Сырьевая смесь для получения портландцементного клинкера Советский патент 1982 года по МПК C04B7/00 

1

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к технологии производства цементного клинкера с использованием нефелинового (белитового) шлама - попутного продукта комплексной переработки щелочного алюминиевого сырья.

Известна сырьевая смесь для получения цементного клинкера, включающая, мас.%: нефелиновый шлам 60-80 и карбонатный компонент 20-40 1).10

Недостатком известной сырьевой смеси является загустевание и схватывание сырьевого шлама, высокая температура обжига (14801520° С) и низкое качество получаемого клин- ., кера.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является сырьевая смесь, включающая, мас.%: нефелиновый щлам 50; известняк 39 и в ка- 20 честве алюмосодержащей корректирующей добавки красный шлам 11, получаемый при производстве глинозема Из боксита методом спекания или Байер-спекания 2.

Недостатком известной сырьевой смеси является загустевание сырьевой смеси и низкая гидратационная активность клинкера.

Целью изобретения является замедление загустевания сырьевой смеси и повышение гидратациоиной активности клинкера.

Поставленная цель достигается тем, что сырьевая смесь для получения портландцементного клинкера, включающая нефелиновый шлам, известняковый компонент и алюмосодержащую корректнрующую добавку, содержит в качестве алюмосодержащей корректирующей добавки вскрышиую глинистую породу при сле;1ующем соотнощении компонентов, мас.%: Нефелиновый шлам35-55

Известняковый компонент44-59

Вскрышная глинистая порода1 -6

Вскрышная глинистая порода имеет химический состав, мас.%: FejOs 10-20; fljO 0,2-1,2; AljOj 18-30; CaO 1-5; MgO0,5-2; п.п.п.8-15; SiOj - остальное. Вскрышная глинистая порода имеет силикатный модуль 0,7-1,5 и глиноземный модуль 1,2-2,4. Указанные пределы значений силикатного модуля вскрышной глинистой породы обусловлены тем, что при модуле более 1,5 силика ный модуль сырьевой смеси повышается до 3,0-3,2, что затрудняет процесс обжига. При значениях силикатного модуля менее 0,7 модуль сырьевой смеси снижается до 1,8, что приводит к образованию при обжиге избы точного количества расплава и клинкерных колец. Пределы значений глиноземного модуля вскрышной глииистой породы обусловлены тем, что при модуле более 2,4 сырьевая смесь также характеризуется повышенным глиноземным модулем, что затрудняет ее обжиг из-за повышенной вязкости клинкерного расплава. При значениях глиноземного модуля породы менее 1,2 получаемый клинкер характеризуетс нерациональнымминералогическим составом, что отрицательно сказывается на его качестве. При содержании в сырьевой смеси вскрыш ной глинистой породы менее 1% она характеризуется склонностью к загустев анию и схватыванию в процессе приготовления и хранения, а получаемый клинкер - нерациональным минералогическим составом, низкой активностью повьциенным содержанием щелочей и образованием высолов. При содержании вскрышной глинистой породы более 6% повышается водопотребность сырьевой смеси и существенно сокращается содержание в ней нефелинового шлама, что отрицательно сказывается на производительности вращающихся печей. Сущность изобретения состоит в том, что использование глинистых пород с повьпценным количеством AljOa и FejOs и с пониженным содержанием RjO и SiOi, слагающих вскрыш месторождений карбонатного сырья при совместной переработке с нефелиновым шламом, позволйет улучшить свойства сырьевой смеси и получаемого клинкера, повысить комплексность использования минерального сырья, утилизировать вскрьш1ные неконднционные породы. Добавка к сырьевой смеси вскрышной глинистой породы указанного состава позволяет оптимизировать химический и минералогический составы клинкера, что создает предпосылки дпя повышения его активности, особенно в первые сроки твердения, а снижение количества щелочей уменьшает высолообразование на поверхности изделий. Кроме того, применение тонкодисперсной глины с пониженным содержанием щелочей уменьшает загустевание и схватывание сырьевой смеси в процессе приготовления и хранения путем снижения гидравлической активности . двухкальциевого силиката нефелинового шлама, уменьшения прочности кристаллического каркаса и сил сцепления продуктов его гидратации. Пример. Сырьевую смесь готовят из нефелинового шлама Ачинского глиноземного комбииата, известняка Мазульского месторождения, а в качестве алюмосодержашей добавки используют всркышную глинистую породу с силикатным модулем 0,7-1,5 и глиноземным модулем 1,2-2,4, полученную в виде отхода при разработке месторождения известняка. Компоненты в заданном соотношении дозируют всырьевую мельницу, измельчают мокрым способом до 18-22% содержания фракции +0,08 мм при влажности 32-35%, корректируют и обжигают во вращающейся печи, а полученный клинкер подвергают физико-механическим испытаниям. Состав и результаты испытаний сырьевых шихт и полученного клинкера представлены в таблице. Анализ результатов испытаний показывает, что добавка вскрьшиюй глинистой породы уменьшает загустевание сырьевой смеси, позволяет увеличить время ее корректировани гомогенизации и хранения в 2-3 раза, что повышает качество шихты и получаемого клинкера. Содержание СзА в клинкере увеличивается до 5-10%, а количество щелочей снижается до 1,2-1,5%, что обеспечивает повышение активности клинкера с 430 до 470-506 кгс/см, а в первые сроки твердения до 280-340 кг/см, существенно снижается образование высолов на поверхности изделий 1640-до 1000-1300 мл/л. 11овьщ1ение прочности клинкера обеспечивает возможность выпуска портландцемента марки 500 и быстротвердеющего цемента мар ки 400 и 500. Кроме того, применение вскрьа ной глинистой породы существенно улучшает комплексное; использование месторождений минерального сырья, экологические и технико-экономические показатели их разработки Экономический эффект от использования пород Мазульского месторождения известняка за счет снижения себестоимости сырьевой меси и повышения качества цемента составит 235 млн. руб/год. 9 8 Формула изобретения 1.Сырьевая смесь для получения портланд; цементного клинкера, включающая нефелиновый шлам, известняковый компонент и алюмосодержащую корректирующую добавку, отличающаяся тем, что, с целью замедления . загустевання сырьевой смеси и повышения гидратационной активиости клинкера, она содержит в качестве алюмосодержащей корректирующей добавки, вскрышную глинистую породу, при следующем соотнощении компонентов, мас.%: Нефелиновый щлам35-55 Известняковый компонент44-59 Вскрышная глинистая порода.1-6 2.Смесь по п. 1, отличающаяс я тем, что вскрьщ1ная глинистая порода имеет химический состав, мас.%: РеаОз 1020; RjO 0,2-1,2; AljOj 18-30; CaO 1-5; MgO 0,5-2; п.п.п. 8-15JSiOj - остальное. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 303855, кл. С 04 В 7/00, 1968. 2.Авторское свидетельство СССР № 281231 кл. С 04 В 7/38, 1969 (прототип).