Сырьевая смесь для получения глиноземистого цемента и способ получения глиноземистого цемента
Владельцы патента RU 2255916:
Закрытое акционерное общество Научно-производственная фирма "БИФАР" (RU)
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может найти применение при производстве глиноземистого цемента. Технический результат изобретения - снижение температуры клинкерообразования, повышение ранней прочности и стабильности при длительных сроках твердения цементного камня. Сырьевая смесь для получения глиноземистого цемента, включающая глиноземсодержащий шлам и карбонатный шлам, в качестве глиноземсодержащего шлама содержит алюминатный шлам-отход от очистки природной воды, хлорированный и нейтрализованный до рН 8,5-9, а в качестве карбонатного шлама - шлам-отход водоумягчения ТЭЦ при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанный глиноземсодержащий шлам - 50-56, указанный карбонатный шлам - 44-50. В способе получения глиноземистого цемента, включающем смешение глиноземсодержащего шлама и карбонатного шлама с последующим обжигом полученной смеси, охлаждением и измельчением продукта обжига, в качестве глиноземсодержащего шлама используют алюминатный шлам-отход от очистки природной воды, хлорированный и нейтрализованный до рН 8,5-9, а в качестве карбонатного шлама - шлам-отход от водоумягчения ТЭЦ при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанный глиноземсодержащий шлам - 50-56, указанный карбонатный шлам - 44-50, а обжиг полученной смеси осуществляют при температуре 1300-1350°С. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.
Настоящее изобретение относится к промышленности строительных материалов и может найти применение при производстве глиноземистого цемента.
Известна сырьевая смесь для производства глиноземистого цемента, включающая, мас.%: известняк - 20-30; глиноземсодержащий компонент - флюоритно-топазовая руда - 70-80 (см., например, SU № 503828, опубл. 16.03.1976, МПК 7 С 04 В 7/32).
Известен способ получения глиноземистого цемента, включающий обжиг сырьевой смеси, полученной из боксита и известкового компонента (ВОЛЖЕНСКИЙ А.В., Минеральные вяжущие вещества, Стройиздат, Москва, 1968, с.421-424).
Недостатками известной сырьевой смеси и способа получения глиноземистого цемента являются отсутствие ранней прочности и стабильности при длительном твердении цементного камня, а также повышенная температура клинкерообразования.
Ближайшим из аналогов предложенного изобретения является сырьевая смесь для получения глиноземистого цемента, включающая, мас.%: глиноземсодержащий шлам - вторичный продукт очистки сточных вод обработки алюминиевых сплавов - 52-95, карбонатный шлам - вторичный продукт водоочистки алюминиевой ленты - 5-48, а также способ получения глиноземистого цемента путем обжига указанной сырьевой смеси при температуре 1400-1500°С, с последующим измельчением продукта обжига (см. SU № 1604772, опубл. 07.11.1990, МПК 7 С 04 В 7/32).
Недостатками известной сырьевой смеси и способа получения глиноземистого цемента также являются отсутствие ранней прочности, отсутствие стабильности при длительном твердении, повышенная температура клинкерообразования.
Целью настоящего изобретения является снижение температуры клинкерообразования, повышение ранней прочности и стабильности при длительных сроках твердения цементного камня.
Поставленная цель достигается за счет того, что сырьевая смесь для получения глиноземистого цемента, включающая глиноземсодержащий шлам и карбонатный шлам, в качестве глиноземсодержащего шлама содержит алюминатный шлам - отход от очистки природной воды, хлорированный и нейтрализованный до рН 8,5-9, а в качестве карбонатного шлама - шлам-отход водоумягчения ТЭЦ при следующем соотношении компонентов, мас.%:
указанный глиноземсодержащий шлам 50-56
указанный карбонатный шлам 44-50.
В способе получения глиноземистого цемента, включающем смешение глиноземсодержащего шлама и карбонатного шлама с последующим обжигом полученной смеси и измельчением продукта обжига, в качестве глиноземсодержащего шлама используют алюминатный шлам, хлорированный и нейтрализованный до рН 8,5-9, - отход от очистки природной воды, а в качестве карбонатного шлама - шлам-отход от водоумягчения ТЭЦ при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанный глиноземсодержащий шлам - 50-56, указанный карбонатный шлам - 44-50, а обжиг полученной смеси осуществляют при температуре 1300-1350°С.
Для приготовления сырьевой смеси используют алюминатный шлам-отход от очистки природной воды, хлорированный и нейтрализованный до рН 8,5-9, имеющий состав, мас.%: (на прокаленное вещество) Аl2O3 - 86,4, СаО - 1,5, SiO2 - 6, MgO - 2,6, F2O3 - 0,6, R2O - 1,0, SO3 - 1,4, Cl- - 0,5; шлам - отход водоумягчения ТЭЦ, имеющий состав, мас.%:
СаО - 92, SiO2 - 2,5, F2O3 - 1,5, MgO - 3, R2O - 1,0.
Вышеприведенные химические составы являются предпочтительными, но допустимы колебания в составах до 10% как в сторону уменьшения, так и увеличения, в зависимости от исходного сырья, используемого на конкретном предприятии.
Указанные компоненты перемешивают в шлам-бассейне и полученную смесь подвергают обжигу во вращающейся печи при температуре 1300-1350°С, продукт обжига охлаждают и размалывают в шаровой мельнице до остатка на сите №008 не более 10%.
Испытания полученного глиноземистого цемента проводят по действующему ГОСТу №969-91 на образцах - балочках 4×4×16 см.
Составы сырьевых смесей и свойства полученного глиноземистого цемента приведены в таблицах 1 и 2.
| таблица 1 Составы сырьевых смесей | ||
| №п/п | хлорированный алюминатный шлам | шлам водоумягчения |
| 1 | 50 | 50 |
| 2 | 56 | 44 |
| 3 | 54 | 46 |
Состав 1 - хлорированный алюминатный шлам нейтрализован до рН 8,5,
Состав 2 - хлорированный алюминатный шлам нейтрализован до рН 8,7,
Состав 3 - хлорированный алюминатный шлам нейтрализован до рН 9.
| таблица 2 Свойства полученного глиноземистого цемента | ||||
| № п/п | Прочность при сжатии в возрасте 6 часов, МПа | Прочность при сжатии в возрасте 3 суток, МПа | Прочность при сжатии в возрасте 28 суток, МПа | Прочность при сжатии в возрасте 6 месяцев, МПа |
| 1 | 250 | 405 | 500 | 510 |
| 2 | 200 | 380 | 550 | 580 |
| 3 | 230 | 400 | 570 | 600 |
| прототип | - | 300 | 450 | 400 |
Состав 1 обжиг сырьевой смеси осуществляют при 1300°С,
Состав 2 обжиг сырьевой смеси осуществляют при 1320°С,
Состав 3 обжиг сырьевой смеси осуществляют при 1350°С,
Прототип - обжиг сырьевой смеси осуществляют при 1450°С.
Вышеприведенные результаты испытаний свидетельствуют о том, что глиноземистый цемент, полученный из вышеприведенной сырьевой смеси, имеет пониженную температуру клинкерообразования, обладает повышенной ранней прочностью и стабильной прочностью при длительном твердении цементного камня.
1. Сырьевая смесь для получения глиноземистого цемента, включающая глиноземсодержащий шлам и карбонатный шлам, отличающаяся тем, что в качестве глиноземсодержащего шлама она содержит алюминатный шлам-отход от очистки природной воды, хлорированный и нейтрализованный до рН 8,5-9, а в качестве карбонатного шлама - шлам-отход водоумягчения ТЭЦ при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Указанный глиноземсодержащий шлам 50-56
Указанный карбонатный шлам 44-50
2. Способ получения глиноземистого цемента, включающий смешение глиноземсодержащего шлама и карбонатного шлама с последующим обжигом полученной смеси, охлаждением и измельчением продукта обжига, отличающийся тем, что в качестве глиноземсодержащего шлама используют алюминатный шлам-отход от очистки природной воды, хлорированный и нейтрализованный до рН 8,5-9, а в качестве карбонатного шлама - шлам-отход водоумягчения ТЭЦ при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанный глиноземсодержащий шлам - 50-56, указанный карбонатный шлам - 44-50, а обжиг полученной смеси осуществляют при температуре 1300-1350°С.
