ГЛИНОФОСФАТНЫЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 2009 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.%):

суглинок 71-74 железосодержащий отход   металлургического производства   с остатком на сите №008,   содержащий оксид Fe(II) 7-11 мас.% 5-7 ортофосфорная кислота   плотностью 1,24-1,25 г/см³ остальное

(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 медеплавильного производства с остатком на сите №008 7-10%, содержащий, мас.%: SiO₂ - 31,0; Fe₂О₃ - 57,9; Al₂О₃ - 3,2; СаО - 1,4; FeO - 1,1; MgO - 0,7; ZnO - 2,4; CuO - 1,0; MnO - 0,10; TiO₂ - 0,7; PbO - 0,5, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

суглинок 40-45 железосодержащий отход металлургического   производства с остатком на сите №008,   содержащий оксид Fe(II) 7-11 мас.% 6-8 указанный отход медеплавильного производства 30-35 ортофосфорная кислота плотностью   1,24-1,25 г/см³ остальное

Новым по сравнению с прототипом для повышения прочности материала является использование отхода медеплавильного производства.

Изготовление материала

Смесь, состоящую из суглинка, железосодержащего отхода металлургического производства с остатком на сите №008 7-11 мас.%, содержащего оксид Fe(II) и отход медеплавильного производства Коршуновского горно-обогатительного комплекса Иркутской области, 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; Мо₃О₄ - 0,1; NiO - 0,2; SiO₂ - 2,0; Cr₂О₃ - 0,3; С - 0,3; суглинок; ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25 г/см³ (ГОСТ 65-52-80), отход медеплавильного производства Коршуновского горно-обогатительного комплекса Иркутской области с остатком на сите №008 7-10%, содержащий, мас.%: SiO₂ - 31,0; Fe₂О₃ - 57,9; Al₂О₃ - 3,2; СаО - 1,4; FeO - 1,1; MgO - 0,7; ZnO - 2,4; CuO - 1,0; MnO - 0,10; TiO₂ - 0,7; PbO - 0,5.

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

Для определения модуля крупности мелкие фракции железосодержащего отхода металлургического производства и отхода медеплавильного производства с размером 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 результатов таблицы показывает, что дополнительное использование отхода медеплавильного производства с остатком на сите №008 7-10%, содержащего, мас.%: SiO₂ - 31,0; Fe₂О₃ - 57,9; Al₂О₃ - 3,2; СаО -1,4; FeO - 1,1; MgO - 0,7; ZnO - 2,4; CuO - 1,0; MnO - 0,10; TiO₂ - 0,7; PbO - 0,5, дает возможность повысить прочность глинофосфатного материала по сравнению с прототипом.

Состав материала, мас.%   Прочность после водонасыщения, МПа Суглинок 40   Железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008 - 7 мас.%, содержащий оксид Fe (II), 8   Отход медеплавильного производства с остатком на сите №008 - 10%, содержащий, мас.%: SiO₂ - 31,0; Fe₂О₃ - 57,9; Al₂О₃ - 3,2; СаО - 1,4; FeO - 1,1; MgO - 0,7; ZnO - 2,4; CuO - 1,0; MnO - 0,10; TiO₂ - 0,7; PbO - 0,5 35 10,5 Ортофосфорная кислота плотностью 1,24 г/см³ 17   Суглинок 43   Железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008 - 8 мас.%, содержащий оксид Fe(II), 7   Отход медеплавильного производства с остатком на сите №008 - 9%, содержащий, мас.%: SiO₂ - 31,0; Fe₂О₃ - 57,9; Al₂0₃ - 3,2; СаО - 1,4; FeO - 1,1; MgO - 0,7; ZnO - 2,4; CuO - 1,0; MnO - 0,10; TiO₂ - 0,7; PbO - 0,5 33   Ортофосфорная кислота плотностью 1,245 г/см³ 17   Суглинок 45 10,5 Железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008 - 9 мас.%, содержащий оксид Fe (II), 6   Отход медеплавильного производства с остатком на сите №008 - 10%, содержащий, мас.%: SiO₂ - 31,0; Fe₂О₃ - 57,9; Al₂О₃ - 3,2; СаО - 1,4; FeO - 1,1; MgO - 0,7; ZnO - 2,4; CuO - 1,0; MnO - 0,10; TiO₂ - 0,7; PbO - 0,5 30   Ортофосфорная кислота плотностью 1,25 г/см³ 19   Суглинок 71-74, Железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008 - 7-11 мас.%, содержащий оксид Fe(II) 5-7, Ортофосфорная кислота плотностью 1,24-1,25 г/см³ остальное   0,9

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при производстве строительных блоков в промышленном и гражданском строительстве. Технический результат - повышение прочности глинофосфатного материала при сохранении водостойкости. Глинофосфатный материал, включающий суглинок, железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008 7-11 мас.%, содержащий оксид Fe(II), ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25 г/см³, дополнительно содержит отход медеплавильного производства с остатком на сите №008 7-10%, содержащий, мас.%: SiO₂ - 31,0; Fe₂O₃ - 57,9; Al₂O₃ - 3,2; CaO - 1,4; FeO - 1,1; MgO - 0,7; ZnO - 2,4; CuO - 1,0; MnO - 0,10; TiO₂ - 0,7; PbO - 0,5, при следующем соотношении компонентов, мас.%: суглинок - 40-45, указанный железосодержащий отход - 6-8, указанный отход медеплавильного производства - 30-35, 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 7-11 мас.%, содержащий оксид Fe(II), ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25 г/см³, отличающийся тем, что он дополнительно содержит отход медеплавильного производства с остатком на сите №008 7-10%, содержащий мас.%: SiO₂ 31,0; Fe₂O₃ 57,9; Al₂O₃ 3,2; CaO 1,4; FeO 1,1; MgO 0,7; ZnO 2,4; CuO 1,0; MnO 0,10; TiO₂ 0,7; PbO 0,5 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Суглинок 40-45 Указанный железосодержащий   отход 6-8 Указанный отход   медеплавильного производства 30-35 Ортофосфорная кислота   плотностью 1,24-1,25 г/см³ Остальное