РАСТВОР ДЛЯ ГАШЕНИЯ ИЗВЕСТИ Российский патент 1997 года по МПК C04B2/06 

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к растворам для гашения извести.

Известно применение для гашения извести воды [1] однако этим нельзя достичь высокой степени диспергирования образующегося продукта гидратации. Это объясняется его высокой флокулирующей способностью, невысокой скоростью отвода продуктов из реакционной зоны.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является раствор сахаросодержащего компонента в воде [2]
Известный раствор имеет следующие недостатки. Он содержит воду, моно- и дисахара. Последние в процессе гашения сорбируются на поверхности минеральных зерен и взаимодействуют с образующимся гидроксидом, повышая их гидрофильность. Однако скорость отвода продуктов из реакционной зоны невелика, невысока и устойчивость их к флокуляции. Кроме того, как правило, содержащиеся в исходном оксиде кальция примеси (например, карбонаты), оказываются по существу инертными по отношению к процессам, протекающим при гашении. Следствием этого является еще меньшая степень диспергирования получаемого продукта.

Цель изобретения повышение дисперсности продукта гашения извести.

Цель достигается тем, что раствор для гашения извести, включающий сахаросодержащий компонент и воду, содержит в качестве сахаросодержащего компонента продукт культивирования в водном растворе мелассы бактерий Bacillus species. (культуральная жидкость) в количестве 0,1.2,5 мас. сухих веществ.

Этот продукт культивирования получают способом, указанным в описании к авторскому свидетельству СССР N 1724632, C 04 B 28/02, 1992.

Все составляющие такого раствора являются активными по отношению к физико-химическим процессам гашения извести, ее диспергирования. Спирты, являясь поверхностно-активными веществами, взаимодействуют с гидроксидом кальция и ускоряют отвод продуктов из зоны реакции, обновляя поверхность. При этом образуются алкоголяты водорастворимые комплексные соединения, более устойчивые к флокуляции, чем гидроксиды. Таким образом, спирты, повышая гидрофильность минеральных частиц, способствуют и повышению степени диспергирования образующихся продуктов.

Аналогичное действие, с образованием сахаратов, оказывают моно- и дисахара.

Низкомолекулярные карбоновые кислоты еще в большей степени, чем спирты и сахара, ускоряют процессы гашения за счет обновления, гидрофилизации, интенсификации отвода из реакционной зоны водорастворимых продуктов. Причем кислоты разрушают, диспергируют и инертные (по отношению к гашению по прототипу) компоненты исходного продукта.

Биополимеры (белки, экзополисахариды, продукт лизиса бактериальных клеток) имеют активные кислотные группы в составе макромолекул и в процессе хемосорбции образуют устойчивые к флокуляции вещества.

Кроме того, компоненты культуральной жидкости, являясь поверхностно-активными веществами снижают поверхностную энергию зерен исходного минерального продукта (эффект Ребиндера). Это приводит к интенсификации их разрушения. Следствием является увеличение площади реакционной зоны, возрастание скорости гашения, температурных напряжений и дальнейшее диспергирование как исходного, так и образующихся продуктов.

Предельные значения расхода культуральной жидкости определяются следующими факторами. При содержании в растворе для гашения продукта культивирования микроорганизмов в количестве, меньше минимального предельного значения, резко снижается количество его компонентов, сорбирующихся на поверхности минеральных зерен. Следствие этого является и снижение степени уменьшения поверхностной энергии, а отсюда уменьшение диспергирующего эффекта. Кроме того, снижение концентрации приводит и к соответствующему уменьшению эффекта дефлокуляции. Таким образом за нижним пределом расхода культуральной жидкости имеет место резкое уменьшение диспергации получаемого продукта гашения извести.

При концентрации в растворе компонентов культуральной жидкости, равной верхнему предельному значению, наблюдается следующее. Положительный эффект диспергирования достигает своего максимума; толщина оболочек из сорбированных компонентов раствора при этом такова, что еще не способствует коагуляции образовавшихся продуктов гашения и надежно обеспечивает их дефлокуляцию. При возрастании концентрации степень диспергирования по существу не меняется, но в то же время возрастает толщина оболочек, что приводит к коагуляционному эффекту. Таким образом, увеличение расхода культуральной жидкости при приготовлении раствора для гашения извести приводит к ухудшению диспергирования.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый раствор отличается от известного тем, что в качестве сахаросодержащего компонента содержит продукт культивирования в водном растворе мелассы бактерий Bacillus species в количестве 0,1.2,5 мас. сухих веществ.

Известны технические решения [2] в которых для гашения извести используют водные растворы с сахаросодержащими компонентами. Однако решение со сходным признаком использование в качестве сахаросодержащего компонента - продукта культивирования в водном растворе мелассы бактерий Bacillus species отсутствует. Этим отличается предлагаемый раствор от известного.

Изобретение реализуют следующим образом. Готовый продукт культивирования в водном растворе мелассы бактерий Bacillus species с концентрацией сухих веществ 5,0 мас. разбавляют водопроводной водой, доводя содержание сухих веществ в готовом растворе до нужной концентрации в диапазоне 0,1.2,5%
Эффективность заявляемого и известного раствора оценивали по крупности частиц гашеной извести. Их средневзвешенный диаметр определяли по результатам седиментационного анализа. В качестве известного использовали раствор мелассы (как сахаросодержащего продукта) в водопроводной воде. Соотношение расхода раствора (в литрах) и негашеной извести (кг) принимали равным 18, его начальная (перед гашением) температура 55^oС.

Результаты сравнительных испытаний представлены в таблице.

Выводы. 1. Выход концентрации заявляемого раствора для гашения извести за пределы, указанные в формуле, приводит к существенному возрастанию крупности зерен продуктов гидратации.

2. Заявляемый раствор обеспечивает повышение дисперсности продуктов гашения по сравнению с известным по прототипу.

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к растворам, используемым для гашения извести. Раствор для гашения извести включает сахаросодержащий компонент и воду. Новым в растворе является то, что в качестве сахаросодержащего компонента содержится продукт культивирования в водном растворе мелассы бактерий Bacillus species в количестве 0,1...2,5 мас.% сухих веществ. 1 табл.

Раствор для гашения извести, включающий сахаросодержащий компонент и воду, отличающийся тем, что в качестве сахаросодержащего компонента он содержит продукт культивирования в водном растворе мелассы бактерий Bacillus species в количестве 0,1-2,5 мас. (на сухое).