Результат интеллектуальной деятельности: СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДЕКОРАТИВНО-ОБЛИЦОВОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к области получения декоративно-облицовочных материалов, в частности марблита черного цвета.

Известны составы шихт для получения марблита, недостатками данных составов является высокая температура варки шихты и невысокое качество полученных изделий.

Наиболее близким решением к предлагаемому составу шихты является шихта для получения марблита черного цвета, Патент РФ №2578233, включающая кристаллические сланцы, соду и мел при следующем соотношении компонентов, масс. %: 80: 17,5: 2,5 соответственно.

Недостатком данного состава шихты является значительные энергозатраты за счет высокой температуры варки и относительно невысокое качество конечного продукта.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение энергозатрат при производстве марблита черного цвета и повышение его качества.

Технический результат достигается тем, что состав для получения декоративно-облицовочного материала - марблита черного цвета включает соду и мел, причем в состав для получения декоративно-облицовочного материала - марблита черного цвета дополнительно вводят отходы обогащения железистых кварцитов Курской магнитной аномалии (КМА) и колеманит при следующем соотношении компонентов (масс. %): отходы обогащения железистых кварцитов КМА 75,0; колеманит 5,0; сода 17,5 и мела 2,5 соответственно.

Предложенный состав шихты отличается от прототипа тем, что в состав для получения декоративно-облицовочного материала - марблита черного цвета дополнительно вводят отходы обогащения железистых кварцитов Курской магнитной аномалии (КМА) и колеманит при следующем соотношении компонентов (масс. %): отходы обогащения железистых кварцитов КМА 75,0; колеманит 5,0; сода 17,5 и мела 2,5 соответственно.

Отходы обогащения железистых кварцитов КМА имеют в своем составе значительное количество оксидов железа, которые окрашивают марблит в черный цвет и существенно снижают температуру варки. Колеманит в своем составе имеет оксиды бора и кальция. В процессе варки марблита при 500°С колеманит образует кальций-боратный расплав, который интенсифицирует процесс плавления тугоплавких оксидов кремния и алюминия в составе отходов обогащения железистых кварцитов КМА и снижает температуру варки марблита черного цвета. Оксид бора в составе марблита повышает прочность и термостойкость марблита черного цвета.

Сопоставительный анализ показателей качества и условий варки марблита черного цвета известной и предлагаемой шихты представлен в таблице 1.

Определены оптимальные составы шихты, которые представлены в таблице 2.

Проведенный анализ известных способов получения марблита черного цвета позволяет сделать заключение о соответствии заявляемого объекта критерию «новизна».

Пример:

В качестве исходных материалов применяли: отходы обогащения железистых кварцитов КМА известного химического состава (масс. %): Fe общ. =11,34; FeO=7,90; SiO₂=65,02; Al₂O₃=2,21; СаО=2,70; MgO=4,97; S=0,192; Р=0,148; K₂O=0,60; Na_O=0,90; CO₂=3,54; TiO₂=0,245; П.П.П.=5,20. (Бессмертный B.C., Здоренко Н.М., Макаров А.В., Бондареико М.А., Кочурин Д.В., Воронцов В.М., Черкасов А.В. Плазменная технология получения стекломикрошариков на основе отходов обогащения железистых кварцитов КМА // Стекло и керамика. 2021. №7. С. 17-27); колеманит, масс. %: B₂O₃ - 36,5;СаО - 23,5; SiO₂ - 5,7; MgO - 2,6; Al₂O₃ - 0,35; Na₂O - 0,3; Fe₂O₃ - 0,05; п.п. п. - 31,0 (Бессмертный В.С., Бондаренко М.А., Здоренко Н.М., Платов Ю.Т., Платова Р.А., Изотова И.А. композиционный стеклокристаллический материал на основе стеклобоя и колеманита // Материаловедение. №4. 2022. С. 27-34), соду (ГОСТ 10689); мел (ТУ 21-41-61).

Исходные компоненты измельчали и рассевали на ситах. Готовили состав на 100 кг шихты. Компоненты состава усредняли в лопастном лабораторном смесителе в течение 15 минут. Марблит черного цвета из приготовленного состава варили при температуре, указанной в таблице 2, в печи с силитовыми нагревателями с выдержкой при максимальной температуре 1,5 часа с последующим отжигом при 560 С.

Прочность на изгиб, термическую стойкость и химическую устойчивость определяли по стандартным методикам.