Способ нейтрализации токсичных веществ в минеральной добавке в цемент Советский патент 1992 года по МПК C04B7/36 

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к способам производства цемента.

Известен способ обработки цементного клинкера для снижения содержания в цементе токсичных соединений водорастворимого хрома включающий помол клинкера в смеси с восстановителем, с которыми он вступает в химическую реакцию с соединениями раивсримэго хрома, В результате последний восстанавливается до трехвалентного состояния, т е переходит в форму, нерастворимую и безвредную д/Гя людей и других животных

Недостатком способа является его ограниченное использование в основном для обезвреживания твердых и жидких токсичных материалов и низкая эффективность для нейтрализации токсичных газов

Наиболее близким к предлагаемому является способ, согласно которому токсичные минеральные вещества подвергаются обжигу при 1150 - 1400°С во вращающейся печи до образования жидкого шлака, который затем гранулируют, охлаждая водой с

получением шлакового пескя. Состав обжигаемых отходов специально подбирают, чтобы образующийся шлак содержал 60 - 72% SiO, 10 - 30% и до 25% СаО + МоО Горючие примеси отходов используются кзк заменитель части топлива во вращающейся печи. Отходящие из печей дымовые газы подвергаются обязательной счистке.

Однако известный способ сложен, поскольку требует автономного оборудования, системы контроля состава и дозаторов, обо рудозаиия для грануляции, значительных расходов топлива, электроэнергии и технической воды осложнен необходимостью очистки отходящих газов, а кроме того, в результате термообработки по известному способу активная минеральная добавка превращается в инертный запоянитель,

Цеплю изобретения является упрощение процесса при получении шлакопортлан- дцемента и снижение энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу нейтрализации токсичных веществ в минеральной добавке в цемент включающему термическую ее обработку, в

дада

Ю

качестве добавки используют элеюротер мофосфорный шлак, смешивают его с цементной пылью электрофильтров, а термообработку полученной смеси осуществляют при 700 - 1000°С на слое горячего клинкера в холодильнике и направляют образовавшуюся газовзвесь во вращающуюся печь с последующей утилизацией в клинкере.

Способ осуществляют следующим об- разом.

Рассмотрим получение шлЗкопортламд- цемента при использовании в качестве минеральной добавки электротермофосфорного шлака, содержащего в необработанном со- стоянии токсичные примеси.

Для получения шлакопортландцемснта с 15% шлака при часовой производительности печи цементного завода 120 т на холо- дильни : следует подавать 18 т после сухого шлака, суметом влажности шлака (10 - 12%) - до 20 т влажного шлака в 1 ч.

Для нейтрализации 1 кг электротермофосфорного шлака от фосфатидов достаточно нагревание его до 800 - 900°С с добавлсни- ег. 15 - 30 г пыли электрофильтров. Учитывая высокую дисперсность пыли и, следовательно, высокую способность г витанию в условиях подачи на клинкерный холодильник для практического использс- вания следует принять дозировку пыли электрофильтров как вещества-нейтрализатора к шлаку разной 20 г/1000 г шпака, т.е. приблизительно 2% от массы шлака.

Для осуществления способа при получении шлакопортландцемента с 15% добавок следует смешивать шлак с пылью электрофильтров в соотношении 1б:50 1 и 20 т/ч этой смеси дозировать в клинкерный холодильник Волга-150, обеспечивая непрерывный поток смеси мимо- ральной добавки в цемент (шлака) с веществом- нейтрализатором (пылью электрофильтров),

Электротермофосфорный шлак содержит недоокисленные соединения фтора и фосфора, которые остаются в шлаке в виде солей фосфидов СазР2 или AiP Фосфиды при Езаимодействии с теплой водой интенсивно образуют сильнейший токсичный газ паралитического действия - фосфин, который при использовании в бетонных издели- ях токсичного шлака, не подвергнутого предварительно нейтрализации, накапливается в порах зданий и оказывает отравляющее действие на людей и друп/u живые организмы.

Токсичный шлак нагревается в клинкерном холодильнике до 700- 1000°С одновременно с нейтрализатором. Поскольку пыль и шлак используются с естественной влажностью, нагревание происходит в присутствии паров воды. От быстрого нагревания шлак интенсивно диспергируется и вместе с часшцами пыли электрофильтров образует химически активную газовзвесь, в среде которой происходит окисление фосфидов до образования безвредных фосфатов, происходит разложение фтористого водорода с образова нием фтористых солей. Эти продукты многостадийных, но быстро протекающих реакций нейтрализации токсичных примесей в составе, газовзвеси конвекционным потоком направляются во вращающуюся печь, где твердые частицы присаживаются к клинкер- чому расплаву, и, таким образом, происходит их полная утилизация в клинкере, а затем и в цементе,

Оставшаяся в холодильнике смесь клинкерных гранул, шлака и продуктов термической обработки пыли электрофильтров по г.ере продвижения по транспортеру в холо- дилмтке образует гомогенную смесь, которая затем подается в цементную мельницу.

Изобретение позволяет с минимальными затратами топлива, электроэнергии И5рабочей силы выполнять нейтрализацию токсичного шлака. Кроме того, в результате применения такого способа термообработки происходит значительное повышение активности цемента, достигающее 100 кг/см2

Ф о р м у л а изобретения Способ нейтрализации токсичных веществ в минеральной добавке в цемент, включающий термическую обработку ее, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения процесса при получении шлакопортландцемента и снижения энергозатрат, в качестве добавки используют Электротермофосфорный шлак, смешивают его с цементной пылью электрофильтров, а термообработку полученной смеси осуществляют при 700 - 1000°с на слое горячего клинкера в холодильнике и направляют образовавшуюся газовзвесь во вращающуюся печь с последующей утилизацией в клинкере.

Использование: промышленность строительных материалов, преимущественно для производство аемента Сущность изобретения нейтрализация токсичных веществ с минеральной добавке в цемент путем смешивания эпектротермофосфорного шлака с цементной пылью электрофильтров, термообработки полученной смеси при 700- 1000°С на слое горячего клинкера вхолодильнике и направлений образу ющейся газовзвеси во вращзющупся печь с последующей утилизацией ее в клинкере.