Сырьевая смесь для получения портландцементного клинкера

 

Изобретение относится к получению цемента. Сырьевая смесь для получения портландцементного клинкера содержит компоненты при следующем соотношении, мас. %: глинистый компонент 0,1-5,0; железосодержащий компонент 11,3-13,9; осадок механической очистки вод мойки автотранспорта 1,0- 8,0; известняковый компонент - остальное. Изобретение может быть использовано в промышленности строительных материалов. 2 табл.

Изобретение относится к получению цемента, в частности, касается сырьевой смеси для получения портландцементного клинкера и может быть использовано в промышленности строительных материалов.

В настоящее время в связи с бурным развитием технического прогресса из-за возросшего количества и многообразия загрязняющих окружающую среду и опасных для нее отходов (промышленных, бытовых, отходов автотранспортных средств и других) чрезвычайно важно становится решение проблемы их утилизации.

Подобные отходы, в частности отходы вод мойки автотранспорта, накапливаются, создавая отвалы, загрязняя водоемы, и огромные территории.

В связи с этим представляется рациональным утилизировать отходы средств автотранспорта, в частности, осадки механической очистки вод мойки автотранспорта, например, в качестве добавок при производстве строительных материалов, таких как портландцементный клинкер.

Известна сырьевая смесь для получения портландцементного клинкера, содержащая в качестве компонента такие промышленные отходы, как отход производства ZnS0₄ с содержанием 22-32% ZnS 7-19% и ZnO 1-3% [1] Эта сырьевая смесь содержит компоненты при следующем соотношении, мас. глинистый компонент 10,0-22,0; железосодержащий компонент 0,5-3,0; барийсодержащий компонент 2,0-6,0; вышеуказанный отход производства сернокислого цинка 1,0-7,0; известняковый компонент остальное.

К недостаткам этой сырьевой смеси можно отнести то, что область используемых в ней отходов ограничена отходами производства.

Известна также сырьевая смесь для получения портландцементного клинкера, позволяющая утилизировать твердые бытовые отходы на основе SiO₂ [2] При этом в качестве компонента эта смесь содержит не сами твердые отходы на основе SiO₂, а такой продукт на их основе, как отсев продукта их сжигания.

Смесь содержит компоненты при следующем соотношении, мас. глинистый компонент 13,0-21,0; железосодержащий компонент 1,0-2,5; продукт на основе содержащих SiO₂ твердых 1,0-8,0; известняковый компонент остальное.

Таким образом, утилизация отходов в составе этой смеси осложнена тем, что их необходимо предварительно подвергнуть процессу сжигания и отсеять для утилизации только определенную фракцию продукта сжигания. Это сопряжено с определенными затратами на осуществление таких стадий.

Кроме того, в качестве исходных отходов для утилизации в данном составе возможно использование только твердых бытовых отходов на основе Si0₂, что ограничивает область утилизируемых отходов.

Известна также сырьевая смесь для получения портландцементного клинкера, содержащая шлам водоочистных сооружений [3] Эта смесь содержит компоненты при следующем соотношении, мас. глинистый компонент 7-23; железосодержащий 2-6; отходы очистных сооружений 3-6; известняковый карбонатный компонент 68-85.

При этом в качестве отходов очистных сооружений смесь содержит обезвоженный шлам очистных сооружений водопроводных станций следующего состава, мас. СаО 16,20-15,72; SiO₂ 30,80-30,60; Al₂0₃ 16,70-17,40; Fe₂O₃ 3,50-3,80; R₂O 0,01-0,10; MgO 0,84-1,04; П.П.П. 31,88-32,80.

К недостаткам этой смеси можно отнести возможность утилизировать в качестве ее компонента только обезвоженный шлам очистных сооружений водопроводных станций, требующий дополнительных затрат на его обезвоживание.

Целью изобретения является разработка такого состава сырьевой смеси для получения портландцементного клинкера, который позволял бы утилизировать осадки механической очистки вод мойки автотранспорта при улучшении физико-механических свойств портландцементного клинкера.

Это достигается тем, что сырьевая смесь для получения портландцементого клинкера, содержащая глинистый, железосодержащий, известняковый компонент и отходы очистных сооружений, в качестве отходов очистных сооружений содержит осадок механической очистки вод мойки автотранспорта при следующем соотношении компонентов, мас. глинистый компонент 0,1-5,0; железосодержащий компонент 11,3-13,9; осадок механической очистки вод мойки автотранспорта 1,0-8,0; известняковый компонент остальное.

Предлагаемая сырьевая смесь позволяет утилизировать такие экологически вредные отходы, как любые осадки механической очистки вод мойки автотранспорта. При этом из предлагаемой сырьевой смеси получают экологически чистый строительный материал (портландцементный клинкер), обладающий улучшенными механическими свойствами, в частности, прочностью, в также высокой размолоспособностью.

Кроме того, предлагаемая сырьевая смесь позволяет снизить энергозатраты на осуществление процесса получения из нее портландцементного клинкера, так как утилизируемые отходы можно вводить в процесс без какой-либо их обработки, при этом они могут быть любой влажности.

Следует отметить, что при использовании предлагаемой сырьевой смеси в процессе получения портландцементного клинкера снижается расход топлива и получаемый из нее клинкер содержит СаО в пределах, соответствующих ГОСТу.

В качестве глинистого, железосодержащего и известнякового компонентов смесь может содержать любые пригодные компоненты.

В конкретном примере использовались в качестве глинистого компонента - глина Щербинского карьера, в качестве железосодержащего компонента зола Рязанской ТЭЦ, содержащая следующие основные оксиды, мас. SiO₂ 50,5; Fe₂O₃ 22,5; AL₂O₃ 18; CaO 4,3; MgO 1,5, а в качестве известнякового компонента известняк Хомяковского месторождения. Осадки механической очистки вод мойки автотранспорта, используемые в составе смеси на основе SiO₂ и нефтепродуктов в виде пластичной массы темного цвета могут содержать, мас. SiO₂ до 99; нефтепродукты до 20, а также микроэлементы (Rb, Ba, Cr, Cu и т.д.) до 0,2; СаО до 20; AL₂O₃ до 5; МgО до 5; Fe₂O₃ до 10. Может содержаться влага и другие примеси типичные для таких осадков. Предлагаемую сырьевую смесь получают простым смешением компонентов (при этом осадки механической очистки вод мойки автотранспорта можно вводить без какой-либо обработки непосредственно после процесса механической очистки) и используют для получения портландцементного клинкера. При несоблюдении количественных соотношений между компонентами смеси ухудшается механическая прочность получаемого из нее портландцементного клинкера. В табл. 1 и 2 приводятся конкретные примеры осуществления изобретения, не ограничивающие его объем, представленные в виде данных.

Контрольный состав осадка механической очистки мойки автотранспорта, мас. Si0₂ 88,0; нефтепродукты 1,4; Са0 5,4; Мg0 2,0; Al₂O₃ 2,2; Fe₂O₃ 0,8; микроэлементы 0,2.

Формула изобретения

Сырьевая смесь для получения портландцементного клинкера, содержащая глинистый, железосодержащий, известняковый компоненты и отходы очистных сооружений, отличающаяся тем, что в качестве отходов очистных сооружений она содержит осадок механической очистки вод мойки автотранспорта при следующем соотношении компонентов, мас.

Глинистый компонент 0,1 5,0 Железосодержащий компонент 11,3 13,9 Осадок механической очистки вод мойки автотранспорта 1,0 8,0 Известняковый компонент Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2