CZ305054B6 - Způsob zvyšování reaktivity a získávání pucolánu s vysokou pucolánovou aktivitou ze silikátové suroviny - Google Patents

Způsob zvyšování reaktivity a získávání pucolánu s vysokou pucolánovou aktivitou ze silikátové suroviny Download PDF

Info

Publication number
CZ305054B6
CZ305054B6 CZ2013-624A CZ2013624A CZ305054B6 CZ 305054 B6 CZ305054 B6 CZ 305054B6 CZ 2013624 A CZ2013624 A CZ 2013624A CZ 305054 B6 CZ305054 B6 CZ 305054B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
pozzolan
firing
reactivity
raw material
fine
Prior art date
Application number
CZ2013-624A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2013624A3 (cs
Inventor
František Pticen
Vojtěch Zítko
Original Assignee
Sedlecký kaolin a. s.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sedlecký kaolin a. s. filed Critical Sedlecký kaolin a. s.
Priority to CZ2013-624A priority Critical patent/CZ305054B6/cs
Publication of CZ2013624A3 publication Critical patent/CZ2013624A3/cs
Publication of CZ305054B6 publication Critical patent/CZ305054B6/cs

Links

Landscapes

  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)

Abstract

Způsob zvyšování reaktivity a získávání pucolánu s vysokou pucolánovou aktivitou ze silikátové suroviny, kdy silikátová surovina, obsahující zejména plavený kaolin nebo jíl, případně zpevněný kaolinitický jílovec, bentonit nebo mastek, se po vysušení na vlhkost 0 až 10 % hmotn. delaminuje mletím a třídí na jemný až ultra jemný prášek až nanočástice za současného zvyšování obsahu nejjemnějších částic pod 2 mikrometry, načež takto připravený různě jemný vytříděný prášek s přesnou granulometrickou křivkou se kalcinuje v nehybné vypalovací vrstvě nebo loži na teplotu v teplotním pásmu 700 až 1400 .degree.C při volitelné rychlosti výpalu v žárovém pásmu ve zvolené vypalovací neutrální, redukční nebo oxidační atmosféře pece, s možností regulace mikroporozity a pevnosti resp. tvrdosti vypalovaných částic. Kalcinace v nehybné vypalovací vrstvě nebo loži může být s výhodou v teplotním pásmu 850 až 1150 .degree.C, rychlost kalcinace je v rozsahu 10 až 30 minut. Vypálený kalcinovaný produkt jako umělý pucolán se dále může třídit a směšovat, podle požadavku na granulometrickou skladbu a reaktivitu zejména metakaolinu, metalupku, metabentonitu nebo metamastku s vysokou pucolánovou aktivitou.

Description

Oblast techniky
Předmětem vynálezu je způsob zvyšování reaktivity a získávání pucolánu s vysokou pucolánovou aktivitou ze silikátové suroviny.
Dosavadní stav techniky
Vypálený umělý pucolán, například metakaolin, metalupek, metabentonit, v podobě cihel, tvárnic, granulí, nudliček, kousků, placek a podobně se postupně drtí, mele v mlecím agregátu a třídí. Tím se získává vypálený produkt o zrnitosti se středním zrnem v rozsahu 1 až 10 pm, nejčastěji 4 až 6 pm, s reaktivitou v rozmezí 800 až 1200 mg Ca(OH)2/gram pucolánu. Reaktivita (pucolánová aktivita) umělého pucolánu připraveného tímto způsobem není dostatečně vysoká. Je znám i postup výpalu práškového pucolánu s velmi vysokou reaktivitou, ale v pohyblivé vypalovací vrstvě či loži, krátkodobě za letu v proudu pálícího média, nebo v rotační či fluidní peci, kdy se vypalovaný prášek během kalcinace pohybuje. Tento postup je však investičně náročný a navíc nedovoluje kalcinovat ultra lehké částice silikátové suroviny se zvýšeným podílem částic pod 500 nm.
Podstata vynálezu
Cílem tohoto vynálezu je zvyšování pucolánové aktivity s ovlivňováním mikroporozity a tvrdosti (pevnosti) částic umělého pucolánu a možnosti jejich fyzikálně chemické povrchové úpravy před i po výpalu. Předmětem vynálezu je způsob zvyšování reaktivity a získávání pucolánu s vysokou pucolánovou aktivitou ze silikátové suroviny. Podstata vynálezu spočívá v tom, že silikátová surovina, obsahující zejména plavený kaolin nebo jíl, případně zpevněný kaolinitický jílovec, bentonit nebo mastek, se po vysušení na vlhkost 0 až 10 % hmotn. delaminuje mletím a třídí na jemný až ultra jemný prášek až nanočástice za současného zvyšování obsahu nejjemnějších částic pod 2 pm, načež takto připravený různě jemný vytříděný prášek s přesnou granulometrickou křivkou se kalcinuje v nehybné vypalovací vrstvě nebo loži na teplotu v teplotním pásmu 700 až 1400 °C při volitelné rychlosti výpalu v žárovém pásmu ve zvolené vypalovací neutrální, redukční nebo oxidační atmosféře pece, s možností regulace mikroporozity a pevnosti resp. tvrdosti vypalovaných částic. Kalcinace v nehybné vypalovací vrstvě nebo loži může být s výhodou v teplotním pásmu 850 až 1150°C, rychlost kalcinace je v rozsahu 10 až 30 minut. Vypálený kalcinovaný produkt jako umělý pucolán se dále může třídit a směšovat, podle požadavku na granulometrickou skladbu a reaktivitu metakaolinu, metalupku, metabentonitu, metamastku a podobně s vysokou pucolánovou aktivitou.
Tím, že dochází k úpravě granulometrie vhodné silikátové suroviny pro výrobu pucolánu řízeným mletím a tříděním před výpalem a kalcinace je prováděna v nehybné vypalovací vrstvě či loži, mají vypálené částice umělého pucolánu vysokou pucolánovou reaktivitu sCa(OH)2 (1200 až 2000 mg Ca(OH)2/gram pucolánu). Zvyšování reaktivity umělého pucolánu je tak možné řídit jemností mletí a tříděním silikátové suroviny před jejím výpalem (kalcinací) v nehybné vypalovací vrstvě nebo loži.
Způsobem úpravy silikátové suroviny a způsobem výpalu podle tohoto vynálezu dochází po kalcinaci k mírnému posunutí středního zrna metakaolinu, metalupku, metabentonitu, metamastku apod. k vyšším hodnotám oproti původnímu stavu meliva před výpalem (až o 20 až 100 %). Výpal v nehybné vrstvě nebo loži s uzavřeným vzduchem mezi částicemi jemně vytříděné silikátové suroviny umožňuje dále ovlivňovat a regulovat mikroporozitu a tvrdost (pevnost) částic
-1 CZ 305054 B6 umělého pucolánu s možností jejich fyzikálně-chemické povrchové úpravy před i po výpalu. Na rozdíl od technologií výpalu prášku v mikrosekundách umožňuje nový způsob prodloužení doby rychlovýpalu, například v minutách, a tím i možnost částečné tvorby vysoce rezistentního, tepelně a chemicky odolného žáruvzdorného minerálu mullitu.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1
Plavený granulovaný kaolin Sedlec la s vlhkostí do 5 % hmotn. se zdrobní na prášek v přerovské mlýnici s předsoušením. Granule (nudličky) jemně plaveného kaolinu s obsahem 55 % hmotn. částic pod 2 μηι se bez zvýšení obsahu jemných částic převedou na prášek, který se vypaluje (kalcinuje) v rychlovýpalné mikrotunelové peci ve vypalovací vrstvě 15 cm při teplotě výpalu 1020 ± 20 °C v oxidační atmosféře. Po jeho odsátí z pecního vozu se získá zmitostní frakce umělého pucolánu jako metakaolinu se středním zrnem d50 5,17 pm s vysokou hodnotou pucolánové aktivity (reaktivity) 1670 mg Ca(OH)2/gram metakaolinu. Pro srovnání - stejný plavený kaolin vypálený klasicky v granulích a poté po kalcinaci drcený, mletý a tříděný se středním zrnem 4,30 μηι má reaktivitu 1185 mg Ca(OH)2/gram vzorku, to je rozdíl téměř 500 mg ve prospěch způsobu zvyšování pucolánové aktivity podle tohoto vynálezu.
Pozn.: Přerovská mlýnice je mlecí zařízení s dosoušením, které pouze rozdrtí např. nudličku kaolinu na prášek (příklad jemného mletí bez zvyšování nejjemnějších částic pod 2 pm).
Příklad 2
Plavený kaolin Sedlec la, třídy „A“ s vlhkostí v oblasti 1,5 % hmotn. a s obsahem částic pod 2 μηι 55 % hmotn. se v kontinuálním mlýnu typu HICOM mele a třídí na vzduchovém třídiči se štěrbinou 9 pm se současným zvyšováním obsahu ultra jemných částic z 55 na 75 % hmotn. Ultra jemný prášek se pak vypaluje v nehybné vrstvě 15 cm v mikrotunelové peci s posunem vozů 15 minut. Po kalcinaci se získá velmi reaktivní metakaolin s pucolánovou aktivitou 1750 mg Ca(OH)2/gram vzorku. Pro porovnání stejný kaolin Sedlec la, tř. „A“ byl vypálen konvenční technologií kalcinaci granulí (nudliček) ve vrstvě 15 cm. Po jejím rozemletí v kontinuálním bubnovém mlýně ALPÍNE a jemném vytřídění na 7 mikronovém třídiči byl získán umělý pucolán metakaolin se středním zrnem 2,4 pm s pucolánovou aktivitou /reaktivitou/ 1204 mg Ca(OH)2/gram vzorku, to je rozdíl 546 mg Ca(OH)2/gram pucolánu ve způsobu podle tohoto vynálezu.
Příklad 3
Zpevněný kaolinitický jílovec podrcený pod 4 cm nebo plavený kaolin v nudličkách o průměru v oblasti 10 mm a délce 2 cm se vypaluje při teplotě výpalu 1250 °C. Při výpalu se odtahují jemné, nedopálené částice jako odprašek nebo úlet o zrnitosti v rozsahu 0 až 100 pm, které po dopálení v nehybném loži pece mají reaktivitu až 1250 mg Ca(OH)2/gram vzorku. Stejná surovina vypálená klasicky v rotační peci (kousky jílovce, resp. nudličky kaolinu) má po jemném mletí a třídění pucolánovou aktivitu 1080 mg Ca(OH)2/gram pucolánu, to je nižší o 170 mg Ca(OH)2/gram vzorku.
-2CZ 305054 B6
Příklad 4
Kalcinací ultra jemného prášku plaveného kaolinu s vysokým obsahem kaolinitu a A12O3 (36 až 39 % hmotn. po vysušení) v zmitostní frakci s obsahem částic pod 500 nm až 55 % hmotn. v kontinuální mikrotunelové peci s redukční atmosférou a teplotou výpalu 750 až 950 °C se získá metakaolin s vysokou pucolánovou aktivitou 1960 mg (Ca(OH)2/g pucolánu, vysokou hodnotou odrazivosti (podle podmínek výpalu v rozmezí 0,89 až 0,93) a s vysokou bělostí po výpalu /90 až 93 % R 457 nm/.
Příklad 5
Byla porovnávána pucolánová aktivita kaolinu Sedlec la s různou granulometrickou skladbou před výpalem v práškovém stavu. Pucolánová aktivita práškového odprašků z fluidní sušárny v zmitostní frakci 0 až 0,5 mm se středním zrnem v oblasti 40 μιη má po výpalu reaktivitu 1165 mg Ca(OH)2/gram pucolánu. Stejný kaolin vypáleným v zmitostní frakci 0 až 2 mm s obsahem ultra jemných částic (v oblasti 60 % hmotn.), ale také částic hrubších ve frakci 0,5 až 2 mm (v oblasti 40 % hmotn.) má reaktivitu 1195 mg Ca(OH)2/gram pucolánu. Jemně namletý stejný kaolin v prášku z přerovské mlýnice se středním zrnem 5,2 pm má po rychlovýpalu reaktivitu 1679 mg Ca(OH)2/gram pucolánu. Ultra jemný prášek stejného kaolinu se středním zrnem v oblasti 1,5 μιη vypáleného v podobě metakaolinu v nehybné vrstvě má pucolánovou aktivitu (reaktivitu) 1860 mg Ca(OH)2/gramu pucolánu a ultra jemný prášek stejného kaolinu se zvýšeným obsahem nanočástic (např. částice pod 0,5 μιη v oblasti 55 % hmotn.) a středním zrnem v oblasti 0,45 μιη má po výpalu reaktivitu 1985 mg Ca(OH)2/gram pucolánu.
Příklad 6
Zvyšovat reaktivitu umělých pucolánů nebo směsi přírodního pucolánu s umělým lze i jejich mícháním, a to před výpalem, ale i po provedeném výpalu (kalcinaci). Tak například směs přírodního pucolánu zeolitu Bartošova Lehátka s původní reaktivitou ve frakci 0,5 až 5 mm po výpalu 792 mg Ca(OH)2/gram pucolánu s kaolinem Sedlec la, tř. „C“ ve frakci 0 až 4 mm po výpalu s reaktivitou 1181 mg Ca(OH)2/gram pucolánu má po smíchání v poměru 80 % hmotn. zeolitu + 20 % hmotn. kaolinu reaktivitu 985 mg Ca(OH)2/gram pucolánu.
Příklad 7
Pórovinový jíl s obsahem A12O3 30 až 36 % hmotn. po vysušení se po rozpojení a vysušení v kusovitém stavu ve fluidní sušárně zdrobní, jemně rozemele a vytřídí a získá se jemná frakce jílu v práškovitém stavu. Po provedení kalcinaci v nehybném loži se získá pálený produkt s pucolánovou aktivitou 1265 Ca(OH)2/gram pucolánu.
Příklad 8
Směs plaveného kaolinu nebo jílu ve frakci 0 až 2 mm s 20 % hmotn. ultra jemně mletým plaveným kaolinem se zvýšeným obsahem nanočástic (pod 0,5 μιη) se vypaluje v kontinuální peci s nehybnou vrstvou v redukční atmosféře v teplotním pásmu 900 až 1100 °C a získá se bílý produkt se zvýšenou reaktivitou 1350 mg Ca(OH)2/gram pucolánu. Podobně smícháním obou složek po výpalu jednotlivě (pucolánová aktivita kaolinu ve frakci 0 až 2 mm v oblasti 1185 mg Ca(OH)2/gram pucolánu, reaktivita ultra jemného prášku se zvýšeným obsahem částic pod
-3 CZ 305054 B6
0,5 μιη činí 1920 mg Ca(OH)2/gram pucolánu) bylo dosaženo vysoké reaktivitu granulometrické směsi.
Příklad 9
Výpalem ultra jemně mletého a tříděného prášku plaveného kaolinu se sníženým obsahem barvicích oxidů v pecním voze v redukční atmosféře při teplotě výpalu v rozmezí 800 až 1100 °C bylo získáno vysoce bílé a měkké plnidlo s bělostí 88 až 92 % R 457 nm a sníženou hodnotou abrazivity (10 až 20 mg/100 g) a velmi vysokou reaktivitou (pucolánovou aktivitou) 1540 mg Ca(OH)2/gram pucolánu.
Příklad 10
Jemné odpadní produkty o zrnitosti v rozsahu 0 až 2000 μηι získané při úpravě kaolinu, jílu, jílovce a jiné silikátové suroviny jako odprašky, úlety, ale také jako prachovité podíly z třídění na hydrocyklonu, se po vysušení nebo i po odvodnění, popřípadě i namletí, kalcinují v nehybné vypalovací vrstvě při teplotě výpalu v oblasti 700 až 1100 °C v kontinuálním tepelném agregátu s možností řízené atmosféry. Po výpalu se získají různé zmitostní frakce pucolánu se zvýšenou pucolánovou aktivitou (např. 1000 až 1350 mg Ca(OH)2/gram pucolánu).
Příklad 11
Bentonitický jíl s vysokým obsahem minerálu montmorillonitu (v oblasti 70 % hmotn.) se po vysušení vypálil za stejných podmínek kalcinace, jako kousky v zmitostní frakci 0,5 až 5,0 mm, jako mletý prášek bez navýšení obsahu nejjemnějších částic a jako ultra jemně mletý bentonit s vysokým obsahem částic pod 0,5 až 1 μηι. S jemností granulometrické skladby stoupala stanovená reaktivita pucolánového produktu (metabentonitu, metamontmorillonitu) od 750 mg Ca(OH)2/gram pucolánu ve frakci 0,5 až 5,0 mm, přes 1050 mg Ca(OH)2/gram pucolánu pro práškový vzorek až po pucolánovou aktivitu v oblasti 1280 mg Ca(OH)2/gram pucolánu (ultra jemný vypálený prášek).
Příklad 12
Jemný prášek mastku (talku) byl kalcinován v nehybné vypalovací vrstvě v mikrotunelové peci při teplotě výpalu 950 až 1000 °C a posunu vozů 20 minut. Po výpalu byl získán metamastek s pucolánovou aktivitou 850 mg Ca(OH)2/gram pucolánu.
Příklad 13
Hrubší prášek zeolitu Bartošova Lehótka v zmitostní frakci pod 200 μηι vykázal pucolánovou aktivitu 654 mg Ca(OH)2/gram přírodního pucolánu. Po výpalu stejné zmitostní frakce v nehybné vrstvě při teplotě 1000 °C byla naměřena reaktivita 703 mg Ca(OH)2/gram pucolánu a po úpravě jemným namletím a kalcinací činila pucolánová aktivita 950 mg Ca(OH)2/gram pucolánu.

Claims (4)

1. Způsob zvyšování reaktivity a získávání pucolánu s vysokou pucolánovou aktivitou ze silikátové suroviny, vyznačující se tím, že silikátová surovina, obsahující zejména plavený kaolin nebo jíl, případně zpevněný kaolinitický jílovec, bentonit nebo mastek, se po vysušení na vlhkost 0 až 10 % hmotn. delaminuje mletím a třídí nájemný až ultra jemný prášek až nanočástice za současného zvyšování obsahu nejjemnějších částic pod 2 mikrometry, načež takto připravený různě jemný vytříděný prášek s přesnou granulometrickou křivkou se kalcinuje v nehybné vypalovací vrstvě nebo loži na teplotu v teplotním pásmu 700 až 1400 °C při volitelné rychlosti výpalu v žárovém pásmu ve zvolené vypalovací neutrální, redukční nebo oxidační atmosféře pece, s možností regulace mikroporozity a pevnosti respektive tvrdosti vypalovaných částic.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že kalcinace v nehybné vypalovací vrstvě nebo loži je v teplotním pásmu 850 až 1150 °C.
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že rychlost kalcinace je v rozsahu 10 až 30 minut.
4. Způsob podle některého z nároků laž3, vyznačující se tím, že vypálený kalcinovaný produkt se, jako umělý pucolán, dále třídí a směšuje, podle požadavku, na granulometrickou skladbu a reaktivitu zejména metakaolinu, metalupku, metabentonitu nebo metamastku s vysokou pucolánovou aktivitou.
CZ2013-624A 2013-08-15 2013-08-15 Způsob zvyšování reaktivity a získávání pucolánu s vysokou pucolánovou aktivitou ze silikátové suroviny CZ305054B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2013-624A CZ305054B6 (cs) 2013-08-15 2013-08-15 Způsob zvyšování reaktivity a získávání pucolánu s vysokou pucolánovou aktivitou ze silikátové suroviny

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2013-624A CZ305054B6 (cs) 2013-08-15 2013-08-15 Způsob zvyšování reaktivity a získávání pucolánu s vysokou pucolánovou aktivitou ze silikátové suroviny

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2013624A3 CZ2013624A3 (cs) 2015-02-25
CZ305054B6 true CZ305054B6 (cs) 2015-04-15

Family

ID=52598497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2013-624A CZ305054B6 (cs) 2013-08-15 2013-08-15 Způsob zvyšování reaktivity a získávání pucolánu s vysokou pucolánovou aktivitou ze silikátové suroviny

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ305054B6 (cs)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ307655B6 (cs) * 2013-10-14 2019-01-30 Sedlecký kaolin a.s. Způsob získávání pucolánů

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1180503A2 (de) * 2000-08-16 2002-02-20 Mattig & Lindner GmbH Poröses silikatisches Granulat und Verfahren zu dessen Herstellung
CZ298891B6 (cs) * 2005-06-14 2008-03-05 Sedlecký kaolin a. s. Zpusob zpracování jemných prachovitých podílu silikátových surovin, zejména kaolinu, jílu, jílovcu nebo jejich smesí

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1180503A2 (de) * 2000-08-16 2002-02-20 Mattig & Lindner GmbH Poröses silikatisches Granulat und Verfahren zu dessen Herstellung
CZ298891B6 (cs) * 2005-06-14 2008-03-05 Sedlecký kaolin a. s. Zpusob zpracování jemných prachovitých podílu silikátových surovin, zejména kaolinu, jílu, jílovcu nebo jejich smesí

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2013624A3 (cs) 2015-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7362144B2 (ja) 再生ケイ酸アルミニウム材及び、再生ケイ酸アルミニウム材を含む粒子状混合物
RU2370474C2 (ru) Технологическая установка для производства композитных цементирующих материалов с уменьшенным выделением двуокиси углерода
JP7424656B2 (ja) セラミック粒子混合物の製造方法
CN110248909B (zh) 含颜料水泥基产品的改善
JP7506933B2 (ja) 石炭燃焼フライアッシュを含有するセラミック粒子混合物
CZ305054B6 (cs) Způsob zvyšování reaktivity a získávání pucolánu s vysokou pucolánovou aktivitou ze silikátové suroviny
CN115916722A (zh) 用于活化粘土的方法和设备
CZ2013446A3 (cs) Způsob získávání a využití slídy z kaolinu
US20250145538A1 (en) Method for preparing Fly Ash for Incorporation into Concrete
CZ305169B6 (cs) Způsob získávání lehčeného porézního silikátového produktu
CZ304806B6 (cs) Způsob výroby průmyslového silikátového granulátu, zejména kaolinového, jílového, bentonitového a páleného
Jiarawattananon et al. Utilization of lignite ash as raw materials for ceramic tile
CZ2013530A3 (cs) Způsob získávání bílého kalcinovaného plnidla, ostřiva nebo lehčiva s vysokou odrazivostí
CZ309073B6 (cs) Způsob získávání plniva nebo ostřiva kalcinací kaolinu a jeho směsí s aditivy, včetně možnosti zahřívání a vypalování dalších nerudných a rudných surovin a produktů ve víceúčelové peci
WO2024044527A1 (en) Reflective silica-based granules and powder for use in roofing and architectural materials and processes for making the same
CZ2014138A3 (cs) Způsob úpravy měkkých nebo rozpadavých silikátových surovin
RU2302395C1 (ru) Способ производства одновременно ангидритового цемента и гипсового вяжущего
CZ2005831A3 (cs) Zpusob úpravy nerudné suroviny, zejména silikátové nebo uhelné suroviny
CZ2013790A3 (cs) Způsob získávání pucolánů