СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АКТИВНОГО АНГИДРИТА Российский патент 2007 года по МПК C04B11/05 

Описание патента на изобретение RU2297989C1

Изобретение относится к цементам на основе сульфата кальция, а именно к способам получения ангидрита из гипсосодержащих минеральных материалов, и может найти применение при производстве строительных материалов и изделий.

Известен способ получения фтористого водорода, основанный на реакции плавикового шпата с концентрированной серной кислотой (Большая советская энциклопедия, т.28, с.114-115,- М.: Советская энциклопедия, 1978 г):

CaF2+H2SO4=2HF+CaSO4.

В результате этого способа, кроме основного продукта - фтористого водорода, получают второй продукт - техногенный ангидрит или фторангидрит, являющийся производственным отходом. Ввиду того, что фторангидрит в качестве примесей содержит некоторое количество серной кислоты и фтористых соединений, а также состоит в основном из неактивной, водонерастворимой формы сульфата кальция, он не находит широкого применения в народном хозяйстве и, как правило, уходит в отвал. Это отрицательно сказывается на экологии окружающей среды.

Известен способ получения ангидрита из гипсосодержащих материалов (природного гипса, фосфогипса, борогипса и др.) посредством их дегидратации. С указанной целью гипсосодержащее минеральное сырье подвергают обжигу при температуре 400-850°С (Х.Брюкнер и др. Гипс. Изготовление и применение гипсовых строительных материалов. Пер. с нем. Под ред. В.Б.Ратинова, М.: Стройиздат, 1981 г., с.16; В.В.Иваницкий и др. Фосфогипс и его использование, М.: Химия, 1990 г., с.77).

Недостаток способа - высокие энергозатраты на обжиг сырья.

Известен способ получения ангидритового цемента (А.С. СССР №443009, МПК С04В 11/02, Б.И. №34-74 г. Прототип). Данный способ осуществляется в две стадии и заключается в следующем. На первой стадии из двуводного гипса получают ангидрит, для чего гипс размалывают, затворяют раствором серной кислоты и выдерживают при температуре 50-60°С. На второй стадии из полученного ангидрита приготавливают ангидритовое вяжущее посредством нейтрализации серной кислоты щелочью, например NaOH, которая одновременно является ускорителем схватывания. Продукты нейтрализации серной кислоты CaSO4·2H2O и Na2SO4 служат кристаллизаторами твердения ангидрита.

Недостаток способа - расход тепловой энергии на подогрев смеси гипса и раствора серной кислоты.

Поставлена задача - исключить затраты тепловой энергии при получении ангидрита.

Эта задача решена следующим образом. В соответствии с прототипом измельченное гипсосодержащее сырье обрабатывают серной кислотой с последующей ее нейтрализацией кальцийсодержащим материалом. Согласно изобретению используют серную кислоту 98%-ную при соотношении указанное сырье : указанная кислота (5-20):1 вес. ч., нейтрализацию осуществляют до получения рН смеси не менее 7. При этом в качестве кальцийсодержащего материала используют СаО или Са(ОН)2, или СаСО3, или CaSiO3.

Описание способа

Исходное гипсосодержащее сырье - природный гипсовый камень, фосфогипс, борогипс и др. измельчают. Измельченное сырье смешивают с концентрированной 98%-ной серной кислотой в соотношении гипсосодержащее сырье : серная кислота (5-20):1 вес. ч. Смесь перемешивают. После этого производят нейтрализацию серной кислоты до рН смеси не менее 7, для чего в указанную смесь вводят измельченный кальцийсодержащий материал, например СаО, Са(ОН)2, СаСО3, CaSiO3 и др. Смесь снова перемешивают. В результате получают активный техногенный ангидрит, пригодный для приготовления ангидритового вяжущего.

Пример осуществления способа

В измельченный до размеров частиц не более 1,2 мм фосфогипс с влажностью 20% вносили 98%-ную серную кислоту в количестве 10% массы фосфогипса и перемешивали в течение 20 мин. В эту смесь добавляли молотый известняк с размерами частиц не более 1,2 мм в количестве 110% относительно массы серной кислоты, т.е. достаточном для нейтрализации кислоты и доведения рН смеси не менее 7. После этого смесь снова перемешивали в течение 40 мин.

Из полученного ангидрита приготавливалось вяжущее. С этой целью в ангидрит вводился ускоритель схватывания К2SO4 в количестве 1,5% относительно массы ангидрита. Указанная смесь затворялась водой из расчета получения цементного теста нормальной густоты по ГОСТ 310.3-76.

Из ангидритового вяжущего изготавливались кубики размером 40×40×40 мм, которые просушивались при температуре 20-25°С и влажности воздуха 65-80% в течение 28 суток. Испытания прочности на сжатие кубиков в соответствии с ГОСТ 310.4-81 показали, что среднее значение предела прочности на сжатие кубиков составило 25 кг/см2.

Таким образом, полученный активный техногенный ангидрит может быть использован для приготовления различных строительных растворов, а также формовочных смесей при изготовлении строительных изделий.

Технический результат - исключение затрат тепловой энергии при приготовлении ангидрита.

Похожие патенты RU2297989C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЫРЬЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕХНОГЕННОГО АНГИДРИТОВОГО ВЯЖУЩЕГО 2022
  • Федорчук Юрий Митрофанович
RU2806076C1
СПОСОБ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ПОБОЧНОГО ПРОДУКТА ФТОРИСТОВОДОРОДНОГО ПРОИЗВОДСТВА 2020
  • Замятин Николай Владимирович
  • Смирнов Геннадий Васильевич
  • Федорчук Юрий Митрофанович
  • Радивилова Ирина Юрьевна
RU2757403C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНГИДРИТОВОГО ВЯЖУЩЕГО 2002
  • Федорчук Юрий Митрофанович
RU2277515C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНГИДРИТСОДЕРЖАЩЕГО ВЯЖУЩЕГО 2007
  • Гордиенко Павел Сергеевич
  • Зорина Людмила Георгиевна
  • Колзунов Виктор Антонович
  • Коломиец Василий Иванович
  • Коломиец Ольга Ивановна
  • Шабалин Илья Александрович
  • Ярусова Софья Борисовна
  • Вялых Сергей Васильевич
RU2371407C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФАТА КАЛЬЦИЯ 2010
  • Гриневич Анатолий Владимирович
  • Киселев Андрей Алексеевич
  • Бурьянов Александр Федорович
  • Кузнецов Евгений Михайлович
  • Мошкова Валентина Григорьевна
RU2445267C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ГИПСОСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА БОРНОЙ КИСЛОТЫ 2019
  • Патеюк Сергей Андреевич
  • Харькова Алиса Николаевна
  • Никитина Людмила Георгиевна
RU2723787C1
СТРОИТЕЛЬНАЯ СМЕСЬ И СПОСОБ ЕЕ ПРИГОТОВЛЕНИЯ 2004
  • Федорчук Ю.М.
  • Зыков В.М.
  • Зыкова Н.С.
  • Цыганкова Т.С.
RU2266877C1
АНГИДРИТОВОЕ ВЯЖУЩЕЕ ИЗ ГИПСОВОГО ОСАДКА И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2022
  • Аниканова Любовь Александровна
  • Саркисов Юрий Сергеевич
  • Копаница Наталья Олеговна
  • Волкова Ольга Витальевна
  • Залимов Тимур Раисович
RU2793092C1
ЦЕМЕНТ 1998
  • Осипов А.А.
  • Чащин С.О.
  • Широков В.И.
RU2119897C1
СУЛЬФАТНО-СИЛИКАТНОЕ ВЯЖУЩЕЕ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2008
  • Баталин Борис Семенович
  • Еремин Олег Генрихович
  • Ивенских Дмитрий Владимирович
  • Попов Василий Сергеевич
RU2450989C2

Реферат патента 2007 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АКТИВНОГО АНГИДРИТА

Изобретение относится к цементам на основе сульфата кальция, а именно к способам получения ангидрита из гипсосодержащих минеральных материалов, и может найти применение при производстве строительных материалов и изделий. В способе получения активного ангидрита, заключающемся в том, что измельченное гипсосодержащее сырье обрабатывают серной кислотой с последующей ее нейтрализацией кальцийсодержащим материалом, используют серную кислоту 98%-ную при соотношении указанное сырье : указанная кислота (5-20):1 вес. ч., а нейтрализацию осуществляют до получения рН смеси не менее 7. В качестве кальцийсодержащего материала используют СаО или Са(ОН)2, или СаСО3, или CaSiO3. Технический результат - исключение затрат тепловой энергии при получении ангидрита. 1 з.п. ф-лы.

Формула изобретения RU 2 297 989 C1

1. Способ получения активного ангидрита, заключающийся в том, что измельченное гипсосодержащее сырье обрабатывают серной кислотой с последующей ее нейтрализацией кальцийсодержащим материалом, отличающийся тем, что используют серную кислоту 98%-ную при соотношении указанное сырье: указанная кислота (5-20):1 вес.ч., а нейтрализацию осуществляют до получения рН смеси не менее 7.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве кальцийсодержащего материала используют СаО, или Са(ОН)2, или СаСО3, или CaSiO3.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2007 года RU2297989C1

Способ получения ангидритового цемента 1973
  • Даумантас Эдуардас Пияус
  • Жвиронайте Ядвига Антано
SU443009A1
Способ получения фторангидритового вяжущего 1991
  • Ильинский Борис Петрович
SU1773889A1
Способ приготовления выжущего 1986
  • Аветикян Карен Тигранович
  • Бадалян Мартын Гайкович
  • Бадалян Мария Мартыновна
  • Авакян Ашот Липпаритович
SU1359265A1
Способ получения ангидрита сульфата кальция 1979
  • Корнелис Антониус
  • Мария Ветерингс
  • Йоханнес Анна Янсен
SU952100A3
Пневматический молоток 1979
  • Казаков Вячеслав Платонович
  • Славин Борис Ефимович
SU848617A1
US 5169444 A, 08.12.1992.

RU 2 297 989 C1

Авторы

Федорчук Юрий Митрофанович

Зыков Владимир Михайлович

Зыкова Наталия Сергеевна

Цыганкова Татьяна Сергеевна

Даты

2007-04-27Публикация

2005-10-17Подача