Способ приготовления добавки в цемент Советский патент 1982 года по МПК C04B7/35 

Изобретение относится к технологии строитель ных материалов, а именно к способам приготовления целевых добавок в цемент.

Известенспособ приготовления добавки в цемент путем обработки глинозема кислотой. Полученную добавку вводят в цемент в количестве 5-30% по массе 1.

Указанный способ требует дорогостоящих и дефецитных исходных .материалов, а полученная добавка не обеспечивает достаточной прочности вязуцего.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ приготовления добавки в цемент, заключающийся в смешении алюмосиликатного сырья с серной кислотой и последующей термической обработке полученной смеси при 200-400С в течение 3-4 ч 2.

Известный способ сложен щ исполнении, требует специальной антикоррозионной защиты оборудования. Кроме того, при 350-400°С происходит разложение серной кислоты и поэтому процесс обработки алюмосиликата проводят при избытке серной

кислоты. Цементы с полученной добавкой имеют относительно низкую активность .

Целью изобретения является сокращение сроков схватывания, повышение активности цемента и снижение стоимости продукции.

Цель достигается тем, что согласно способу приготовления добавки в

10 цемент, который заключается в смешении алкмосиликатного сырья с кислотным реагентом и последующей термообработке полученной смеси/ алюмосиликатное сырье - измельченная до

15 остатка на сите № 008 6-30% нефелиновая руда или нефелиновый порошкообразный концентрат смешивают в соотношении от 3:1 до 65:1 с кислотHbi/i реагентом - отработанным травиль20ным растворам - отходом предприятий черной металлургии, полученную смесь подвергают термообработке при 110-150°С в течение 15-30 мин.

Термообработка смеси при 11025150°С обеспечивает полноту протекания реакции нефелинов с отработанным кислотным раствором за 1530 мин. Снижение температуры термообработки приводит к замедлению

30 обработки приводит к замедлению протекания операции разложения нефелина , а даль нейшеб увеличение темпегату.ры выше не оказывает значительного влияния на время протека ния операции, а требует лишь допол нительных энергозатрат. Время термообработки нефелиновой руды или нефелинового концентрата/в течение которого образуется конечны продукт, зависит от соотношения травильный раствор : твердый реаген которое меняется от IsS до 1:6,5. При изменении этого соотношения от 1:6,5 до 1:3 время термообработки соответственно возрастает с 15 до 30 мин. Дальнейшее увеличение отношения нецелесообразно, так как при этом образуется вязкая масса в виде густого шлама, технологически непригодного для переработки. При соотношении 1:7 образуется продукт, при введении которого в цемент интенсифицирующий эффект проявляется в меньшей степени. Полученный-предложенным способом продукт содержит сульфаты 2-х и 3-х валентных металлов: алюминия и железа, а также сульфаты натрия и калия. В состав добавки входят также активный кремнезем, нитрат натрия и хлористый натрий. Пример. 30 кг нефелиновой руды дробят до остатка на сите №008 23,5% и загружают в шнековый смеситель. Туда же подают 6 кг отработанного кислотного травильного раствора. В течение 20 мин производят перемешивание смеси с одновременной териюобработкой при . Затем готовый продукт, не содержащий свободной кислоты, выгружают из смесителя и охлаждают в соответ.ственных Условиях. Аналогично готовили продукты при других соотношениях травильный раствор :« твердый реагент. Вяжущее готовилось в лабораторных условиях опытного цементного завода путем совместног-о, помола компонентов (.клинкер + гипс + -добавка) до остатка на сите 008 6-7%, что соответствует удельной поверхности бездобавочного цемента 3000-4000 кгс/см. Физико-механические испытания цементов производились в соответствии с требованиями ГОСТ 11052-74. Примеры составов вяжущего поиведены в табл.1. Таблица 1

95 5

В примере III при получении добавки соотношение между нефелиновой рудой и отработанным травильным раст.вором составляет 3:1, а остаток на сите № 008 измельченной нефелиновой руды б %.

В примере IV соотношение между нефелиновой рудой и отработанньом тра-, вильным раствхЬром составляет 6,3:1,. а остаток на сите № 008 измельченной руды 30%.

Примеру- то же, что и пример III, но при получении добавки использован нефелиновый концентрат. Режим термообработки при получении добавки: 150°С в течение 15 мин., :.

90 5

90

90 5

5

В примере VI то же, что и в примере IV. но ПРИ получении добавки использован нефелиновый концентрат. 1Режим термообработки: 110°С в тече50.ние 15 мин.

в примерах Щ IV, V и VI сос, тав отработанного травильного раство ра следующий, % по массе: Fej(804)3+ 55. « FeS04 30. Cr,t(S04)j5.S-, .S; NaNOj 3;0, NaCI 3; Ha80415, Вода 41.

Сравнительная характеристика вяжущих без добавки, известного и с доZQ бавкой, полученной по предложенному способу в соответствии с примерами, приведена в табл.2. Нормаль ная густота 22,7524,25 цементного теста,% Сроки схватывания, ч-мин: 3-303-20 начало 4-504-10 конец Предел прочности при сжатии, МПа, через:

Как следует из табл.2, предложенный способ получения добавки по сравнению с известным сокращает сроки схватывания и значительно повышает активность вяжущего при всех сроках твердения.

Фориула изобретения

Способ приготовления добавки в цемент, заключающийся в смешении алюмосиликатного сырья с кислотньм реагентом и последующей термообработке полученной смеси, отличающий с я тем, что,.с целью сокращения сроков схватывания, повышения активностй цемента и снижения стоимости продукции, алюмосиликатное сырье Таблица 2

измельченная до остатка на сите № 008 6-30% нефелиновая руда или нефелиновый порошкообразный концентрат, ау1ешивают в соотношении от 3:1 до 6,5:1 с кислотным реагентом - отработанным травильным раствором - отходом предприятий черной металлургии, полученную смесь подвергают термообработке при 110-150°С в течение 15-30 мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

421652, кл. С 04 В 7/35, 04.12.72.

№ 622778,.кл. С 04 В 7/35, 03.08.77. 22,524,0 24,2524,50 2-30 2-45 2-.003-05 3-20 3-35 2-453-40