Гипсовое вяжущее

 

ГИПСОВОЕ ВЯЖУЩЕЕ, включающее с4.-пол у гидра т сульфата кальция и воду, отличающееся тем, что, с целью уменьшения сроков схватывания и повьппения прочности, оно содержит дополнительно продукт нейтрализации азотно-плавиковых травильных растворов при следующем соот ношении компонентов, мас.%: oL -Полугидрат 37,5-43,5 сульфата кальция Продукт нейтрализации азотноплавиковых травильных 23,8-32,4 растворов Остальное Вода (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ ИОВА

РЕСПУБЛИН заю С 04 В 1 09

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fIO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Вода

Остальное (21) 3444979/29-33 (22) 21.05.82 (46) 23.09.84. Бюл. У 35 (72) В.И. Гашкова, Е.И. Савинкова, В.Н. Десятник, В.Н. Загвоздина, Л.Е. Захарова и Т.Н. Каланда (71) Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.M. Кирова (53) 666.972(088. 8) (56) 1. Переработка отходов фосфогипса для получения строительных изделий. — "Строительные материалы и силикатная промышленность", 1981, 22, 6-8.

2, Авторское свидетельство СССР

В 688466, кл. С 04 В 11/02, 1979 (прототип).

„БО„,. 1114643 А (54) (57) ГИПСОВОЕ ВЯЖУЩЕЕ, включающее -полугидрат сульфата кальция и воду, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения сроков схватывания и повышения прочности, оно содержит дополнительно продукт нейтрализации азотно-плавиковых травильных растворов при следующем соот ношении компонентов, мас.X:

oL-Полугидрат сульфата кальция 37,5-43,5

Продукт нейтрализации азотноплавиковых травильных растворов 23,8-32,4

114643 2

eL-Нолугидрат сульфата кальция

37 5-43 5

Продукт нейтрализации азотно-плавиковых травильных растворов

23,8-32,4

Остальное

Вода

Введение нейтрализованных травильных растворов приводит к ускорению процесса схватывания и твердения полугидрата фосфогипса в результате ускорения процесса растворения полугидрата фосфогипса вследствие изменения ионной силы раствора, ускорение процесса перекристаллизации полугидрата в дигидрат сульфата кальция за счет образования труднорастворимых соединений - СаГ, Ре(ОН),, Ni(OH), Cr(OH) 2Н О.

Действие СаГ и Ге(ОН), Ид(ОН)

Cr(OH)3 обусловлено ускорением стадии кристаллизации вследствие того, что указанные добавки выполняют роль центров кристаллизации. Активность СаР, и Ге(ОН), обусловлена положительным зарядом и устойчивостью их в коллоидном состоянии. Последнее I 1

Изобретение относится к составам гипсовых вяжущих веществ и может быть использовано при переработке отхода производства экстракционной фосфорной кислоты на вяжущее.

Известны гипсовые вяжущие из зкстракционного полугидрата сульфата кальция Р1 1.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является вяжущее, включающее ф.-полугидрат сульфата кальция из фосфогипса, активирующую добавку в виде соли азотной кислоты—

Са(Н з)г 1(НОз)з @>< Ре(110з)з до 5 вес.Х и воду Г21.

Однако для известных вяжущих характерны недостаточно высокая прочность и замедленные сроки схватывания.

Целью изобретения является уменьшение сроков схватывания и повышение прочности.

Поставленная цель достигается тем, что гипсовое вяжущее, включающее М -полугидрат сульфата кальция и воду, дополнительно содержит продукт нейтрализации азотно-плавиковых травильных растворов.при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

55 доказано посредством определения электрокинетическим методом их заряда и электрокинетического потенциала.

Ускорение схватывания и твердения отбросного м-ПСК вЂ” (<-полугидрата сульфата кальция) в присутствии положительно заряженных CaF, и Fe(OH), происходит, вероятно, вследствие адсорбции отрицательных комплексов

A1F, A1F, вносимых с о -ПСК, на поверхности сульфата кальция с выводом их из раствора. Отрицательно заряженные комплексы алюминия тормозят процесс перекристаллизации о -ПСК в результате блокирования его поверхности. Присутствие, кроме того, труднорастворимых гидроокисей М(ОН)г и Сг(ОН), приводит к ускорению процесса зародышеобразования.

Ускорение процесса перекристаллизации ж-ПКС позволяет получить быстросхватывающееся высокопрочное гипсовое вяжущее типа строительный гипс из полугидрата фосфогипса. Использование азотноплавиковых травильных растворов, являющихся отходом производства, при затворении полугидрата фосфогипса позволит одновременно утилизировать два отхода, загрязняющих окружающую среду, Нейтрализацию травильных растворов известняком или окисью кальция проводят до рН 5-6 и используют в количестве, необходи,мом для получения теста нормальной густоты.

Влияние рН нейтрализации травильных растворов на вяжущие свойства .полугидрата фосфогипса обусловлено, с одной стороны, при рНс5 (содержа-, ние НИОзЪ О, 6х16; CaF, 1, 20Х;

Fe(OH),Ú 1,30X; Cr (OH) з 0,20Х;

Ni(OH),>0, 15Х; Са0 14,45X) недостаточным количеством образующихся гидроокисей: Fe(OH),, Cr(OH) и Ni(OH) .

При рН(5 улучшение вяжущих свойств достигается только за счет Ca(N03),, как по известному способу. При рН 5-6 увеличение прочности в 2 раза по сравнению с известным способом обусловлено образованием гидроокисей

Ге +, Cr +, N . Увеличение рН 6 приводит к повыщению устойчивости отрицательных комплексов алюминия, ухудшающих вяжущие свойства, т.е. содержание примесей в продуктах нейтрализации не должно превышать: HN0 4 0,6х х10 Х; Ca(NO ) < 4,70X; CaF 1,80X.

Fe(OH)>62 ООХ; Cr(OH) çс 0,40Х;

Ni(OH), 0,25; Са0420,10X.

1 Пример("t

Составы вяжущего, мас.7.

Полу- Продукты найтрализации азотно-плавиковых травильных гидрат растворов

Вода фосфогипса (б ПСК)са(NO ) CaF

Cr(OH) Ni(OH) Ге(ОН) Са0 или аСО

29,60 — продукт нейтрализации

:37,50 4,70

0,40 0,25 20,10 32,90

1,80

2,00

35, 20 — продукт нейтрализации

2,37,50 3,30

0,20 0,15 14,45 27,30

1,20

1,30

32, 40 — продукт нейтрализации

О, 30 О, 20 17, 10 30, 10

3 3750 400 1,50

;29,80

Ф

4 40,00 3,3< ; 1,20

1,65 — продукт нейтрализации

0,20 0,15 14,4530,20

1,30

29,10 — продукт нейтрализации

0,40 0,25 20, 10 30,40

2,00

:5 .40,50 4,7" 1,80

29 80 — продукт нейтрализации

0,35 0,20 17,!О 30,20

6 . 40,00 4,СО 1 65

1,80

23,80 — продукт нейтрализации

0,20 0,15 14,45 32,90

7 43,30 3,30 1,20

1930

29,60 — продукт нейтрализации

8 43,50 4,70 1,80

2,00

0,40 0,25 20,70 26,90

24,75 — продукт нейтрализации

9 43,50 4,00 j 1,50

1,65

0,30 0,20 17, 1 31,75

Э 11

Непосредственное использование полугидрата фосфогипса путем затворения его водой нецелесообразно, так как сроки схватывания составляют: начало - 60 мин, конец — 600 мин; предел прочности образцов, высушенных до постоянного веса, — 2,0 МПа.

В результате введения нейтрализованных травильных растворов сроки схватывания полугидрата фосфогипса сокращаются до 2-4 мин — начало, 6-7 мин — конец. Прочность образцов

14643 ф возрастает через 1,5 ч на изгиб до 3,0 МПа, на сжатие — до 10-12 МПа, а образцов, высушенных до постоянного веса, — на изгиб до 5-6 МПа, и на

5 сжатие - до 22-25 МПа °

Составы предлагаемого гипсового вяжущего и его свойства приведены в табл. 1 и 2.

Как видно из табл. 1 и 2, пред1р лагаемое вяжущее имеет преимущество по сравнению с известным по прочности и срокам схватывания.

Таблица 1

1114643

1 j

Сроки схватывания, мин-.с

Состав гипсового вяжущего, мас.Ж

Предел прочности через 1,5 ч Ила, 1

Предел прочности через 28 сутЯДз, Начало Конец

Изгиб Сжатие, д=ПСК 38,42

6-30

3-00

4,0

21,2

5 0 26,0

" Продукт нейтрализации аэотноплавиковых травильных растворов 55,93

Вода 5,65 рН = 6

6-00 3,8 оС-ПСК 37,50

2-30

10,5

4,8

23,00

Продукт нейтрализации азотноплавиковык травильных растворов 62,0

Вода 0,01 рН = 6

26,2

6-40

5,1

8,0

2,8 о -ПСК 43, 50

Продукт нейтрализации азотноплавиковык травильных растворов 50,65

Вода 5,85 рН = 5

3-00

4-00

25,5

4,9

4,0

10,2

6,00

aL-IICK 40,00

Продукт нейтрализации азотноплавиковых травильных растворов 54,5

Вода 5,65 рН 6

5,8

18,5

3,8

12-00 2; 7

6-00

БНИИПИ Ваз аз 6696/ f 5 Тираж 605,Подписное

Фклыал ППП "Патеат", r,Óèород, уа.Проектам, 4

Ы-ПСК 67,5

Са(НОз 4 5э5

Н,О 27,0 (известный состав) .Та блица 2

Изгиб Сжатие