Сырьевая смесь для получения портландцементного клинкера

 

СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТНОГО КЛИНКЕРА, включающая известняк, глинистый компонент , пиритные огарки и шлам нейтрализации сточных вод производства фосфорной кислоты, отличающ а я с я тем, что, с целью интенсификации процесса, клиГикерообразования и повышения гидратационной активности клинкера, она дополнительно содержит фосфргипс, шлам нейтрализации сточных вод производства фтористого алюминия и пыль электрофильтров вращакяцихся печей при следующем соотношении компонентов , мас.% Глинистый компонент 10-80 Пиритные огарки 0,5-3,0 Шлам нейтрализации сточных вод производства фосфорной кис0 ,5-5,0 лоты 0,3-3,0 Фосфогипс Шлам нейтрализации сточньк вод производства фтористого 0,2-2,0 алюминия Пыль электрофильтров О) вращающихся ел 1-10 печей о: Остальное Известняк ел сх

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 4 (51) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕХЕЛЬСТБУ (21) 3713919/29-33 (22) 26.03.84 (46) 07.07.85. Бюл. !(" 25. (72) З.Б. Энтин, Б.С. Альбац, В.Н. Сергеев, В.В, Птицын, Г.П. Кабан, В.Н. Филин, Н.И. Мишин и С.Н. Гаевой (71) Государственный всесоюзный научно-исследовательский институт цементной промышленности (53) 666.972(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР (639827, кл. С 04 В 7/35, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

У 697426,кл. С 04 В 7/02, 1982 (прототип) (54) (57) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРТЛАНДЦЕИЕНТНОГО КЛИНКЕРА, включающая известняк, глинистый компонент, пиритные огарки и шлам нейтрализации сточных вод производства фосфорной кислоты, о т л и ч а ю.щ а я с я тем, что, с целью интенсификации процесса, клинкерообраэования и повыпения гидратационной активности клинкера, она дополнительно содержит фосфогипс, шпам нейтрализации сточных вод производства фтористого алюминия и пыль электрофильтров вращающихся печей при следующем соотношении компонентов, мас.7

Глинистый компонент

Пиритные огарки

Шлам нейт!

0-80

0,5-3,0 рализации сточных вод производства фосфорной кислоты 0,5-5,0

Фосфогипс 0,3-3,0

Шлам нейтрализации сточных вод производства фтористого алюминия

Пыль электрофильтров вращающихся печей

Известняк

0,2-2,0

1-10

Остальное!! 65658

30-32 понент

Пиритные огарки 1-2

Шлам нейтрализации сточных вод производства фосфорной кислоты 2,36-9,42

Известняк Остальное

При этом шлам нейтрализации сточных вод производства фосфорной кислоты содержит, мас.Е: СаО 38,0040,50; Робщ 10,76-10,86; Si02 6,800 50; вода — остальное (2 )

Недостатком известной сырьевой смеси являются низкая скорость протекания процессов клинкерообразования и низкая гидратационная активность клинкера. 45

Цель изобретения — интенсификация процесса клинкерообразования и повышение гидратационной активности клинкера.

Поставленная цель достигается у тем, что сырьевая смесь для получения портландцементного клинкера, включающая известняк, глинистый компонент, пиритные огарки и шлам нейтрализации стОчных Вод проиэВОдства фОсфОрнОЙ 55 кислоты, дополнительно содержит фосфогипс, шлам нейтрализации сточных вод производства фтористого алюминия

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к составам сырьевых смесей для получения портландцементного клинкера. S

Известна сырьевая смесь для получения портландцементного клинкера, включающая известняк, глинистый компонент, корректирующую добавку и минерализатор, содержащий фосфогипс и пыль электрофильтров вращающихся печей при соотношении от 0 5:5,0 дб

2:1 (1 ).

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к lS изобретению является сырьевая смесь для получения портландцементного клинкера, содержащая известняк, глинистый компонент, пиритные огарки и шлам нейтрализации сточных вод про- 20 изводства фосфорной кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Глинистый коми пыль электрофильтрон вращающих я печей при следующем соотношении компонентов, мас.X.

Глинистый ком10-80 понент

Пиритные огарки

Шлам нейт0,5-3,0 р ализ аци и сточных вод производства фосфорной кислоты 0,5-5,0

Фосфогипс 0,3-3,0

Шлам нейтрализации сточных вод производства фтористого алюминия .Пыль электрофильтров вращающихся печей l-lO

Известняк Остальное

При этом шлам нейтрализации сточных вод производства фтористого алю-, миния содержит, мас. : 810 2,5521,42; Al>0> 0,06-3,85„ Fe>0> 0,400,83; MgO 0,33-7,60; SO 0,36l,80; Р 0 6,3-6,00; Иа0+К О O,ll—

0,65; Р, „ 10,25-33,02; СаΠ— остальное, При предлагаемом сочетании проявляется эффект взаимоусиления каталитического действия добавок при их совместном присутствии. Этот эффект вызван проявлением солевой жидкой фазы, эвтектики CaF>+CaSO<+R О, заменяющей на стадии твердофазных реакций минералообразования клинкерный расплав, а в период жидкофаэного спекания — возникновением ликвационных явлений в клинкерной жидкой фазе, что приводит к интенсификации процессов алитообраэования и клинкерообразования в целом.

0,2-2,0

Кроме того, при предлагаемом сочетании добавок образуются. твердые растворы клинкерных минералов гидратационно-активных модификаций с оптимальной концентрацией и видом дефектов в их кристаллической структуре, улучшается микроструктура клинкера и модифицируется его минералогический состав.

Обожженные клинкеры измельчают до удельной поверхности 3000+60 см /г с добавкой 5Х гипса. Испытание прочности полученных - цементов после .28 суток твердения проводят по методике, принятой для малых образцов 30 (балочки-призмы размером lхlхЗ см).

Результаты испытаний приведены в табл. 2, Анализ полученных результатов свидетельствует об интенсификации процессов клинкерообразования (содержание свободной СаО снизилось в среднем в 18 раэ) и повышении гидратационной активности клинкера в среднем на 20Х по сравнению с иэвест-4б ным клинкером. При предлагаемом сочетании минерализующих добавок про являются эффект взаимоусиления ката.литического и модифицирующего их з 1

Л р и м е р l. Готовят сырьевую смесь состава, мас, : известняк 74,0; глина (в качестве глинистого компонента) 10,0; пиритные огарки 0,5; шпам нейтрализации сточных вод.производства фосфорной кислоты 0,5; фосфогипс 3,0; шлам нейтрализации сточных вод производства фтористого алюминия 2,0; пыль электрофильтров вращающихся печей 10 О. Сырьевую смесь. измельчают до остатка на сите

0,2-2,ОХ, изготавливают из нее гранулы размером 12-15 мм и влажностью 12-14Х. Гранулы обжигают в силитовой электропечи со скоростью подъема температуры 450-500 С/ч и выдерживают в печи при максимапьной температуре1400 С в течение 10 мин, Технология приготовления и обжига ! шихт по примерам 2-8 фалогична описанной.

Составы сырьевых смесей представлены в табл.1.

165658 4 действия, о чем свидетельствуют приведенные результаты испытаний клинкеров и цементов ° При использовании сырьевой смеси 1), содержащей фосфо5 гипс и пыль электройильтров вращающихся печей, содержание СаО 0, снижается в 2,1 раза, а при использовании известной сырьевой смеси, содержащей шлам нейтрализации сточных вод производства фосфорной кислоты, — в 4,7 раза. При комбинировании этих добавок следует ожидать снижения содержания СаО я. (исходя из аддитивности их действия) в 2,1+

4,7 = 6,8 раза, однако при использовании предлагаемой сырьево смеси содержание свободной извести снижается в 87 раэ по сравнению с беэдобавочной сырьевой смесью (пример 8) °

Аналогичный эффект вэаимоусиления модифицирующего (легирующего) влияния добавок проявляется и в их воздействии на гидратационную активность клинкеров: прочность цемента

М 6 увеличивается по сравнению с бездобавочным на 6Х., цемента 97 — на

5Х, т.е. в сумме - íà llX, в то время,как при использовании предлагаемого состава прочность цементов повышается на 26-28Х что в 2,42,6 раза больше аддитивного действия добавок, т,е. суммы эффектов их действия.

Внедрение состава предлагаемой сырьевой смеси в цементной промьпаленности позволит снизить (эа счет интенсификации процессов клинкерообразования) удельный расход топлива на обжиг клинкера, повысить производительность вращающихся печей, а в результате повышения гидратационной активности клинкера — и марку цемента.! 65658

Таблица l

Состав смеси по примеру

Содержание сырьевых компонентов, мас.7

ГлиПи

ФосПыль

Шлам нейтралиэафогипс нистый ритные няк компо- огарнент ки ции сточции сточных ных вод производства

Предла гаемый оптимальные составы

74,0 10,0 0,5 0,5 3,0 2,0 10,0

10 5 80,0 3,0 5 0 0,3 . 0,2 1,0

42,25 45,0 1,75 2,75 1,65 i,l 5,5 неоптимальные составы

3,1 2,) 10,1

0,2 0,1 0,9

Известный

61,61 31,0 1,5 5,89

Известный Pl) 70,0 16,5 315

2,9

7у!

8 (без добавок) 80,0 17,0 3,0 х

В качестве глинистого компонента использовался мергель, в остальных " глиНа; хх

Взяты средние гоставы известных! ) и (2 ) сырьевых смесей.

Шлам нейтрализавод производства

3 0+

741980404 !

0,4 80,2 3,1 5,1 электрофильтров вращаницих ся печей

1165Ь 8

Таблица 2

Цемент состава

Предел прочности цемента, ИПа

При изгибе При сжатии

Предлагаемый оптимальные составы

9,39

0,06

9,30

Нет

9,46

0,03 неоптимальные составы

9,25

0il0

9,18

Нет

Известный

76,9

7,71

0,55

Известный 11

75,2

7,70

1,23

Не опреде лялся

2,61

Не определялся

Бездобавочная сырьевая смесь

0,14

72,50

7,32

Обжиг при 1500 С

Составитель Г. Ракчеева

Редактор Н. Егорова Техред С.йовхий Корректор В. Гирняк

Заказ 4279/21 Тирам 605 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r. Уагород, ул. Проектная, 4. Содержание

СаОсв66 > мас.7

92,80

91,90

93,20

91,70

91 30