Способ получения глиноземсодержащего компонента

 

„,772991

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19,02.79 (21) 2732618/29-33 с присоединением заявки Hо (23) Приоритет (51)М, Кл.з

С 04 В 7/32

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 23.10,80. Бюллетень М 39 (53) УДК6 66 . 9 4 (088.8) Дата опубликования описания 231080

В.В.Андреев, А.И.Алексеев, В.И.Корнеев, Н.И.Бурдина, В.N.Ñèçÿêoâ, П.С.Владимиров, В.B.Kðàñàâêí и Е.С.Островлянчик (72) Авторы изобретения

Ленинградский ордена Октябрьской Революции и ордена;:

Трудового Красного Знамени технологический институт ..;,.: ., имени Ленсовета (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЛИНОЗЕМСОДЕРЖАЩЕГО

КОМПОНЕНТА

Изобретение относится к производству специальных цементов на основе глиноземсодержащих соединений типа высокоосновных гидрогранатов кальция (литейные, напрягающие, глиноземистые и др.) и может быть использовано на цементных заводах особенно входящих в состав глиноземных комбинатов.

Известен способ получения расширяющего глиноземсодержащего компонен.та для цементов, включающий синтез гидроалюминатов кальция и помол их с двуводным гипсом $1J, Недостатком его является низкая гидравлическая активность глиноземсодержащего компонента, сложность технологии и низкий выход продуктов реакции.

Наиболее близким решением к предложенному является способ получения глиноземсодержащего компонента преимущественно для расширяющегося цемента, включакиций автоклавную обработку алюминатного раствора с последующим отделением алюмосиликатного шлама, введение в алюминатный раствор извести или известкового молока, промывку, отделение и сушку осадка. Сущность известного способа состоит в том, что глиноэемсодержащий компонент в виде гидро.гранатов кальция получают на второй стадии обескремнивания алюминатных растворов путем введения в них извести или известкового молока (21 .

772991

Принципиальная схема известного способа получения гидрогранатов кальция:

Известь

Чистый алюминатный раствор (Si02 От2-0,3 r/л) Гидрогранатовый шлам

ЗСаО А! 0 (0,1-0,2)siO2(5,65,8) Н >О

Алюминатный раствор С Ь (Si0 2-3 г/л) l

Автоклавная обработка (I стадия обескремнивания)

Разделение суспензии

Алюмосиликатный шлак

Недостатком известного способа является пониженная гидравлическая ак- . 3Q тивность как самого гидрограната кальция, так и продуктов его переработки (например продукта термической обработки). Низкая гидравлическая активность глиноземсодержащего компонен-3 та цементов приводит к ухудшению их технических свойств. Б частности мо жет наблюдаться снижение прочностных свойств, самонапря>кения и др.

Цель изобретения — повышение активности.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения глиноземсодержащего компонента преимущественно для расширяющегося цемента, включающем автоклавную обработку алюминатного 45 раствора с последующим отделением алюмосиликатного шлама, введение в

Смешение с известью

Выдержка при переме- шивании (11 стадия обескремнивания) 1

Разделение суспенэии

Чистый алюминатный раствор (Si0 0,02-0,0б г/л) алюминатный раствор извести или известкового молока, промывку, отделение и сушку осадка, сначала в алюминатный раствор вводят 10-30о извести от общего ее количества, выдерживают в течение 1-4 ч при 70-90 С, затем производят отделение осадка, а в осветленный алюминатный раствор вводят остальное количество извести с пос ледующим перемешиванием суспензни в течение 0,5-2 ч при 50-70 С.

В результате такой дополнительной операции получается гидрогранатовый шлам с малым содержанием но кремнезему (0,01-0,09 мольной доли), который обладает высокой гидравлической активностью, причем высокой гидравлической активностью обладает также и продукт его термической обработки при 300-800 С.

772991

Принципиальная схема предлагаемого способа получения глиноземсодержащего компонента для цементов:

Алюминатный раствор + p C S

Известь доз. рование (Si0 2-3 г/л) Автоклавная обработка (1 стадия обескремнивания) 1

Разделение суспенэии

Алюмосиликатный шлам

Чистый алюминатный Смешен раствор 10-30Ú (Si0 0,2-0,3 г/л)

Выдержка при перемешивании (П стадия обескремнивания)

Разделение суспенэии

Гидрогранатовый шлам

Чистый с высоким содержанием (0,02-0

Р кремнезема (более 0,1 м.д.)

Смешени ся известью (Ш стадия обескремНа содовое разложение нивания)

Разделение суспензии

Гидрогранатовый шлам Чистый алюминатный с малым содержанием раствор кремнезема (менее 0,1 м.д.) (Si02 0,002 -0,004 г/л), 35

Пример. Алюминатный раствор ; вести, выдержке раствора в течение после выщелачивания, содержащий, г/л: 4 ч при 90 С и добавлении на третьей

А1 0 89, S10Z 3,2, pi C S 1,6 подверга- дополнительной стадии 70Ъ извести ют автоклавной обработке при 170 С в (выдержка в течение 2 ч при 70 C). течение 2-х ч. После этого иэ раство- Гидрогранат кальция состава ра вьщеляют твердую фазу. Осветлен40

ЗСаО AI 0> О, 04SiO> ° 5, 92НдО получается ный алюминатный раствор после первой соответственно прй добавлении 20Ъ изстадии обескремнивания содержит 85г/л вести и выдержке раствора при 80 С в глинозема и 0,31 г/л кремнезема. На течение 3 ч на второй стадии и оставвторой стадии в раствор добавляют шихся 80Ъ извести с выдержкой в.тече10Ъ извести от общей дозировки и вы- 45 ние 1 ч при 60 С на третьей стадии держивают в течение одного часа при обескремнивания алюминатного раство70 С ° Затем из раствора выделяют твер- ра. Гидравлическая активность синтедую фазу, состав которой (по данным зированных гидрогранатов кальция оце химического анализа) соответствует нивается по количеству образовавшегоЗСаО А1 О 0,2S iO> 5,6H O. Получивший- 50 ся эттрингита (ЗСа0 А1 03 ЗСа504 31Н0) ся после выделения твердой фазы алю- Сырьевые смеси готовят путем смешеминатный раствор содержит 0,08 г/л ния гидрогранатов с гипсом в соотношекремнезема и 82 г/л глинозема. В нии 1:1, тонкость помола компонентов осветленный раствор добавляют 90Ъ составляет 3000 см /г. Гидравлическая оставшейся извести и выдержиВают в. 55 активность также определяется и для течение 0,5 ч при 50ОC. После промыв- продуктов обжига гидрогранатов кальция . ки и сушки твердого осадка (по дан- при 300,600 и 800 С.Количество эттринным химического анализа} он соответ- гита определяется петрографическим ствует гидрогранату следующего сос- способом (в иммерсионных жидкостях) тава ЗСаО А1 0>.0,09SiOg. 5,82Н О. через 1,3,7 и 28 сут твердения н услоГидрогранат кальция состава;- виях 100Ъ влажности.

3СаО ° Al<О 0,01S10< 5,98Н О получается реэульт аты определения при ведепри введении на второй стадии 30Ъ из- ны в таблице.

772991

Предлагаемый

55 95

100 100

300

100

100 100

100

600

0,01

55 65 70 75

800

90. 100

95 100

85 90

30 45 75 90

60 72

300

600

0,04

40 50 65 70

800

45 85

25 30

65 70 75 80

300

30 35

45 55

600

0,09

20 35 40

800

2 5

15 20

7 20

22 25

Известный 0,20

300

10 13 20 22

600

15 20

8 10

800

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 4718/26 1ираж 671 - Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Как видно из данных таблицы по предлагаемому способу удается в несколько раз повысить гидравлическую активность гидрограната кальция. Это позволяет снизить содержа ние глиноземсодержащего компонента в составе напрягающих и расширяющихся цементов примерно в 2 — 3 раза„ повысить активность литейных цемен- 45 тов, получающихся на базе продуктов термической обработки гидрогранатов кальция, повысить качество высокоглиноземистых цементов за счет снижения содержания в них кремнеземсодержа- $p щих фаз типа геленита.

Способ получения глиноземсодер жащего компонента преимущественно 55 для расширяющегося цемента, включающА автоклавную обработку алюминатного раствора, отделение алюмосиликатного шлама, введение в алюминатный раствор извести, промывку, отделение и сушку осадка, отличающийся тем, что, с целью повышения гидравли,ческой активности, сначала в алюминатный раствор вводят 10-30% извести от общего ее количества, .выдерживают в течение 1-4 ч при 70-90 С, затем производят отделение осадка, а в осветленный алюминатный раствор вводят остальное количество извести с последующим перемешиванием суспензии в течение 0,5-2 ч при 50-70 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Михайлов В,В. Расширяющийся и напрягающий цементы и самонапряженные железобетойные конструкции, М., Стройиздат, 1974, с. 66.

2, Лайнер A,È, и др, Производствс глинозема. М., "Металлургия", 1978, с. 251 .