Сырьевая смесь для получения цементного клинкера и способ ее приготовления Советский патент 1993 года по МПК C04B7/42 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, о частности к технологии цементного клинкера, и может найти применение Ei производстве цемента и изделий нл его основе.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаеомму объекту является сырьевая смесь для получения цементного клинкера, включающая, мас.%: доломитизиропанный известняк 47,0-51,0, лигнит-боксит 45-49,0, отход титано-магниевого производства 1,,5 и вскрыиную породу железорудных бассейнов на основе оксида кремния 0,5-2,5.

Недостатком известной сырьевой смеси является подверженность готового цемента воздействие экстрактивных

веществ древесины, снижение интенсивности роста прочности цементного камня или продолжительном твердении.

Цель изобретения - снижение влияния экстрактивных веществ древесины на прочность цементного камня, стабилизация ее роста.

Поставленная цель достигается тем, что сырьевая смесь для получения цементного клинкера, включающая доломитизированный известняк, лигнит-боксит, железистый и алюмосиликатный компоненты, содержит в качестве железистого и алюмосиликатного компонентов отходы обогащения сульфидно-маг- нетитопых руд при следующем соотношении компонентов, мае.%:

Доломитизированный

известняк53 - 57

СО Ю

Ю iCJ Ю 00

СО

Литнит-боксит 3 - 2 Отходы обогащения сульфидномагнетитовых

РУД5-9

при этом сырьевую смесь готовят совместным измельчением доломитизиро- ванного известняка с отходами обогащения сульфидномагнетитовых руд и последующим смешением их с предвари-

тельно измельченным лигнит-бокситом. I

Химический состав сырья приведен

в табл. 1.

Использовали доломитизированный известняк Агаповского месторохдения. Лигнит-боксит (Краснооктябрьское месторождение) - высокоглиноземистая порода, некондиционная для алюминиевой промышленности из-за присутствия лигнита (слабоугольной древесины). От- ходы обогащения сульфидно-магнетито- вых руд - хвосты магнитной сепарации руд Соколовско-Сарбайского горнообогатительного комбината. Минеральную основу отходов образуют, мас.%: каль- циевый силикаты алюминия, железа, магния 60-82, хлориты , кальцит 5-8, магнетит 3-5, кварц 2-6, пирит 2-10.

Сущность изобретения,

При обжиге сырьевой смеси предлагаемого химико-минерального состава получают цементный клинкер, содержащий, мас.%: CЈA4MS 54-60; C2S 13-15; 3(CA)CaS04 10-8; MgO 3-5; ферритная фаза 18-20 (представлена в основном многокомпонентными твердыми растворами). Наличие 3(СА)Са50,, усложненный состав Ферритной фазы, перемена доли других составляющих полученного клин кера отличают его от прототипа. Указанные изменения фазового состава снижают степень отрицательного влияния экстрактивных веществ древесины на прочностные показатели цемента. Различные по гидратационной активности фазы клинкера обеспечивают стабильное нарастание прочности цементного камня при длительном твердении. Для отмеченных эффектов необходим особый прием приготовления сырьевой смеси. Первичный контакт доломитизи- рованного известняка с отходами от обогащения сульфидно-магнетитовых ру за счет тесного сближения их частиц благоприятствует возникновению СаЗОз (появившийся при окислении пирита SO реагирует с СаО, выделившимся после декарбонизации известняка), образующему в клинкере 3(CA)-CaSOy. Предлагаемый способ приготовления сырьевой смеси ускоряет разрушение кристаллических решеток природных минералов, формирование клинкерных фаз. Равномерное распределение легкоплавкого компонента (отходов обогащения) в смеси облегчает взаимное растьорение фаз, образование твердых растворов.

Пример. Подготовка сырьевых смесей. Известняк и отходы обогащения в заданном количестве (табл. 2) совместно измельчали до остатка на сите Г 008 , затем полученную массу смешивали с лигнит-бокситом, предварительно измельченным до такой же тонкости. Смесь по примеру k готовили одновременным смешением раздельно-измельченных компонентов.

Брикеты сырьевых смесей (Д 30, Н 10 мм) обжигали в силитовой электропечи при 1270-1280°С. Режим обжига постепенный, экзотермическая выдержка 30 мин. Охлаждение спекоч на поздухе.

Полученные спеки измельчали до остатка на сите Г ООС - 2-52. Прочностные показатели цементов определяли н образцах размером -10x10 60 мм, приготовленных из текста нормальной густоты (25-26%). D качестве затворителя использовали воду и раствор экстракт хвойной древесины (концентрация 0,). Раствор экстракта древесины используют для имитации действия водорастворимых веществ, выделяющихся из древесного заполнителя в композиционных строительных материалах (например, арболит).

По данным табл. 2 оптимальными признаны составы сырьевых смесей по примерам 1-3. В клинкере из смеси с меньшим содержанием отходов обогащения сульфидно-магнетитовых руд (пример 5) содержание 3(CA)-CaS04 незначительно, что и определяет повышенную подверженность цемента воздействию экстрактивных веществ древесины. То же отмечено и при подготовке сырьевой смеси смешением раздельно измельченных компонентов (пример Ц). С увеличением доли отходов обогащения (пример 6) в клинкере формируются слабогидравлические фазы (СгА5 и ДР.), ухудшающие прочностные свойства цемента.

Предлагаемый состав и способ приготовления сырьевой смеси позволяют

получать из техногенного сырья малоэнергоемкий цементный клинкер. Цементный камень характеризуется стабильным упрочнением при продолжитель ном твердении. Снижается степень влияния экстрактивных веществ древесины на прочность цементного камня: потеря прочности составляет 21-26%, для прототипа - . Формула изобретения

1. Сырьевая смесь для получения цементного клинкера, включающая доло митизированный известняк, лигнит-бок сит, железистый и кремнеземистый ком поненты, отличающаяся тем, что, с целью снижения влияния экстрактивных веществ древесины на прочность цементного камня и стабили зации ее роста, она содержит в качестве железистого и кремнеземистого компонентов отходы обогащения суль- фидно-магнетитовых руд при следующем соотношении компонентов, мае.и:

10

15

20

25

Лоломитизпрованный известняк53 - 57

Лигнит-боксит 3 Отходы обогащения сульфидно-магнетито- вых руд5-9

2. Способ приготовления сырьевой смеси для получения цементного клинкера, включающий измельчение доломи- тизировлнного известняка, лигнит-боксита, железистого и кремнеземистого компонентов, отличающийся тем, ито, с цепью снижения влияния экстрактивны,, веществ древесины на прочность цементного камня и стабипи- зацни се роста, сначала доломитизи- розанный известняк измельчают совместно с отходами обогащения сульфидно- магнетитовых руд, которые используют в качестве железистого и кремнеземистого компонентов, и затем смешивают с предварительно измельченным лигнит- бокситом.

Т а 6 л и ч з I

Изобретение относится к производству строительных материалов, к технологии цементного клинкера и может найти применение п производстве цемента и изделий на его основе. Сущность изобретения: сырьевая смесь включает, мас. о: доломитизированный известняк , лигнит-боксит 3 42, отходы обогащения сульфидно-маг- нетитовых. руд . Приготовление сырьевой смеси осуществляют совместным измельчением доломитизированного известняка с отходами обогащения суль- фидно-магнетиговых руд и последующим смеи/ ием их с предварительно из- иь м лигнит-бокситом. Попожи- тельпьм эффект: состав и способ приготовления сырьевой смеси обеспечивают стабильный рост прочности цементного камня и уменьшают влияние на нее экстрактивных веществ дрепеси- ны. 2 с.п. А-лы, 2 табл. сл с

Таблица 2