Способ получения фторангидритового вяжущего Советский патент 1990 года по МПК C04B11/06 

Изобретение относится к способам получения фторянгидритового вяжущего из кислых отходов производства фтористого водорода и плавиковой кислоты. Вяжущее, полученное по предлагаемому способу, может быть использовано для приготовления строительных растворов, шпаклевок, бетонов,а также в качестве добавки к гипсовым и ангидритовым вяжущим.

Цель изобретения - повышение прочности вяжущего в начальные сроки твердения и повышение адгезии к гипсовым, кирпичным и бетонным поверхностям,

При- осуществлении предлагаемого способа кислый отход-производства фтористого водорода нейтрализуют шлаком, Нейтрализацию ведут до значения рН 4,5-7 в присутствии соли ор- тофосфорной кислоты в количестве 0,1-2,5% по сухому веществу от массы кислого отхода и шлака0

Смесь перемешивают и измельчают на лабораторных бегунах до остатка на сите № 0,2 мм не более 15%«Помол осуществляют при влажности смеси 4-8% от массы вяжущего, К полученному вяжущему добавляют воду для затворе- ния в количестве 28% от массы продукта (нормальная густота). Смесь перемешивают и готовят образны - кубики размером 70x70x70 мм0 Образцы твердеют в нормальных услозьях в течение 1 сут, после чего их подвергают испытанию на механическую прочность,определение адгезии осуществляют через сут путем отрыва приклеенной керамической плитки от гипсовой, кирпичной и бетонной поверхностей Прочность сцепления определяют по известной методике.

В качестве нейтрализующего реагента для нейтрализации отхода до значения рИ 4,5-7,0 могут быть исполъ- зованы различные виды металлургических шлаков с содержанием СаО 34,0 - 52,71% (феррованадиевые, феррохромо- вые, ферромарганцевые), т.е. все виды шлаков ферросплавного произведет- на и молотые доменные гранулирован- ые шлаки.

Химические составы шлаков и кислого отхода представлены в табл,0

Кислый отход производства фтористого водорода, содержит, мас.%: CaFA 3,2; H,,R04 1,5; HF 0,5; CaS04 94,8.

Пример 1 о Кислый отход производства фтористого водорода пере- мешивают и измельчают на лабораторных бегунах совместно с нейтрализующим pear ентом - феррованадиевым шлаком в количестве (от количества отхода) 4; 6; 1095; 11,3; 12,0; 15,3 мас,% до получения следующих значений рН 4; 4,5; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0 о Во время помола вводят в виде распиленного раствора соль ортофос- форной кислоты в количестве (на сухое), масв% от массы нейтрализованного отхода шлаком; 0,05; 0,1; 092; 1,5; 2,5; 3,00 Влажность во время помола составляет 5,1% (от массы

нейтрализуемого продукта). Помол осуществляют до остатка на сита № 0,2 не бопее 15%.

К полученному вяжущему добавляют воду в количестве 28% от массы продукта. Смесь перемешивают в течение 2 мин и готовят образцы - кубики размером 70x70x70 мм0 Образцы твердеют в нормальных условиях в течение 1 сут, после чего их испытывают на механическую прочность. Определение адгезии осуществляют через 1 сут путем отрыва приклеенной керамической плитки -от Гипсовой, керамической и бетонной поверхностей.

Результаты испытаний представлены в табл.2

Пример 2. Кислый отход производства фтористого водорода перемешивают и измельчают на лаборатор

0

5

0

5

ных бегунах с нейтрализующим феррованадиевым шлаком в количестве 12% от массы отхода до получения рН 6,5 Влажность массы во время помола составляет 5,0% от массы нейтрализуемого отхода. Помол осуществляют до остатка на сите № 0,2 не более 15%.

К полученному вяжущему добавляют воду в количестве 28% от массы продукта. Смесь перемешивают в течение 2 мин и готовят образцы - кубики размером 70x70x70 мм. Образцы твердеют в нормальных условиях в течение 1 сут, после чего их испытывают на механическую прочность.

Определение адгезии осуществляют через 1 сут путем отрыва приклеенной керамической плитки от гипсовой,керамической и бетонной поверхностей о Результаты испытаний представлены в табл.2 (прототип).

Введение соли ортофосфорной кислоты при нейтрализации отхода производства фтористого водорода шлаком до значения рН 4,5-7,0 способствует образованию на этой стадии активных зародышей двувопного сульфата кальция в результате активизации реакции нейтрализации серной кислоты с малоактивным нейтрализующим компонентом, например шлаком, что способствует ускорению набора прочности в гачаль- ные сроки твердения и повышению адгезии к гипсовым,кирпичным и бетонным поверхностям. Соль ортофосЛор- ной кислоты можно вводить как в сухом виде, так и в виде раствора.

Одновременное присутствие во фтор- ангидритовом вяжущем зародышей CaS04 2Н40 ч активного CaS04 (ITT) приводит к ускорению процесса твердения, за счет чего повышается прочность получаемого вяжущего в начальные сроки твердения.

Из приведенных в табл.2 данных видно, что введение соли овтофосфор- ной кислоты в количестве 0,1-3,0 во время нейтрализации отхода шлаком до значения рН 4,5-7,0 приводит к повышению механической прочности с 4,7 (прототип) до 11,2-16,4 МПа в начальные сроки твердения. Повышение количества соли ортофосфорной кислоты выше 2,5% приводит к снижению прочности и появлению белых налетов на поверхности образцов, С понижением содержания соли ортосЬосЛорноп кислоты в составе вяжушего менее

5

0,1% приводит к снижению механической прочности.

Результаты испытаний по адгезии показали, что прочность отрыва керамической плитки от гипсовой,кирпичной и бетонных поверхностей возрастает по сравнению с прототипом в 2-4 раза,,

Предлагаемый способ дает возможность непосредственного использования продукта в качестве готовой строительной смеси, тем самым исключая необходимость хранения отхода в отвалах.

jn

0505

Формула изобретения Способ получения фторангидритозо- го вяжущего путем нейтрапичации отхода производства фтористого водорода и плавиковой кислоты основным шлаком, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности вяжущего в начальные сроки твердения и повышения адгезии к гипсовым,кирпичным и бетонным поверхностям, в процессе нейтрализации дополнительно вводят оцнозамещенную калиевую соль ортофосфорной кислоты в количе- 5 стве 0,1-3,0% от массы вяжущего, а нейтрализацию ведут во время помола цо рН 4,5-7,0.

Таблица 1

Изобретение относится к промышленности стройматериалов, а именно к способу получения фторангидритового вяжущего из кислых отходов производства фтористого водорода и плавиковой кислоты. Вяжущее, полученное по предлагаемому способу, может быть использовано для приготовления строительных растворов, шпаклевок, бетонов. Цель изобретения - повышение прочности вяжущего в начальные сроки твердения и повышение адгезии к гипсовым, кирпичным и бетонным поверхностям. Способ получения фторангидритового вяжущего включает нейтрализацию кислого отхода производства фтористого водорода и плавиковой кислоты основным шлаком в процессе помола. Нейтрализацию ведут до значения PH 4,5-7 в присутствии однозамещенной калиевой соли ортофосфорной кислоты в количестве 0,1-3,0% от массы вяжущего. Прочность при сжатии через 1 сут 11,2-16,4 МПа, прочность при отрыве 4,1-8,8 МПа. 2 табл.

а, осй у

во

чех

Количество реагентов, мас.%

99,95 99,499,848,5 97,5 97,0

0,05 0,1 0,1 0,2

0,2

1,52,53,0

4,0 30,0 50,0 60,0 Основные показатели при испытании

4,5 12,515,51Ь,4 14,5 11,2

1,2 1,9 1,1

4,7 5,3 4,1

6,4 7,9 5,8

7,1 8,8 6,7

6,3 7,4 5,5

4,3 4,9 3,7

9,848,5 97,5 97,0

0,2

1,52,53,0

4,0 30,0 50,0 60,0 ые показатели при испытании

5,51Ь,4 14,5 11,2

7,1 8,8 6,7

6,3 7,4 5,5

4,3 4,9 3,7

1,1