Способ получения добавки к цементу

Способ получения добавки к цементу

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДОБАВКИ К ЦЕМЕНТУ путем смешивания кислого отхода производства фтористого водорода с нeйtpaлизyioщим реагентом, отличающийся тем, что, с целью повышения активности и удлинения начала схватывания цемента, улучшения технологических свойств, упрощения процесса, в качестве нейтрализующего реагента используют белитовый шлам глиноземного производства , или пыль печей цементного производства, а смеа ивание кислого отхода производства фтористого водорода с нейтрализукнцим компонентом осуществляют при 100-300 с в течение 3-28 мин. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

В, Ц Ц Пй ае е

С 04 В 7/54

sess

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫЛИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3551216/29-33 (22) 14.02.83 (46) 23.07.84 Бюл. В 27 (72) Н.А.Сафонов, Н.С.Шморгуненко, В.Й.Сизяков, А.К.Ромашев, Н.Ю.Гаврилова и Г.П.Логачев (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (53) 666.94 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Н - 566?67, кл. С 01 F 11/46, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

К- 893930, кл. С 04 В .7 /54, 1979. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДОБАВКИ

К ЦЕМЕНТУ путем смешивания кислого отхода производства фтористого водо" рода с нейтрализующим реагентом, о т л и ч а ю. шийся тем, что, с целью повышения активности и удлинения начала схватывания цемента, улучшения технологических свойств, упрощения. процесса, в качестве нейтрализующего реагента используют белитовый шпам глиноземного производства, или пыль печей цементного производства, а смешивание кислого отхода производства фтористого водорода с нейтрализующим компонентом осуществляют при 100-300 С в течее иие 3-28 мин.

1 11041

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к технологии получения добавки к цементу иэ кислых промышленных отходов. 5

Известен способ получения добавки к цементу из кислого отхода производства фтористого водорода путем о охлаждения отхода до 20-80 С с последующей нейтрализацией его снача-10 ла известняковой мукой — 10-30% (от массы отхода), а затем гашеной известью — 2-10%. вводимой совместно с 8-20% распыленной воды от массы продукта t1 ), 15

К недостаткам известного снос оба относится продолжительность и сложность процесса получения добавки, который включает охлаждение, двустадийную нейтрализацию и последую- 20 щее гранулирование продукта ° Кроме того, известняковая мука является гидравлически инертным материалом, поэтому добавка не оказывает существенного положительного влияния на 25 активность цемента.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае-. мому результату является способ получения добавки из кислых промьппленных отходов путем смешения отхода о в течение 30-60 мин при 80 — 90 С с предварительно измельченными до 6-207 остатка на сите О, 08 мм нефелиновой рудой или дегидратированным каолином

35 и водой, которую вводят в количестве 10-157 к массе отхода (Е), Недостатками известного способа являются значительные капитальные и энергетические затраты на операции измельчения и термообработки материалов, сложность и длительность процесса получения добавки, а также повышенная остаточная кислотность и содержание мелких фракций в до- 4> бавке, что ухудшает ее технологические свойства (коррозия аппаратуры, пыление при транспортировании и перегрузке), короткие сроки схватывания цемента.

Цель изобретения — повышение активности и удлинение начала схватывания цемента, улучшение технологических свойств и упрощение процесса.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения добавки к цементу путем смешивания кислого отхода производства фтористого водорода с нейтралиэующим реагентом, в качестве нейтрализующего реагента используют белитовый шлам глиноземного производства, или пыль печей цементного производства, а смешивание кислого отхода производства фтористого водорода с нейтрализующим компонентом осуществляют при 100

300 С в течение 3-28 мин;

Кислый отход производства фтористого водорода состоит преимущественно иэ Са$0 (85-957), но содержит значительное количество свободных кислот H>$0+ и HF (2,5-157), что исключает возможность его хранения и утилизации без предварительной нейтрализации.

Белитовый шлам, получаемый в качестве отхода при производстве глинозема из щелочных алюмосиликатных пород, содержит: 2СаО SiOz 60-807, CaCQ 5-25%, щелочи 1,5-3,0%, в том числе водорастворимой 0,2-1,27 и характеризуется PH = 9,8-12,8 и влажностью 3-60Х.

Пыль, улавливаемая электрофильтрами из отходящих газов печей цементного производства, содержит преимущественно: 2CaO SiO> 10-50Х, СаСО>

40-70Х щелочи 2-15Х в том числе водорастворимой 0,5-57 и характеризуется PH = 10,5-13,2, дисперсность

2000-12000 см /г.

При смешивании кислого отхода производства фтористого водорода с белитовым шламом или пылью печей цементного производства, происходйт взаимодействие свободных кислот отхода с

С S, CaCO и щелочью добавок, реакции нейтрализации интенсифицируется за счет высокой температуры, а наличие С S обеспечивает агрегирование и грануляцию при последующем охлаждении добацки.

Заявляемый интервал параметров процесса и характеристик используемых материалов обусловлен тем, что при длительности смешения менее .о

3-х мин и температуре ниже 100 С, процесс нейтрализации свободных кислот замедляется и происходит недостаточно полно, что приводит к повышению содержания кислот в добавке, ухудшению технологических свойств добавки (коррозия аппаратуры) и цемента (снижение прочности). При длительности смешения более 28 мин о и температуре выше ЗОЬ С происходит

Параметры процесса

Добавка х цементу

Цемент

Te>егература, С

Длительность, мнн

Нейтралиаукщий реагент

Содер нне фракции

1 мм, 2

Копнчест

Сроки схватывания, час-мнн

Прочность на сна тне (ИПа) в вовво добавки

2,so, 2 рН

Количество, Х

Наимено- С ва ние расте, сут

Начало Конец

3 г8

1-4 5 З-30

Цемент без добавки

54,6

29>8

НО

Нефели26 0,69 5 0-25 0-45 32,4 59, I

7,2 25 новая руда

90 зо

ЗН O,З7 20

7,2 75

0-45

Белито- 80 вый а>пам 72

1-50

t00 0,02 50

98 0,08 20

93 0>00 f2

91 0,12 7

1ОО

11,0 90

11 ° О 60 г4,г

46,4 з-оо

4-50

150 го

ЗО, I

59 ° &

3-15

5-10

200

74 121 46

62 12,8 35

ЗЗ,9

62,z

4-45

- 2-50

250

31,4

60,6

86 0,00 t4

2-45

4-30 34>2 59, 1

4-10 33 О 6 I ° 4

3-М5 32,1 58,7

200

20 Пыпь 45 11 ° 8 печей

10 32 12,6 го 81 006 8 215

250 з 74 О 27 5

300

1-50

1О 1З,О

3 1104 взаимодействие щелочи с примесньнчи алюмосиликатами, что приводит к потере активной щелочи и дегидратации С2Я.

При содержании С S в пыли менее

10Х а рН ниже 11в0 замедляются процессы нейтрализации и агрегирования добавки, а при рН выше 13;0 наблюдается увеличение потерь щелочи в глиноземном производстве, по- 1р вьпнение их количества в добавке и цементе, что ухудшает его активность и другие строительно-технические свойства.

Способ осуществляют следующим образом.

Пример 1. 100 кг кислого отхода производства фтористого водорода после реакционной печи с температурой 200 Ñ измельчают в валковой 2р дробилке до фракции 5 мм и загружают в шнековый смеситель. Туда же подают 46 кг белитового шлама с содержанием С2S = 747, рН = 12,0 и влажностью 307, смешивание осуществляют в течение 15 мин, затем добавку охлаждают до 20-7Ь С с одновременной грануляцией в барабанном холодильнике.

Пример 2. 100 кг кислого отхода производства фтористого воI.

122 4 дорода после реакционной печи с температурой 250 С измельчают в валковой дробилке до фракции 5 мм и загружают в шнековый смеситель. Туда же подают 20 кг пыли печей цементного производства с рН = 12,6 и содержанием С28 = 32io смешивание осущестЭ вляют в течение 10 мин, затем добавку охлаждаюти гранулируют в барабанном холодильнике и добавкой 8 кг воды.

Пример 3. 100 кг кислого отхода, производства фтористого водорода после реакционной печи охлаждают до 20-8G С, измельчают в шаровой мельнице до 207 фракции 0,08 мм и загружают в шнековый смеситель с электрообогревом. Туда же загружают

50 кг нефелиновой руды, предварительно измельченной в шаровой мельнице до 6-87 фракции 0,08 мм и 15 кг воды. Смесь нагревают до 85 С и перемешивают в течение 45 мин, затем смесь охлаждают и гранулируют в барабанном холодильнике.

Технологические свойства добавки и строительно-технические свойства цемента с добавкой, полученной по предлагаемому способу в сопоставлении с известным, представленп1 в таблице.

0-0>6 0-12 16,4 40,2

1104122

Составитель А.Кулабухова

Редактор Г.Волкова Техред Т.Дубинчак Корректор А.Ференц

Заказ 5 156/ 16 Тираж 606 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Результаты испытаний показали, что предлагаемый способ получения добавки позволяет удлинить сроки схватывания и повысить активность цемента, что расширяет сферу его при- 5 менения. Кроме того, уменьшается содержание мелких фракций и свободных кислот в добавке, что исключает пыление при транспортировании, перегрузках и истечении из бункеров, 1О предотвращает коррозию аппаратуры и улучшает условия труда °

Предлагаемый способ сокращает капитальные и энергетические затраты на дополнительные операции помола и термообработки нейтрализующих реагентов, а применение белитового шлама и пыли расширяет использование промышленных отходов и снижает стоимость добавки. !