Глинофосфатный материал Российский патент 2024 года по МПК C04B28/34 

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.%: CaO 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 быстрое твердение на воздухе.

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, CaO 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 быстрое твердение на воздухе.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является фосфатный материал, содержащий суглинок, железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008, содержащий оксид Fe(II) 7-11%, ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25 г/см³; при следующем соотношении компонентов, мас.%: суглинок 71-74, железосодержащий отход металлургического производства, содержащий оксид Fe(II) с остатком на сите №008 7-11% 5-7, ортофосфорная кислота плотностью 1,24-1,25 г/см³ - остальное (RU №2148563, С04В 28/34, 2000.05.10).

Недостатком указанного фосфатного материала является быстрое твердение на воздухе.

Задачей изобретения является создание нового глинофосфатного материала с замедленными сроками схватывания 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%, согласно изобретению, содержит смесь ортофосфорной кислоты с отходом очистки котлов тепловой электростанции, содержащим мас.%: V₂O₅ - 19,04; Ni₂O₃ - 15,04; Al₂O₃ - 7,3; Fe₂O₃ - 3,87; MnO₂ - 1,21; PbO₂ - 1,08; Cr₂O₃ - 1,02; ZnO - 0,98; Mg(OH)₂ - 0,93; Ca(OH)₂ - 0,51; H₂O - остальное, имеющую плотность 1,21 г/см³, при следующем соотношении жидких компонентов, мас.%:

концентрированная ортофосфорная кислота - 65,

отход очистки котлов тепловой электростанции - 35,

при следующем соотношении компонентов, мас.%:

суглинок - 50-52,

железосодержащий отход металлургического

производства, содержащий оксид Fe (II)

с остатком на сите №008 7% - 3-5,

указанная смесь - остальное.

Новым, по сравнению с прототипом, является использование в качестве жидкости затворения смеси, приготовленной путем смешивания концентрированной ортофосфорной кислоты с отходом очистки котлов тепловой электростанции, содержащим мас.%: V₂O₅ - 19,04; Ni₂O₃ - 15,04; Al₂O₃ - 7,3; Fe₂O₃ - 3,87; MnO₂ - 1,21; PbO₂ - 1,08; Cr₂O₃ - 1,02; ZnO - 0,98; Mg(OH)₂ - 0,93; Ca(OH)₂ - 0,51; H₂O - остальное, до достижения плотности 1,21 г/см³.

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

Использование в качестве жидкости затворения смеси, содержащей концентрированную ортофосфорную кислоту и отход очистки котлов тепловой электростанции, позволяет получить глинофосфатный материал с замедленными сроками схватывания 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%, 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; Cr₂O₃ - 0,3; C - 0,3.

1.2. 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.

2. Приготовить смесь, состоящую из концентрированной ортофосфорной кислоты с отходом очистки котлов тепловой электростанции, плотностью 1,21 г/см³, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

концентрированная ортофосфорная кислота - 65

отход очистки котлов тепловой электростанции - 35.

2.1. Используется концентрированная ортофосфорная кислота, в соответствии с ГОСТ 6552-80.

2.2. Отход очистки котлов тепловой электростанции содержит мас.%: V₂O₅ - 19,04; Ni₂O₃ - 15,04; Al₂O₃ - 7,3; Fe₂O₃ - 3,87; MnO₂ - 1,21; PbO₂ - 1,08; Cr₂O₃ - 1,02; ZnO - 0,98; Mg(OH)₂ - 0,93; Ca(OH)₂ - 0,51; H₂O - остальное

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 замедленными сроками схватывания, который может быть использован в промышленном и гражданском строительстве.

4.1. Прочность глинофосфатных материалов определяют по ГОСТ 10180-2012.

4.2. Сроки схватывания глинофосфатных материалов определяют по ГОСТ 310.3.76.

Примеры составов и результаты испытаний представлены в таблице.

Анализ таблицы показывает, что использование в качестве жидкости затворения смеси концентрированной ортофосфорной кислоты с отходом очистки котлов тепловой электростанции, содержащим мас.%: V₂O₅ - 19,04; Ni₂O₃ - 15,04; Al₂O₃ - 7,3; Fe₂O₃ - 3,87; MnO₂ - 1,21; PbO₂ - 1,08; Cr₂O₃ - 1,02; ZnO - 0,98; Mg(OH)₂ - 0,93; Ca(OH)₂ - 0,51; H₂O - остальное, дает возможность регулировать сроки схватывания глинофосфатного материала.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при производстве строительных блоков в промышленном и гражданском строительстве. Технический результат - замедление сроков схватывания 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%, содержит смесь ортофосфорной кислоты с отходом очистки котлов тепловой электростанции, содержащим мас.%: V₂O₅ - 19,04; Ni₂O₃ - 15,04; Al₂O₃ - 7,3; Fe₂O₃ - 3,87; MnO₂ - 1,21; PbO₂ - 1,08; Cr₂O₃ - 1,02; ZnO - 0,98; Mg(OH)₂ - 0,93; Са(ОН)₂ - 0,51; H₂O - остальное, имеющую плотность 1,21 г/см³, при следующем соотношении жидких компонентов, мас.%: концентрированная ортофосфорная кислота - 65, отход очистки котлов тепловой электростанции - 35, при следующем соотношении компонентов, мас.%: суглинок - 50-52, железосодержащий отход металлургического производства, содержащий оксид Fe (II) с остатком на сите №008 7% - 3-5, указанная смесь - остальное. 1 табл.

Глинофосфатный материал, включающий суглинок, железосодержащий отход металлургического производства, содержащий оксид Fe(II) с остатком на сите №008 7%, отличающийся тем, что содержит смесь ортофосфорной кислоты с отходом очистки котлов тепловой электростанции, содержащим мас.%: V₂O₅ - 19,04; Ni₂O₃ - 15,04; Al₂O₃ - 7,3; Fe₂O₃ - 3,87; MnO₂ - 1,21; PbO₂ - 1,08; Cr₂O₃ - 1,02; ZnO - 0,98; Mg(OH)₂ - 0,93; Са(ОН)₂ - 0,51; H₂O - остальное, имеющую плотность 1,21 г/см³, при следующем соотношении жидких компонентов, мас.%:

концентрированная ортофосфорная кислота65 кислота65 отход очистки котлов тепловой электростанции 35,

при следующем соотношении компонентов, мас.%:

суглинок 50-52 железосодержащий отход металлургического производства, содержащий оксид Fe (II) с остатком на сите №008 7%3-5 7%3-5 указанная смесьостальное смесьостальное