Из чего делают керамзит?

Керамзит производят из глины, путём её нагревания до определённой температуры. Материал вспучивается (увеличивается в объеме) и образуются гранулы различного размера. На этом данную статью можно было бы закончить, если бы не некоторые нюансы, о которых и пойдёт речь.

Разновидности исходного материала и требования к сырью

Наиболее распространённое сырьё — осадочные глинистые породы. Их добывают на карьерах открытым способом. Глиной называют породы, в составе которых содержится более 30 % глинистого вещества, частицы которого размером меньше 0.005 мм. Учитывая определённые требования к температурным условиям для каждого из этапов, на предприятиях обустраивают глинозапасник, в котором хранят материал. В том числе, чтобы избежать его замораживания. Объём помещения, как правило, рассчитывается с учётом непрерывного производства в течение нескольких недель.

Кроме того, сырье для керамзита получают из камнеподобных глинистых пород — аргиллитов и глинистых сланцев. Последние относятся к группе метаморфических пород, образовавшихся под воздействием давления и температуры.

Наиболее подходящее сырьё для производства керамзита — гидрослюдистое и монтморрилонитовое.

Полученное тем или иным способом, сырьё — насыщенный по минералогическому составу материал. В нем могут содержаться полевые шпаты, органические и железистые примеси, карбонаты.

Возможность производства керамзита зависит от содержания кварца в составе. При условии, что его доля меньше или равна 30 %. При этом общее содержание кремнезёма допускается в пределах 70 %. Также техпроцесс предполагает наличие в материале до 10 % оксидов железа и от 12 до 20 % — глинозёма.

Ключевые характеристики для производства керамзита

Наличие сырья — только половина дела. Чтобы получить качественный керамзит, необходимо учесть и подтвердить в полученном материале несколько важных для техпроцесса особенностей.

Коэффициент вспучивания

Пригодность сырья возможно определить только в лаборатории. В ходе тестов выявляют предрасположенность материала к вспучиванию при воздействии высоких температур от 1050 до 1250 градусов.

Во время вспучивания, глина переходит в гидропластичное состояние, а в результате химических реакций выделяются газы. Конечный материал должен обладать ячеистой структурой с равномерно распределёнными закрытыми порами.

При недостаточном коэффициенте вспучивания, возможны добавки в виде алунита или перлита, синтетических или органических веществ, а также железистых составов. Использование добавок может повысить коэффициент в 2−3 раза, а также положительно сказаться на прочностных характеристиках полученного впоследствии керамзита. Кроме того, добавки дают возможность использования местного материала, влияя на его характеристики, вместо разработки новых отдалённых месторождений.

Легкоплавкость

Легкоплавкость важна для технологического процесса, поскольку несмотря на различия в характеристиках материалов, оболочка гранул может расплавиться. К этому приводит превышение предельной температуры обжига, из-за чего керамзитовые гранулы склеиваются, тем самым снижая выход готовой продукции.

Интервал вспучивания

Интервалом вспучивания называют разницу между предельной и начальной температурами обжига сырья. Предпочтительно, данный показатель должен превышать 50 градусов, поскольку поддерживать постоянную температуру в печи — тяжело выполнимая задача. Начальной температурой обжига считается та, при которой получаются керамзитовые гранулы плотностью 0.95 г/см3.

Исследования методов производства керамзита с добавками продолжаются и приводят к дополнению техпроцесса отходами из других областей. Такой подход, в конечном счёте, приводит к снижению выбросов в окружающую среду и более эффективному использованию доступных ресурсов.