Способ получения глиноземсодержащего компонента Советский патент 1980 года по МПК C04B7/32 

Изобретение относится к производ ству специальных цементов на основе глиноземсодержащих соединений типа высокоосновных гидрогранатов кальция (литейные, напрягающие, глинозе мистые и др.) и может быть использовано на цементных заводах особенно входящих в состав глиноземных комбинатов. Известен способ получения раоиир щего глиноземсодержаедего компонента для цементов, включающий синтез гидроалюминатов кальция и помол их с двуводным гипсом Г . Недостатком его является низкая гидравлическая активность глиноземс держащего компонента, сложность технологии и низкий выход продуктов реакции . Наиболее близким решением к предложенному является способ получения глиноземсодержащего компонента преимущественно для расаиирягадегося цемента, включаквдий автоклавную обработку ал1дминатного раствора с последующим отделением алюмосиликатного шлама, введение в алюминатный раствор извести или известкового молока, промывку, отделение и сушку осадка. Сущность известного способа состоит в том, что глинрземсодержащий компонент в виде гидрогранатов кальция получают на второй стадии обескремнивания алюминатных растворов путем введения в них извести или известкового молока 2 . 3772991 Принципиальная схема известного способа 4 получения гидрогранатов кальция:

Алюминатный раствор - PiC2S j (SiO 2-3 г/л)

Автоклавная обработка (I стадия обескремнивания)

I Разделение суспензии

, /

Алюмосиликатный шлак

лидрогранатовый шлам ЗСаО- А 1 Оз (0,1-0,2) S 102, (5,6Недостатком известного способа является пониженная гидравлическая ак- тивность как самого гидрограната кальция, так и продуктов его переработки (например продукта термической обработки). Низкая гидравлическая активность глиноземсодержащего компонен та цементов приводит к ухудшению их технических свойств, в частности может наблюдаться снижение прочностных свойств, самонапряжения и др.

Цель изобретения - повшиение активности.

Поставленная цель достигается тем что в способе получения глиноз.емсодержащего компонента пpeи й дecтвeннo для расширяющегося цемента, включающем автоклавную обработку алюминатного раствора с последующим отделением алюмосиликатного шлама, введение в

Известь

Смешение с известью

i Вьадержка при перемешивании

(11 стадия обескремнивания)

Разделение суспензии

i Чистый алюминатный

раствор 5,8)Н2.0 (Si Og 0,02-0,06 г/л)

алюминатный раствор извести или известкового молока, промывку, отделение и сушку осадка, сначала в алюминатный раствор вводят 10-30% извести от общего ее количества, выдерживают в течение 1-4 ч при 70-90°С, затем производят отделение осадка, а в осветленный алюминатный раствор вводят остальное количество извести с пос ледующим перемешиванием суспензии в течение 0,5-2- ч при 50-70°С,

В результате такой дополнительной операции получается гидрогранатовый шлам с малым содержанием по кремнезему (0,01-0,09 мольной доли), который обладает высокой гидравлической активностью-, причем высокой гидравлической активностью обладает также и продукт его термической обработки при ЗОО-ВОО С.

Принципиальная схема предлагаемого способа получения глиноземсодержащего

компонента для цементов: Ллюминатный раствор + C SИзвесть (SiO-i 2-3 г/л) Дозирование

ния

Чистый алюминатный (SiOjO,2-0,3 г/л}

Вьздержка при перемешивании (И стадия обескремнивания)

.Разделение суспензии Гидрогранатовый шлам с высоким содержанием кремнезема (более 0,1 м.д.) На содовое разложение Гидро с мал кремн (мене Пример. Алюминатный раствор после выщелачивания, содержащий, г/л , Si023,2, f 1,6 подверга ют автоклавной обработке при 170°С в течение 2-х ч. После этого из ра.ство ра выделяют твердую фазу. Осветленный алюминатный раствор после первой стадии обескремнивания содержит 85г/ глинозема и 0,31 г/л кремнезема. На второй стадии в раствор добавляют . 10% извести от общей дозировки и выдерживают в течение одного часа при . Затем из раствора выделяют тве дую ф.азу, состав которой (по данным химического анализа) соответствует 3CaOAl2O5-0,,6H2O. Получившийся после выделения твердой фазы алюминатный раствор содержит 0,08 г/л кремнезема и 82 г/л глинозема. В осветленный раствор добавляют 90% оставшейся извести и выдерживгиот в течение 0,5 ч при . После промывки и сушки твердого осадка (по данным химического анализа) он соответствует гидрогранату следующего состава ЗСаОА)гОз-0,.- 5,82Н2О. Гидрогранат кальция состава:. 3CaO-Al2O3-0,01Si02 S.SHyO получается при введении на второй стадии 30% из1

Смешение с извести

раствор

4 Чистый алюминатный раствор I (0,02-0,06 г/л) Смешение с оставшейся известью - (III стадия обескремнивания) Разделение суспензии Чистый алюминатный товый шлам раствор держанием (Si02 0,,004 г/л) м.д.) вести, вьвдержке раствора в течение 4 ч при и добавлении на третьеЯ дополнительной стадии 70% извести (выдержка в течение 2 ч при ) Гидрогранат кбшьция состава ЗСаО-AIjdjO,04SiO 5, получается соответственно при добавлении 20% извести и выдержке раствора при в течение 3 ч на второй стадии и оставшихся 80% извести с вьщержкой в течение 1 ч при на третьей стадии обескремнивания алнминатного раствора. Гидравлическая активность синтезированных гидрогранатов кальция оце нивается по количеству образовавшегося эттрингита (ЗСаО-А12 Oj-SCaSO -SIHjO) . Сырьевые смеси гчэтовят путем смешения гидрогранатов с гипсом в соотношеНИИ 1:1, тонкость помола компонентов составляет 3000 . Гидравлическая активность также определяется и для . продуктов обжига гидрогранатов кальция при 300,600 и 800°С.Количество эттрингита определяется петрографическим способом (в иммерсионных жидкостях) через Г,3,7 и 28 сут твердения в услоВИЯХ 100% влажности. Результаты определения приведены втаблице.