ГЛИНОФОСФАТНЫЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 2007 года по МПК C04B28/34 C04B111/20 

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

Известны материалы на основе глин, суглинков, фосфорной кислоты и добавок - оксидов d-металлов. (Латутова М.Н., Сватовская Л.Б., Чибисов Н.П. и др. Физико-химические особенности твердения ГЛИНФов и АЛЮМФов - Л.: Стройиздат, "Цемент" №10, 1990, с.11-12). Указанные известные глинофосфатные материалы твердеют на воздухе и являются водостойкими.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является выбранный за прототип глинофосфатный материал следующего состава (мас.%):

суглинок71-74железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008, содержащий оксид Fe(II) 7-11 мас.%5-7ортофосфорная кислота плотностью 1,24-1,25 г/см³остальное

(Патент RU №2148563, С04В 28/34, 10.05.2000).

Недостатком указанного глинофосфатного материала является низкая прочность.

Задачей изобретения является создание нового глинофосфатного материала с повышенной прочностью при сохранении водостойкости.

Решение этой задачи достигается тем, что глинофосфатный материал, содержащий суглинок, железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008, содержащий оксид Fe(II) 7-11 мас.%, ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25 г/см³, дополнительно содержит отход производства кристаллического кремния с остатком на сите №008, содержащий, мас.%: SiO₂ 90,0-94,0, Fe₂О₃ 1-3, CaO 0,7-1,4, MgO 0,2-0,4, Na₂О+K₂O 0,1-0,5, Al₂О₃ 0,7-1,5, SO₂ до 0,09, SiC до 3, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

суглинок60-63железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008, содержащий оксид Fe(II) 7-11 мас.%4-8указанный отход10-15ортофосфорная кислота плотностью 1,24-1,25 г/см³остальное

Новым по сравнению с прототипом для повышения прочности материала является использование отхода производства кристаллического кремния с остатком на сите №008, содержащим мас.%: SiO₂ 90,0-94,0, Fe₂O₃ 1-3, CaO 0,7-1,4, MgO 0,2-0,4, Na₂O+К₂О 0,1-0,5, Al₂О₃ 0,7-1,5, SO₂ до 0,09, SiC до 3.

Изготовление материала

Смесь, состоящую из суглинка, железосодержащего отхода металлургического производства с остатком на сите №008 5-7%, содержащего оксид Fe(II) и отход производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода с остатком на сите №008, содержащим, мас.%: SiO₂ 90,0-94,0, Fe₂O₃ 1-3, CaO 0,7-1,4, MgO 0,2-0,4, Na₂O+К₂О 0,1-0,5, Al₂О₃ 0,7-1,5, SO₂ до 0,09, SiC до 3 перемешивают и затворяют ортофосфорной кислотой плотностью 1,24-1,25 г/см³. Используют следующие материалы: железосодержащий отход следующего основного состава, мас.%: FeO - 96; CuO - 0,1; Al₂О₃ - 0,4; Мо₃O₄ - 0,1; NiO - 0,2; SiO₂ - 2,0; Cr₂О₃ - 0,3; С - 0,3; суглинок; ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25 г/см³.

После затвердевания на воздухе получается водостойкий глинофосфатный материал с повышенной прочностью, который можно использовать в строительстве.

Для определения модуля крупности мелкая фракция железосодержащего отхода металлургического производства и мелкая фракция отхода производства кристаллического кремния с размерами частиц менее 5 мм подвергались рассеву на стандартном наборе сит по ГОСТ 8735-88.

Прочность материалов определяется по ГОСТ 10180.

Примеры составов и результаты испытаний представлены в таблице.

Анализ таблицы показывает, что дополнительное использование отхода производства кристаллического кремния, с остатком на сите №008, содержащим, мас.%: SiO₂ 90,0-94,0, Fe₂О₃ 1-3, CaO 0,7-1,4, MgO 0,2-0,4, Na₂O+К₂О 0,1-0,5, Al₂О₃ 0,7-1,5, SO₂ до 0,09, SiC до 3, дает возможность повысить прочность глинофосфатного материала по сравнению с прототипом.

ТаблицаСостав материала, мас.%Прочность при сжатии, МПа, после водонасыщенияСуглинок 60 Железосодержащий отход металлургического  производства с остатком на сите №008,  содержащий оксид Fe(II) (7-11 мас.%)411,7Отход производства кристаллического кремния,  содержащий, мас.%:  SiO₂ - 94,0, Fe₂O₃ - 1, CaO - 0,7,  MgO - 0,3, Na₂O+К₂O - 0,4,  Al₂О₃ - 1,2, SO₂ - 0,05, SiC - 2,3510 Ортофосфорная кислота  плотностью 1,24 г/см³26 Суглинок61 Железосодержащий отход металлургического  производства с остатком на сите №008,  содержащий оксид Fe(II) (7-11 мас.%)611,8Отход производства кристаллического кремния,  содержащий, мас.%:  SiO₂ - 93,0, Fe₂О₃ - 2, CaO - 1,2,  MgO - 0,2, Na₂O+К₂O - 0,1,  Al₂O₃ - 0,7, SO₂ - 0,09, SiC - 2,71 13  Ортофосфорная кислота  плотностью 1,245 г/см³20 Суглинок63 Железосодержащий отход металлургического  производства с остатком на сите №008,  содержащий оксид Fe(II) (7-11 мас.%)812,0Отход производства кристаллического кремния,  содержащий, мас.%:  SiO₂ - 90,11, Fe₂O₃ - 3, CaO - 1,4,  MgO - 0,4, Na₂O+К₂O - 0,5,  Al₂О₃ - 1,5, SO₂ - 0,09, SiC - 315 Ортофосфорная кислота  плотностью 1,25 г/см³14 Суглинок71-74 Железосодержащий отход металлургического  производства с остатком на сите №008, 9,0содержащий оксид Fe(II) (7-11 мас.%)5-7 Ортофосфорная кислота  плотностью 1,24-1,25 г/смостальное 

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано при производстве строительных блоков. Технический результат - создание глинофосфатного материала, с повышенной прочностью при сохранении водостойкости. Глинофосфатный материал, содержащий суглинок, железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008, содержащий оксид Fe (II) 7-11 мас.%, ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25 г/см³, дополнительно содержит отход производства кристаллического кремния состава, мас.%: SiO₂ 90,0-94,0, Fe₂О₃ 1-3, CaO 0,7-1,4, MgO 0,2-0,4, Na₂O+K₂O 0,1-0,5, Al₂О₃ 0,7-1,5, SO₂ до 0,09, SiC до 3, при следующем соотношении компонентов, мас.%: суглинок 60-63, указанный железосодержащий отход 4-8, указанный отход производства кристаллического кремния 10-15, ортофосфорная кислота плотностью 1,24-1,25 г/см³ остальное. 1 табл.

Глинофосфатный материал, содержащий суглинок, железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008, содержащий оксид Fe (II) 7-11 мас.%, ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25 г/см³, отличающийся тем, что он дополнительно содержит отход производства кристаллического кремния состава, мас.%: SiO₂ 90,0-94,0, Fe₂О₃ 1-3, CaO 0,7-1,4, MgO 0,2-0,4, Na₂O+K₂O 0,1-0,5, Al₂О₃ 0,7-1,5, SO₂ до 0,09, SiC до 3 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Суглинок60-63Железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите № 008, содержащий оксид Fe (II) 7-11 мас.%4-8Указанный отход производства кристаллического кремния10-15Ортофосфорная кислота плотностью 1,24-1,25 г/см³Остальное