Способ приготовления сырьевой смеси для получения клинкера высокоглиноземистого цемента

 

Изобретение относится к теКнологии производства специальных цементов , преимущественно к технологии приготовления сырьевых смесей для получения высокоглиноземистого цемента из сточных вод, содержащих хлорид алюминия, и может быть использовано в химической промьшшенности и промьшленности строительных материалов. Цепью изобретения является интенсификация процесса приготовления сырьевой смеси, улучшение ее однородности и повышение прочности цемента. Предлагаемьй способ получения сырьевой смеси заключается в двухстадийной обработке сточных вод, содержащих хлорид алюминия, последовательно кальцийсодержащим материалом и затем гидроксидом и карбонатом натрия, в качестве капьцийсодержащего материала используют нещелочной реагент - карбонат кальция. Его растворение происходит за счет химической энергии сточных вод и не сопровождается образованием гидроксида алюминия. В результате процесс растворения кальцийсодержащего компонента завершается очень быстро. Это интенсифицирует процесс приготовления сырьевой смеси, улучшает ее однородность, что приводит к увеличению прочности высокоглиноземистого цемента. 2 табл. с S (Л со ел

В1 И, СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (594 О В 7 38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ,(21) 3928978/29-33 (22) 16.07.85 (46) 15.04.87. Бюл. В 14 (7!) Московский химико-технологический институт им. Д.И.Менделеева и Государственный всесоюзный научноисследовательский институт цементной промышленности (72) Т.В.Кузнецова, Т.А.Лютикова, H.Ñ.Ïàíèíà, Д.Н.Мелентьев, Г.Ф.Куликова и А.А.Ипатова (53) 666.94(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 850606, кл. С 02 F 1/52, 1979. (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СЫРЬЕВОЙ

СМЕСИ ДЗИ ПОЛУЧЕНИЯ КЛИНКЕРА ВЫСОКОГЛИНОЗЕМИСТОГО ЦЕМЕНТА (57) Изобретение относится к технологии производства специальных цементов, преимущественно к технологии приготовления сырьевых смесей для получения высокоглиноземистого цемента из сточных вод, содержащих хлорид алюминия, и может быть использовано в химической промышленности и промьппленности строительных материалов.

Целью изобретения является интенсификация процесса приготовления сырьевой смеси, улучшение ее однородности и повышение прочности цемента. Предлагаемый способ получения сырьевой смеси заключается в двухстадийной обработке сточных вод, содержащих хлорид алюминия, последовательно кальцийсодержащим материалом и затем гидроксидом и карбонатом натрия, в качестве кальцийсодержащего материала используют нещелочной реагент— карбонат кальция. его растворение происходит за счет химической энергии а

Ж сточных вод и не сопровождается образованием гидроксида алюминия. В результате процесс растворения кальцийсодержащего компонента завершается

° очень быстро. Это интенсифицирует процесс приготовления сырьевой смеси, 2 улучшает ее однородность, что приводит к увеличению прочности высокоглиноземистого цемента. 2 табл.

1303577 г

Изобретение относится к технологии производства специальных цементов, преимущественно к приготовлению сырьевых смесей для получения высокоглиноземистого цемента.

Цель изобретения — интенсификация процесса приготовления сырьевой смеси, улучшение ее однородности и повышение прочности цемента.

Сточные воды, содержащие хлорид алюминия, имеют кислотный характер

Я+ за счет гидролиза ионов Al

При предварительной обработке сточных вод карбонатом кальция их нейтрализация, сопровождающими процесс растворения кальцийсодержащего компонента, протекает не за счет при. менения щелочного реагента, приводящего к образованию пленки Аl(ОН), как это имеет место при использовании СаО, а за счет химической энер гии самих сточных вод в соответствии с реакциями

А1С1 + Н О Al(ОН)Cl + HCl

СаСО + 2НСI СаС1 +Н О + СО2!

Поэтому при предварительной обработке сточных вод карбонатом кальция образование пленки Al(ОН)з на поверхности растворяющейся частицы

СаСО> не происходит, что приводит к резкому ускорению растворения кальцийсодержащего компонента и интенсифицирует процесс приготовления сырьевой смеси в целом. Этому способствует и выделяющийся в ходе растворения СаСО углекислый газ CC который создает дополнительный эффект перемешивания, препятствуя агрегации и осаждению растворяющихся частиц САСО>.

Таким образом, за время пребыва-, ния в реакционном аппарате происходит полное растворение СаСО и получаемая в дальнейшем сырьевая смесь обладает значительно лучшей гомогенностью, что приводит к повышению прочности цемента.

При приготовлении сырьевой смеси по предлагаемом способу можно использовать сточные воды с различной концентрацией хлорида алюминия, изменяющейся в зависимости от пЯраметров основной технологии в пределах

20-80 г/л. При этом для приготовления сырьевой смеси с молярным отношением CaO/А120э=!/1; 1/1,23;!

/1,6 из сточных вод с концентрацией, например, 20 г/л необходимо ввести соответственно 4,19 10 ; 3,41 х10 ; 2,62 !О CaCO на 1 л сточных вод.

Пример 1, Для получения сырьевой смеси с соотношением компонентов СаО/A!2Ñ, равным

1/1,23 моль/моль, берется íà l м сточных вод (например, производств этил-/или изопропилбензола) с концентрацией AICI 20 г/л 6,09 кг

СаСО>, при этом расходуется на последующее соосаждение Al (ОН) иСаСО

0,13 м 10 -ного раствора NaOH u

0,065 м IO -ного раствора Na2CO> з

Пример 2. Для получения сырьевой смеси с соотношением компонентов СаО/А1 О, равным

1/1, -6 моль/моль, берется на 1 м сточных вод с концентрацией А1С1

20. г/л 4,69 кг СаСО>, при этом расходуется на последующее соосаждение

Al (ОН) и СаСО, О, 14 м 10 -ного . раствора NaOH и 0,049 м 1О -ного з раствора Ыа СО .

Результаты определения скорости растворения СаО и СаСО в сточных водах и прочности получаемых цементов приведены в табл.1 и 2.

Обработка сточных вод карбонатом кальция вместо оксида кальция приводит к уменьшению времени полного растворения кальцийсодержащего компо35 нента с 3 ч до 20 мин. При этом пре дел прочности при сжатии на 28 сут образцов цемента, полученного с использованием предлагаемого способа приготовления сырьевой смеси, воз40 растает примерно на 200 кг/см

Реализация способа приготовления сырьевой смеси для получения клинкера высокоглиноземистого цемента согласно предлагаемому изобретению

45 позволяет сократить время приготовления сырьевой смеси, увеличить проч» ность цемента, уменьшить капитальные,затраты за счет использования реакционных аппаратов с меньшим объемом расширить сырьевую базу для получения высокоглиноземистого цемента, улучшить условия труда работающих, так как карбонат кальция, в отличие от оксида кальция не агрессивен.

Формула изобретения

Способ приготовления сырьевой смеси для получения клинкера высокогли3 1303577 ноземистого цемента, заключающийся в двухстадийной обработке сточных вод, содержащих хлористый алюминий, последовательно кальцийсодержащим ма- . териалом, гидроксидом и карбонатом натрия, о т л и ч а ю .шийся тем, Т ° блиц ° !

Состав материалов нснользуемых дла обработки сточных ао4

4,690

4,690

С О; ВаОН; Ва Со

CaCO > Ыщ IIaCO

4,690

4,690

«со кальцийсодерканнй компонент вводится ° расчета на лолтченне сырьевой снеси в откованны 4 — - — та s моль ноль

Таблица 2

Предел прочности. кг/см 7 при сжатии в разные сроки твердения, сут, при г7 обработкеCaC0 .

СаО

1 (3

28 Ф

502 647 680 781 533

913

761

670

1/1,23

1/1,6

1001

580

243 505 790 822 213

Редактор В.Ковтун

Заказ 1275/27 Тираж 588 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Л(-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Отношение

Са/А1 О в использо-, ванных сырьевых смесях, моль/моль оличество охнда вельцин, диного с ра ными кальций еркаа ими ма наламн обра кн в расчете

1 л сточных с хоицантра ей AICIs 20г что, с целью интенсификации процесса приготовления сырьевой смеси, улучшения ее однородности и повышения прочности цемента, обработку сточных вод на первой стадии осуществляют карбонатом кальция. одерканне оксида кальции в сточных ведах,г/л, арн раалнчнон времени обработки.

0sl95 Ое586 0,762 0,977 2,501 3,7И 4 690

I,I73 2,345 З,SIS 4,&90 4,690 4,690 4,690

Составитель А.Кулабухова

Техред Л.Сердюкова Корректор Т.Колб