Способ получения алюминатов кальция

 

Изобретение относится к способу получения алкиданатов кальция и может найти применение при изготовлении различных видов быстротвердеющих цементов . Цель изобретения - снижение температуры термообработки и повышение реакционной способности. Способ получения алюминатов кальция включает смешение гидратных азотнокислых солей кальция и алюминия и термообработку смеси, причем в смесь перед термообработкой дополнительно вводят 1-10% азотнокислой меди от массы . . азотнокислого кальция и 5-15% азотнокислого аммония от массы азотнокислого алюминия, полученную смесь кристаллогидратов расплавляют, а термообработку осуществляют при 550-650 С. Удельная поверхность получаемых алюминатов кальция составляет 65000 кг/м . 2 табл. i (/; с

СО103 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (Ю 4 С 04 В ?/32

0llHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ а cBt

)» тЕ

1 (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

K ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4003658/29-33 (22) 03.01.86 (46) 29.02.88. Бюл. Ф 8 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт теплоизоляционных и акустических строительных материалов и изделий "ВНИИтеплоизоляцня" (72) С.-Г.С.Блюджюс, Д.И.Грейчюте и А.Ю.Каминскас (53) 666.948.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР Ф 854905, кл. С 04 В 7/32, 1980.

Авторское свидетельство СССР У 278655, кл. С 01 F 7/02, 1962. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНАТОВ

КАЛЬЦИЯ (57) Изобретение относится к способу получения алюминатов кальция и может найти применение при изготовлении различных видов быстротвердеющих цементов. Цель изобретения — снижение температуры термообработки и повышение реакционной способности. Способ получения алюминатов кальция включает смешение гидратных аэотнокислых солей кальция и алюминия и термообработку смеси, причем в смесь перед термообработкой дополнительно вводят

1-107 азотнокислой меди от массы азотнокислого кальция и 5-15Х азотнокислого аммония от массы азотнокислого алюминия, полученную смесь кристаллогидратов расплавляют, а термообработку осуществляют при 550-650 С.

Удельная поверхность получаемых алюминатов кальция составляет 65000 кг/м . ВР

Ъф (2 табл.

1377257

Изобретение относится к технологии получения алюминатов двухвалентных металлов, а именно алюминатов кальция, и может быть использовано при изготовлении различных видов быстротвердекнцих цементов.

Целью изобретения является сниже. ние температуры термообработки и повышение реакционной способности. 10

Способ осуществляют следующим образом.

Азотнокислый кальций, азотнокислый алюминий, аэотнокислая медь и азотнокислый аммоний, взятые в сте- 15 хиометрическом соотношении, перемешивают, смесь нагревают и расплавляют в кристаллиэационной воде при о

70 С, расплав подают в предварительно разогретую до необходимой темпера- 20 туры печь и выдерживают там в течение 45-60 мин. Выделяющиеся при этом

I оксилы азота и аммиак улавливают известковым молоком. Остающаяся после обжига масса представляет аморфный алюминат кальция заданного состава высокой степени дисперсности с размером частиц 0,01-0,1 мкм.

Плавлением гидратных солей смеси в кристаллизационной воде достигают 30 необходимой высокой степени гомогенности исходных компонентов в смеси на молекулярном уровне. Этот расплав подают в нагретую до 550-650 С печь, что обеспечивает образование в смеси жидкой фазы. Добавки совмещают скорости разложения азотнокислых солей кальция и алюминия, в результате чего в смеси образуется окись алюминия высокой реакционной способности.

Высокая гомогенность смеси, образование жидкой фазы и высокоактивной окиси алюминия определяют высокую скорость синтеза алюминатов кальция при пониженных температурах, при которых скорость процесса образования алюминатов превышает скорость их кристаллизации. Вследствие этого продукт приобретает не кристаллическую, а аморфную структуру с характерными ей физико-химическими и кристал50 лохимическими свойствами, т.е. обладает высокой дисперсностью, повышенной внутренней энергией решетки и высокой гидратационной способностью.

Кроме того, в процессе синтеза алюминатов кальция вследствие разложения азотнокислой меди ионы меди входят в структуру решетки аморфных фаз, способствуя образованию зародышей при более низких, температурах.

В результате этого температура кристаллизации снижается на 150 250 С.

Температура плавления смеси кристаллогидратов не зависит от соотношения компонентов и определяется температурой перехода в расплав гидрата о алюминия (70 С). Остальные кристаллогидраты смеси плавятся при более низкой температуре. Повышение темпео ратуры плавления выше 70 энергетически нецелесообразно, Повышение температуры обжига выше укаэанных пределов приводит к снижению удельной поверхности готового продукта вследствие процесса рекристаллизации.

В табл. 1 приведены условия синтеза различных минералов по предлагаемой методике и свойства получаемых продуктов.:

Ионоалюминат кальция (СА) получали из смеси 23,6 мас.ч. аэотнокислого кальция и 75 мас.ч. аэотнокислого алюминия, для синтеза С, А7 испольэовали

28,3 мас.ч. азотнокислого кальция и

52,5 мас.ч. азотнокислого алюминия и для синтеза диалюмината кальция СА

23,6 и 150 мас.ч. соответственно.

Исследование гидратационной активности кристаллических и аморфных алюминатов кальция по скорости тепловыделения при гидратации минералов (В/Т = 0,5) показало, что аморфные продукты при одном и том же времени взаимодействия с водой имеют тепловыделение в 3 — 5 раз больше, чем кристаллические алюминаты того же состава. Этим объясняются более высокие прочностные показатели образцов, изготовленных из аморфного моноалюмината кальция.

В табл. 2 приведена прочность образцов (МПа), изготовленных на основе алюмината кальция и песка (СА— песок 1:3), в зависимости от условий твердения.

Предлагаемый способ синтеза алюмийатОв кальция позволяет снизить энергозатраты за счет снижение темо пературы термообработки на 300-400 С.

Кроме того, устраняется операция упаривания растворов.

Полученные алюминаты кальция находятся в высокодисперсном состоянии и поэтому могут быть использованы при изготовлении различных видов быстро1377257

3 твердеющих цементов без дополнительного помола.

Формула изобретения

Способ получения алюминатов кальция, включакиций смешение гидратиых азотнокислых солей кальция и алюминия и термообработку смеси, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью

Таблица Т

Плотность, кг/и 10 з

Темп ратур обжи

С ржание доба, масЛ дельая поерхость, /кг

Азотно кислый аммоний от мас сы азот нокисл

ro алюминия ого

950 Кристаллический СА 5000 2 ° 94

Пф@РВ гаеэйй

550

82 13, 55000

550 80 !4,5 5,S

35000

° И

85 1!

45000

550

650 90 7

650 96 3

68000

®.

92 6

100

650.

« 650

65000

600 100

70000

600 100

72000 2,86

30000 2,53

65000 2,99

100

160 (САФ) 600

1 5

1 15

10 5

10 15

1 5

10 S

10 15

5 10 снижения температуры термообработки и повышения реакционной способности, в смесь перед термообработкой дополнительно вводят 1-10Х азотнокислой меди от массы азотнокислого кальция и 5-15Х азотнокислого аммония от мас- сы азотнокислого алюминия, полученную смесь кристаллогидратов расплавляют, 10 а термообработку, осуществляют при

550-650 С.

1377257

Таблица 2

Условия твердения

Вид вя кущего

Нормальные (пос- Пропаривание Гидротермальные ле 3 сут) Rиэ Rс к

Ннннг

18 31,4 19,6 40,0

42,8

54,5

40,0 52,2

63,0

25,8

15,3 26,4 16,2 33,0

СА кристаллический + 2X гипса 20,0

55,0

СА аморфный +

+ 2X гипса

68,0 24,0 58,6 30,0 39,0

30,2

Составитель В.Большов

Редактор А.Лекнина Техред А.Кравчук: Корректор С.Шекмар

Заказ 813/16

Тирах 594 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

СА кристаллический 8,8

СА аморфный 13,8 (се