ГЛИНОФОСФАТНЫЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 2005 года по МПК C04B28/34 C04B111/76 

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано при производстве строительных блоков.

Известны глинофосфатные материалы на основе глин, суглинков, фосфорной кислоты и добавок оксидов d-металлов (Сватовская Л.Б., Смирнова Т.В., Латутова М.Н. и др. Вяжущие и безобжиговые материалы на основе природных алюмосиликатов. - Л.: Стройиздат, журнал «Цемент» №11, 1989). Процесс получения материалов на основе природного высокодисперсного продукта, представленного глинистыми минералами, может проходить по схеме кислотных реакций - на кислотных и активных центрах этих минералов. Этот процесс может быть катализирован веществами, действующими по принципу окислительно-восстановительных катализаторов. В качестве активирующих добавок можно использовать техногенные продукты, содержащие d^6-10 элементы, а также железосодержащие продукты.

Указанные известные фосфатные материалы, выбранные за аналоги, твердеют на воздухе и являются водостойкими.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому техническому решению является выбранный за прототип глинофосфатный материал на основе суглинка 71-74 мас.%, железосодержащего отхода металлургического производства с остатком на сите №008 5-7%, содержащего оксид Fe(II) 7-11 мас.% и ортофосфорной кислоты плотностью 1,24-1,25 г/см³ - остальное (Патент RU №2148563, С 04 В 28/34, 10.05.2000).

Недостатком этих материалов является низкая морозостойкость полученных фосфатных материалов.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в повышении морозостойкости материалов за счет образования труднорастворимых фосфатов алюминия и железа.

Поставленная задача в предлагаемом решении достигается тем, что глинофосфатный материал, содержащий глину, железосодержащий отход металлургического производства на основе оксида Fe(II) с остатком на сите №008 5-7%, содержит песок, глину кембрийскую голубую и дополнительно отход гальванических ванн плотностью 1,52-1,53 г/см³ при следующем соотношениии компонентов, мас.%:

песок39...40глина кембрийская голубая26...27указанный железосодержащий отход15...16отход гальванических ванностальное

Новым, по сравнению с прототипом, является использование отхода гальванических ванн, взамен ортофосфорной кислоты, что приводит к полному разрушению глинистых минералов и образованию труднорастворимых фосфатов алюминия и железа, способствующих повышению морозостойкости материала.

ПРИМЕР КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ

Смесь, состоящую из песка, глины кембрийской голубой, железосодержащего отхода металлургического производства, представляющего собой оксид Fe(II), перемешивают и затворяют отходом гальванических ванн плотностью 1,52...1,53 г/см³. При этом используют следующие материалы: песок речной, остаток на сите № 03 6...8%, глина кембрийская голубая полукислая, низкодисперсная, средней пластичности, насыпной плотности 1450 кг/м³; следующего химического состава, мас.%: SiO₂ - 61, TiO₂ - 1,1, Аl₂О₃ - 20, Fe₃O₄ - 4, CaO - 1,1, MgO - 2,8; Na₂O - 0,65; К₂O - 2,2; FeO - 2,3; железосодержащий отход следующего основного состава, мас.%: FeO - 96, CuO - 0,1, Аl₂O₃ - 0,4, Мo₃O₄ - 0,1, NiO - 0,2, SiO₂ - 2,0, Сr₂О₃ - 0,3, С - 0,3; отход гальванических ванн плотностью 1,52-1,53 г/см³ следующего состава, мг/л: железо - 4400, марганец 500, никель - 3, хром - 32000, медь - 8980, ортофосфорная кислота - остальное.

Использование в качестве жидкости затворения отхода гальванических ванн вместо ортофосфорной кислоты позволяет получить после затвердевания на воздухе морозостойкий материал, который можно использовать в строительстве. Морозостойкость определялась по ГОСТ 7025-91.

Примеры составов и результаты испытаний представлены в таблице.

ТаблицаНомерСостав, мас.%Отход гальванических ванн, плотностьОртофосфорная кислота, плотностьПрочность после замораживания, МПа, циклып.п.Глина кембрийскаяЖелезосодержащий отходПесок1.52...1,53 г/см³1,24...1.25 г/см³3012345671251541остальное-5,02261540остальное-10,03271539остальное-10,04281538остальное-7,05261640остальное-10,56271639остальное-11,57251641остальное-10,58281638остальное-11,09261440остальное-7,010261740остальное-9,011271439остальное-5,512271739остальное-8,513261540-остальное9,514271539-остальное9,015261640-остальное10,516271639-остальное10,0

Анализ таблицы показывает, что использование в качестве жидкости затворения отхода гальванических ванн вместо ортофосфорной кислоты позволяет повысить морозостойкость материала.

Изобретение относится к области строительных материалов. Технический результат - повышение морозостойкости глинофосфатного материала. Глинофосфатный материал, содержащий глину и железосодержащий отход металлургического производства на основе оксида Fe(II) с остатком на сите № 008 5-7%, содержит песок, глину кембрийскую голубую и дополнительно отход гальванических ванн плотностью 1,52...1,53 г/см³ при следующем соотношении компонентов, мас.%: песок - 39...40, глина кембрийская голубая - 26...27, указанный железосодержащий отход - 15...16, указанный отход гальванических ванн - остальное. 1 табл.

Глинофосфатный материал, содержащий глину и железосодержащий отход металлургического производства на основе оксида Fe(II) с остатком на сите № 008 5-7%, отличающийся тем, что он содержит песок, глину кембрийскую голубую и дополнительно отход гальванических ванн плотностью 1,52...1,53 г/см³ при следующем соотношении компонентов, мас.%:

песок39...40глина кембрийская голубая26...27указанный железосодержащий отход15...16указанный отход гальванических ванностальное.