Сырьевая смесь для получения ангидритового цемента
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Соеетскик
Социалистических
Республик
pi)996365 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.12. 80 (21) 3237681/29-33 (51)М Кл з
С 04 В 7/00 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—
Государственный комитет
СССР яо делам изобретений и открытий
Опубликовано15. 02. 83Бюллетень ¹ 6 (53) УДК 666,942 (088.8) Дата опубликования описания 15.02.83 (72) Авторы изобретения
В.М.Бобрик и В.С.Сахаров
1 е (71) Заявитель (54) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ
АНГИДРИТОВОГО ЦЕМЕНТА
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано в производстве цемента на основе фосфогипса.
Известен ангидритовый цемент, получаемый путем обжига всех форм сернокислого кальция в интервале температур 450-750оС и последующим помолом с добавками-катализаторами (1 ) .
Наиболее близким к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является фосфоангидритовый цемент, полученный путем обжига фосфогипса при 800-900 С при применении сульфатных катализаторов 52) Недостатками известной сырьевой смеси для получения ангндритового цемента являются низкие прочность и водостойкость цемента.
Цель изобретения — повышение прочности и водостойкости цемента ангидритового цемента;
Поставленная цель достигается тем, 25 что сырьевая смесь для получения ангидритового цемента, включающая фосфогипс, дополнительно содержит фосфомел и кремнефтористый натрий при следующем соотношении компонентов, мас.%: 30
Фосфомел 15-25
Кремнефтористый натрий 1-5
Фосфогнпс Остальное
Оптимальная температура обжига находится в пределах. 780-880 C.
В процессе обжига кремнефторид вступает в реакцию с известковым компонентом и гипсом:
CaSO + Na>SiF6 + ЗСаСО 3 =
NayS0y + 3CaF g + Са5iO > + ЗС02
Основой цемента является ангидрит, отдельные зерна которого обволакиваются легкоплавкой эвтектикой состава пСа504 3CaF>.-CaSiO>, т.е. на основе предлагаемой сырьевой смеси получается сульфофторсиликатный цемент. Сульфофторсиликатная эвтектика придает цементу на основе ангидрита водостойкость, а также повышенную прочность.
В сырьевой смеси этого водостой- . кого цемента фосфогипс составляет основную часть — до 78,5%, а учитывая, что фосфомел также является продуктом переработки фосфогипса — до
99%. Это определяет доступность и низкую стоимость сырья, а также дает возможность более широко утилнзиро996365
Т а б л и ц а 1
Температура
15 обжига 780"С
51
0,97
20
0,98
25
0,97
15
0,98
78
0,98
62
0,97
0,97
75 20
0,98
25
0,98 вать отходы производства фосфорных удобрений.
Кремнефтористый натрий также является продуктом очистки экстракционной фосфорной кислоты от фтора путем осаждения содой. В процессе обжига сырьевой смеси происходит превращение подвижного (водорастворимого)
Фтора, как содержащегося в Фосфогипсе в качестве обычной примеси, так и дополнительно введенного с кремне- 1О фторидом в неподвижную форму труднорастворимого CaF>.
Пример 1. Фосфогипс — отход переработки апатитового концентрата в экстракционную фосфорную кислоту, фосфомел - отход производства конверсии фосфогипса в сульфат аммония углеаммонийными солями.
Химический состав фосфомела следующий, мас.%: Са 32-35; CO 55-59 °
S0< 3-6i РО4 0,7-0,9; Sr 2-l,5; 26
Zn>O> 0,7-0,8; Tl 0,2; Fe 0,15;
Ti 0,25} F 0,1.
Кремнефтористый натрий — продукт, выделяемый из экстракционной Фосфорной кислоты путем осаждения содой. g$
Компоненты смешивают и подвергают обжигу в течение 1 ч в печи при .
780-880 С.
Полученные спеки (клинкер ангидри .3О тового цемента) подвергают размолу в шаровой мельнице до крупности -0,2 мм, затворяют оптимальным количеством воды до получения удобоукладываемого теста, из которого готовят образцы для испытаний (ЗхЗ см). Через 7 сут после затворения образцы испытывают на прочность (й ). Параллельно часть образцов замачивают в воде на 28 сут, после чего определяют прочность во
Состав сырьевой смеси, мас.Ъ
) 1
Фосфогипс Фосфомел Na>SiF6 влажном состоянии (водостойкость
R g ), а часть образцов высушивают и также определяют прочность в сухом состоянии (восстановленная прочность восст )
В цементы, не содержащие в составе сырьевой смеси кремнефтористого натрия, добавляют катализатор твердения — сульфат натрия в количестве
2%. B цементах, в состав сырьевой смеси которых входит кремнефтористый натрий, сульфат натрия образуется в результате указанной выше реакции, и дополнительного введения его не требуется.
В табл.1 приведены зависимости прочностных свойств и водостойкости цемента от состава сырьевой смеси и температуры обжига цементов.
В табл,2 приведены результаты испытаний цемента-прототипа.
Минералогический состав продукта после обжига предлагаемой сырьевой смеси в пределах температур 780-880 С о существенно не изменяется и в зависимости от соотношения компонентов в сырьевой смеси может быть представлен следующими пределами, мас.Ъ: CaSO< 7081; CaF> 1-5; свободная Са0 3-8;
NagS04 1,3-1,6; CACO g 2-7; S i Og 0,52; В203 (полуторные) 1-1, 5; Са з(Р04 )
2,2-3,5. ,цействуищим началом вяжущего является твердый раствор эвтектики
mCaSO - nCaF>.kCaO . SiO> a безводном
CaSO4.
Ангидритовый цемент, полученный из предлагаемой сырьевой смеси, обладает повышенной водостойкостью и проч ностью на уровне качественных гортландцементов, превышая эти показатели для ангидритовых цементов.
Прочность Коэффициент цемента на размягчения сжатие, МПа
99636 5
Продолжение табл. 1
Коэффициент размягчения
Температура обжига 850 С г
° 0,98
53
0,98
20
0,99
25
0,99
60
0,99
72
0,98
25 бб
49
59
2о
70
25
Температура обжига 880ОС
0,97
15
0,97
20
0,97
25
0-,98
59
0,97
78
25 0,98 .
73
0,98
80
0,9,7
0,97
49
5
П р и м е ч а н и е. Прочность на сжатие указана для сухих образцов после 28 сут твердения
Таблица 2
780
0,5
850
0,45
880
0,42
П р и м е ч-а н и е. Прочность на сжатие указана для сухих образцов после 28 сут . твердения.
Прочность цемента на сжатие, МПа
Температура Прочность на Коэффициент о обжига, .С сжатие, МПа размягчения
0ф,98
0,99
0,98
996365
Формула изобретения
Кремнефтористый натрий
Фосфогипс
1-5
Остальное
Составитель Г.Ракчеева
Редактор О.Персиянцева ТехредЛ.Пекарь, Корректор М.Коста
Заказ 830/33 Тираж,620 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35 Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, Ул. Проектная, 4
СЫрьевая смесь для получения ангидритового цемента, включающая фосфогипс, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности и водостойкости ангидритового цемента, она дополнительно содержит фосфомел и кремнефтористый натрий при сле дующем соотношении компонентов, мас.Ф:
Фосфомел 15-25
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Волконский Б.B. и Судакос Л.Г. .Справочник по химии цемента. JI., Стройиздат, 1980, с ° 15-16.
2, Березовский В.И. Ангидритовый цемент из фосфогипса. Минск, 1 964, с.12-21 (прототип).
