.png)
.png)
Email this article 
Open Access
Subscription Access
The effect of burnt nickel-skeletal catalyst man-made raw materials on the сaracteristics of acid-resistant materials
https://doi.org/10.17073/1683-4518-2024-4-44-53
Abstract
Studies have shown that samples from HCI (the clay part of the tails of gravity of zircon-ilmenite ores), fired at a temperature of 1300 °C, do not meet the requirements of GOST for acid resistance. The introduction of a nickel-skeletal catalyst into the ceramic mass of man-made raw materials in an amount of 40 % reduces the number of plasticity, as with chamotte from 22 to 11 is considered optimal. The use of an optimal amount of man-made raw materials in the production of acid resistant materials makes it possible to obtain products with high physical, mechanical and chemical properties at a firing temperature of 1300 °C, as it contributes to the appearance of new refractory minerals on the diffractogram: corundum, mayenite (12CaO·7Al2O3) and alumomagnesia spinel (MgO·Al2O3), which significantly they improve the technical performance of acid-resistant materials. The presence of the optimal composition of the above minerals in the samples is also confirmed by IR spectra.
About the Author
V. Z. AbdrakhimovRussian Federation
References
1. Хлыстов, А. И. Повышение эффективности и улучшение качества огнеупорных футеровочных материалов / А. И. Хлыстов. ― Самара : Самарский гос. архитектурно-строительный ун-т, 2004. ― 134 с.
2. Хлыстов, А. И. Перспективное использование глиноземсодержащих отходов промышленности в производстве жаростойких бетонов / А. И. Хлыстов, С. В. Соколова, М. Н. Баранова [и др.] // Экология и промышленность России. ― 2021. ― Т. 25, № 7. ― С. 8‒12.
3. Дубовник, О. Л. Реформа европейского законодательства об отходах / О. Л. Дубовник // Российское право : образование, практика, наука. ― 2005. ― № 5. ― С. 80‒84.
4. Арбузова, Т. Б. Стройматериалы из промышленных отходов / Т. Б. Арбузова, В. А. Шабанов, С. Ф. Коренькова, Н. Г. Чумаченко. ― Самара : Самарское книжное обозрение, 1993. ― 96 с.
5. Абдрахимов, В. З. Рециклинг отходов энергетики цветной металлургии в производстве керамического кирпича способствует экологической безопасности биосферы / В. З. Абдрахимов // Биосферная совместимость: человек, регион, технологии. ― 2019. ― № 3. ― С. 71‒80. DOI: 10.21869/23-11-1518-2019-27-3-71-80.
6. Шлыков, С. А. Промышленный катализ. Теория и прикладные каталитические процессы / С. А. Шлыков, Н. Ю. Шаронов О. В. Лефедова. ― Иваново : Ивановский гос. химико-технол. ун-т, 2018. ― 100 с.
7. Крылов, О. В. Гетерогенный катализ : уч. пособие для вузов / О. В. Крылов. ― М. : Академкнига, 2004. ― 679 с.
8. Леонова, М. В. Методы восстановления в органическом синтезе / М. В. Леонова, Ю. Н. Климочкин. ― Самара : Самарский гос. техн. ун-т, 2012. ― 111 с.
9. Abdrakhimova, E. S. Effect of nanotechnogenic high-alumina raw materials on the physical and mechanical parameters and phase composition of acid-resistant materials / E. S. Abdrakhimova, V. Z. Abdrakhimov // Refract. Ind. Ceram. ― 2022. ― Vol. 62, № 4. ― Р. 475‒482. https://doi.org/10.1007/s11148-021-00628-y.
10. Abdrakhimov, V. Z. Use of burnt sludge as chamotte and its influence on the phase composition of acid-resistant materials / V. Z. Abdrakhimov, E. S. Abdrakhimova // Refract. Ind. Ceram. ― 2022. ― Vol. 63, № 2. ― Р. 169‒173. https://doi.org/10.1007/s11148-022-00701-0.
11. Abdrakhimova, E. S. Use of Western Kazakhstan raw materials for producing acid-resistant materials / E. S. Abdrakhimova, V. Z. Abdrakhimov // Refract. Ind. Ceram. ― 2023. ― Vol. 63, № 6. ― Р. 642‒648. https://doi.org/10.1007/s11148-023-00784-3.
12. Абдрахимова, Е. С. Исследование структурно-реологических показателей керамических масс на основе отходов цветной металлургии с применением регрессионного анализа / Е. С. Абдрахимова // Новые огнеупоры. ― 2024. ― № 2. ― С. 48‒61.
13. Абдрахимова, Е. С. Глинистая часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд ― сырье для производства керамических материалов / Е. С. Абдрахимова, В. З. Абдрахимов, Д. В. Абдрахимов, А. В. Абдрахимов // Огнеупоры и техническая керамика. ― 2005. ― № 5. ― С. 38‒42.
14. Абдрахимов, В. З. Влияние золошлака на сушку керамического образца на основе отхода цветной металлургии / В. З. Абдрахимов, Д. В. Абдрахимов // Новые огнеупоры. ― 2023. ― № 11. ― С. 47‒51.
15. Abdrakhimov, V. Z. Use of aluminum-containing waste in production of ceramic materials for various purposes / V. Z. Abdrakhimov // Refract. Ind. Ceram. ― 2013. ― Vol. 54, № 1. ― P. 7‒16. https://doi.org/10.1007/s11148-013-9540-8.
16. Abdrakhimov, V. Z. Study of phase composition of ceramic materials based on nonferrous metallurgy, chemical, and petrochemical industry aluminum-containing waste / V. Z. Abdrakhimov, E. S. Abdrakhimova // Refract. Ind. Ceram. ― 2015. ― Vol. 56, № 1. ― Р. 5‒10. https://doi.org/10.1007/s11148-015-9773-9.
17. Абдрахимова, Е. С. Физико-химические процессы при обжиге кислотоупоров / Е. С. Абдрахимова, В. З. Абдрахимов. ― СПб. : Недра, 2003. ― 273 с.
18. Pletnev, P. M. Mullite-corundum materials based on mullite binder resistant to high-temperature deformation / P. M. Pletnev, V. M. Pogrebenkov, V. I. Vereshchagin, D. S. Tyl’kin // Refract. Ind. Ceram. ― 2017. ― Vol. 58, № 6. ― Р. 618‒625. https://doi.org/10.1007/s11148-018-0156-x.
19. Абдрахимова, Е. С. Основы технической керамики / Е. С. Абдрахимова, В. З. Абдрахимов. ― Усть-Каменогорск : Восточно-Казахстанский гос. техн. ун-т, 2001. ― 161 с.
20. Пащенко, А. А. Физическая химия силикатов / А. А. Пащенко. –― Киев : Высшая школа, 1977. ― 383 с.
21. Куколев, Г. В. Химия кремния и физхимия силикатов / Г. В. Куколев. ― М. : Высшая школа, 1966. ― 250 с.
22. Логвинков, С. М. Муллит и соединение группы силлиманита в технологии керамики и огнеупоров / С. М. Логвинков, Н. А. Остапенко, Г. Н. Шабанова [и др.] // Вестник НТУ «ХПИ». ― 2017. ― № 49. ― С. 39‒48.
23. Яроцкая, Е. Г. Муллит и его изоморфные замещения / Е. Г. Яроцкая, П. П. Федоров // Конденсированные среды и межфазовые границы. ― 2018. ― Т. 20, № 4. ― С. 537‒544.
24. Луханин, М. В. Влияние природы алюминийсодержащего соединения и механической активации смесей с каолином на синтез муллита / М. В. Луханин, Е. Г. Аввакумов, С. И. Павленко [и др.] // Изв. вузов. Черная металлургия. ― 2006. ― № 6. ― С. 61, 62.
25. Павлов, В. Ф. Особенности превращения кремнезема, содержащегося в глинах / В. Ф. Павлов // Тр. ин-та «НИИстройкерамики». ― 1973. ― Вып. 38. ― С. 3‒11.
26. Павлов, В. Ф. Физико-химические основы обжига изделий строительной керамики / В. Ф. Павлов. ― М. : Стройиздат, 1977. ― 272 с.
27. Павлов, В. Ф. Роль оксида железа в формировании структуры кислотоупорного фарфора / В. Ф. Павлов, И. В. Мещерякова // Тр. ин-та НИИстройкерамики. Научные исследования в области механизации технологических процессов, разработки новых составов масс и глазурей. ― 1982. ― С. 48‒56.
28. Павлов, В. Ф. Влияние добавки железосодержащих легкоплавких глин на изменение фазового состава и свойств кислотоупоров / В. Ф. Павлов, И. В. Мещерякова // Тр. ин-та «НИИстройкерамики». Совершенствование технологии в производстве строительной керамики. ― 1981. ― С. 109‒115.
29. Павлов, В. Ф. Влияние состава и строения жидкой фазы керамических масс на формирование структуры изделий из них при обжиге / В. Ф. Павлов // Тр. ин-та НИИстройкерамики. ― 1977. ― Вып. 42. ― С. 123‒154.
30. Тюлькин, Д. С. Характеристики отечественного сырья для производства термостойких высокотемпературных корундомуллитовых огнеупоров / Д. С. Тюлькин, П. М. Плетнев // Сборник научных трудов Международной конференции «Стройсиб 2016»: ресурсы и ресурсосберегающие технологии в материаловедении. ― Новосибирск, 2016. ― С. 204‒209.
31. Хисматуллин, Р. Ф. Диаграмма состояния системы Al2О3‒SiO2 / Р. Ф. Хисматуллин // Теория и практика современной науки. ― 2017. ― № 2. ― С. 625‒629.
32. Кащеев, И. Д. Свойства и применение огнеупоров / И. Д. Кащеев. ― М. : Теплотехник, 2004. ― 352 с.
33. Рыщенко, А. С. Муллитокорундовые огнеупоры на основе синтезированного высокоглиноземистого шамота / А. С. Рыщенко, Т. Д. Рыщенко, Я. Н. Питак // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. ― 2011. ― № 6. ― С. 64‒68.
34. Толкачева, А. С. Получение плотной керамики однофазного майенита (Са12Аl14О32)О / А. С. Толкачева, С. Н. Шкерин, С. В. Плаксин [и др.] // Журнал прикладной химии. ― 2011. ― Т. 84, № 6. ― С. 881‒886.
35. Толкачева, А. С. Фазовый переход в майените Са12Аl14О33 / А. С. Толкачева, С. Н. Шкерин, И. В. Корзун [и др.] // Журнал неорганической химии. ― 2012. ― Т. 57, № 7. ― С. 1089‒1093.
36. Kashcheev, I. D. Spinel production / I. D. Kashcheev, K. G. Zemlyanoi // Refract. Ind. Ceram. ― 2017. ― Vol. 58, № 2. ― Р. 162‒168. https://doi.org/10.1007/s11148-017-0074-3.
37. Васин, А. А. Структуро- и фазообразование порошков в микросфере алюмомагнезиальной шпинели с использованием метода химического диспергирования алюминий-магниевых сплавов с повышенным содержанием магния / А. А. Васин, М. В. Корнюшин, А. Ю. Омаров, С. С. Марченко // Оригинальные исследования (ОРИС). ― 2019. ― №12. ― С. 5‒17.
Supplementary files
For citation: Abdrakhimov V.Z. The effect of burnt nickel-skeletal catalyst man-made raw materials on the сaracteristics of acid-resistant materials. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2024;(4):44-53. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2024-4-44-53
Refbacks
- There are currently no refbacks.