта - хвосты обогащения апатито-магнетитовых руд (КО) рудника "Железный" (г. Ковдор). Наличие большого количества щелочного компонента в апатито­ нефелиновых отходах (АНХ) дало возможность использования их при получении керамических материалов с целью снижения температуры обжига и улучшения спекания масс. Для регулирования свойств жидкостекольной композиции и улучшения показателей качества пористого наполнителя использовалась алюмосиликатная добавка в виде золошлаковой смеси (ЗШС) Апатитской ТЭЦ. Химический состав сырья приведен в табл. 1. Таблица 1. Химический состав сырьевых материалов Компоненты Содержание, мас.% SiO2 TiO2 А120 з Fe3O4 CaO MgO P2O5 R2O О О МК 93.1 1.0 0.7 0.8 0.9 - - 1.2 - ЗШС 53.0 1.2 18.0 14.6 2.5 2.4 0.2 3.5 0.4 АНХ 35.5 4.7 16.6 9.6 9.1 1.2 4.1 14.8 - КБ 0.1 0.1 0.8 1.0 50.9 0.8 1.0 0.2 43.2 КО 17.1 0.3 2.4 14.8 20.7 22.9 4.5 1.3 14.2 Керамические материалы получали методом полусухого прессования. Предварительно измельченные сырьевые материалы смешивали в соотношениях, указанных в табл. 2. Как известно, чем более мелкодисперсен и гомогенен материал, тем ближе керамический спек к равновесному состоянию. Смесь тщательно гомогенизировали, смачивали до оптимальной влажности и формовали прессованием при удельном давлении 20 МПа. В качестве временной связки для придания прочности сырцу использовали сульфитно-спиртовую барду. После сушки при 100 °C образцы обжигали при температурах 900-1 150 °C с изотермической выдержкой 1час. Таблица 2. Составы керамических масс Состав Компонснты~~~~~~^^ Содержание, мас.% 1 2 3 4 5 МК 20 40 60 60 40 АНХ 40 30 20 30 30 КО 40 30 20 10 - КБ - - - - 30 Полученные указанным способом керамические материалы были испытаны по стандартным методикам. Образцы испытывали на прочность при сжатии, определяли среднюю плотность, пористость, усадку. Для некоторых образцов определяли предел прочности при изгибе, водопоглощение и морозостойкость. На рис. 1 представлены результаты испытаний на прочность при сжатии и зависимость огневой усадки образцов керамики от температуры обжига. 150