Способ получения ангидритового вяжущего Советский патент 1992 года по МПК C04B11/06 

Изобретение относится к области производства строительных материалов, а именно к производству ангидритового вяжущего на основе фосфогипса.

Цель изобретения - устранение высоло образования и повышение водостойкости ангидритового вяжущего.

Для осуществления данного способа получения ангидритового вяжущего готовят сырьевые шламы на основе фосфогипса и фторсодержащего компонента. Химические составы исходных сырьевых компонентов приведены в табл. 1.

Фторсодержащий компонент готовят следующим образом. .

Кремнефтористоводородную кислоту концентрацией 1-12% нейтрализуют избытком известковой суспензии, содержащей 40-60% СаСОз (в пересчете на сухое вещество).

Кремнефтористоводородная кислота является отходом производства минераль: ных удобрений и образуется в результате абсорбции отходящих фторсодержащих газов. Химический состав продукта нейтрализации приведен в табл. 1.

Нейтрализованный фторсодержащий компонент, имеющий влажность 94-96%. направляют в емкость для осаждения. После 12 ч, в течение которых происходит

осаждение, осветленная вода откачивается, а суспензию фторсодержащего компонента, имеющую влажность 80-85%, направляют на приготовление сырьевого шлама. Сырьевой шлам готовят перемешиванием фосфогипса и фторсодержащего компонента, количество которого меняется от 2 до 10 мас.% (в пересчете на сухое вещество). Приготовленный сырьевой шлам подают на обжиг во вращающуюся печь при 800-1000°С. Полученный клинкер размалывают до удельной поверхности 300 м2/кг. Минералогический состав клинкера следующий, мас.%: CaS04 80-95; Сар2 2-8; CaOSiOa 1-5; .2 CaOSi021-5; Саз(РОф 0,5-1; СаО 0,5-1.

При введении в сырьевой шлам суспензии фторсодержащего компонента менее 2 мас.% (в пересчете на сухое вещество) после обжига получают плохоспеченный клинкер с низкой гидравлической активностью.

При увеличении содержания фторсо- держащего компонента в сырьевом шламе свыше 10 мае. % (в пересчете на сухое вещество) при обжиге появляется избыточное ко- личество расплава, что приводит к кальцеобразованию во вращающейся печи. В результате охлаждения клинкера затвердевший в виде стеклофазы расплав ухудшает качество вяжущего, удлиняя сроки схватывания и снижая его марочную проч- ность.

При этом в результате обжига не образуется водорастворимых продуктов, что по- вышает водостойкость вяжущего и приводит к отсутствию высолов на поверх- ности изделий.

Одной из самых крупных статей энергетических затрат при получении ангидритового вяжущего являются затраты на дегидратацию фосфогипса и испарение кри- сталлизационной воды. Эти энергозатраты составляют около 20% от общего количества.

С целью экономии топлива предлагается при производстве ангидритового вяжу- щего в качестве основного сырьевого компонента использовать фосфополугид- рат вместо фосфогипса-дигидрата.

Расход энергии на дегидратацию фосфогипса-дигидрата до амгидрита составля- ет 145 ккал/кг, а расход энергии на дегидратацию фосфополугидрата до ангидрита равен 35 ккал/кг.

Экономия энергии от замены фосфогип- сагдигидрата на фосфополугидрат составит:

3i 145-35 110ккал/кг

1,10-10 ккал/т.

Из ангидритового вяжущего формуют образцы-балочки размером 4x4x16 см, из раствора жесткой консистенции вяжущее:песок - 1:3. Образцы хранят в воздушных и воздушно-влажных условиях. Коэффи-. циент водостойкости определяют на 28 сутки воздушно-влажного твердения и принимают как отношение предела прочности при сжатии водонасыщенных образцов к пределу прочности при сжатии образцов, твердевших в воздушно-влажных условиях.

Высолообразование определяют визуально на образцах, хранящихся в воздушных условиях.

Результаты всех испытаний приведены в табл. 2.

Ангидритовое вяжущее, полученное по предлагаемому способу, характеризуется короткими сроками схватывания - начало не ранее 15 мин, конец не позднее 180 мин, низкой водопотребностью - 20-23%, высокой марочной прочностью - предел прочности при сжатии на 28 сутки воздушно- влажного твердения образцов-балочек, изготовленных из раствора 1:3 с песком, составлял 48,0-51,0 МПа, при изгибе 9,0-11,0 МПа.

На образцах, изготовленных по предлагаемому способу, высолов не образуется, коэффициент водостойкости их равен 0,8- 0,9.

Указанные свойства расширяют области применения вяжущего, позволяя использовать его в штукатурных растворах, в .основаниях под линолиум, для изготовления искусственного мрамора как в обычных помещениях, так и в помещениях с повышенной влажностью.

Формула изобретения

1.Способ получения ангидритового вяжущего путем приготовления сырьевой смеси смешением гипсосодержащего и фторсодержащего компонентов с последующим обжигом и помолом, отличающий- с я тем, что, с целью устранения высолов и повышения водостойкости, в качестве фторсодержащего компонента используют 1- 12%-ную к рем нефтористо во до родную кислоту, которую предварительно нейтрализуют известковой суспензией до рН 8-10 с последующим сгущением полученного продукта до Т:Ж от 1:4 до 1:5 при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:

Гипсосодержащий

компонент90-98.

Фторсодержащий компонент (в пересчете на сухое вещество)2-10

2.Способ получения ангидритового вяжущего по п. 1,отличающийся тем.

51730072б

что, с целью снижения энергозатрат, в каче- пользуют фосфополугидрат сульфата каль- стве гипсосодержащего компонента ис- ция,

.Т а б л и ц а 1 -

Изобретение может найти применение в промышленности строительных материалов. Способ получения ангидритового вяжу-. щего предусматривает смешение гипсосодержащего и фторсодержащего компонентов с последующим обжигом сырьевой смеси и помолом, причем в качестве фторсодержащего компонента используют кремнефтористоводородную кислоту, которую предварительно нейтрализуют известковой суспензией до рН 8-10 с последующим сгущением продукта нейтрализации с Т:Ж 1:4 -1:5 при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%: гипсо- содержащий компонент 90-98; фторсодер- жащий компонент (в пересчете на сухое вещество) 2-10. При этом в качестве гипсосодержащего компонента может быть использован фосфополугйдрат сульфата кальция. Коэффициент водостойкости ангидритового вяжущего 0,9.2 табл.

Т а б ли ц а 2

Соотношение твердое:жидкое фторсодержащего компонента равно 1;4-1:5

Продолжение табл. 2