Способ получения аппретированной алюмосиликатной микросферы

Авторы патента:

Предтеченский Михаил Рудольфович (RU)

C04B18/04 - отработанные материалы; отходы

Владельцы патента RU 2509738:

Предтеченский Михаил Рудольфович (RU)
Смаль Андрей Николаевич (RU)

Изобретение относится к получению полых алюмосиликатных микросфер из зол уноса угольных ТЭЦ, пригодных к эксплуатации при высоких гидростатических давлениях как наполнитель буровых и тампонажных растворов для глубоких нефтяных и газовых скважин, капитального ремонта продуктивных скважин. В способе получения полой алюмосиликатной микросферы, включающем выделение алюмосиликатной микросферы из зол уноса тепловых электростанций, микросферу обрабатывают аппретирующим веществом путем смешения аэрозоля распыленной микросферы и аэрозоля распыленного аппретирующего вещества, которое выбирают из ряда: метилтрихлорсилан, метилдихлорсилан, диметилдихлорсилан, триметилхлорсилан, фенилтрихлорсилан, винилтрихлорсилан, метилфенилдихлорсилан, тетраэтоксилан, триэтоксилан, метилтриэтоксилан, гексаметилдисилазан, смесь, по меньшей мере, двух из них, аэрозоли распыляют паровоздушной смесью, масса аппретирующего вещества составляет 0,7-2,5% от массы микросферы, после указанной обработки осуществляют сушку нагреванием в потоке паровоздушной смеси. Технический результат - повышение стойкости к воздействию гидростатического давления, обеспечение пригодности к эксплуатации при гидростатическом давлении 400-500 атм как наполнителя тампонажных и буровых растворов в условиях глубоких нефтяных и газовых скважин. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы. 3 з.п. ф-лы, 11 пр.

Изобретение относится к технологиям получения полых алюмосиликатных микросфер из зол уноса угольных ТЭЦ_? пригодных к эксплуатации при высоких гидростатических давлениях. Эти микросферы могут использоваться как наполнитель при изготовлении облегченных буровых и тампонажных растворов для бурения и цементирования глубоких нефтяных и газовых скважин, а также капитального ремонта продуктивных скважин.

В настоящее время, в связи с интенсивным развитием техники, возросла потребность в новых композиционных материалах с новыми свойствами. В частности, требуются цементные материалы, способные выдерживать длительную эксплуатацию в жестких условиях: при высоких температурах, больших и разнообразных механических нагрузках, химически активных сред, излучений и т.д. Хорошо показала себя в качестве наполнителем для таких материалов алюмосиликатная микросфера. Ее применением могут решаться многие технические проблемы, где требуется снижение веса материала при низкой теплопроводности, высокой прочности и экономии объема, повышенной устойчивости к эрозии и агрессивным средам. В частности, она используется как наполнитель для снижения плотности цементных буровых и тампонажных раствора и повышения прочности цементного камня на глубоких и сверхглубоких скважинах.

При использовании микросфер в облегченных цементных буровых и тампонажных растворах важным показателем является возможность их эксплуатации при высоких гидростатических давлениях таких, например, как 400-500 атм. Для этого требуются микросферы повышенной прочности. Однако, получаемая известными способами алюмосиликатная микросфера, как правило, обладает рядом характерных дефектов - сколами, трещинами, субмикронными сквозными и несквозными отверстиями, микронеровностями. Их наличие снижает стойкость микросферы к высоким давлениям. При низких давлениях силы Лапласа препятствуют заполнению этих дефектов водой. Но именно такие дефекты при высоких давлениях вызывают заполнение микросферы водой, что повышает ее истинную плотность и она теряет свои потребительские свойства как облегченный наполнитель для буровых и тампонажных растворов.

По этим причинам возникла настоятельная необходимость в решении вопроса получения высокопрочных алюмосиликатных микросфер.

Известны различные способы получения алюмосиликатных микросфер из вод уноса теплоэлектростанций.

Например, известен способ получения микросферы, как облегчающей добавки для цементных тампонажных растворов, путем выделения алюмосиликатной микросферы из водной суспензии летучей золы тепловых электростанций гидросепарацией и съемом всплывших алюмосиликатных микросфер, их обезвоживания, сушки и последующего фракционирования микросфер, из которых выделяют пять фракций с диаметром 1-315 мкм и получают их смеси при следующем их соотношении, мас.%: 1-50 мкм - 4,0-8,0; 51-100 мкм - 41,5-42,2; 101-160 мкм - 40,0-42,0; 161-200 мкм - 8,0-10,0; 201-315 мкм - остальное [Патент РФ №2419647 МПК C09K 8/473].

Известен способ получения микросферы из летучей золы тепловых электростанций, который включает гидросепарацию водной суспензии микросфер, извлечение микросфер и их обезвоживание [Патент РФ №2236905 МПК B03B 7/00, C04B 18/10]. Для гидросепарации формируют зону концентрации микросфер высотой 50-150 мм, извлечение ведут путем забора их водной суспензии на глубине 30-100 мм. а обезвоживание осуществляют в емкости из пористого материала, размер пор которого меньше минимального размера микросфер (20 мкм). Этот способ повышает эффективность получения микросфер при снижении затрат на их получение.

Известен способ получения микросферы, включающий улавливание с поверхности водоема плавающих полых зольных микросфер, в соответствии с которым проводят локализацию участка поверхности водоема с плавающими полыми зольными микросферами плавающим заграждением, постепенное сжатие локализованного участка путем вытягивания заграждения и откачивание с этого участка сгущенной суспензии «вода-микросферы» в приемные емкости, где суспензию по мере ее поступления обезвоживают [Патент РФ №2225475 МПК E02B 15/04]. Из приемных сборников суспензию откачивают в приемные емкости. В процессе откачивания перед поступлением суспензии в приемные емкости осуществляют ее предварительное обезвоживание. Обезвоживание суспензии до требуемой влажности полых зольных микросфер производят в приемных емкостях одновременно с их заполнением, и затем в этих же емкостях транспортируют полые зольные микросферы для дальнейшей переработки. Этот способ обеспечивает повышение эффективности улавливания полых зольных микросфер с поверхности водоема за счет создания оптимальной толщины слоя суспензии «вода-микросферы» в зоне забора, позволяющей осуществить предварительное ее сгущение и откачивание непосредственно в приемные емкости. предназначенные для транспортирования, где производят ее обезвоживание до оптимальной влажности.

Известен способ получения микросферы из водной суспензии летучей золы тепловых электростанций, включающий гидросепарацию водной суспензии при скорости нисходящего потока 5-7 м/ч, съем всплывших микросфер и их обезвоживание [Патент РФ №2013410 МПК C04B 18/10. B03B 5/64]. При реализации данного способа степень извлечения микросфер составляет 83% без использования флокулянтов.

Этот способ принят за прототип изобретения.

Недостатками прототипа, как и всех вышеприведенных технических решений, является низкая стойкость получаемой этим способом алюмосиликатной микросферы к гидравлическому давлению, обусловленная наличием микросколов, микротрещин и иных микродефектов на микросфере.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание способа получения высокопрочных алюмосиликатных микросфер с повышенной стойкостью к воздействию гидростатического давления и пригодных к эксплуатации в качестве наполнителя тампонажных и буровых растворов при гидростатическом давлении 400-500 атм, в условиях цементирования глубоких нефтяных и газовых скважин.

Поставленная задача решается тем, что предлагается способ получения полых алюмосиликатных микросфер, выделение алюмосиликатной микросферы из зол уноса тепловых электростанций, отличающийся тем. что микросферу обрабатывают аппретирующим веществом путем смешения аэрозоля распыленной микросферы и аэрозоля распыленного аппретирующего вещества, причем аппретирующее вещество выбирают из ряда: метилтрихлорсилан, или метилдихлорсилан, или диметилдихлорсилан. или триметилхлорсилан. или фенилтрихлорсилан, или винилтрихлорсилан, или метилфенилдихлорсилан, или тетраэтоксилан, или триэтоксилан, или метилтриэтоксилан, гексаметилдисилазан, или смесь, по меньшей мере, двух из них, при этом аэрозоли распыляют паровоздушной смесью, а масса аппретирующего вещества составляет 0,7-2,5% от массы микросферы, причем после обработки аппретирующим веществом ее подвергают сушке путем нагревания в потоке паровоздушной смеси.

Температура, при которой аппретирование протекает активно, составляет 105-140°C.

Влажность паровоздушной смеси для получения прочной пленки поддерживают на уровне 40-100%.

Температура сушки, при которой не происходит растрескивания пленки аппретирующего вещества составляет - 100-140°C.

Способ осуществляют согласно следующему.

Алюмосиликатную микросферу получают выделением алюмосиликатной микросферы из летучей золы тепловых электростанций известными способами, например, собирая ее с поверхности водоема. Эту микросферу обезвоживают и сушат.

В специализированной камере, оборудованной парой распылителей, проводят аппретирование готовой микросферы. Для этого готовую микросферу подают в камеру через один распылитель, а аппрет - через второй, прокачивая их через завихритель.

В качестве аппретов целесообразно использовать материалы с высокой адгезией к поверхности микросферы. В качестве аппретов целесообразно использовать материалы с высокой адгезией к поверхности микросферы. Такими материалами являются кремнийсодержащие органические вещества и полимеры. Аппретирующим веществом может быть: любой из ряда метилтрихлорсилан, или метилдихлорсилан, или диметилдихлорсилан, или триметилхлорсилан, или фенилтрихлорсилан, или винилтрихлорсилан, или метилфенилдихлорсилан, или тетраэтоксилан, или триэтоксилан, или метилтриэтоксилан, гексаметилдисилазан, или смесь по меньшей мере двух из них. Их высокая адгезия к поверхности микросферы обусловлена наличием кремния и его органических комплексов, поскольку сами микросферы также на 75-85% состоят из оксида кремния. Субмикронные дефекты, заполненные мельчайшими частицами кремния, оксида кремния и кремнийсодержащими полимерами с высокой адгезией, будут успешно сопротивляться воздействию гидростатических давлений. Кроме того, сами полимеры из кремнийорганических веществ являются гидрофобными. Это также способствует снижению возможности проникновения воды в микросферу даже при повышенных давлениях.

Количество вещества аппрета, необходимое для образования однородной пленки, определяется требуемой толщиной пленки, нанесенной на микросферу. Диапазон изменения требуемого количества вещества можно определить, исходя из выхода массы аппрета из исходного вещества, определяемого химической реакцией, и удельной поверхности микросферы. Экспериментально установлено, что оптимальное количество аппретирующего вещества, подаваемого в камеру, составляет 0,7-2,5% от массы подаваемой в камеру микросферы. При таком соотношении практически вся микросфера покрывается аппретом. В камере поддерживают температуру 105-140°C. Распыление материалов осуществляют потоком паровоздушной смеси, подаваемой компрессором. Ее влажность составляет 40-100%.

В описанных условиях в камере аппретирования происходит покрытие поверхности микросферы сплошной жидкой пленкой аппрета.

Из камеры аппретирования поток покрытой жидким аппретом микросферы поступает в сушильную колонну для сушки. С помощью нагревателей воздуха в сушильной колонне поддерживают требуемую температуру 100-140°C. Микросфера в сушильной колонне движется сверху вниз в потоке паровоздушной смеси. При этом происходит химический гидролиз аппрета в разогретой паровоздушной смеси. Наиболее явно эффект гидролиза наблюдается при взаимодействии жидких покрытий названных выше веществ с горячим водяным паром. Главной особенностью аппретирующих веществ, приведенных выше, является то. что они гидролизуются влагой воздуха или водой. При этом выделяются кремнийорганические вещества, обладающие повышенной адгезией к оксидам кремния. Это обеспечивает образование плотных и прочных пленок на микросфере. При этом образуются кремний, кремнийорганические полимеры и другие вещества. Кремний и названные полимеры способны залечивать субмикронные дефекты, что и требуется для выполнения поставленной задачи. Образовавшаяся твердая сплошная пленка аппрета на поверхности микросферы выполняет роль защитного покрытия.

Динамика нагрева микросферы при заданной температуре сушки и геометрии сушильной колонны определяется мощностью ее нагревателей. Ограничение подающейся мощности нагрева приведет к тому, что микросфера приобретет заданную температуру позже. При этом растрескивание микросферы не произойдет. Поэтому необходимо экспериментально определить максимальную мощность нагрева в сушильной камере, при которой еще не происходит растрескивания микросферы.

Время нахождения микросферы в сушильной колонне регулируют с помощью частотного регулятора расхода воздуха, который определяет объем воздуха, прокачиваемого через сушильную колонну.

Аппретированную микросферу улавливают циклоном, расположенным вниз по ходу потока микросферы.

Из циклона микросферу передают в приемный бункер аппретированной микросферы, которая уже пригодна к использованию. Количество вещества аппрета, необходимое для образования однородной пленки, определяется требуемой толщиной пленки, нанесенной на микросферу. Диапазон изменения требуемого количества вещества можно определить, исходя из выхода массы аппрета из исходного вещества, определяемого химической реакцией, и удельной поверхности микросферы.

Микросферу остужают естественным путем и медленно, чтобы не возникало новых дефектов.

В результате аппретирования получают микросферу с поверхностью, покрытой плотной однородной полимерной пленкой, которая закрывает субмикронные дефекты микросферы. Это способствует тому, что большая доля обработанной микросферы будет противостоять высоким гидростатическим напряжениям.

После аппретирования выход высокопрочных микросфер, выдерживающих гидростатическое давление в 500 атм. возрастает.

Ключевыми факторами описанного способа являются вещество аппрета, температура аппретирования и влажность паровоздушной смеси. Толщина пленки определяется количеством аппрета, нанесенного на микросферу.

Таким образом, предлагаемый способ получения аплюмосиликатной микросферы позволяет производить высокопрочные микросферы с повышенной стойкостью к воздействию гидростатического давления в условиях цементирования глубоких нефтяных и газовых скважин.

Пример 1

Аппретированию подвергают микросферу с золоотвала Беловской ГРЭС. Доля микросферы, имеющей субмикронные дефекты, составляет 36% от общей массы.

Микросферу и аппрет - тетраэтоксилан подают в виде аэрозолей в камеру аппретирования в соотношении количество аппрета - 0,7% от массы микросферы. Процесс ведут при температура аппретирования - 125°C. Микросферу и аппрет распыляют паровоздушной смесью при ее влажности 78%. После камеры аппретирования микросферу подают в сушильную колонну, где ее сушат при температуре 140°C. После сушки ее медленно остужают до температуры окружающей среды. Полученная микросфера покрыта полимерной пленкой, закрывающей ее микродефекты. Доля микросферы, выдерживающей давление 400 атм. составляет 98,7%. Доля микросферы, выдерживающей давление 500 атм. составляет 95,2%.

Пример 2

Микросферу и аппрет - метилтрихлорсилан, подают в виде аэрозолей в камеру аппретирования в соотношении количество аппрета - 1,8% от массы микросферы. Процесс ведут при температура аппретирования - 127°C. Микросферу и аппрет распыляют паровоздушной смесью при ее влажности 79%. После камеры аппретирования микросферу подают в сушильную колонну, где ее сушат при температуре 130°C. После сушки ее медленно остужают до температуры окружающей среды. Полученная микросфера покрыта полимерной пленкой, закрывающей ее микродефекты. Доля микросферы, выдерживающей давление 400 атм. составляет 98,8%. Доля микросферы, выдерживающей давление 500 атм. составляет 95,4%.

Пример 3

Микросферу и аппрет - метилдихлорсилан подают в виде аэрозолей в камеру аппретирования в соотношении количество аппрета - 1,6% от массы микросферы. Процесс ведут при температура аппретирования - 130°C. Микросферу и аппрет распыляют паровоздушной смесью при ее влажности 80%. После камеры аппретирования микросферу подают в сушильную колонну, где ее сушат при температуре 130°C. После сушки ее медленно остужают до температуры окружающей среды. Полученная микросфера покрыта полимерной пленкой, закрывающей ее микродефекты. Доля микросферы, выдерживающей давление 400 атм. составляет 98,4%. Доля микросферы, выдерживающей давление 500 атм. составляет 95,0%.

Пример 4

Микросферу и аппрет - диметилдихлорсилан подают в виде аэрозолей в камеру аппретирования в соотношении количество аппрета - 1,3% от массы микросферы. Процесс ведут при температура аппретирования - 120°C. Микросферу и аппрет распыляют паровоздушной смесью при ее влажности 75%. После камеры аппретирования микросферу подают в сушильную колонну, где ее сушат при температуре 135°C. После сушки ее медленно остужают до температуры окружающей среды. Полученная микросфера покрыта полимерной пленкой, закрывающей ее микродефекты. Доля микросферы, выдерживающей давление 400 атм. составляет 98,9%. Доля микросферы, выдерживающей давление 500 атм. составляет 95,6%.

Пример 5

Микросферу и аппрет - триметилхлорсилан подают в виде аэрозолей в камеру аппретирования в соотношении количество аппрета - 1,1% от массы микросферы. Процесс ведут при температура аппретирования - 125°C. Микросферу и аппрет распыляют паровоздушной смесью при ее влажности 79%. После камеры аппретирования микросферу подают в сушильную колонну, где ее сушат при температуре 125°C. После сушки ее медленно остужают до температуры окружающей среды. Полученная микросфера покрыта полимерной пленкой, закрывающей ее микродефекты. Доля микросферы, выдерживающей давление 400 атм. составляет 98,7%. Доля микросферы, выдерживающей давление 500 атм. составляет 95,9%.

Пример 6

Микросферу и аппрет - фенилтрихлорсилан подают в виде аэрозолей в камеру аппретирования в соотношении количество аппрета - 1,0% от массы микросферы. Процесс ведут при температура аппретирования - 135°C. Микросферу и аппрет распыляют паровоздушной смесью при ее влажности 81%. После камеры аппретирования микросферу подают в сушильную колонну, где ее сушат при температуре 135°C. После сушки ее медленно остужают до температуры окружающей среды. Полученная микросфера покрыта полимерной пленкой, закрывающей ее микродефекты. Доля микросферы, выдерживающей давление 400 атм. составляет 98,9%. Доля микросферы, выдерживающей давление 500 атм. составляет 95,6%.

Пример 7

Микросферу и аппрет - винилтрихлорсилан подают в виде аэрозолей в камеру аппретирования в соотношении количество аппрета - 1,3% от массы микросферы. Процесс ведут при температура аппретирования - 123°C. Микросферу и аппрет распыляют паровоздушной смесью при ее влажности 76%. После камеры аппретирования микросферу подают в сушильную колонну, где ее сушат при температуре 125°C. После сушки ее медленно остужают до температуры окружающей среды. Полученная микросфера покрыта полимерной пленкой, закрывающей ее микродефекты. Доля микросферы, выдерживающей давление 400 атм. составляет 98,3%. Доля микросферы, выдерживающей давление 500 атм. составляет 95,1%.

Пример 8

Микросферу и аппрет - метилфенилдихлорсилан подают в виде аэрозолей в камеру аппретирования в соотношении количество аппрета - 1,0% от массы микросферы. Процесс ведут при температура аппретирования - 128°C. Микросферу и аппрет распыляют паровоздушной смесью при ее влажности 74%. После камеры аппретирования микросферу подают в сушильную колонну, где ее сушат при температуре 138°C. После сушки ее медленно остужают до температуры окружающей среды. Полученная микросфера покрыта полимерной пленкой, закрывающей ее микродефекты. Доля микросферы, выдерживающей давление 400 атм. составляет 98,8%. Доля микросферы, выдерживающей давление 500 атм. составляет 95,6%.

Пример 9

Микросферу и аппрет - триэтоксилан подают в виде аэрозолей в камеру аппретирования в соотношении количество аппрета - 1,3% от массы микросферы. Процесс ведут при температура аппретирования - 124°C. Микросферу и аппрет распыляют паровоздушной смесью при ее влажности 76%. После камеры аппретирования микросферу подают в сушильную колонну, где ее сушат при температуре 132°C. После сушки ее медленно остужают до температуры окружающей среды. Полученная микросфера покрыта полимерной пленкой, закрывающей ее микродефекты. Доля микросферы, выдерживающей давление 400 атм. составляет 98,1%. Доля микросферы, выдерживающей давление 500 атм. составляет 95,1%.

Пример 10

Микросферу и аппрет - метилтриэтоксилан подают в виде аэрозолей в камеру аппретирования в соотношении количество аппрета - 1,0% от массы микросферы. Процесс ведут при температура аппретирования - 120°C. Микросферу и аппрет распыляют паровоздушной смесью при ее влажности 79%. После камеры аппретирования микросферу подают в сушильную колонну, где ее сушат при температуре 130°C. После сушки ее медленно остужают до температуры окружающей среды. Полученная микросфера покрыта полимерной пленкой, закрывающей ее микродефекты. Доля микросферы, выдерживающей давление 400 атм. составляет 98,3%. Доля микросферы, выдерживающей давление 500 атм. составляет 95,4%.

Пример 11

Микросферу и аппрет - гексаметилдисилазан подают в виде аэрозолей в камеру аппретирования в соотношении количество аппрета - 2,5% от массы микросферы. Процесс ведут при температура аппретирования - 125°C. Микросферу и аппрет распыляют паровоздушной смесью при ее влажности 81%. После камеры аппретирования микросферу подают в сушильную колонну, где ее сушат при температуре 132°C. После сушки ее медленно остужают до температуры окружающей среды. Полученная микросфера покрыта полимерной пленкой, закрывающей ее микродефекты. Доля микросферы, выдерживающей давление 400 атм. составляет 98,2%. Доля микросферы, выдерживающей давление 500 атм. составляет 95,6%.

1. Способ получения полой алюмосиликатной микросферы, включающий выделение алюмосиликатной микросферы из зол уноса тепловых электростанций, отличающийся тем, что микросферу обрабатывают аппретирующим веществом путем смешения аэрозоля распыленной микросферы и аэрозоля распыленного аппретирующего вещества, причем аппретирующее вещество выбирают из ряда: метилтрихлорсилан или метилдихлорсилан, или диметилдихлорсилан, или триметилхлорсилан, или фенилтрихлорсилан, или винилтрихлорсилан, или метилфенилдихлорсилан, или тетраэтоксилан, или триэтоксилан, или метилтриэтоксилан, гексаметилдисилазан, или смесь, по меньшей мере, двух из них, при этом аэрозоли распыляют паровоздушной смесью, а масса аппретирующего вещества составляет 0,7-2,5% от массы микросферы, причем после обработки аппретирующим веществом ее подвергают сушке путем нагревания в потоке паровоздушной смеси.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что температура аппретирования составляет 105-140°C.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что влажность паровоздушной смеси поддерживают на уровне 40-100%.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что температура сушки составляет 100-140°C.

Изобретение относится к производству композиционных материалов, в частности к волокнистым тепло- и звукоизоляционным материалам и способам их получения. Композиционный материал может быть использован для изготовления листовых отделочных и теплоизоляционных материалов в жилищном, сельскохозяйственном, промышленном строительстве, а также для производства формованных упаковочных элементов и тары, склонных к биодеградации, то есть обладающих биодеструктивными свойствами.

Масса для изготовления аглопорита // 2506237

Изобретение относится к производству пористого заполнителя для легких бетонов. Технический результат заключается в повышении водостойкости аглопорита.

Искусственная порода // 2458017

Изобретение относится к промышленности строительных материалов. .

Способ изготовления декоративных изделий с наполнителем из янтаря и/или отходов его переработки (варианты) // 2452715

Изобретение относится к производству декоративных изделий, которые можно использовать для интерьерной отделки, например полы, стены, подоконники, столешницы, мозаичные декоративные панно на стенах зданий с применением наполнителя из янтаря и/или отходов янтарного производства, особенно тех, которые до сих пор не использовались.

Способ утилизации бурового шлама // 2439098

Изобретение относится к горной и нефтяной промышленности, в частности к способам утилизации буровых шламов. .

Способ получения ценных продуктов // 2434808

Изобретение относится к области химии и металлургии и может быть использовано при получении ценных продуктов из красного шлама. .

Вяжущее // 2425811

Изобретение относится к составу гипсового вяжущего и может найти применение в промышленности строительных материалов. .

Способ утилизации отработанного адсорбента // 2415720

Изобретение относится к способам утилизации отработанных адсорбентов путем использования их в составе вяжущего при гидратационном твердении портландцемента и получения при этом экологичного цементного камня и может быть использовано в различных отраслях промышленности для связывания отработанных адсорбентов.

Сырьевая смесь для производства пористого заполнителя // 2410346

Изобретение относится к производству пористых заполнителей для бетонов. .

Золоминеральная смесь для зологравия // 2410342

Изобретение относится к области производства строительных материалов. .

Способ переработки бурового шлама // 2524708

Изобретение относится к области утилизации отходов, а именно к переработке буровых шламов. Буровой шлам смешивают с песком в массовом соотношении 1:(0,75-5), вводят соляную кислоту в количестве 0,02-2,246 моль на 1 кг шлама, обеспечивая pH смеси от 5 до 8, осуществляют перемешивание компонентов и сушку. В результате из отходов получают инертный строительный материал либо техногенный почвогрунт. Для подбора более точной рецептуры буровой шлам предварительно подвергают анализу на содержание в нем глинистых частиц и уровня pH. Изобретение обеспечивает утилизацию шлама простым и надежным способом. 5 з.п. ф-лы, 2 табл.

Композиционный строительный материал // 2526083

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для производства стеновых блоков с классом прочности от В2,5 до В7,5. Технический результат заключается в повышении прочности и морозостойкости, снижении водопоглощения. Композиционный строительный материал включает в качестве вяжущего портландцемент М400, в качестве заполнителя - измельченную отработанную формовочную смесь (ОФС) с оптимально подобранным фракционным составом (фракция 2,5 мм - 77%, фракция 1,25-0,63 мм - 5%, фракция 0,315-0,14 мм - 18%), воду, в качестве пластифицирующей добавки - суперпластификатор С-3, в качестве высокоактивной минеральной добавки - микрокремнезем при следующем соотношении, мас.%: портландцемент М400 13,5-22,7; измельченная ОФС 66,6-81,0; вода 5,4-13,3; суперпластификатор С-3, % от массы цемента, 0-3; микрокремнезем, % от массы цемента, 10.

Вяжущее // 2532437

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к составам гипсовых вяжущих, и может быть использовано для изготовления строительных изделий, а также в монолитном домостроении. Технический результат заключается в увеличении прочности при сжатии через два часа и упрощении технологии приготовления без снижения водостойкости, конкретно - коэффициента размягчения. Вяжущее включает строительный гипс (β-CaSO4·0,5 H2O), железосодержащие отходы газоочистки доменных печей (колошниковую пыль с удельной поверхностью 1900-1920 см2/г), каустический магнезит, соль хлористого магния (MgCl2), вводимую раствором бишофита (плотностью 1,1 г/см3) до нормальной густоты, и алюмосиликатную добавку (керамзитовая пыль) при соотношении всех компонентов, мас.%: строительный гипс (β-CaSO4·0,5 H2O) 78,4-89,3, колошниковую пыль 1,9-1,91, каустический магнезит 0,95-1,0, керамзитовую пыль 2,85-14,35, хлористый магний (MgCl2) 4,34-5,0. 2 табл.

Изолирующий материал для шламохранилищ промышленных отходов // 2544382

Предложенное изобретение относится к строительным материалам и утилизации отходов электротермического производства. Изолирующий материал для шламохранилищ промышленных отходов включает глиносодержащий материал и материал в виде техногенного отхода, в качестве глиносодержащего материала он содержит глину или суглинок, в качестве техногенного отхода - мелкодисперсную пыль газоочистки электротермического производства кремния и/или кремнистых ферросплавов при следующем содержании компонентов, мас.%: глина или суглинок 70-85; мелкодисперсная пыль газоочистки электротермического производства кремния и/или кремнистых ферросплавов 15-30. Изобретение позволит предотвратить загрязнение прилегающего к шламохранилищам почвенного слоя за счет уменьшения коэффициента фильтрации изолирующего материала, утилизировать техногенные отходы в виде мелкодисперсной пыли газоочистки электротермического производства кремния и/или кремнистых ферросплавов. 1 табл.

Композиция для производства композитных карбонизированных изделий // 2549257

Изобретение относится к строительной отрасли, а именно к композициям для производства композитных карбонизированных изделии. Композиция для производства композитных карбонизированных изделий включает в качестве наполнителя отходы добычи и обработки известняка-ракушечника, а в качестве вяжущего вещества -гашеную кальциевую известь. Изобретение обеспечивает снижение себестоимости готовых изделий на основе композиции, улучшение качественных характеристик изделий, улучшение технологии получения композиции, улучшение экологической ситуации территории со значительным скоплением отходов добычи и обработки известняков.

Способ производства композитных карбонизированных изделий // 2549258

Изобретение относится к строительной отрасли и может быть использовано для производства стеновых изделий. Способ производства композитных карбонизированных изделий включает формование изделий из формовочной массы, полученной на основе гашеной кальциевой или доломитовый извести и наполнителя в виде отходов добычи и обработки известняков фракции до 5 мм, формование осуществляют под давлением 50-150 кгс/см2, карбонизацию изделий углекислым газом величиной потока 0,2 л/см2 мин в течение 3-6 ч. Способ обеспечивает производство искусственного материала прочностью 9-20 МПа при средней плотности 1350-1700 кг/м3, коэффициент смягчения которого составляет 0,77-0,88.

Сырьевая смесь для изготовления бетона // 2550606

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонов, используемых в малоэтажном строительстве. Сырьевая смесь для изготовления бетона, содержит, мас.%: портландцемент 18-28; мелкий заполнитель 29,9-38,5; пластифицирующая добавка 0,1-1.5; вода 12-26; измельченные и просеянные через сетку №5 отработавшие калькуляторы с предварительно извлеченными из них элементами питания 16-30. Технический результат - безопасная утилизация отработавших калькуляторов при сохранении прочностных характеристик бетона. 1 табл. .

Сухая строительная смесь // 2550754

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к сухим строительным смесям на основе вяжущих веществ и минерального заполнителя, используемых для оштукатуривания стен. Сухая строительная смесь содержит портландцемент, кварцевый песок с модулем крупности, равным 0,95-1,1 и наполнитель. Новым является то, что в качестве наполнителя она содержит железистый гидратный кек - отход цветной металлургии, измельченный до модуля крупности 0,90-0,95, при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент 25-27, указанный железистый гидратный кек 20-30; указанный кварцевый песок - остальное. Технический результат заключается в повышении водоудерживающей способности, улучшении теплотехнических показателей за счет снижения плотности, повышении прочности. Наряду с указанными преимуществами применение кеков в сухих строительных смесях расширяет номенклатуру сырьевых материалов, экономит природные ресурсы, необходимые для получения строительной извести, улучшает экологическую ситуацию за счет снижения выброса отходов промышленности в окружающую среду. 3 табл.

Дорожно-строительный композиционный материал // 2551560

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для сооружения земляного полотна и устройства укрепленных дорожных оснований на дорогах I-V категорий во II-V дорожно-климатических зонах, а также покрытий на дорогах IV-V категорий в качестве материала для сооружения насыпей земляного полотна и укрепления грунтовых оснований строительных и других площадок. Технический результат - снижение расхода цемента, улучшение экологической обстановки за счет утилизации отходов бурения и золошлаковой смеси. Дорожно-строительный композиционный материал, включающий буровой шлам плотностью от 1,3 до 1,8 кг/дм3 и влажностью 30%, цемент в качестве основного вяжущего материала в количестве 5-15% от массы смеси, отходы термической утилизации нефтешламов (золошлак) плотностью от 1,2 до 1,6 кг/дм3 в количестве 30-40% от массы смеси, минеральный наполнитель и сорбент-комплексообразователь, где в качестве сорбента-комплексообразователя используется органический волокнистый (торфяной) сорбент в количестве 2-4% от массы смеси, в качестве цемента используется портландцемент, дополнительно содержит жидкое стекло или органогидридсилоксаны, а в качестве наполнителя используется песок, причем содержание песка в составе материала 5, или 10, или 30 мас. %. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы изобретения. 3 з.п. ф-лы, 4 пр., 7 ил.

Способ переработки буровых отходов на территории кустовой площадки // 2551564

Изобретение относится к строительству и переработке (обезвреживанию) отходов бурения совместно со вторичными отходами термической утилизации нефтешламов золошлаковыми смесями, с получением дорожно-строительных композиционных материалов. Технический результат заключается в сокращении затрат на транспортировку отходов до ближайшего шламового амбара, возможность проведения переработки буровых отходов сразу после их образования, возможность применения получаемых в результате переработки на площадке вторичных материалов. Задачей, на которую направлено данное изобретение, является создание способа переработки буровых отходов на территории кустовой площадки. Способ переработки бурового шлама на территории кустовой площадки включает размещение на площадке компонентов смеси и емкости для переработки, помещение в емкость бурового шлама, добавление к шламу компонентов и перемешивание смеси экскаватором с получением дорожно-строительного композиционного материала, причем емкость для переработки устанавливается в грунт таким образом, что ее верхняя кромка возвышается над рельефом на высоту не более 0,5 м. 5 з.п. ф-лы, 7 ил.