MXPA97004804A - Procedimiento para elaborar conglomerantes a partir de sulfato de calcio anhidrita tipo ii - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a:Una composición para concreto de anhidrita caracterizada porque comprende de 2%hasta 5%de sulfato de potasio;1%hasta 4%de cloruro de calcio;8%hasta 15%de cemento Pórtland tipo I;30%hasta 60%de grava caliza·2;20%hasta 40%de arena caliza·4 y 10%hasta 20%de agua.

Description

PROCEDIMIENTO PARA ELABORAR CONGLOMERANTES A PARTIR DE SULFATO DE CALCIO ANHIDRITA TIPO II.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un procedimiento para la elaboración de un conglomerante utilizable en la industria de la construcción cuya base es sulfato de calcio Anhidrita tipo II.

En algunos países europeos la anhidrita natural y la sintética se utilizan en la elaboración de firmes y pisos de mortero para interiores- elaboración de molduras y recubrimientos interiores con cargas de arenas sílicas y aditivos-todo en interiores debido a la permeabilidad y a la baja resistencia a la abrasión que tiene la anhidrita.

En México no se había hecho un estudio completo para la utilización del subproducto de la elaboración de ácido fluorhídrico el cual siempre ha sido tirado o confinado por los productores de ácido fluorhídrico representando esto un problema de contaminación o pasivo contingente. La reacción química para la producción de ácido fluorhídrico es: Fluoruro de calcio + ácido -nilfurico > ácido fluorhídrico + Sulfato de calcio >500 °C El ácido fluorhídrico es extraído en forma de gas y el residuo, debido a que la reacción no es completa en un 100%, tiene porcentajes mínimos de fluoruro de calcio y de ácido sulfúrico, siendo, debido al ácido sulfúrico, un desecho corrosivo reactivo y tóxico por lo que su confinamiento es muy costoso. Para resolver esto algunas plantas lo neutralizan con hidróxido de calcio pasando así el producto las pruebas de CRETI (No corrosivo, no reactivo, no explosivo, no tóxico y no inflamable) lo cual hace mas económico su confinamiento, no dejando de ser un problema ambiental.

La solución a este inconveniente es la conversión de dicho desecho o subproducto en un producto útil, resolviendo así el problema de contaminación ambiental, lo cual redituará en un ahorro para los productos de ácido fluorhídrico.

Para lograr la citada conversión, el desecho o subproducto deberá reunir las siguientes características: - un porcentaje promedio de sulfato de calcio a mas del 90%, de hidróxido de calcio un porcentaje menor de 4%, de fluoruro de calcio menor de 4%, de humedad menor al 1% y con un tamaño de partícula que sea de 0% retemdo en maya 80.

Para tal propósito he inventado un procedimiento mediante el cual se convertirá el desecho o subproducto en un material útil; dicho procedimiento quedará claramente descrito en el capítulo correspondiente.

Si bien es cierto que existen algunos procedimientos conocidos para tal propósito, también es cierto que los mismos presentan serias desventajas tanto por la forma de elaboración que precisan, como por el costo de insumos que requieren.

El objeto de la presente invención consiste en*, eliminar todos los inconvenientes relatados anteriormente y proporcionar a la industria de la construcción un material que tiene notables ventajas como conglomerante para la fabricación de: - Concreto de anhidrita con la resistencia necesaria para que soporte la compresión que requiera de acuerdo con sus necesidades, la fabricación de pisos, entrepisos, losas, columnas, firmes, calles, cordones, banquetas y cimientos estructurales.

- Mortero autonivelado. - Estucos y recubrimientos para interiores y exteriores. - Adhesivos para pisos cerámico, de barro, ladrillo o block en general.

- Blocks de caliza, (unidades de construcción). - Blocks ligeros.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La reacción química para la producción de la anhidrita es: Fluoruro de calcio + ácido sulfúrico > ácido fluorhídrico + sulfato de calcio > 750 °C Debido a que la reacción no es completa en un 100% quedan en la masa resultante, porcentajes mínimos de Fluoruro de calcio espato y ácido sulfúrico, por tales residuos la sulfato de calcio, (anhidrita), es corrosiva, reactiva, tóxica, principalmente por la presencia de ácido sulfúrico, por tal razón, resulta muy caro confinarla.

Para el propósito de modificar las condiciones de tal masa, mediante el presente procedimiento, se neutraliza el ácido sulfúrico con óxido de calcio (cal viva) o hidróxido de calcio (Cal apagada) en un proceso seco de mezclado, mismo que se realiza por cualquier medio que puede ir desde un mezclado manual, hasta el uso de cualquier tipo de mezcladora apropiada, de esa manera el procedimiento se desarrolla conforme a la siguiente reacción: Acido sulfúrico + óxido de calcio >sulfato de calcio + agua >Sulfato de calcio > 250°C Neutralizada la mezcla, se retira el material final ootenido; el cual, he podido comprobar, tras múltiples pruebas de laboratorio, que cumple con las pruebas de CRETI (no corrosivo, no reactivo, no explosivo, no tóxico, no inflamable).

Una vez lograda la neutralización, el producto resultante se mezcla en proporciones controladas, con activadores del cristal de anhidrita, promotores de resistencia, acelerantes de fraguado y protectores de interperie, de donde resulta un material que tiene entre otras ventajas: bajo calor de reacción, baja conductividad térmica, menor expansión y contracción y menor costo, que los conglomerantes portland y puede usarse como un excelente conglomerante en la industria de la construcción.

Terminada la fase anterior se procede a formular el-conglomerante para el uso específico que vaya a tener en el momento en que se utilice para cualquiera de las fases en la industria de la construcción y para tal propósito se utilizarán aditivos entre los cuales resultan recomendables preferentemente los siguientes: Cemento portland, sulfato de potasio, sulfato de sodio, sulfato de fierro, sulfato de aluminio y potasio, sulfato de zinc, cloruro de potasio, cloruro de aluminio, bromuro de potasio, cromato de potasio, óxido de manganeso y potasio, hidróxido de calcio, cloruro de calcio, sulfato de aluminio y sulfato de amonio.

Asimismo, se agregarán aditivos tales como alcoholes polivinílicos y/o estereatos de calcio mismos que protegerán al producto contra la humedad y la abrasión.

MÉTODO DE USO El conglomerante resultado del procedimiento anteriormente descrito se utilizará según sea el producto que se vaya a fabricar o la construcción que se vaya a realizar.

Las formulaciones que en seguida se dan, solo son ejemplificaciones y no limitaciones en las proporciones recomendadas para cada formulación, que de acuerdo con los experimentos realizados son las preferentes: 1.- Para elaborar 1 metro cúbico de concreto de anhidrita 350 kg. de anhidrita con un 2% de sulfato de potasio, 1% cloruro de calcio, 8% de cemento portland tipo I, 1,100 kg. de grava caliza #2, 850 kg. de arena caliza #4 y 175 litros de agua, esto da una resistencia a la compresión de 150 k/ci para una resistencia a la compresión de 250 kg/cm-. se incluye a la parte cementante el 1% de lignosulfonato de sodio o. 5% de súper fluidificante tipo F de Acón y se baja el agua a 130 lts. 2 - Para la elaboración de mortero autonivelado de anhidrita una mezcla de 450 kg. de anhidrita con el 2.5% de Hgnosulfonato de sodio, 2% de sulfato de aluminio, 14 de agua, sulfato de potasio y un 8% de cemento portland tipo I con 1,700 kg. de arena #4 y 200 lts. de agua. 3.- El método para el acabado superficial de banquetas, cordones, calles y firmes de anhidrita que estén a la interperie se hace polveando la superficie con una mezcla de 50% de anhidrita y 50% de cemento portland tipo I y puliéndola esto da una protección mecánica contra la humedad y la abrasión. 4.- El método para dar una protección química contra la humedad y la abrasión es la aplicación a las mezclas l y 2 de un l a un 3% de alcohol polivinílico o de .02 a 2% de estereato de calcio de la parte cementante.

.- Para la elaboración de estuco, la parte cementante es del 20 al 30% de la mezcla y el 70 al 80% de carga de marmolina la parte cementante se prepara con 80%) de Anhidrita, 10% de cemento blanco, 2% de sulfato de potasio, 1% de Cloruro de calcio, 2% de Hidróxido de calcio, 3% de fibra de vidrio, 1% de estereato de calcio y 1% de sulfato de aluminio. 6.- Para la elaboración de adhesivos para piso cerámico o barro, la mezcla son %o de anhidrita, 10% de cemento blanco, 2% de alcohol polivinílico, 3% de celulósico, 25% de talco de marmolina y 40% de marmolina. 7.- La mezcla para block de caliza cargador es: Anhidrita 86.5%, cemento portland 12.0%, sulfato de potasio o cloruro de potasio 1.50%o esto conforma la parte cementante la cual es el 6.4 % de la mezcla total, el resto 93.6% de arena caliza #4 y el agua o vehículo es del 4.0%. (Esta ultima se evapora), comprimiendo esta mezcla en una prensa >100 kg/cm2 de compresión. 8.- Los blocks ligeros divisorios se elaboran con una mezcla de anhidrita con cargas síHcas o calizas y la aplicación de un activador de aluminio el cual al reaccionar con la anhidrita produce gas, lo que hace que el volumen de la mezcla aumente de una a dos veces, promotores de resistencia como bromuro de potasio o sulfato de potasio y de secado como cloruro de calcio son agregados según las características deseadas en el producto. 9.- Las diferencias cuantitativas de anhidrita, aditivos, cargas y agua para todas las formulaciones anteriores, se darán según el requerimiento específico de construcción deseado. *>

Claims (1)

1. R E I V I N D I C A C I O N E S Habiendo descrito la invención, considero como una novedad y por lo tanto reclamo como de mi propiedad lo contenido en las siguientes cláusulas: la.- Un procedimiento para elaborar conglomerantes a partir de sulfato de calcio, anhidrita tipo II de los del tipo que se utilizan en la industria de la construcción, estando en el presente caso la invención caracterizada por una primera etapa en la cual se neutralizará el ácido sulfúrico mediante el agregado de óxido de calcio (cal viva) o hidróxido de calcio (cal apagada) en un proceso seco de mezclado, mismo que se realiza por cualquier medio que puede ir desde un mezclado manual, hasta el uso de cualquier tipo de mezcladora apropiada, de esa manera el procedimiento se desarrolla conforme a la siguiente reacción: ácido sulfúrico + óxido de calcio > sulfato de calcio + agua > sulfato de calcio > 250 °C Una vez lograda la neutralización, el producto resultante se mezcla en proporciones controladas con activadores del cristal de anhidrita, promotores de resistencia, acelerantes de fraguado y protectores de interperie. 2a.- Un procedimiento para elaborar conglomerantes a partir de sulfato de n calcio, anhidrita tipo II, como ha quedado descrito en la cláusula anterior, caracterizado además porque terminada la fase anterior se procede a formular el conglomerante para el uso específico que vaya a tener en el momento en que se utilice para cualquiera de las fases en la industria de la construcción y para tal propósito se utilizarán aditivos entre los cuales resultan recomendables preferentemente los siguientes: cemento portland, sulfato de potasio, sulfato de sodio, sulfato de fierro, sulfato de aluminio y potasio, sulfato de zinc, cloruro de potasio, cloruro de aluminio, bromuro de potasio, cromato de potasio, óxido de manganeso y potasio, hidróxido de calcio, cloruro de calcio, sulfato de aluminio, y sulfato de amonio, asimismo, se agregarán aditivos tales como alcoholes polivinílicos o estereatos de calcio mismos que protegerán al producto contra la humedad y la abrasión.