Способ получения магнезиального вяжущего

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к способу получения магнезиального вяжущего. Технический результат - повышение прочности и равномерности изменения объема при одновременном снижении температуры обжига. В способе получения магнезиального вяжущего сырье - брусит - измельчают, обжигают и размалывают в порошок, причем указанное сырье измельчают до фракции 0-0,5 мм, затем смешивают со связующим ЛСТ в количестве 3-4% от массы брусита, затворяют водой с растворенным в ней бишофитом в количестве 3-5% от массы брусита, формируют гранулы и обжигают при температуре 800-850°C 1,5-2 часа, охлаждают и размалывают до остатка на сите 0,08 не более 15%. 1 табл., 6 пр.

 

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к получению магнезиальных вяжущих.

В качестве сырья для производства магнезиального вяжущего используют различные высокомагнезиальные породы: магнезит, брусит и доломит. Наиболее качественное вяжущее строительного назначения можно получить при обжиге брусита. Известно, что вяжущими свойствами обладает материал, полученный обжигом бруситовой породы при температуре 400-450°C, его относят к жженой магнезии. Недостатками такого вяжущего при использовании его в строительстве являются высокие активность и экзотермичность, приводящие к неравномерности изменения объема и образованию в камне трещин при твердении, что не допускается требованиями ТУ 5745-004-70828456-2005 «Магнезиальное вяжущее».

Известен способ получения извести, в котором для снижения температуры обжига известняк пропитывают солевым раствором - природным рассолом в количестве 0,9-1,6% от массы обжигаемого материала. Рассол включает: CaCl2, NaCl, MgCl2, KCl, SrBr2, Na2SO4 (Патент РФ №2098369, заявл. 04.03.1996, опубл. 10.12.1997). Пропитанное рассолом сырье обжигают при температуре 850-900°C и получают высококачественную известь.

Известен способ получения обжигового магнезиальнохлоридного цемента, заключающийся в высокотемпературной обработке карбоната магния с добавкой хлорида магния, вводимой в количестве 1…3% от массы исходной породы. Обжиг производится термоударом, с использованием твердого теплоносителя (Федоров Н.Ф. Обжиговый магнезиальнохлоридный цемент / Н.Ф.Федоров, М.А.Андреев // Цемент и его применение. - Май-июнь 2006 г. - С.76-78). Недостатком способа является отсутствие данных по равномерности изменения объема образцов вяжущего.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является способ получения магнезиального вяжущего, в котором высокомагнезиальные горные породы, содержащие 15-40 мас.% гидросиликатов магния, дробят до фракции менее 60 мм, обжигают при температуре 1050-1100°C в течение 2-3 часов, затем размалывают в порошок - проход через сито 0,08 - 78-84% (Патент РФ №2286965, заявл. 23.05.2005, опубл. 10.11.2006). Магнезиальное вяжущее, полученное этим способом, обладает высокой прочностью, обладает равномерностью изменения объема, то есть не склонно к растрескиванию при твердении, а также имеет низкие линейные усадки, но энергоемко из-за высокой температуры обжига исходного сырья.

Предлагаемое изобретение решает задачу получения магнезиального вяжущего, обладающего высокой прочностью и равномерностью изменения объема при одновременном снижении температуры обжига.

Это достигается тем, что бруситовое сырье измельчают до фракции 0-0,5 мм, смешивают с сухим связующим - лигносульфонатом техническим (ЛСТ) в количестве 3-4% от массы брусита, затворяют раствором бишофита, формируют гранулы, обжигают при температуре 800-850°C, далее обожженные гранулы охлаждают и размалывают до порошкообразного состояния.

Добавка ЛСТ позволяет скреплять частицы измельченного материала и формовать гранулы для снижения пылеуноса обжигаемого материала из печи и повышения ее коэффициента полезного действия (КПД).

Количество ЛСТ менее 3% от массы брусита недостаточного для скрепления частиц измельченного материала и формования гранул. Увеличение количества ЛСТ более 4% от массы брусита нерационально, приводит к ненужному перерасходу материала.

Бишофит является модифицирующей добавкой-минерализатором, которая на стадии нагрева бруситовой породы активизирует процесс дегидратации как брусита, так и серпентинов благодаря дестабилизирующему действию на кристаллическую решетку минералов ионов магния и образованию жидкой фазы, а при охлаждении способствует формированию кристаллов оксида магния за счет появления зародышей кристаллизации.

Обжиг при температуре 800-850°C, с добавкой 3-5% бишофита, позволяет получить вяжущее, обладающее равномерностью изменения объема и марочной прочностью не менее 40 МПа.

При введении в бруситовую шихту бишофита менее 3% обжиг при температуре 800-850°C и выдержке при этой температуре 1,5…2 часа не позволяет получить среднеактивное вяжущее. При обжиге такой шихты получается высокоактивное вяжущее, а камень, получаемый после его затворения раствором бишофита, имеет неравномерное изменение объема и разрушается в процессе твердения.

Введение добавки бишофита в количестве более 5% и обжиг при 800-850°C приводит к формированию низкоактивного вяжущего (пережога), склонного к растрескиванию из-за поздней гидратации пережога при твердении.

Обжиг исходной породы при температуре до 800°C, с введением бишофита 3-5%, приводит к получению высокоактивного вяжущего, характеризующегося равномерностью изменения объема при твердении. Вяжущее, обожженное при температуре более 850°C с добавкой бишофита в количестве 3-5%, малоактивно, обладает низкой прочностью, содержит значительное количество пережога, что ведет к образованию трещин в получаемом камне в поздние сроки твердения.

Примеры конкретного осуществления способа.

Пример 1

Брусит размалывали до остатка на сите 0,5 не более 5%, брали навеску в количестве 1000 г, что соответствовало 100%, пробу брусита смешивали всухую до однородного состояния с 3% ЛСТ. Сухую смесь затворяли 17% воды с добавлением в нее бишофита, взятого в количестве 6% от массы брусита. Из полученной смеси формировали гранулы диаметром 3-4 см, затем их помещали в печи, и производили нагрев печи с гранулами до 800°C, и далее гранулы выдерживали при этой температуре 1,5 часа, охлаждение проводили на воздухе в течение 3 часов. Затем гранулы измельчали до остатка на сите 0,08 не более 15%, из полученного порошка изготавливали образцы-кубики с ребром 2 см для определения прочности и образцы-лепешки для определения равномерности изменении объема. Испытание вяжущего проводили в соответствии с ГОСТом 1216.

Твердение происходило при влажности воздуха 60-80% и температуре воздуха 20±2°C в течение 28 суток.

Пример 2

Брали следующий состав, %:

Брусит 100
ЛСТ 3,0
Бишофит 4,0
Вода 17,0
Температура обжига 800°C
Время изотермической выдержки 1,5 ч

Изготавливали образцы по методике, изложенной в примере 1.

Пример 3

Брали следующий состав, %:

Брусит 100
ЛСТ 3,0
Бишофит 4,0
Вода 17,0
Температура обжига 800°C
Время изотермической выдержки 2 ч

Изготавливали образцы по методике, изложенной в примере 1.

Пример 4

Брали следующий состав, %:

Брусит 100
ЛСТ 3,0
Бишофит 4,0
Вода 17,0
Температура обжига 850°C
Время изотермической выдержки 1,5 ч

Изготавливали образцы по методике, изложенной в примере 1.

Пример 5

Брали следующий состав, %:

Брусит 100
ЛСТ 3,0
Бишофит 4,0
Вода 17,0
Температура обжига 850°C
Время изотермической выдержки 2 ч

Изготавливали образцы по методике, изложенной в примере 1.

Пример 6

Брали следующий состав, %:

Брусит 100
ЛСТ 3,0
Бишофита 2,0
Вода 17,0
Температура обжига 850°C
Время изотермической выдержки 2 ч

Изготавливали образцы по методике, изложенной в примере 1.

Полученные результаты иллюстрируются данными, приведенными в таблице.

№ п/п Состав, мас.% Предел прочности при сжатии через 1 сутки, МПа Предел прочности при сжатии через 28 суток, МПа Равномерность изменения объема
1 Пример 1 1-2 28-30 Сквозные трещины
2 Пример 2 13-16 45-47 Трещины отсутствуют
3 Пример 3 12-15 41-44 Трещины отсутствуют
4 Пример 4 12-14 41-43 Трещины отсутствуют
5 Пример 5 10-13 40-42 Трещины отсутствуют
6 Пример 6 27-30 35-38 Сеть трещин, разрушение на отдельные блоки

Вяжущее, получаемое по заявленному способу, обладает высокой прочностью и равномерностью изменения объема. Возможность осуществления обжига при низких температурах позволяет уменьшить энергозатраты при производстве вяжущего.

Способ получения магнезиального вяжущего, при котором сырье - брусит измельчают, обжигают и размалывают в порошок, отличающийся тем, что указанное сырье измельчают до фракции 0-0,5 мм, затем смешивают со связующим ЛСТ в количестве 3-4% от массы брусита, затворяют водой с растворенным в ней бишофитом в количестве 3-5% от массы брусита, формируют гранулы и обжигают при температуре 800-850°C 1,5-2 ч, охлаждают и размалывают до остатка на сите 0,08 не более 15%.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для получения строительных плит, бетонов, ксилолитовых изделий, фибролита, строительных пено- и газоматериалов, растворов для штукатурных работ.
Изобретение относится к технологиям производства магнезиальных вяжущих веществ, затворителей магнезиальных вяжущих из доломита и может быть использовано в промышленности строительных материалов.
Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к способу получения магнезиального вяжущего из высокомагнезиальных горных пород - магнезита или брусита, содержащих гидросиликаты магния - серпентиниты, ультрабазиты и т.п., а также из специально составленной шихты магнезита с природными гидросиликатами магния, и может быть использовано для производства строительных изделий-плит и панелей для внутренней облицовки зданий, подоконных плит, лестничных ступеней, а также для производства сухих строительных смесей, теплоизоляционных материалов и изделий для устройства монолитных полов.

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для отделки внутренних стен зданий, для изготовления архитектурных деталей, облицовочных плит.

Изобретение относится к технологии вяжущих веществ, в частности, к производству магнезиальных вяжущих веществ, например, каустического доломита, путем обжига природных доломитов и доломитизированных горных пород и может быть использовано в промышленности строительных материалов.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, преимущественно к производству магнезиальных цементов. .
Изобретение относится к области строительных материалов, а именно к получению вяжущего из доломита, доломитизированного магнезита, и может быть использовано при изготовлении тяжелых бетонов, стеновых, теплоизоляционных, отделочных изделий, ячеистых бетонов, ксилолитовых и других материалов для гражданского и промышленного строительства. Технический результат заключается в повышении прочности и равномерности изменения объема материала при одновременном снижении температуры обжига и, соответственно, энергозатрат на получение вяжущего. Доломитовое сырье измельчают до фракции 0-0,5 мм, затем затворяют водным раствором шлама карналлитового хлоратора с содержанием сухого шлама 1-1,7% от массы сырья, формуют гранулы, обжигают их при температуре 550-700°C, охлаждают и размалывают до остатка на сите 008 не более 15%.1 табл.
Изобретение может быть использовано для получения вяжущих веществ, применяемых в строительстве, медицине и фарфоро-фаянсовой промышленности. Способ переработки доломита включает воздействие на доломитовое сырье раствором серной кислоты с получением осадка в виде гипса и раствора сульфата магния. Из раствора сульфата магния щелочным реагентом осаждают гидроокись магния для последующего выделения из нее оксида магния. Смесь доломитового сырья в виде доломитовой муки и раствора серной кислоты берут в молярном соотношении: 1 ч. доломита, 2 ч. серной кислоты и не менее чем 1 ч. воды, перемешивают и подвергают воздействию СВЧ-поля частотой 2,4-2,5 ГГц, удельной мощностью 0,01-0,5 Вт/г до прекращения выделения углекислого газа. Образовавшийся осадок в виде гипса отфильтровывают, взвешивают и облучают СВЧ-полем частотой 2,4-2,5 ГГц, удельной мощностью 0,1-0,5 Вт/г до снижения массы не менее чем на 15% от взвешенной массы гипса с получением алебастра. Раствор сернокислого магния с введенным в него щелочным реагентом перемешивают и подвергают воздействию СВЧ-поля частотой 2,4-2,5 ГГц, удельной мощностью 0,01-0,5 Вт/г до образования осадка в виде гидроокиси магния. Осадок отфильтровывают и облучают СВЧ-полем частотой 2,4-2,5 ГГц, удельной мощностью 1-4 Вт/г в течение 5-20 мин до получения каустического оксида магния. В качестве щелочного реагента используют гидроокись калия или натрия. Изобретение позволяет обеспечить комплексную переработку доломитового сырья, повысить производительность технологического процесса, снизить экологическую нагрузку на окружающую среду. 3 з.п. ф-лы, 1 пр.

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к способу получения магнезиального вяжущего

Наверх