CS239261B1 - Způsob výroby směsných sádropucolánových pojiv - Google Patents

Abstract

Způsob výroby směsných sádropucolánových pojiv, obsahujících 94,99 až 5 S sádrového pojivá, 5 až 94,99 % látek pucolánového charakteru a 0,01 až 10 % ostatních příměsí, např. aktivátorů, při němž se odpadní suspenze, např. z chemických výrob a vápno- a/nebo vápencových metod odsiřování kouřových plynů, které obsahují jako jednu z hlavních složek dihydrát síranu vápenatého, rozstřikuje do proudu horkých odpadních plynů, např. spalin, v sušicích zařízeních disperzního typu. Vhodná zařízení jsou např. rozprašovací nebo fluidní sušárny a oblast vhodných teplot sušicích médií je vymezena 120 a 580 °C. Aglomeráty se dále melou v běžných zařízeních na jemnost 0 až 10 % zbytku na sítě 0,2 mm.

Description

Vynález oe týká výroby směsných sádropucolánových pojiv. Známá způsoby výroby směsných sádropucolánových pojiv jsou zpravidla založeny na společném mletí sádry, připravené konvenčním způsobem ponejvíce z přírodního těženého sádrovce, dihydrátu CaSO^.ZHjO a pucolánově aktivních látek přírodního či umělého původu.

Přes rostoucí snahy o využívání i tzv. odpadních sádrovců z chemických výrob, z mokrých vápno a/nebo vápencových odsiřovacích procesů apod., jich dosud značná část zůstává z nejrůznějších důvodů nevyužita.

Jedním z hlavních důvodů je kromě nepostačující čistoty a často nevyhovující morfologie krystalků dihydrátu i to, že zmíněné odpadní sádrovce odpadají ve formě kalů, jejichž následné zpracování je obtížné a hlavně energeticky náročné.

Konvenční způsoby výroby sádry mají rovněž některé nevýhody. Kvalitní druhy sádry se vyrábějí ponejvíce málo výkonnými diskontiauálními způsoby, náročnými na obsluhu 1 spotřebu energie.

Výpal sádrovce v rotačních pecích sice umožňuje zvýšit objemy vyráběného produktu, avšak jeho kvalita je podstatně nižší v důsledku obtížně regulovatelného procesu dehydratace sádrovce, kdy kromě požadovaného hemihydrátu CaSO^. 1/21^0 dochází ke vzniku méně vhodné, tzv. beta-modifikace hemihydrátu, ale i nežádoucích forem anhydritu, přičemž hlavní nevýhodu představuje nemožnost dodržení vhodných reakčních podmínek pro dehydrataci, tj. hlavně dodržení homogenního rozdělení teplot v částicích zpracovávaného materiálu a s tím úzce souvisejících parciálních tlaků H.,0 /g/.

Tyto nevýhody jsou ve značné míře odstraňovány způsobem podle vynálezu, při kterém se odpadní suspenze z mokrých vápno- a/nebo vápencových metod odsiřování a/nebo z různých chemických výrob, obsahující jako jednu z hlavních tuhých složek dihydrát síranu vápenatého CaSO₄.2H₂O a dále např. uhličitany, hydratované kysličníky, chloridy, siřičitany a křemičitany alkalických kovů a kovů alkalických zemin rozstřikuje do proudu teplých plynů, např. spalin nebo kouřových plynů, v sušicích zařízeních disperzního typu.

Rozmezí vhodných teplot sušicího média je poměrně široké a činí asi 120 až 580 °C.

V těchto zařízeních dochází ve schnoucích aglomerátech zejména k sušení suspenze dihydrátu CaSO₄.2H₂O, dehydrataci dihydrátu na alfa- a beta-hemihydrát CaS0₄.l/2H₂0 a k sušení suspenze hemihydrátu.

V případě, že v teplých odpadních plynech použitých při postupu jsou přítomny částice popílku, přecházejí do produktu jak zachycováním na schnoucích aglomerátech přímou impakcí, tak také mícháním suchých aglomerátů s popílkem zachyceným v sušicím zařízení.

Možné je i následné míchání podílů tuhých částic, zachycených v odlučovacím zařízení s proudem tuhých čistič vystupujících ze sušicího zařízení. Produkt je tak obohacován o další aktivní složku směsného pojivá - pucolánové částice.

Je známé, že konvenční způsoby výroby sádry jsou citlivé na poměrně přesné dodržení reakčních podmínek, zejména teplot. Při provádění způsobu podle vynálezu klesá podstatně nebezpečí nedodržení optimálních reakčních podmínek, nebot vzhledem k poměrně vysokému parciálnímu tlaku vodní páry uvnitř schnoucích aglomerátů lze využívat spalin o poměrně vysoké teplotě, aniž by došlo k překročení mezí stability hemihydrátu.

Oblast vhodných teplot schnoucích aglomerátů je vymezena 60 až 200 °C. Uvedené reakční podmínky poskytují sádrové pojivo maximálně dosažitelných kvalit. Vhodnou volbou poměru sádrového pojivá a pucolánových příměsí lze pokrýt rozsáhlou oblast komerčně požadovaných pojiv tohoto druhu.

V případě obsahu 95 % látek pucolánového charakteru lze obdržet použitelné pojivo.

Vzhledem k tomu, že většina látek, které při praktickém provádění způsobu podle vynálezu mohou přicházet jako příměsi v úvahu^jsou látky pucolánově aktivní, užitná hodnota výsledných pojiv se dále zvyšuje.

Další možností zvýšení kvality směsných pojiv, připravených způsobem podle vynálezu, je zvyšování hydraulické aktivity pomocí následných přídavků tzv. aktivátorů, např. cac^» alkalických síranů, CaO, resp. Ca/OH/₂ apod., přidávaných ke směsi před jejím dalším zpracováním.

Směs obsahující 94,99 až 5 % sádrového pojivá, 5 až 94,99 % látek pucolánového charakteru a 0,01 až 10 % ostatních příměsí, např. aktivátorů, se dále zpracovává obvyklými způsoby, tj. zejména mletím v běžných zařízeních až na max. 10 % zbytku na sítě 0,2 mm.

Způsobu podle vynálezu lze s výhodou použít k výrobě směsných sádro-pucolánových pojiv, a to jak v zařízeních k tomu speciálně vybudovaných, tak zejména v zařízeních, tvořících součást odsiřovacích zařízení spalin z kotlů vytápěných tuhými, kapalnými a plynnými palivy, příp. odsiřovacích zařízení jiných odpadních plynů.

Provedení způsobu podle vynálezu je ilustrováno následujícími příklady.

Příklad 1

Suspenze z pokusného zařízení pro odsiřování mokrou vápencovou vypírkou, zahuštěná ná obsah sušiny 36 % hmot. a o složení tuhé fáze 15 % popílku z hnědého uhlí Smeral, 8,5 % CaCO-j.ZHjO byla sušena v rozprachové sušárně o výkonu cca 100 kg.h^-1 sušiny proudem teplého odpadního vzduchu o teplotě 200 °C a t _b = 52,5 °C.

Objemový průtok vzduchu zařízením činil asi 3 200 Nm³.h^-1, průměrná výstupní teplota vzduchu asi no °c a produktu asi 95 °c. Vzniklý produkt byl bez dalších přísad semlet v kulovém mlýnku na jemnost 6,5 % zbytku na sítě 0,2 mm.

Takto připravené pojivo bylo smícháno s vodou na maltovou směs o vodním součiniteli 0,87, z níž byla připravena zkušební tělíska dle ISO. Po zatuhnutí byla tělíska testována na pevnost v tlaku, která po 24 hod. činila průměrně 32,4 MPa.

Příklad 2

K polotovaru pojivá, připravovaného postupem uvedeným v příkladu 1, bylo před mletím přidáno 2,5 % hmot. CaO a 0,4 % hmot. Na^SO^. Tato směs byla semleta v kulovém mlýnku na jemnost 7,3 % zbytku na sítě 0,2 mm.

Takto připravené pojivo bylo rozděláno s vodou na maltovou směs o vodním součiniteli 0,72, z níž byla připravena zkušební tělíska podle ISO, jeichž pevnost v tlaku po 24 hod. činila průměrně 45,1 MPa.

Příklad 3

Suspense z pokusného zařízení pro odsiřování spalin mokrou vápencovou vypírkou o složení tuhé fáze 58 % popílku z hnědého uhlí Smeral, 2 % CaCO^ a 40 % CaSO^^HjO byla upravena postupem uvedeným v příkladu 1 a semleta v kulovém mlýnku na jemnost 6,6 % zbytku na sítě 0,2 mm.

Takto připravené pojivo bylo rozděláno s vodou na maltovou směs o vodním součiniteli 0,77, z níž byla připravena zkušební tělíska podle ISO, jejichž pevnost v tlaku po 24 hod. činila průměrně 11,4 MPa.

Claims (3)

1. P Ř E D Μ β T VYNÁLEZU

   1. Způsob výroby směsných sádropucolánovýoh pojiv, obsahujících 94,99 až 5 % sádrového pojivá, 5 až 94,99 ΐ látek pucolánového charakteru a 0,01 až 10 % ostatních příměsí, například aktivátorů, vyznačující se tím, že odpadní suspenze například z chemických výrob nebo z mokrých vápno- a/nebo vápencových odsiřovacích postupů, obsahující jako hlavní tuhou složku dihydrát síranu vápenatého CaSO^ . žHjO, se rozstřikuje do proudu spalin nebo jiných kouřových plynů o teplotě 120 až 580 °c v sušicích zařízeních disperzního typu, přičemž teplota schnoucích aglomerátů se udržuje v oblasti 60 až 200 °C a řečené aglomeráty odvedené z výše uvedených zařízení se dále melou v běžnýoh zařízeních na jemnost nejvýše 10 % zbytku na sítě 0,2 mm.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že látky pucolánového charakteru jsou součástí suspenze nastřikované do sušicích zařízení a/nebo se dodatečně přidávají k aglomerátům před jejich dávkováním do mlecích zařízení.
3. 3. Způsob podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že ostatní příměsi, například aktivátory, se přidávají ke směsi před jejím dávkováním do mlecích zařízení.

   Severografia, n. p., MOST

   Cena 2,40 Kčs