Глинофосфатный материал Российский патент 2024 года по МПК C04B28/34 C04B14/18 C04B18/14 C04B18/04 C04B33/138 C04B22/08 

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для производства строительных блоков в промышленном и гражданском строительстве.

Известен глинофосфатный материал, содержащий: суглинок, железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008, содержащий оксид Fe(II) 7-11%, доменный шлак с остатком на сите №008 5-7%, содержащий мас. %: СаО 37-39, SiO₂ 34-37, Al₂O₃ 9-11, MgO 10-11, MnO 0,2-0,5, Fe₂O₃ 1-4, S 0,6-0,8, TiO₂ 1,2-1,3, ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25 г/см³; при следующем соотношении компонентов, мас. %: суглинок 54-58; указанный железосодержащий отход металлургического производства 4-8, указанный шлак 25-30; ортофосфорная кислота плотностью 1,24-1,25 г/см³ - остальное (RU №2311382; С04В 28/34; С04В 33/138; 2007.11.27).

Недостатком указанного глинофосфатного материала является низкая прочность.

Известен глинофосфатный материал, содержащий: суглинок, железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008, содержащий оксид Fe(II) 7-11%, отход производства кристаллического кремния, составом мас. %: SiO₂ 90,0-94,0, Fe₂O₃ 1-3, СаО 0,7-1,4, MgO 0,2-0,4, Na₂O+K₂O 0,1-0,5, Al₂O₃ 0,7-1,5, SO₂ до 0,09, SiC до 3, ортофосфорную кислоту, плотностью 1,24-1,25 г/см³; при следующем соотношении компонентов, мас. %: суглинок 60-63, указанный железосодержащий отход металлургического производства 4-8, указанный отход производства кристаллического кремния 10-15, ортофосфорная кислота плотностью 1,24-1,25 г/см³ - остальное (RU №2308432; С04В 28/34; С04В 111/20; 2007.10.20).

Недостатком указанного глинофосфатного материала является низкая прочность.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является глинофосфатный материал, содержащий суглинок, железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008 7-11 мас. %, содержащий оксид железа (II), ортофосфорную кислоту, плотностью 1,24 - 1,25 г/см³, отход производства карбида кремния с остатком на сите №008 7-9%, содержащий мас. %: SiO₂ - 16,55; Al₂O₃ - 12,75; FeO - 2,00; СаО - 7,05; MgO - 8,15; SiC - 53,5, при следующем соотношении компонентов, мас. %: суглинок - 65 - 68, железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008, содержащий оксид железа (II) 7-11 мас. % - 6 - 8, указанный отход производства карбида кремния - 5 - 7, ортофосфорная кислота плотностью 1,24 - 1,25 г/см³ - остальное (RU №2398750, С04В 28/34, С04В 111/20, 2010.09.10).

Недостатком указанного глинофосфатного материала является низкая прочность.

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

Поставленная задача достигается тем, что глинофосфатный материал, включающий суглинок, железосодержащий отход металлургического производства, содержащий оксид Fe(II) с остатком на сите №008 7%, ортофосфорную кислоту плотностью 1,25 г/см³, согласно изобретению, содержит красный шлам алюминиевого завода, содержащий мас. %: Fe₂O₃ - 53,93; Al₂O₃ - 18,77; SiO₂ - 9,69; СаО - 6,27; TiO₂ - 5,66; Na₂O - 3,40; P₂O₅ - 0,85; MgO - 0,65; S - 0,48; MnO - 0,26; Sc - 0,04, с остатком на сите №008 7%, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

суглинок 40-42 железосодержащий отход металлургического производства, содержащий оксид Fe (II) с остатком на сите №008 7% 4-6 красный шлам алюминиевого завода с остатком на сите №008 7% 27-29 ортофосфорная кислота плотностью 1,25 г/см³ остальное

Новым, по сравнению с прототипом является использование красного шлама алюминиевого завода, содержащего мас. %: Fe₂O3 - 53,93; Al₂O₃ - 18,77; SiO₂ - 9,69; СаО - 6,27; TiO₂ - 5,66; Na₂O - 3,40; P₂O₅ - 0,85; MgO - 0,65; S - 0,48; MnO - 0,26; Sc - 0,04, с остатком на сите №008 7% для повышения прочности материала.

На дату подачи заявки, по мнению авторов и заявителя, заявленный глинофосфатный материал не известен и данное техническое решение обладает новизной.

Использование красного шлама алюминиевого завода, содержащего мас. %: Fe₂O₃ - 53,93; Al₂O₃ - 18,77; SiO₂ - 9,69; СаО - 6,27; TiO₂ - 5,66; Na₂O - 3,40; P₂O₅ - 0,85; MgO - 0,65; S - 0,48; MnO - 0,26; Sc - 0,04, с остатком на сите №008 7%, позволяет получить глинофосфатный материал с повышенной прочностью при сохранении водостойкости.

По мнению заявителя и авторов заявляемое изобретение соответствует критерию охраноспособности - изобретательский уровень.

Заявляемое изобретение промышленно применимо и может быть использовано для изготовления строительных блоков в промышленном и гражданском строительстве.

Пример конкретного выполнения

Глинофосфатный материал готовят следующим образом.

1. Приготовить смесь, состоящую из суглинка, железосодержащего отхода металлургического производства, содержащего оксид Fe(II) с остатком на сите №008 7% и красного шлама алюминиевого завода, с остатком на сите №008 7%, путем тщательного перемешивания компонентов.

1.1. Используется железосодержащий отход, содержащий, %: FeO - 96; CuO - 0,1; Al₂O₃ - 0,4; MO₃O₄ - 0,1; NiO - 0,2; SiO₂ - 2,0; Сг₂О_э - 0,3; С - 0,3.

1.2. Используется красный шлам алюминиевого завода, содержащий мас. %: Fe₂O₃ - 53,93; Al₂O₃ - 18,77; SiO₂ - 9,69; СаО - 6,27; TiO₂ - 5,66; Na₂O - 3,40; P₂O₅ - 0,85; MgO - 0,65; S - 0,48; MnO - 0,26; Sc - 0,04.

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

1.4. Для определения модуля крупности мелкая фракция красного шлама алюминиевого завода с размерами частиц менее 5 мм подвергается рассеву на стандартном наборе сит по ГОСТ 8735-88.

2. Приготовить раствор ортофосфорной кислоты плотностью 1,25 г/см³.

2.1. Используется концентрированная ортофосфорная кислота, в

соответствии с ГОСТ 6552-80.

3. Компоненты, полученные по пп. 1, 2 тщательно перемешивают до получения однородной смеси, которую используют для изготовления глинофосфатного материала.

4. После затвердевания на воздухе получается водостойкий глинофосфатный материал с повышенной прочностью, который может быть использован в промышленном и гражданском строительстве.

4.1. Прочность глинофосфатного материала определяют по ГОСТ 10180-2012.

Примеры составов и результаты испытаний представлены в таблице.

Анализ таблицы показывает, что использование красного шлама алюминиевого завода, содержащего мас. %: Fe₂O3 - 53,93; Al₂O₃ - 18,77; SiO₂ - 9,69; СаО - 6,27; TiO₂ - 5,66; Na₂O - 3,40; P₂O₅ - 0,85; MgO - 0,65; S - 0,48; MnO - 0,26; Sc - 0,04, с остатком на сите №008 7%, дает возможность получить глинофосфатный материал с повышенной прочностью.

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. Решение этой задачи достигается тем, что глинофосфатный материал, содержащий суглинок, железосодержащий отход металлургического производства, содержащий оксид Fe(II) с остатком на сите №008 7%, ортофосфорную кислоту плотностью 1,25 г/см³, содержит красный шлам алюминиевого завода, содержащий мас.%: Fe₂O₃ - 53,93; Al₂O₃ - 18,77; SiO₂ - 9,69; CaO - 6,27; TiO₂ - 5,66; Na₂O - 3,40; P₂O₅ - 0,85; MgO - 0,65; S - 0,48; MnO - 0,26; Sc - 0,04, с остатком на сите №008 7%, при следующем соотношении компонентов, мас.%: суглинок - 40-42, железосодержащий отход металлургического производства, содержащий оксид Fe (II) с остатком на сите №008 7% - 4-6, красный шлам алюминиевого завода с остатком на сите №008 7% - 27-29, ортофосфорная кислота плотностью 1,25 г/см³ - остальное. 1 табл.

Глинофосфатный материал, включающий суглинок, железосодержащий отход металлургического производства, содержащий оксид Fe(II) с остатком на сите №008 7%, ортофосфорную кислоту плотностью 1,25 г/см³, отличающийся тем, что содержит красный шлам алюминиевого завода, содержащий мас.%: Fe₂O₃ - 53,93; Al₂O₃ - 18,77; SiO₂ - 9,69; СаО - 6,27; TiO₂ - 5,66; Na₂O - 3,40; P₂O₅ - 0,85; MgO - 0,65; S - 0,48; MnO - 0,26; Sc - 0,04, с остатком на сите №008 7%, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

суглинок 40-42 железосодержащий отход металлургического производства, содержащий оксид Fe(II) с остатком на сите №008 7% 4-6 красный шлам алюминиевого завода с остатком на сите №008 7% 27-29 ортофосфорная кислота плотностью 1,25 г/см³ остальное