MXPA05011598A - Material cementoso. - Google Patents

Material cementoso.

Info

Publication number
MXPA05011598A
MXPA05011598A MXPA05011598A MXPA05011598A MXPA05011598A MX PA05011598 A MXPA05011598 A MX PA05011598A MX PA05011598 A MXPA05011598 A MX PA05011598A MX PA05011598 A MXPA05011598 A MX PA05011598A MX PA05011598 A MXPA05011598 A MX PA05011598A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
combination
waste
waste material
oxide
present
Prior art date
Application number
MXPA05011598A
Other languages
English (en)
Inventor
Gary Hunt
Original Assignee
Gary Hunt
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 Gary Hunt filed Critical Gary Hunt
Publication of MXPA05011598A publication Critical patent/MXPA05011598A/es

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/14Cements containing slag
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04Portland cements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/02Treatment
    • C04B20/04Heat treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/14Cements containing slag
    • C04B7/147Metallurgical slag
    • C04B7/153Mixtures thereof with other inorganic cementitious materials or other activators
    • C04B7/17Mixtures thereof with other inorganic cementitious materials or other activators with calcium oxide containing activators
    • C04B7/19Portland cements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/24Cements from oil shales, residues or waste other than slag
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00034Physico-chemical characteristics of the mixtures
    • C04B2111/00206Compositions defined by their elemental analysis
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

Un metodo para fabricar un material hidratable, similar a cemento, que incluye: a) proveer por lo menos un material de desperdicio que contenga calcio, silice, magnesio, aluminio y/o hierro; b) tratar termicamente cada material de desperdicio a una primera temperatura, de tal manera que el vapor de agua superficial que se encuentre presente sea eliminado sustancialmente; y c) combinar el material de desperdicio tratado de tal manera que la combinacion resultante tenga una composicion quimica/fisica de oxido reactivo en la siguiente escala, en peso de la combinacion: oxido de calcio: 7.0 a 76%; alumina, 0.1 a 30%; oxido de hierro, 0.4 a 19%; oxido de silice, 1 a 36%: oxido e magnesio: 0.1 a 2%. La combinacion resultante del paso c) puede ser mezclada posteriormente con cemento Portland.

Description

MATERIAL CEMENTOSO La presente invención se refiere a un material cementoso que se puede usar como reemplazo parcial del Cemento Portland Ordinario, y un método para elaborar un material cementoso. El Cemento Portland, como material cementoso, está bien establecido y es ampliamente utilizado en la industria. El Cemento Portland proporciona un componente fuerte y durable en el producto (concreto/argamasa). Los principales componentes del Cemento Portland incluyen el clinker de Cemento Portland (un material hidráulico que consiste de dos terceras partes en peso de silicatos de Calcio((CaO)3Si02(CaO)2Si02) , siendo el resto aluminatos de Calcio, (CaO)3AI203 y ferroaluminato de Calcio (CaO)4Al203Fe203 (y otros óxidos) , y componentes adicionales menores, tales como escoria de alto horno granulada, pozolana natural, cenizas de combustible pulverizadas (cenizas volantes o rellenos) , Sulfato de Calcio y aditivos . Se pueden agregar componentes menores hasta 5% y el cemento todavía se clasifica como Cemento Portland Ordinario. Después de la adición de Escoria de Alto Horno Granulada Triturada (EAHGT) , cenizas de combustibles pulverizadas (CCP), etc, el cemento resultante se clasifica como cemento compuesto. Sin embargo, el Cemento Portland tiene la desventaja de que su producción es un proceso intensivo de alta energía, que involucra un daño ambiental significativo a causa del alto nivel de Bióxido de Carbono y otros gases de invernadero producidos. Además, el Cemento Portland tiene la desventaja adicional de ser el componente más costoso del concreto y la argamasa. Los desechos industriales y subproductos se consideran, en general, como un problema ambiental grave. Hasta el presente, muchos de estos materiales/subproductos de desecho se descargan en vertederos públicos. Algunos de estos desechos y subproductos industriales contienen elementos que son comunes a los encontrados en los cementos y reemplazos de cementos . Sin embargo, no necesariamente contienen la composición química requerida y/o las propiedades físicas deseadas. Por lo tanto, un propósito de la presente invención es aliviar cuando menos algunas de las desventajas anteriormente señaladas. Otro propósito de la presente invención, es proporcionar un reemplazo parcial para el Cemento Portland. Todavía otro propósito de la presente invención es proporcionar un uso para materiales de desecho industriales y/o subproductos industriales. Por lo tanto , de conformidad con el primer aspecto de la invención , se proporciona un método para producir un material cementoso, el cual incluye: proporcionar una mezcla de uno o más materiales de desecho, en donde cada material de desecho contiene ya sea hierro, calcio, magnesio, aluminio y/o sílice; tratar térmicamente cada material de desecho a una temperatura de cuando menos 1 00 °C; proporcionar una combinación que comprende los materiales de desecho térmicamente tratados, para formar un sustituto, extensor o adición de cemento; y mezclar la combinación de los materiales de desecho con Cemento Portland, para formar un material cementoso hidratable. El término "material de desecho" tal como se utiliza en la presente, es cualquier material (incluyendo subproductos) que tendría poco o ningún propósito adicional y típicamente es vertido en vertederos públicos. El término "material de desecho" también pretende abarcar desechos y subproductos industriales que son amontonados, causando problemas ambientales adicionales. De conformidad con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un método de manufactura de un material cementoso, el cual incluye: a) Proporcionar cuando menos un material de desecho que contenga calcio, sílice, magnesio, aluminio y/o hierro; b) tratar térmicamente cada material de desecho a una primera temperatura, de tal manera que el vapor de agua superficial presente sea sustancialmente removido; y c) combinar el material de desecho tratado, de tal modo que la combinación resultante tenga un contenido de óxido reactivo libre, dentro del siguiente rango en peso de la combinación: Óxido de Calcio de 7.0 a 76% Alúmina de 0.1 a 30% Óxido de Hierro de 0.4- a 19% Óxido de Sílice de 1 a 36% Magnesia de 0.1 a 32%.
De preferencia, el método además incluye: d) mezclar la combinación resultante con Cemento Portland. La composición dada en el inciso c) es el contenido de óxido reactivo libre. Se prevé que pueden estar presentes otros óxidos (o de hecho más óxido de calcio, alúmina, óxido de hierro, óxido de sílice o magnesia); sin embargo, estos están enlazados y por lo tanto no son capaces de reaccionar. El término "óxidos reactivos libres" puede incluir óxidos que reaccionan en una combinación, para sustancialmente mejorar la resistencia del material cementoso resultante. El término "tratar térmicamente" significa tratar los materiales de desecho para remover el contenido de humedad total, a una temperatura por debajo del desprendimiento de emisiones de gases invernadero. Los gases invernadero incluyen el bióxido de carbono, metano, óxido nitroso, perfluorocarbonos, hidroflurocarbonos y hexafluoruro de azufre. Típicamente, el método además incluye: e) hidratar el material cementoso hidratable. Los valores de calcio, sílice, magnesia, alúmina y hierro, típicamente se miden en su forma óxido.
De preferencia, los materiales de desecho se tratan térmicamente por separado en el paso del inciso b) De preferencia, el método además incluye tratar térmicamente el material de desecho a una segunda temperatura, de modo que cambie sustancialmente la composición química y/o física del material de desecho. El material de desecho también se puede tratar térmicamente a una tercera temperatura después del paso del inciso c), típicamente antes del paso del inciso d). Se prevé que los materiales de desecho se pueden tratar térmicamente una vez combinados; sin embargo, se prefiere que sean tratados térmicamente por separado. Se prevé que, si se utiliza más de un material de desecho, cada material de desecho puede ser tratado térmicamente a una temperatura diferente, dependiendo de la composición química y/o física deseada. Es importante observar que la primera temperatura, la segunda temperatura y/o la tercera temperatura, son específicas para cada material de desecho y la composición química deseada del usuario final. Sin embargo, debe observarse que se prefiere particularmente que cada temperatura no exceda aproximadamente 500°C, de preferencia que no exceda aproximadamente 200°C. A una temperatura de aproximadamente 200°C se desprenden gases invernadero (tales como bióxido de carbono, metano, óxido nitroso , perfluorocarbonos, hidrofluorocarbonos y hexafluoruro de azufre), lo cual es dañino para el ambiente.
La combinación resultante típicamente tiene un valor de "perdida a la ignición", de 5 o menos. Los materiales de desecho típicos incluyen, pero no se limitan a, cenizas de planta de producción de energía eléctrica, producidas como resultado de quemar esquisto bituminoso, escoria de alto horno alterada a la intemperie, mármol y granito producidos durante el corte y pulido (y mezclas de los mismos), material de desecho de la industria cerámica, material sólido filtrado en el procesamiento del acero inoxidable, escoria de acero, escoria de alto horno en pellas, escoria de alto horno granular, partículas de humos de aluminio, material de desecho de la producción de sílice, cal viva hidratada, sólidos de filtros obtenidos de la extracción de polvo de procesos de explotación de canteras, material de desecho de plantas de recuperación de pizarra, polvo/residuos de la industria de recuperación de metales de desecho, materiales de desecho obtenidos de plantas de producción y de desecho de vidrio, y ceniza de incineradores, típicamente de lechadas de papel de desecho y fango de alcantarilla. El material de desecho típicamente incluye uno o más de entre calcio, sílice, aluminio, magnesio y/o hierro, los cuales de preferencia están presentes en forma de óxido. Típicamente, el óxido de calcio está presente en la combinación, en una cantidad de aproximadamente 20 a aproximadamente 70% en peso de dicha combinación. De preferencia, en el rango de 30 a aproximadamente 60% , más preferiblemente en el rango de 35 a 55% en peso de la combinación.
Típicamente, el sílice está presente en la combinación , en una cantidad de aproximadamente 5 a aproximadamente 35% en peso de dicha combinación. De preferencia, el Sílice está presente en una cantidad de aproximadamente 15 a 30% en peso de la combinación. Más preferiblemente, el sílice está presente en una cantidad de aproximadamente 1 8 a 24% en peso de la combinación. Típicamente, la magnesia está presente en la combinación, en una cantidad en el rango de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 1 5% en peso de la combinación. De preferencia, en el rango de 1 .0 a 1 0% , más preferiblemente de 1 .0 a 5% en peso de la combinación. Típicamente, la alúmina está presente en la combinación, en una cantidad en el rango de aproximadamente 5.0 a aproximadamente 20% en peso de la combinación. De preferencia, en el rango de 8 a 18% , más preferiblemente de 10 a 16% en peso de la combinación. Típicamente, el óxido de hierro está presente en la combinación , en una cantidad en el rango de aproximadamente 2.0 a 1 0% en peso, del material cementoso. De preferencia, del 3 al 8%, más preferiblemente del 4 al 7% en peso del material cementoso. Es particularmente preferido que la combinación sea procesada y/o estabilizada antes de mezclarla con el Cemento Portland . El paso de procesamiento y/o estabilización puede incluir el tratamiento térmico de la combinación, típicamente a una temperatura por arriba de aproximadamente 100°C, de preferencia por arriba de aproximadamente 1 05°C. Ventajosamente, a una temperatura por arriba de 100°C, el vapor de agua superficial se elimina de la combinación . Se prevé que cuando hay presente más de un material en la combinación, cada material de desecho puede ser procesado por separado , o junto. La combinación además se puede analizar para determinar su estructura, en donde el análisis puede ser químico, utilizando tecnología láser, técnicas de plasma acoplado inductivamente, fluorescencia de rayos X, difracción de rayos X (DRX), la cual da resultados de cristalinidad y los compuestos que se forman durante la hidratación, y/o microscopía electrónica de barrido (MEB), la cual identifica los poros en forma de imágenes en negativo electrónicas dispersas. El material de desecho se procesa para cambiar la composición física de la combinación, dependiendo de los requerimientos finales del material cementoso. Por ejemplo, el material de desecho se puede procesar a una temperatura superior a aproximadamente 450°C. Sin embargo, se prevé que el material de desecho también se puede procesar a una temperatura superior a aproximadamente 1000°C, si tal temperatura es necesaria para cambiar la composición química y/o estructura física del material de desecho, para obtener la estructura deseada. Dependiendo del material de desecho , la estructura deseada puede ser cristalina, amorfa o semiamorfa. No obstante, como se mencionó anteriormente, es particularmente deseable que los materiales de desecho no sean tratados térmicamente a una temperatura sustancialmente mayor a 200°C, ya que típicamente se desprenderán gases invernadero por arriba de esta temperatura. La combinación se puede tratar térmicamente en un horno de calcinación giratorio, a temperaturas que varían de aproximadamente 1 00 a más de aproximadamente 1000X. Alternativamente, los materiales de desecho que no son adecuados para el tratamiento térmico en un horno de calcinación giratorio (tales como los materiales más homogéneos que pudieran tomar una forma esférica mientras que en el centro retienen humedad), se pueden tratar térmicamente en un desecador de lecho fluidizado, a temperaturas que varían de aproximadamente 100 a más de aproximadamente 1000°C. Se prefiere particularmente que el material de desecho tenga un tamaño de partícula menor de aproximadamente 10mm de diámetro, más preferiblemente, menor de aproximadamente 5mm de diámetro, antes de la etapa del inciso b). Se prefiere un tamaño de partícula de aproximadamente 1 mm. Existe un número de efectos que se tienen que considerar durante el proceso de tratamiento térmico, ya que los materiales individuales pueden sufrir cambios físicos y químicos significativos que son benéficos para el material cementoso. Los requerimientos principales que gobiernan los límites de uso como reemplazo de cemento, son la pérdida a la ignición , cal viva libre, residuos insolubles, contenido de cloruros y sulfatos (como S03); en donde el material cementoso final deberá cumplir con estos límites para ser aceptable. La temperatura a la cual la mezcla se trata térmicamente, varía dependiendo de los materiales de desecho utilizados en la combinación . Además, algunas de las proporciones de los elementos se incrementan a temperaturas más altas, ya que los materiales se vuelven más puros como resultado de la eliminación de materiales no volátiles (tales como el Carbón). Como se mencionó anteriormente, la combinación o el material de desecho se trata térmicamente a una temperatura a la cual se obtenga la estructura preferida (ya sea cristalina, semiamorfa o amorfa). Ventajosamente, la etapa de tratamiento térmico reduce la cantidad de elementos traza presentes en la combinación. Los elementos traza típicamente se reducen a un rango que es sustancialmente igual, o de preferencia menor, que el rango de elementos traza del Cemento Portland, o el rango de elementos traza en las combinaciones industriales aceptadas de Cemento Portland Ordinario (CPO) , escoria de alto horno granulada triturada (EAHGT) y cenizas de combustibles pulverizadas (CCP). Se prefiere particularmente que el material de desecho esté en una forma finamente pulverizada, particulada o granular. El material de desecho se puede triturar o cortar por técnicas conocidas en este campo. Típicamente, el material de desecho tratado térmicamente tiene un tamaño de partícula menor de aproximadamente ? ? µ? de diámetro , de preferencia menor de 50 m , por ejemplo menor de 40 µ?? de diámetro, antes de mezclarlo con el Cemento Portland.
Ventajosamente, el material de desecho tiene sustancialmente el mismo tamaño de partícula, o tiene un tamaño de partícula menor, que el del Cemento Portland Ordinario. Ventajosamente, el material tendría una curva de grado mejorada con respecto a la del CPO, lo cual podría mejorar el rendimiento del cemento en la interfase de cemento agregado y en la capa pasiva de refuerzo de alrededor. El Cemento Portland y la combinación de materiales de desecho, típicamente se mezclan de conformidad con los métodos estándar conocidos para los técnicos en la materia. Se prefiere particularmente que la magnesia esté presente como Magnesia reactiva libre. Ventajosamente, la magnesia reactiva pura mejora significativamente el aumento de resistencia de 2 a 28 días y más allá. Se ha determinado que la reactividad se relaciona con la pureza y el área de superficie específica; por lo tanto, se prefiere particularmente que la magnesia sea magnesia reactiva libre, la cual típicamente está sustancialmente pura. La magnesia de preferencia tiene una pureza de aproximadamente 42 a 100% . Sin embargo, una pureza particularmente preferida es del 80 al 98% , típicamente del 85 al 95% . La magnesia adecuada es vendida por CJC Chemicals and Magnesia Ltd, con las claves de producto CJC Mag Oxide 96/575, 93/12F, P, Q y/o N . La inclusión de Magnesia en el material cementoso en las cantidades anteriormente identificadas es particularmente ventajosa, ya que las propiedades de resistencia de los materiales cementosos resultantes, generalmente mejoran. Además, la expansión del cemento se mantiene o es menor que la del CPO. Por lo tanto, de conformidad con otro aspecto de la invención, se agrega Magnesia a la combinación de uno o más materiales de desecho, si la combinación no contiene ya Magnesia en las cantidades preferidas o en la composición deseada. La Magnesia es sustancialmente como la que se describió aquí. La cantidad de combinación presente en el material cementoso hidratable varía dependiendo del requerimiento final del material cementoso. Las características de la combinación pueden cambiar para satisfacer pruebas específicas que se deben cumplir, por ejemplo, los Estándares Europeos. La etapa de análisis puede involucrar análisis químicos, utilizando tecnología láser, técnicas de plasma inductivamente acoplado y/o fluorescencia de rayos X. La presente invención ahora se describirá únicamente a manera de ejemplo. Ejemplos Las materias primas, tal como se identifican en la Tabla 1 , se utilizaron en los siguientes ejemplos. Tabla 1 M1 Cenizas de planta de RM2 Cenizas de planta de producción de energía producción de energía eléctrica-quema de esquisto eléctrica-quema de petróleo bituminoso esquisto bituminoso RM3 Escoria de alto horno RM4 Materiales de desecho del alterada a la intemperie corte y pulido del mármol RM5 Materiales de desecho del RM6 Materiales de desecho del corte y pulido del granito corte y pulido del mármol y granito.
R 7 Materiales de desecho de la RM8 Materiales de desecho de la industria cerámica manufactura de drenajes de agua de lluvia para carreteras RM9 Material filtrado del RM 10 Escoria de acero procesamiento del acero inoxidable RM1 1 Escoria de alto horno en RM 12 Escoria de alto horno pellas granular RM13 Polvo de humos de Aluminio RM14 Material de desecho de la producción de Sílice RM15 Cal viva hidratada RM16 Polvo de filtros proveniente de la extracción en canteras RM18 Polvo de filtros proveniente RM 1 9 Polvo de filtros de la extracción en canteras provenientes de la extracción en canteras R 20 Materiales de desecho de RM21 Polvo residual de la plantas de recuperación de recuperación de rebabas de pizarra metal RM22 Material de desecho de RM23 Oxido de Magnesio plantas de producción y desecho de vidrio RM26 Fango de alcantarilla RM28 Partículas arenosas finas de desechos de cantera.
Todos los materiales de desecho RM3, RM7, RM8, RM9, y RM16 se tratan térmicamente por separado a 107°C. Los límites de elementos traza y pérdida a la ignición, cal viva libre y residuos insolubles, para cada materia prima, se establecen en las Tablas 2 a 6, respectivamente. Las materias primas se evalúan contra los límites combinados del CPO y EAHGT. También se identifica la cantidad total de cada materia prima tratada, que se puede agregar a la combinación de conformidad con la presente invención. La cantidad máxima de cada material de desecho que puede ser agregada a la combinación, se establece en los recuadros sombreados en las Tablas 2 a 6. Por ejemplo, cuando se trata del material RM9 térmicamente tratado a 107°C, sólo se puede añadir un 10% a la combinación; si se agrega una cantidad mayor a la combinación, la cantidad de hierro presente será demasiado grande y, por lo tanto, estará fuera de los límites aceptables. Sin embargo, cuando se trata del material MR3 tratado a 107°C, se puede añadir hasta un 50% del material de desecho a la combinación.
(Ji O n Tab l a 2 RM3 ©107 • Factor Elemento Límite Limite Límite . Límite Europeo Element 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 de Inferior Superior Inferior Superior 0 óxido % % % % % % % % % % 1.4 Ca 49.487 75.457 7.721 75.457 Ca 60 2 54.155 48.137 42.120 36.103 30.086 24.069 18.0525 12.034 6.017 2.14 Si 14.357 27.640 14.357 35.860 Si 2 I 335 19.654 17.470 15.287 13.103 10.919 8.735 6.551 4.368 2.184 1.89 Al 3.257 11.533 3.257 29.556 Al 7,131 6.418 5.705 4.992 4.278 3.565 2.852 2.139 1.426 0.713 1.66 Mg 0.935 8.697 0.935 8.697 Mg 5.419 4.877 4.335 3.793 3.251 2.709 2.167 1.626 1.084 0.542 1.43 Fe 0.436 4.575 0.436 18.940 Fe 11IÉI 1.944 1.728 1.515 1.296 1.080 0.864 0.648 0.432 0.216 1.35 Na 0.049 0.770 0.049 1.246 Na 0.120 0.106 0.093 0.080 0.066 0.053 0.040 0.027 0.013 1.2 K 0.784 1.725 0.784 1.725 K 0 370 0.603 0.536 0.469 0.402 0.335 0.268 0.201 0.134 0.067 2.29 P 0.010 0.101 0.010 0.543 P 0 0?4 0.031 0.027 0.024 0.021 0.017 0.014 0.010 0.007 0.003 1.24 Zn 0.027 0.789 0.027 0.789 Zn 0.005 0.004 0.004 0.003 0.003 0.002 0.002 0.001 0.001 0.000 1.78 V 0.008 0.031 0.008 0.106 V 0.061 0.055 0.049 0.043 0.037 0,031 0.024 0.018 0.012 0.006 1.67 Ti 0.162 0.640 0.162 2.115 Ti 1.787 1.068 0.950 0.831 0.712 0.593 0.475 0.356 0.237 0.119 1.29 Mn 0.047 0.734 0.047 0.734 Mn 1.180 1.062 0.944 0.826 Ü /08 0.590 0.472 0.354 0.236 0.118 1.46 Cr 0.004 0.015 0.004 0.047 Cr 0 011 0.010 0.009 0.008 0.007 0.006 0.005 0.003 0.002 0.001 Na20 eq 0.650 a2Ü eq 0.255 0.229 0.204 0.178 0.153 0.127 0.102 0.076 0.051 0.025 Cl- 0.1 Cl- O.D06 0.006 0.005 0.004 0.004 0.003 0.002 0.002 0.001 0.001 S04 3.5-5 S04 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 Pérdida a 50 Pérdida a 2 03 1.854 1.648 1.442 1.236 1.030 0.824 0.618 0.412 0.206 la la ignición ignición Cal viva 1* Cal viva 0 30 0.270 0.240 0.210 0.180 0.150 0.120 0.090 0.060 0.030 libre libre Residuos ' ¦ 5.0 " " Residuos 1 «5 0:954" ' 0/848 ' 0.742" 0.636 0.530 0.424 0.318 0.212 0.106 insolubles insolubles Tabla 3 N> t\) t-> h-1 -? O n O Ln Tabla 4 OI RM8 ©107 Factor Elemento Límite . Límite Límite Límite Europeo Elemento 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 de Inferior Superior Inferior Superior óxido % % % % % % % % % % 1.4 Ca 49.487 75.457 7.721 75.457 Ca iim 29.338 26.078 22.818 19.559 16.299 13.039 9.779 6.520 3.260 2,14 Si 14.357 27.640 14.357 35.860 Si 26431 23.788 21.145 18.502 15.859 13.215 10.572 7.929 5.286 2.643 1.89 Ai 3.257 11.533 3.257 29.556 Al 1.918 072o 9.534 8.343 7.151 5.959 4.767 3.575 2,384 1.192 1.66 g 0.935 8.697 0.935 8.697 Mg 9.135 3 221 7,308. 6.394 5.481 4.567 3.654 2.740 1.827 0.913 1.43 Fe 0.436 4.575 0.436 18.940 Fe 9.892 8.903 7.913 6.924 5.935 4.946 9<7 2.968 1.978 0.989 1.35 Na 0.049 0.770 0.049 1.246 Na 0.292 0,263 0.234 0.205 0.175 0.146 0.117 0.088 0.058 0.029 1.2 K 0.784 1,725 0.784 1.725 K 0.446 0.402 0,357 0.313 0.268 0.223 0.179 0.134 0.089 0.045 2.29 P 0.010 0.101 0.010 0.543 P 0.690 0.621 0.552 0.483 0.414 0.340 0.276 0.207 0.138 0.069 1.24 Zn 0.027 0.789 0.027 0.789 Zn 0.024 0.021 0.019 0.016 0.014 0,012 0.009 0.007 0.005 0.002 1.78 V 0.008 0.031 0.008 0,106 V 0.066 0.060 0.053 0.047 0.040 0.033 0 027 0.020 0.013 0.007 1.67 Ti 0.162 0.640 0.162 2.115 Ti 0,829 0.746 0.663 lililí 0.497 0.414 0.332 0.249 0.166 0.083 1.29 Mn 0.047 0.734 0.047 0.734 Mn 7.391 6.652 5.913 5.174 4.435 3.696 2.957 2.217 1.478 0.739 1.46 Cr 0.004 0.015 0.004 0.047 Cr 0.287 0.259 0.230 0.201 0.172 0.144 0.115 0.086 0.057 0.029 Na2Ü eq 0.650 Na2Ü eq 0.254 0.228 0.203 0.1478 0.152 0.127 0.102 0.076 0.051 0.025 Cl- 0.1 Cl- 0.006 0.006 0.005 0.004 0.004 0.003 0.002 0.002 0.001 0.001 SO, 3.5-5 S04 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 Pérdida a 50 Pérdida a 0.10 -0.090 -0.080 -0,070 -0.060 -0.050 -0.040 -0.01 la ignición la ignición 0.030 0.020 Cal viva 1* Cal viva 0.03 0.027 0.024 0.021 0.018 0,015 0.012 0.009 0.006 0.003 libre libre Residuos 5.0 Residuos 16.11 1 14.499 12.888 11.277 9.666 8,055 6.444 4 883 3.222 1.611 insolubles insolubles Tabla 5 O Cn RM9 ©107 Factor Elemento Límite Límite Límite Limite Europeo Elemento 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 de , Inferior Superior Inferior Superior óxido % % % % % % % % % % 1.4 Ca 49.487 75.457 7.721 75.457 Ca 47.472 42.724 37.977 33.230 28,483 23.736 18.989 14.241 9.494 4.747 2.14 Si 14.357 27.640 14.357 35.860 Si ? e?7 0.727 0.646 0,565 0.484 0.404 0.323 0,242 0.161 0.081 1.89 Al ? 3.257 11.533 3.257 29.556 Al 0.337 0.303 0.269 0,236 0.202 0.168 0.135 0.101 0.067 0,034 1.66 g 0.935 8.697 0.935 8.697 Mg 0 1o? 0.150 0.133 0.116 0.100 0.083 0.067 0.050 0.033 0.017 1.43 Fe 0.436 4.575 0.436 18.940 Fe 45.569 41.012 36.455 31.898 27.341 22.784 18.227 13.671 9.114 455/. 1.35 Na 0.049 0.770 0.049 1.246 Na 0054 0.049 0.043 0.038 0.033 0.027 0.022 0.016 0.011 0.005 1.2 K 0.784 1.725 0.784 1.725 K 002? 0.020 0.017 0,015 0.013 0.011 0.009 0.007 0.004 0.002 2.29 P 0.010 0.101 0.010 0.543 P 0.061 0.055 0.048 0,042 0.036 0.030 0.024 0.018 0.012 0.006 1.24 Zn 0.027 0.789 0.027 0.789 Zn 0 003 0.003 0.002 0.002 0.002 0.001 0.001 0.001 0.001 0.000 1.78 V 0.008 0.031 0.008 0.106 V 0004 0.004 0.003 0.003 0.002 0.002 0.002 0.001 0.001 0.000 1.67 Ti 0.162 0.640 0.162 2.115 Ti 0 020 0.018 0.016 0.014 0.012 0.010 0.008 0.006 0.004 0.002 1.29 Mn 0.047 0.734 0.047 0.734 Mn 0,153 0.141 0.125 0.110 0.094 0.078 0.063 0.047 0.031 0.016 1.46 Cr 0.004 0.015 0.004 0.047 Cr 5.330 4.797 4.264 3.731 3.198 2.665 2.132 1.599 1.066 0,533 NaaO eq 0.650 Na?0 eq O ObJ 0.054 0.048 0.042 0.036 0.030 0.024 0.018 0.012 0,006 Cl- 0.1 Cl- 0 003 0.007 0.006 0.006 0.005 0.004 0.003 0.002 0.002 0.001 S04 3,5-5 S04 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0,000 Pérdida a 50 Pérdida a 11.29 10.161 9.032 7.903 6.774 5.645 4513 3.387 2.258 1.129 la ignición la ignición Cal viva 1* Cal viva 0 10 0.090 0.080 0.070 0,060 0.050 0.040 0.030 0.020 0.010 libre libre Residuos 5.0 Residuos (X80 0.720 0.640 0.560 0,480 0.400 0.320 0.240 0.160 0.080 insolubles insolubles Tabla 6 ? Las tablas 7 a 11 muestran el cambio en los porcentajes de óxido, cuando los materiales de desecho Rm3, R 7, RM8, Rm9 y RM16 son tratados térmicamente a temperaturas de 109, 480 y 000°C. Como se demuestra en estas cifras, el porcentaje de óxido varía considerablemente, dependiendo de la temperatura a la cual se trata el material de desecho. Tabla 7 Tabla 8 Tabla 9 Tabla 10 RM8 RM9 Oxido 107 480 1000 Oxido 107 480 1000 % óxido % óxido %óxido % óxido % óxido %óxido CaO 27.160 26.773 30.709 CaO 46.630 47.148 45.991 Si02 33.662 34.548 30.261 Si02 1.212 1.215 0.783 AI2O3 13.405 13.442 11.650 Al203 0.446 0.416 0.199 MgO 9.025 9.076 7.602 MgO 0.194 0.178 0.105 Fe203 8.418 8.536 10.895 Fe203 45.719 45.340 47.142 Na20 0.235 0.179 0.146 Na20 0.051 0.028 0.048 K20 0.319 0.327 0.366 K20 0.018 0.018 0.019 P2O5 0.941 0.275 0.220 P205 0.097 0.098 ZnO 0.017 0.020 0.023 ZnO 0.003 0.002 0.002 V205 0.070 0.070 0.089 V2O5 0.005 0.003 0.004 Ti02 0.824 0.832 0.957 Ti02 0.023 0.015 0.022 MnO 5.675 5.661 6.774 MnO 0.142 0.141 0.135 Cr203 0.250 0.261 0.307 Cr203 5.460 5.398 5.493 SUM 100.000 100.000 100.000 SUM 100.000 100.000 100.000 Tabla 11 Ejemplo 1 Los materiales de desecho RM3, RM7, RM8, RM9 y RM 16 se trituraron individualmente hasta un tamaño de partícula de aproximadamente 5mm de diámetro. Los materiales de desecho triturados resultantes, se sometieron individualmente a tratamiento térmico, a una temperatura de 1 07DC, utilizando un horno de calcinación giratorio estándar. El material de desecho tratado , subsecuentemente se trituró hasta un tamaño de partícula menor de aproximadamente 50 µ?t? (el cual es sustancialmente el mismo tamaño de partícula que el cemento) . Los materiales de desecho tratados resultantes, se utilizan para crear una combinación que se puede usar como reemplazo parcial del Cemento Portland, en los porcentajes que se presentan en la tabla 12. La combinación resultante se mezcla con Cemento Portland, de tal modo éste sea remplazado a niveles de entre 20 y 80% , dependiendo de las aplicaciones, pero generalmente entre 25 y 50% . Como se indicó en la tabla 12 , la composición química del cemento combinado resultante cae dentro de los límites establecidos en la norma EN 196-02, sin embargo, el cemento "falla" en las pruebas de pérdida a la ignición y residuos insolubles. Ejemplo 2 Los materiales de desecho R 3, RM8 y RM9 se prepararon como en el ejemplo 1 . Sin embargo, los materiales RM7 y RM16 se trituraron hasta un tamaño de partícula de aproximadamente 50 µ??, después del tratamiento térmico a 107°C, antes de ser tratados térmicamente en un lecho fluidizado, a una temperatura de 480 °C y después térmicamente tratados a una temperatura de aproximadamente 1000°C en un horno de calcinación giratorio, antes de triturarlos hasta un tamaño de partícula de aproximadamente 4 µ? de diámetro. Los materiales de desecho triturados y tratados térmicamente resultantes, se utilizan para crear una combinación, para reemplazar parcialmente cemento , en los porcentajes que se establecen en la tabla 13. Como se puede observar en la tabla 13, la composición química del cemento combinado resultante falla en los límites establecidos en la norma EN : 196-2 y también presenta resultados deseables en las pruebas de Pérdida a la Ignición y Residuos Insolubles. Por lo tanto , los ejemplos demuestran que, al seleccionar cuidadosamente la temperatura a la cual se tratan térmicamente los materiales de desecho, y al elegir los porcentajes de cada material de desecho tratado por ser agregado a la combinación, es posible producir un reemplazo parcial para el Cemento Portland . Ejemplo 3 El material RM3, MgO, se agrega directamente del proceso CJC al Cemento Portland y también se puede agregar al EA HGT y CCP, con el mismo efecto de aumento en la resistencia; sin embargo, el aumento de resistencia se observa en el día 1 , con estos dos últimos. Se prepararon seis muestras de R 23 de la manera anteriormente descrita; sin embargo , cada muestra contenía 5% de MgO de pureza variable, tal como se establece a continuación: Muestra Producto MgO Análisis Químico RM23A Oxido de Magnesio CaO 0.99; Si02 1.04; CJC93/12f Fe203 1.39, AI2O3 0.39; MgO 93.6 RM23B Oxido de Magnesio CJC CaO 1.50; Si02 .00; 93/34f Fe2031.39, Al203 0.25; MgO 92.2 RM23C Oxido de Magnesio CJC CaO 1.50; Si02 1.00; 96/575 Fe203 0.20, Al203 0.25; MgO 93.8 RM23D Oxido de Magnesio CJC Q CaO 1.50; Si02 1.00; Fe203 0.2, Al203 0.25; MgO 90.0 RM23E Oxido de Magnesio CJC N CaO 1.5; SiO2 1.00; Fe203 0.2, Al203 0.25; MgO 88.5 RM23F Oxido de Magnesio CJC P CaO 0.99; Si02 1.00; Fe203 0.20, Al203 0.25; MgO 91.0.
Posteriormente, cada muestra fue probada con respecto a la resistencia en un periodo de 84 días. Los resultados se presentan en la figura 1 . En la figura 1 , puede observarse que los materiales RM23A, R 23B y RM23C produjeron materiales cementosos más fuertes. Ejemplo 4 El tamaño de partícula preferido de los materiales de desecho utilizados en la combinación de conformidad con la presente invención, se probó utilizando muestras de RM7 y RM 1 1 (preparados de la manera anteriormente descrita). El tamaño de partícula varío entre Pan y Beta Mili. Los resultados del material RM7 se presentan en la figura 2 y los resultados del material RM 1 1 se presentan en la figura 3. En la figura 2 puede observarse que un tamaño de partícula más grueso del material de desecho RM7, antes de la combinación , mejora la resistencia con el tiempo . Sin embargo , en la figura 3 es evidente que el tamaño de partícula más fino del material de desecho RM1 1 antes de la combinación, mejora la resistencia. Por lo tanto, el tamaño de partícula del material de desecho sometido a tratamiento térmico antes de combinarlo, es específico para cada material de desecho y se debe determinar por separado para cada uno de ellos. Ejemplo 5 El material de desecho RM 1 8 fue sometido a tratamiento térmico hasta una temperatura de 900°C, para determinar la emisión de gases invernadero. La figura 4a representa los resultados TG/DTG y de Gran-Schmidt para la muestra RM 1 8, y la figura 4b representa un espectro de I R, a 80°C y una comparación con los datos de biblioteca para el C02. En las figuras 4a y 4b se puede observar que el C02 se desprende a temperaturas por arriba de los 800°C, lo cual es particularmente desventajoso para el ambiente.
O en Tabla 12 CombinaLimite Limite Temp 107 107 107 107 107 50% 10% 10% 10% 20% Límite Límite ción 2 Inferior Superior Inferior superior R 3 RM7 RM8 R 9 RM16 R 3 RM7 RM8 RM9 RM16 RM Elemento % Elemento 26.516 28.851 46.736 Ca 21.660 18.765 11.073 31.384 47.820 10.830 1.977 1.107 3.138 9.564 0.000 Ca 28.851 46.736 6.659 5.804 16.227 Si 7.861 14.787 8.978 0.534 1.495 3.930 1.479 0.898 0.053 0.299 0.000 Si 5.804 16.227 2.759 1.498 6.771 Al 2.567 9.231 4.048 0.222 0.626 1.283 0.923 0.405 0.022 0.125 0.000 Al 1.498 6.771 1.435 0.584 5.106 Mg 1.950 0.578 3.103 0.110 0.401 0.975 0.058 0.310 0.011 0.080 0.000 Mg 0.584 5.106 &851 0.256 2.205 Fe 0.777 0.332 3,360 30.126 0.401 0.389 0.033 0.336 3.013 0.080 0.000 Fe 0.256 2.205 0.125 0.030 0.492 Na 0.048 0.722 0.099 0.036 0.078 0.024 0.072 0.010 0.004 0.016 0.000 Na 0.030 0.492 0.271 0.460 0.967 K 0.241 0.947 0.152 0.014 0.195 0.121 0.095 0.015 0.001 0.039 0.000 K 0.460 0.967 1,491 0.006 0.057 P 0.012 13.614 0.234 0.040 0.029 0.006 1.361 0.023 0.004 0.006 0.000 P 0.006 0.057 0.004 0.016 0.315 Zn 0.002 0.010 0.008 0.002 0.005 0.001 0.001 0.001 0.000 0.001 0.000 Zn 0.016 0.315 0.014 0.004 0.017 V 0.022 0.003 0.023 0.003 0.003 0.011 0.000 0.002 0.000 0.001 0.000 V 0.004 0.017 0.254 0.096 0.375 Ti 0.427 0.041 0.282 0.013 0.035 0.214 0.004 0.028 0.001 0.007 0.000 Ti 0.096 0.375 0.479 0.026 0.068 Mn 0.425 0.008 2.511 0.103 0.022 0.212 0.001 0.251 0.010 0.004 0.000 Mn 0.026 0.068 0,365 0.002 0.009 Cr 0.004 0.003 0.098 3.524 0.004 0.002 0.000 0.010 0.352 0.001 0.000 Cr 0.002 0.009 0.383 0.650 Na20 eq 0.255 1.722 0.254 0.060 0.259 0.127 0.172 0.025 0.006 0.052 0.000 Na20 eq 0.650 0.010 0.1 Cl- 0.006 0.015 0.006 0.008 0.022 0.003 0.002 0.001 0.001 0.004 0.000 Cl- 0.1 0.000 3.5 5 SO4 2.06 5.15 -0.10 11.29 36.60 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 SO4 3.5 5 Pérdida a 9.98 5.0 la Ignición 1.03 0.52 -0.01 1.13 7.32 0.00 Pérdida a 5.0 la Ignición 0.35 1* 2.5* Cal viva 0.30 0.07 0.03 0.10 0.90 0.15 0.01 0.00 0.01 0.18 0.00 Cal viva 1* 2.5* Libre Libre 9 30 5.0 Residuos 1.06 65.96 16.11 0.80 2.43 0.53 6.60 1.61 0.08 0.49 0.00 Residuos 5.0 insolubles insolubles I—1 o tn Ta b l a 1 3 CombinaLímite Limite Temp 107 107 107 107 107 50% 10% 10% 10% 20% Límite Límite ción 2 Inferior Superior Inferior superior RM3 ¦ R 7 R 8 RM9 R 16 RM3 R 7 RM8 RM9 RM16 RM Elemento % Elemento 26.516 28.851 46.736 Ca 21.660 18.765 11.073 31.384 47.820 10.830 1.977 1.107 3.138 9.564 0.000 Ca 28.851 46.736 6.659 5.804 16.227 Si 7.861 14.787 8.S78 0.534 1.495 3.930 1.479 0.898 0.053 0.299 0.000 Si 5.804 16.227 2.759 1.498 6.771 Al 2.567 9.231 4.048 0.222 0.626 1.283 0.923 0.405 0.022 0.125 0.000 Al 1.498 6.771 1.435 0.584 5.106 Mg 1.950 0.578 3.103 0.110 0.401 0.975 0.058 0.310 0.011 0.080 0.000 Mg 0.584 5.106 3.851 0.256 2.205 Fe 0.777 0.332 3.360 30.126 0.401 0.389 0.033 0.336 3.013 0.080 0.000 Fe 0.256 2.205 0.125 0.030 0.492 Na 0.048 0.722 0.099 0.036 0.078 0.024 0.072 0.010 0.004 0.016 0.000 Na 0.030 0.492 0.271 0.460 0.967 K 0.241 0.947 0.152 0.014 0.195 0.121 0.095 0.015 0.001 0.039 0.000 K 0.460 0.967 1.401 0.006 0.057 P 0.012 13.614 0.234 0.040 0.029 0.006 1.361 0.023 0.004 0.006 0.000 P 0.O06 0.057 0.004 0.016 0.315 Zn 0.002 0.010 0.008 0.002 0.005 0.001 0.001 0.001 0.000 0.001 0.000 Zn 0.016 0.315 0.014 0.004 0.017 V 0.022 0.003 0.023 0.003 0.003 0.011 0.000 0.002 0.000 0.001 0.000 V 0.004 0.017 0.254 0.096 0.375 Ti 0.427 0.041 0.282 0.013 0.035 0.214 0.004 0.028 0.001 0.007 0.000 Ti 0.096 0.375 0 479 0.026 0.068 Mn 0.425 0.008 2.511 0.103 0.022 0.212 0.001 0.251 0.010 0.004 0.000 Mn 0.026 0.068 0 365 0.002 0.009 Cr 0.004 0.003 0.098 3.524 0.004 0.002 0.000 0.010 0.352 0.001 0.000 Cr O.O02 0.009 0.383 0.650 Na20 eq 0.255 1.722 0.254 0.060 0.259 0.127 0.172 0.025 0.006 0.052 0.000 Na20 eq 0.650 0.010 0.1 Cl- 0.006 0.015 0.006 0.008 0.022 0.003 0.002 0.001 0.001 0.004 0.000 Cl- 0.1 0.000 3.5 5 S04 2.06 1.27 -0.10 11.29 -0.40 O.OOO 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 S04 3.5 5 Pérdida a 2.20 5.0 1.03 0.13 -0.01 1.13 -0.08 0.00 Pérdida a 5.0 la Ignición la Ignición 0.27 r 2.5* Cal viva 0.30 0.86 0.03 0.10 0.10 0.15 0.09 0.00 0.01 0.02 0.00 Cal viva 1* 2.5* Libre Libre 4.88 5.0 Residuos 1.06 26.53 16.11 0.80 0.03 0.53 2.65 1.61 0.08 0.01 0.00 Residuos 5.0 insolublea insoíubles

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES 1. Un método de manufactura de un material cementoso hidratable, que incluye: a) proporcionar cuando menos un material de desecho que contiene Calcio, Sílice, Magnesio, Aluminio y/o Hierro; b) someter a tratamiento térmico cada material de desecho a una primera temperatura, de tal modo que el vapor de agua de la superficie presente sea sustancialmente removido; c) combinar el material de desecho tratado, de tal manera que la combinación resultante tenga una composición química/física de óxido reactivo, dentro del siguiente rango en peso de la combinación: Oxido de Calcio De 7.0 a 76% Alúmina De 0.1 a 30% Oxido de Hierro De 0.4 a 19% Oxido de Sílice De 1 a 36% Magnesia De 0.1 a 32% 2. El método de conformidad con la reivindicación 1 , el cual además incluye: d) mezclar la combinación resultante del paso del inciso c), con Cemento Portland. 3. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, que además incluye: e) hidratar el material cementoso hidratable. 4. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en donde los materiales de desecho son tratados térmicamente por separado en el paso del inciso b) 5. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la primera temperatura es 1 00°C. 6. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes , que incluye tratar térmicamente el material de desecho a una segunda temperatura, para cambiar sustancialmente la composición química y/o física del material de desecho, antes del paso del inciso c) 7. El método de conformidad con la reivindicación 6, en donde los materiales de desecho son tratados térmicamente, por separado, a la segunda temperatura. 8. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 6 o 7, en donde el material de desecho es tratado térmicamente a una tercera temperatura, antes del paso del inciso c). 9. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el material de desecho incluye cenizas de planta de producción de energía eléctrica, producidas como resultado de la quema de esquisto bituminoso, escoria de alto horno alterada a la intemperie, residuos de mármol y granito producidos durante el corte y el pulido (y mezclas de los mismos) , materiales de desecho de la industria cerámica, material filtrado en el procesamiento de acero inoxidable, escoria de acero, escoria de alto horno en pellas, escoria de alto horno granular, polvo de humos de Aluminio, materiales de desecho de la producción de Sílice, cal viva hidratada, polvo filtrado obtenido de la extracción de polvo en procesos de cantera, material de desecho de plantas de recuperación de pizarra, polvo/residuos de la industria de recuperación de rebabas de metal , materiales de desecho obtenidos de plantas de producción y desecho de vidrio, y ceniza de incineradores, típicamente provenientes de lechadas de desecho de papel, desechos de Sílice provenientes de plantas químicas, desechos de magnesio provenientes de plantas químicas y/o de fango de alcantarilla. 10. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el material de desecho incluye uno o más de entre Calcio, Sílice, Aluminio, Magnesio y/o Hierro, los cuales están presentes en forma de óxido. 1 1 . El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el óxido de Calcio está presente en la mezcla del paso del inciso c) , en una cantidad de aproximadamente 20.0 a aproximadamente 70% en peso de la combinación. 12. El método de conformidad con la reivindicación 1 1 , en donde el óxido de calcio está presente en la combinación del paso del inciso c) , en una cantidad de aproximadamente 30 a aproximadamente 60% en peso de la combinación . 13. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el óxido de sílice está presente en la combinación del paso del inciso c), en una cantidad de aproximadamente 5 a aproximadamente 35% en peso de la combinación. 14. El método de conformidad con la reivindicación 13, en donde el óxido de sílice está presente en la combinación del paso del inciso c) , en una cantidad de aproximadamente 1 5 a 30% en peso de la combinación. 15. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la magnesia está presente en la combinación, en una cantidad en el rango de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 1 5% en peso de la combinación. 16. El método de conformidad con la reivindicación 15, en donde la magnesia está presente en la combinación del paso del inciso c) , en una cantidad de 10% en peso de la combinación, de preferencia de 1 a 4% . 17. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la Alúmina está presente en la combinación del paso del inciso c) , en una cantidad en el rango de aproximadamente 5 a aproximadamente 20% en peso de la combinación. 1 8. El método de conformidad con la reivindicación 17, en donde la Alúmina está presente en la combinación del paso del inciso c), en una cantidad de 10 a 16% en peso de la combinación. 19. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el óxido de hierro está presente en la combinación, en una cantidad en el rango de aproximadamente 2.0 a 1 0% en peso de la combinación . 20. El método de conformidad con la reivindicación 19 , en donde el óxido de hierro está presente en la combinación , en una cantidad de 3 a 8% en peso de la combinación. 21 . El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la combinación se procesa y/o se estabiliza antes de mezclarla con el Cemento Portland. 22. El método de conformidad con la reivindicación 21 , en donde el paso de procesamiento y/o estabilización, puede incluir tratar térmicamente la combinación , típicamente a una temperatura por arriba de aproximadamente 100°C, de preferencia por arriba de aproximadamente 105°C. 23. El método de conformidad con la reivindicación 21 , en donde el tratamiento térmico del paso del inciso b) , se lleva a cabo en un horno de calcinación giratorio, a una temperatura que varía de aproximadamente 100 a más de aproximadamente 500°C, o en un desecador de lecho fluidizado, a temperaturas que varían de aproximadamente 1 00 a aproximadamente 500 °C. 24. El método de conformidad con la reivindicación 23, en donde la combinación se trata a una temperatura no mayor de 500°C. 25. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el material de desecho se trata térmicamente a una temperatura no mayor de aproximadamente 200°C, para reducir sustancialmente las emisiones de gases invernadero. 26. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el material de desecho tiene un tamaño de partícula menor de aproximadamente 10mm de diámetro, antes del paso del inciso b). 27. El método de conformidad con la reivindicación 26, en donde el material tiene un tamaño de partícula menor de 5mm (de preferencia de aproximadamente 1 mm) de diámetro, antes del paso del inciso b). 28. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el material de desecho tratado térmicamente tiene un tamaño de partícula menor de aproximadamente 1 00µp? de diámetro antes de la combinación. 29. El método de conformidad la reivindicación 28, en donde el material de desecho tratado térmicamente tiene un diámetro menor de 50 µG? . 30. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el material de desecho tratado térmicamente tiene sustancialmente el mismo tamaño de partícula, o un tamaño menor, que el del cemento Portland ordinario. 31 . El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el MgO está presente como MgO reactivo libre. 32. El método de conformidad con la reivindicación 31 , en donde el MgO tiene una pureza de aproximadamente 42 a 1 00%. 33. El método de conformidad con la reivindicación 32, en donde la pureza es de 80 a 98%.
MXPA05011598A 2003-04-29 2004-04-29 Material cementoso. MXPA05011598A (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB0309861A GB2401104B (en) 2003-04-29 2003-04-29 Cementitious material
PCT/GB2004/001811 WO2004096727A2 (en) 2003-04-29 2004-04-29 Cementitious material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
MXPA05011598A true MXPA05011598A (es) 2006-05-17

Family

ID=33155769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MXPA05011598A MXPA05011598A (es) 2003-04-29 2004-04-29 Material cementoso.

Country Status (10)

Country Link
US (1) US8110039B2 (es)
EP (1) EP1626943A2 (es)
JP (1) JP2006525217A (es)
CN (1) CN1802332A (es)
AU (1) AU2004234122B2 (es)
CA (1) CA2523810A1 (es)
GB (1) GB2401104B (es)
MX (1) MXPA05011598A (es)
WO (1) WO2004096727A2 (es)
ZA (1) ZA200508976B (es)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2006098202A1 (ja) * 2005-03-16 2008-08-21 太平洋セメント株式会社 焼成物
KR100662812B1 (ko) * 2005-08-17 2006-12-28 경기대학교 산학협력단 생하수오니를 이용한 인공 초경량 골재의 제조 방법
US7607484B2 (en) 2005-09-09 2009-10-27 Halliburton Energy Services, Inc. Foamed cement compositions comprising oil-swellable particles and methods of use
US8333240B2 (en) 2005-09-09 2012-12-18 Halliburton Energy Services, Inc. Reduced carbon footprint settable compositions for use in subterranean formations
US9206344B2 (en) 2007-05-10 2015-12-08 Halliburton Energy Services, Inc. Sealant compositions and methods utilizing nano-particles
US8476203B2 (en) 2007-05-10 2013-07-02 Halliburton Energy Services, Inc. Cement compositions comprising sub-micron alumina and associated methods
US8685903B2 (en) 2007-05-10 2014-04-01 Halliburton Energy Services, Inc. Lost circulation compositions and associated methods
US9199879B2 (en) 2007-05-10 2015-12-01 Halliburton Energy Serives, Inc. Well treatment compositions and methods utilizing nano-particles
US8586512B2 (en) 2007-05-10 2013-11-19 Halliburton Energy Services, Inc. Cement compositions and methods utilizing nano-clay
US9512351B2 (en) 2007-05-10 2016-12-06 Halliburton Energy Services, Inc. Well treatment fluids and methods utilizing nano-particles
GB0808296D0 (en) * 2008-05-07 2008-06-11 Cenin Ltd Low carbon cement composition
US7855170B2 (en) * 2008-05-20 2010-12-21 Intevep, S.A. Homogenous synthetic mud-to-cement cementing glasses
US8961684B2 (en) 2009-09-24 2015-02-24 Ash Improvement Technology Inc. Production of coal combustion products for use in cementitious materials
KR20120076425A (ko) * 2009-09-24 2012-07-09 애쉬 임프루브먼트 테크놀로지 인코포레이티드 탄화수소 연료 및 강도 향상 금속 산화물의 연소 생성물로부터 시멘트 첨가제를 제조하는 방법
US9365451B2 (en) 2009-09-24 2016-06-14 Ash Improvement Technology Inc. Cement additives produced by combustion of coal with clay and slag
CN102001125B (zh) * 2010-10-11 2013-01-02 天津赫得建材发展有限公司 一种安全防火门的门芯板制作方法
CA2849776C (en) 2011-10-31 2016-04-12 Saudi Arabian Oil Company Utilization of heavy oil ash to produce high quality concrete
JP5956598B2 (ja) 2011-11-10 2016-07-27 サウジ アラビアン オイル カンパニー 自己圧密コンクリートを生成するための重油灰の利用
CN103290749A (zh) * 2013-06-20 2013-09-11 北京市政路桥科技发展有限公司 一种石灰干化污泥配制的无机混合料
CN105884200B (zh) * 2016-04-11 2018-08-21 大连理工大学 一种利用工业飞灰与玻璃化熔渣制造微晶玻璃陶瓷复合材料的方法
US10759697B1 (en) 2019-06-11 2020-09-01 MSB Global, Inc. Curable formulations for structural and non-structural applications
GB2586951B (en) * 2019-06-12 2024-01-31 Ardex Group Gmbh A method and apparatus for processing water treatment residuals
CN111018375A (zh) * 2019-12-24 2020-04-17 山东永正水泥有限公司 一种复合硅酸盐水泥及其制备方法
CN114014572B (zh) * 2021-11-23 2023-06-06 北京建筑材料科学研究总院有限公司 一种高活性水泥掺合料的制备方法
CN115611543B (zh) * 2022-10-24 2023-06-13 河南理工大学 一种高活性煤气化炉渣矿物掺合料及其制备方法和应用

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4210457A (en) * 1978-10-12 1980-07-01 W. R. Grace & Co. Portland cement-fly ash-aggregate concretes
US4240952A (en) * 1979-01-15 1980-12-23 Clarence E. Hulbert, Jr. Method of making concrete from fly ash
AU552203B2 (en) * 1980-09-19 1986-05-22 Blue Circle Industries Ltd. Method of processing waste materials
US4336069A (en) * 1981-02-17 1982-06-22 W. R. Grace & Co. High strength aggregate for concrete
US4642137A (en) * 1985-03-06 1987-02-10 Lone Star Industries, Inc. Mineral binder and compositions employing the same
US4756761A (en) * 1986-06-16 1988-07-12 O'okiep Copper Company Ltd. Methods of making cementitious compositions from waste products
US5520730A (en) * 1988-08-08 1996-05-28 Barbour; Ronald L. Settable composition for general purpose concrete and method of making same
US5073197A (en) * 1988-08-12 1991-12-17 National Research Development Corporation Cement compositions
GB8917410D0 (en) * 1989-07-29 1989-09-13 Owens Philip L Storage of constituent materials for the manufacture of portland fly ash cement
JPH0664947A (ja) * 1992-08-20 1994-03-08 Sumitomo Metal Ind Ltd 高炉水砕スラグ微粉末の製造方法
JP3555987B2 (ja) * 1994-07-05 2004-08-18 史紀 友澤 リサイクル可能なコンクリート、モルタルおよびそのリサイクル方法
JP3990452B2 (ja) * 1995-08-14 2007-10-10 太平洋セメント株式会社 硬化性組成物および硬化体
NO305896B1 (no) * 1996-04-17 1999-08-16 Elkem Materials Fremgangsmåte ved behandling av silikainneholdende materiale
JPH10203852A (ja) * 1997-01-06 1998-08-04 Sumikin Kashima Kouka Kk 高炉水砕スラグ微粉末の製造方法
JPH11268938A (ja) * 1998-03-20 1999-10-05 Taiheiyo Cement Corp コンクリート用混合材及びこれを用いたコンクリート組成物
JPH11278884A (ja) * 1998-03-26 1999-10-12 Taiheiyo Cement Corp 水硬性焼成物、水硬性組成物および水硬性焼成物の製造方法
JP2000281396A (ja) * 1999-03-31 2000-10-10 Taiheiyo Cement Corp 固化材
FR2800063B1 (fr) * 1999-10-21 2002-01-11 Cie Du Sol Coulis pour la realisation d'ecrans etanches
US6451104B2 (en) * 2000-02-08 2002-09-17 Rha Technology, Inc. Method for producing a blended cementitious composition
US6231663B1 (en) * 2000-05-16 2001-05-15 Robert L. Catterton Method for new concrete from old concrete
US6451105B1 (en) * 2000-11-17 2002-09-17 Raymond C. Turpin, Jr. Cementitious composition with limestone accelerator
JP2002316858A (ja) * 2001-02-13 2002-10-31 Taiheiyo Cement Corp ポーラスコンクリートおよび現場打ち透水性コンクリート舗装
GB0104091D0 (en) * 2001-02-19 2001-04-04 Ugcs Ltd Cementitious material
JP5126924B2 (ja) * 2001-05-30 2013-01-23 ラサ商事株式会社 焼却灰からの高純セメント製造法
US6645290B1 (en) * 2001-10-09 2003-11-11 Ronald Lee Barbour Settable composition containing cement kiln dust
US7141112B2 (en) * 2003-01-31 2006-11-28 Douglas C Comrie Cementitious materials including stainless steel slag and geopolymers

Also Published As

Publication number Publication date
US20060278131A1 (en) 2006-12-14
ZA200508976B (en) 2007-03-28
WO2004096727A3 (en) 2005-04-07
GB2401104A (en) 2004-11-03
WO2004096727A2 (en) 2004-11-11
CN1802332A (zh) 2006-07-12
AU2004234122B2 (en) 2010-04-08
US8110039B2 (en) 2012-02-07
EP1626943A2 (en) 2006-02-22
CA2523810A1 (en) 2004-11-11
JP2006525217A (ja) 2006-11-09
GB2401104B (en) 2007-08-29
AU2004234122A1 (en) 2004-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
MXPA05011598A (es) Material cementoso.
Boltakova et al. Utilization of inorganic industrial wastes in producing construction ceramics. Review of Russian experience for the years 2000–2015
CN108218272B (zh) 源于废物的环保人造集料(骨料)
Payá et al. Reuse of aluminosilicate industrial waste materials in the production of alkali-activated concrete binders
Galbenis et al. Use of construction and demolition wastes as raw materials in cement clinker production
Pan et al. Reuse of fresh water sludge in cement making
Lam et al. Utilization of incineration waste ash residues in Portland cement clinker
Tashima et al. Compressive strength and microstructure of alkali-activated blast furnace slag/sewage sludge ash (GGBS/SSA) blends cured at room temperature
EP3307693B1 (en) Method for producing supplementary cementitious materials comprising dredged sediments
Sutcu et al. Low cost and eco-friendly building materials derived from wastes: Combined effects of bottom ash and water treatment sludge
Gencel et al. Manufacturing of fired bricks derived from wastes: utilization of water treatment sludge and concrete demolition waste
KR101867471B1 (ko) 고로슬래그 미분말 다량치환 순환골재 콘크리트 2차제품 및 그의 제조방법
US20040231566A1 (en) Process for Fly Ash Beneficiation
Gomes et al. mineralogical analysis of portland clinker produced from the incorporation of Granitic Rock Fines (GRF)
JP3493227B2 (ja) セメント組成物の製造方法
JP2003327457A (ja) ポルトランドセメント代替品、その製造方法、それを用いた硬質木片セメント板及びその製造方法
WO2018055441A1 (es) Metodo para producir materiales cementantes elaborados a partir del reciclaje de residuos industriales de los procesos de fabricacion de ceramica y ladrillos
KR101211190B1 (ko) 고로수쇄슬래그 혼합시멘트의 알칼리자극제용 부산소석회의 제조방법
JP2001342045A (ja) セメントクリンカの製造方法
Khalil et al. Environmental and economical aspects of partial replacement of ordinary Portland cement with Saudi raw minerals
Lowe Pozzolanic properties of biomass fly ash
Odeyemi et al. Review of selected pozzolanas for concrete production
JP3461019B2 (ja) 環境調和型水硬性組成物及びその製造方法
Lin et al. Hydraulic activity of cement mixed with slag from vitrified solid waste incinerator fly ash
PL233349B1 (pl) Zestaw surowcowy przeznaczony do wytwarzania klinkieru portlandzkiego