Способ получения строительного материала

Изобретение может найти применение в промышленности строительных материалов, а именно в способе получения строительных растворов и бетонов, в состав которых входят отходы производства. Технический результат - обеспечение безопасности получения строительного материала, упрощение его производства, улучшение экологической обстановки окружающей среды. В способе получения строительного материала в цемент вводят затворитель. В качестве затворителя в цемент вводят техногенный раствор от переработки ванадийсодержащего сырья, имеющий рН 10÷10,5, с солесодержанием 50÷100 кг/см3 в количестве 2,17÷7,70 мас.% к массе цемента, образующийся в результате обработки известковым молоком сливных вод после осаждения пятиокиси ванадия. 1 табл.

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к способам получения строительных растворов и бетонов, в состав которых входят отходы производства.

Известен способ получения строительного материала, в котором в цемент и в качестве затворителя вводят воду (Ванюа М. Цементы и бетоны в строительстве. М.: Стройиздат, 1980, с. 69-92).

Недостатком указанного способа являются замедленные сроки схватывания, так как при затворении цемента водой процессы гидратации его минералов и последующего набора прочности происходят медленно. Так, нормативный возраст достижения марочной прочности бетона, находящегося в нормальных условиях (температура 20°С и влажность более 95%), составляет 28 суток, что в современных условиях считается неприемлемым.

Уменьшает этот недостаток наиболее близкий по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому строительный материал, содержащий цемент и затворитель в виде водного раствора плавиковой кислоты с концентрацией кислоты в пределах 0,25÷1,5% (Патент РФ №2467969, Химическая добавка для ускорения твердения цемента, МПК С22В 22/08, от 10.09.2012).

Недостатками наиболее близкого аналога являются опасные условия работы, сложный и вредный процесс получения затворителя, загрязнения окружающей среды. Плавиковую кислоту получают из минерального сырья - плавикового шпата при обработке его серной кислотой с дальнейшей переработкой по сложной экологически опасной технологии.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков, а именно обеспечение безопасности получения строительного материала, упрощение его производства, улучшение экологической обстановки окружающей среды.

Поставленная задача решается тем, что в способе получения строительного материала, включающем введение в цемент затворителя, согласно предлагаемому решению в цемент вводят в качестве затворителя техногенный раствор от переработки ванадийсодержащего сырья, имеющий рН 10÷10,5, с солесодержанием 50÷100 кг/м3 в количестве 2,17÷7,70 мас.% к массе цемента, образующийся в результате обработки известковым молоком сливных вод после осаждения пятиокиси ванадия.

В технологии переработки ванадийсодержащего сырья образуются техногенные растворы с высоким солесодержанием 50÷100 кг/м3, требующие переработки. Так, в ОАО «Чусовской металлургический завод» при переработке ванадийсодержащих конвертерных шлаков (V2O5 - 12-16 мас.%) проводят окислительный обжиг с добавкой карбоната натрия для получения растворимых ванадатов натрия. Дальше проводится стадия выщелачивания ванадия растворами серной кислоты и отделение твердого остатка фильтрацией. Из полученных растворов выделяют осадок технической пятиокиси ванадия (V2O5 - 80-90 мас.%) и после фильтрации отделяют маточный раствор (далее - сливные воды). Сливные воды имеют рН 1,55-1,7 и содержат, кг/м3: 0,2-0,5 V2O5; до 1,4 Mn; до 1,2 SiO2; до 0,8 Fe2O3; до 0,5 Cr2O3; 0,3-0,8 СаО; до 10 Na2O (Na2SO4 до 28,7 кг/м3).

Сливные воды нейтрализуют известковым молоком. В результате нейтрализации образуется пульпа, содержащая до 30 кг/м3 осадка. Затем осадок (до 4 мас.% V2O5) отфильтровывают, а жидкую фазу - техногенные растворы - используют в оборотном цикле.

При обороте растворов солесодержание как в сливной воде, так и в техногенном растворе повышается до 50÷100 кг/м3 за счет накопления в основном сульфата натрия. Из-за повышенного солесодержания снижается степень извлечения ванадия на стадии выщелачивания и ухудшается качество пятиокиси ванадия. Поэтому периодически необходимо выводить из технологического цикла данный техногенный раствор, поскольку он имеет высокое солесодержание (50÷100 кг/м3), высокий показатель рН (10-10,5) и содержит V2O5 до 0,005 кг/м3, который не подлежит сбросу в окружающую среду и требует утилизации.

Концентрация солей в техногенном растворе обусловлена количеством циклов-оборотов их на стадию выщелачивания или для других целей, т.е. полностью зависит от параметров, обеспечивающих эффективность технологии и качества выпускаемой пятиокиси ванадия.

То, что строительный материал содержит в качестве затворителя техногенный раствор переработки ванадийсодержащего сырья с солесодержанием 50÷100 кг/м3 и с рН 10-10,5, позволит использовать отходы производства в составе материала, устранив их слив в специальные отстойники, загрязняющие земельные площади. Это позволит улучшить экологию окружающей среды. Исключение в производстве строительных материалов опасной плавиковой кислоты позволит обезопасить процесс получения строительных материалов. Использование техногенного раствора исключает сам процесс получения затворителя, т.к. этот раствор уже существует и загрязняет окружающую среду.

Снижение вводимого в цемент затворителя менее 2,17 мас.% к массе цемента приводит к недостаточному количеству жидкой фазы для смачивания сухих ингредиентов, увеличение количества вводимого затворителя более 7,70 мас.% к массе цемента приводит к снижению прочностных свойств строительного материала в связи с чрезмерно жидкой консистенцией смеси.

Концентрация солей в техногенном растворе менее 50 кг/м3 приводит к снижению прочности из-за недостаточного количества жидкой фазы, а увеличение концентрации более 100 кг/м3 также ведет к снижению прочности вследствие избыточного количества солей в затворителе.

Использование техногенного раствора с рН менее 10 ведет к уменьшению прочности строительного материала, а использование раствора с рН более 10,5 невозможно получить технологически.

Способ получения строительного материала осуществляется следующим образом.

Вначале смешивают в механической мешалке отдозированные сухие ингредиенты - цемент и заполнитель (если он предусмотрен в строительном материале) в течение примерно 60 секунд. После этого вводят заявляемое количество затворителя и снова перемешивают в той же мешалке в течение 5 минут. После перемешивания производят выгрузку из мешалки полученной смеси.

Предлагаемый способ опробован на техногенном растворе, полученном по технологии ОАО «Чусовской металлургический завод», описанной выше. Получены три техногенных раствора, используемых в качестве затворителя.

Примеры приведены в таблице. Опыт №2 проведен на растворе 50 кг/м3, полученном после 2-х циклов оборота растворов. Концентрация 75 кг/м3 получена за 4 цикла (опыт 3), а в 100 кг/м3 получена за 9 циклов (опыт №4).

Предлагаемый способ получения строительного материала найдет применение в производстве бетонных оснований в дорожном строительстве с последующим покрытием асфальтобетоном, при подготовке оснований под полы в жилых и общественных зданиях, при изготовлении штукатурных растворов, а также в качестве стяжки в производстве рулонной кровли.

Способ получения строительного материала, включающий введение в цемент затворителя, отличающийся тем, что в цемент вводят в качестве затворителя техногенный раствор от переработки ванадийсодержащего сырья, имеющий рН 10÷10,5, с солесодержанием 50÷100 кг/м3 в количестве 2,17÷7,70 мас.% к массе цемента, образующийся в результате обработки известковым молоком сливных вод после осаждения пятиокиси ванадия.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к добавкам для гидравлических твердеющих систем. Описан полимер Р, содержащий: a) m мольных % по меньшей мере одного структурного звена А Формулы (I): b) n мольных % по меньшей мере одного структурного звена В Формулы (II):c) о мольных % по меньшей мере одного структурного звена С Формулы (III):где R1 и R2, каждый независимо, представляет собой СОО-М, R3 представляет собой Н или СН3, R4 представляет собой , R5 представляет собой алкиленовую группу с 1-6 С-атомами, R6 представляет собой алкильную группу с 1-20 С-атомами, R7 представляет собой Н или СН3, R8 представляет собой М, гидроксиалкильную группу с 1-6 С-атомами; где заместители А, независимо, представляют собой от С2- до С4-алкиленовую группу, индекс q имеет значение от 2 до 300, в частности от 2 до 50, индекс r равен 0; где М = катион, предпочтительно Н+, ион щелочного металла, ион щелочноземельного металла, ион двухвалентного или трехвалентного металла, NH4+ или органическое аммониевое соединение, особенно предпочтительно Н+, Na+, Са++/2, Mg++/2, NH4+ или органическое аммониевое соединение; где m, n, о каждый независимо, представляет собой числа, где сумма m+n+о=100 и m>0, n>0 и о>0; и где m=10-80, n=10-50, о=10-50.
Изобретение относится к добавке к цементу. Технический результат - улучшение способности бетона наращивать высокую начальную прочность и усиление воздействия на восстановление шестивалентного хрома и снижение воздействия на восстановление шестивалентного хрома даже при хранении, так же, как и способ восстановления шестивалентного хрома.

Изобретение относится к способу получения модифицирующей добавки для цементной композиции и к цементной композиции и может найти применение при производстве строительных материалов.

Способ получения мелкой фракции для производства гидравлического вяжущего из минерального сырья в установке, содержащей дробилку и сепараторное устройство, выполненное с возможностью разделения сырья на две фракции, заключается в том, что получают указанное минеральное сырье, полностью или частично представляющее собой шлак от металлургической промышленности, которое затем измельчают посредством сжатия слоя сырья при помощи дробилки и получают измельченный продукт.

Изобретение относиться к смеси, по меньшей мере, одного полиола и, по меньшей мере, одной производной циклогексанполикарбоновой кислоты для уменьшения или минимизации выброса пыли при оперировании с порошкообразными строительными химическими продуктами, к способу получения порошкообразных строительных химических продуктов, и гидравлически схватывающимся материалам, содержащим смеси в соответствии с изобретением.

Изобретение относится к применению производных циклогексанполикарбоновых кислот для уменьшения или минимизации выброса пыли при оперировании с порошкообразными строительными химическими продуктами, способам получения порошкообразных строительных химических продуктов и гидравлически схватывающимся материалам, содержащим производные циклогексанполикарбоновых кислот в соответствии с изобретением.
Изобретение относится к области строительных материалов, преимущественно к способам получения цементов, характеризующихся быстрым схватыванием. .
Изобретение относится к составу цементного раствора и к способу цементирования скважин с его использованием. .

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может найти применение при производстве строительных растворов и бетонов. Технический результат - обеспечение безопасности получения строительного материала, упрощение его производства, улучшение экологической обстановки окружающей среды.

Изобретение относится к составам комплексных органоминеральных добавок для бетонов и может найти применение в производстве строительных материалов при изготовлении бетонных изделий (тротуарных плит, бордюрных камней, фундаментов, дорожных покрытий).

В настоящем изобретении раскрыта гидравлическая композиция, содержащая диспергирующий агент, по меньшей мере один многоатомный спирт, выбранный из глицерина и алкиленоксидных аддуктов глицерина, имеющих среднее присоединенное количество молей от более 0 до не более 3 (далее именуемый компонентом А), по меньшей мере одно аминосоединение, выбранное из триизопропаноламина и алкилдиэтаноламинов, имеющих алкильную группу с количеством атомов углерода от 1 до 3 (далее именуемое компонентом B), цемент и воду, где содержание C4AF в цементе составляет от не менее 6,0% по массе до не более 15% по массе, содержание дигидрата гипса в цементе составляет от не менее 0,5% по массе до не более 10% по массе и содержание солей нитрата и нитрита составляет не более 90 частей по массе на 100 частей по массе суммарного количества компонентов A и B.

Изобретение относится к составу химической добавки и может найти применение в промышленности строительных материалов. Технический результат - снижение токсичности добавки и повышение прочности изделий с её использованием.

Изобретение относится к строительным материалам и изделиям, в частности к технологиям изготовления бетонов, железобетонов, строительных растворов, смесей, составов, а также к области переработки радиоактивных отходов, в частности к их захоронению.

Изобретение относится к составу бетонной смеси для получения самоуплотняющихся бетонов с повышенной плотностью, отсутствием крупных пор, снижает риск коррозии бетона, что увеличивает долговечность бетона и повышает возможность использования его в условиях агрессивной среды, поэтому может быть использован для производства бетона высокого качества.

Изобретение относится к пеногасящей композиции, а также к цементной композиции, содержащей ее, способу снижения захвата воздуха в цементной композиции и цементированию подземной формации.

Изобретение относится к области строительных материалов, а именно к составам добавок, используемых в производстве бетонов и строительных растворов. Добавка в бетонные смеси и строительные растворы, включающая цитрат натрия трехзамещенный двуводный, который обработан при температуре 200°С в течение от 2 до 3 ч, при этом добавка дополнительно содержит сульфат алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%: цитрат натрия трехзамещенный технический безводный 75-80; сульфат алюминия 20-25.

Изобретение относится к области строительства, а именно к технологии приготовления бетонных смесей и изделий из них, и может быть использовано в технологии производства изделий и конструкций в сборном домостроении и в монолитном строительстве.

Изобретение относится к комплексным органоминеральным добавкам к портландцементу. В частности добавка позволяет сэкономить до 30-40% клинкерной части цемента.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может найти применение при производстве строительных растворов и бетонов. Технический результат - обеспечение безопасности получения строительного материала, упрощение его производства, улучшение экологической обстановки окружающей среды.

Изобретение может найти применение в промышленности строительных материалов, а именно в способе получения строительных растворов и бетонов, в состав которых входят отходы производства. Технический результат - обеспечение безопасности получения строительного материала, упрощение его производства, улучшение экологической обстановки окружающей среды. В способе получения строительного материала в цемент вводят затворитель. В качестве затворителя в цемент вводят техногенный раствор от переработки ванадийсодержащего сырья, имеющий рН 10÷10,5, с солесодержанием 50÷100 кгсм3 в количестве 2,17÷7,70 мас. к массе цемента, образующийся в результате обработки известковым молоком сливных вод после осаждения пятиокиси ванадия. 1 табл.

Наверх