Basic HTML Version
7
jsou podobné výzkumy zatím zcela ojedinělé [10], [11].
V Egyptě [1] byly posuzovány tavicí schopnosti dvou druhů
granitových odprašků ve směsi s jílem. Růst podílu granito-
vých odprašků v surovinové směsi vedl k rychlejšímu slinutí
střepu během výpalu – nulové nasákavosti střepu bylo
dosaženo již při teplotě výpalu 1100 °C při použití 100 %
granitových odprašků.
V Indii [2] byl použit elektrárenský popílek (90,9 % hm.
pod 50
µ
m) ve směsi s mramorovými odprašky
(74,4 % hm. pod 50
µ
m) a jílem s cílem nalezení vhodné
směsi pro výrobu pórovinových obkládaček BIII.
V Portugalsku [3] byl vysloven závěr, že odprašky vznikající
při zpracování mramoru a žuly lze s úspěchem využít jako
přídavek ke standardní surovinové směsi pro výrobu kera-
mických obkladových prvků. Tento přidávaný mramorový
a žulový prach (vznikající při zpracování dekorativních
kamenů) zlepšuje výsledné vlastnosti pálených keramic-
kých střepů i při nižší vypalovací teplotě, než je běžná
v případě použití surovinových směsí bez přídavku zkouše-
ných odprašků.
Ve Španělsku [4], [5] se výzkum zaměřil na možnost využití
odpadních surovin vznikajících při zpracování a úpravě
(řezání, drcení, leštění) mramoru. Odpad se v podstatě
skládal z kalcitu a dolomitu a menšího množství jiných
minerálů, podle druhu zpracovávané horniny. Velikost čás-
tic použitých odpadů je stejná nebo dokonce menší než je
velikost částic běžných mikromletých vápenců, které se
v keramické výrobě používají. Výzkum potvrdil možnost
recyklace těchto odpadních surovin přímo, jako přírodní
suroviny pro výrobu obkladaček s minimálním nárokem na
jejich úpravu.
V Portugalsku [6] byla posuzována možnost použití břidlič-
ných odprašků (50 – 60 % SiO
2
, 20 – 25 % Al
2
O
3
, mine-
ralogicky křemen, hematit, chlorit a muskovit), pro výrobu
za sucha lisovaných keramických dlaždic a střešních tašek.
Přítomnost vysokého množství skelné fáze ve vypáleném
střepu je důsledkem použití právě břidličného odpadu. Ten
také zapříčiňuje lepší fyzikálně-mechanické parametry, než
kterých je možné dosáhnout při výrobě dlaždic z běžných
surovin.
V Brazílii [7] byly zkoušeny žulové a mramorové kaly
(10 – 50 %) ve směsi s jílem. Po výpalu na 950 – 1150 °C
byly potvrzeny tavící schopnosti odpadů mající schopnost
snížit teplotu slinutí jílu.
Portugalská případová studie [8] potvrdila, že granitové
kaly lze úspěšně použít jako náhradu standardně používa-
ného taviva – živců ve střepu slinutých dlaždic. Optimální
surovinová směs s nejnižší nasákavostí při teplotě výpalu
1200 °C obsahovala 50 % jílu, 25 % živce a 25 % kalu.
Stejné výsledky přinesla i obdobná práce v Brazílii [9] posu-
zující využitelnost žulových odprašků v množství 0 – 40 %
v cihlářství při teplotě výpalu 970 °C. I zde vystupují žulové
odprašky jako tavivo, což je vzhledem k nízké vypalovací
teplotě pozoruhodné.
Článek představuje případovou studii využití kalu, který
vzniká během procesu praní kameniva (moravská droba)
v lomu Výkleky, jako jediné suroviny pro výrobu za sucha
lisovaných keramických střepů. Ty jsou typické například
pro keramické obkladové prvky skupiny B podle ČSN EN
14411. Cílem článku je přinést souhrn vlastností výsušku
a vypáleného střepu v závislosti na teplotě výpalu v porov-
nání s parametry střepu, který byl vyroben z průmyslově
připraveného rozprachového granulátu pro výrobu za
sucha lisovaných keramických obkladových prvků skupiny
BIII podle ČSN EN 14411.
2. Metodika práce a vlastnosti použitých surovin
Použitý kal, který představuje jemnozrnný produkt vznikají-
cí během praní drceného kameniva (moravská droba) frak-
ce 0 – 4 mm v lomu u obce Výkleky u Přerova. Ročně tento
lom vyprodukuje přibližně 10000 tun tohoto odpadu
v závislosti na poptávce po praném kamenivu. Pro porov-
nání výsledků byly připraveny zkušební vzorky z rozpracho-
vého granulátu průmyslově připraveného pro výrobu za
sucha lisovaných keramických obkládaček skupiny BIII pod-
le ČSN EN 14411. Sítový rozbor plavením na sítě
0,063 mm (R
0,063
v tab. 1) prokázal, že granulometrie obou
srovnávaných surovin vykazuje téměř shodné parametry
a že kal z lomu Výkleky například odpovídá požadavkům
kladeným na zrnitost surovinové směsi pro výrobu za sucha
lisovaných keramických obkladových prvků [12]. Stejně tak
chemické (tab. 2) a mineralogické složení (obr. 2) obou
surovin je velmi blízké. Zásadní rozdíl je pouze v obsahu
dolomitu, který je součástí průmyslově připraveného gra-
nulátu a který zvyšuje obsah CaO v rozprachovém granulá-
tu v porovnání se srovnávaným kalem. Srovnatelný obsah
MgO v obou surovinách je dán na straně rozprachového
granulátu obsahem dolomitu, v kalu Výkleky byl RTG
difrakční analýzou detekován brucit Mg(OH)
2
.Vyšší podíl
Na
2
O v posuzovaném kalu lze přisoudit obsahu sodného
živce (albit), kal také obsahuje mimo kaolinitu i další typy
jílových minerálů (zej. montmorillonit) v porovnání s roz-
prachovým granulátem. Výrazně vyšší obsah Fe
2
O
3
(tab. 2)
v kalu předpokládá vznik barevného střepu po výpalu
a může přinést problémy během rychlovýpalu střepu (nadý-
mání) při vyšších vypalovacích teplotách.
Zkouškou sorpce metylenové modře (hodnota MBI podle
ASTM C837-09 v tab. 1) byla potvrzena nižší plastičnost
kalu Výkleky v porovnání s rozprachovým granulátem, což
je vzhledem k mineralogickému složení (obr. 2) i granulo-
metrii (podíl jíloviny v tab. 1) překvapivé. Lze se domnívat,
že část jíloviny (frakce 0 – 2 mm) v kalu je tvořena neplas-
tickými podíly horniny (živce, křemen, slídy).
R
0,063
[%]
Podíl zrn o velikosti
MBI
1)
0-2
µ
m 2-20
µ
m 20-63
µ
m
[ml/g]
Granulát
3,5
18,2
22,1
59,7
5,1
Kal Výkleky
2,1
27,6
39,0
33,4
2,9
1)
Koncentrace roztoku metylenové modře 0,01 M
Tab. 1
Síťový rozbor plavením na sítě 0,063mm (R
0,063
) a sedimentační analýza
Keramický zpravodaj 27 (1) (2011)