RU1791412C

RU1791412C - Method of additive production for binder

Info

Publication number: RU1791412C
Application number: SU914914274A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Иванович Терновой; Николай Евгеньевич Соболев; Галина Анатольевна Терновая
Original assignee: Научно-Производственная Организация Внедрения Перспективных Разработок "Инновация"
Priority date: 1991-02-25
Filing date: 1991-02-25
Publication date: 1993-01-30

Abstract

Использование: производство строительных материалов. Сущность: способ получени добавки к в жущим включает обработку 60-90 мас.% алюмосодержащего ком . - - 2 : . ; . понента, 10-40 мас.% щелочного отхода производства технической соды с последующей обработкой раствором серной кислоты при 70-100&deg;С и выдержкой в течение 1-1,5 ч, причем щелочной отход производства технической соды содержит, мас.%: гид- роксид натри 12-18, гидроксид кальци 16-18, карбонат кальци 20-25, сульфат натри 20-25, вода остальное, а в качестве алюмосодержащего компонента используют отход производства корунда, содержащий , мае.ч: углерод 1,5-3 мас.%, оксид алюмини - остальное или отход производства силумина, содержащий, мас.%: двуокись кремни 21-28, оксид алюмини 52-60, оксид железа 0,5-0,6, двуокись титана 0,3-0,4, оксид кальци 0,4-0,6, углерод - остальное, Портландцементы с использованием данной добавки характеризуютс прочностью через 3 суток - 229-249 МПа, через 28 суток - 517-562 МПа. 3 з.п( ф-лы, 1 табл.Usage: production of building materials. Essence: a method of producing an additive to binders comprises treating 60-90 wt.% Aluminum-containing lump. - - 2:. ; . ponent, 10-40 wt.% alkaline waste from the production of technical soda, followed by treatment with a solution of sulfuric acid at 70-100 ° C and holding for 1-1.5 hours, and alkaline waste from the production of technical soda contains, wt.%: sodium hydroxide 12-18, calcium hydroxide 16-18, calcium carbonate 20-25, sodium sulfate 20-25, the rest water, and corundum production waste containing, by weight, carbon: 1.5- 3 wt.%, Alumina - the rest or a waste product of silumin production, containing, wt.%: Silicon dioxide 21-28, alumina 52-60, iron oxide 0.5-0.6, titanium dioxide 0.3-0.4, calcium oxide 0.4-0.6, carbon - the rest, Portland cement using this additive are characterized strength after 3 days - 229-249 MPa, after 28 days - 517-562 MPa. 3 s.p. (f-ly, 1 tab.

Description

Изобретение относитс к области производства строительных материалов, в частности , к производству гидратационных щелочноземельных в жущих, преимущественно портландцементов.The invention relates to the field of production of building materials, in particular, to the production of hydration alkaline earth in cement, mainly Portland cement.

Известен способ получени добавки к в жущим путем перемешивани алюмосодержащего компонента - каолина с сернокислым железом в соотношении 2:1 с последующим нагревом до 250-300°С.A known method for producing an additive to an astringent by mixing an aluminum-containing component - kaolin with iron sulfate in a ratio of 2: 1, followed by heating to 250-300 ° C.

Его недостатками вл ютс : ограниченна активность добавки и в результате низка прочность получаемого портландцемента , высока себестоимость добавки.Its disadvantages are: the limited activity of the additive and, as a result, the low strength of the resulting Portland cement, the high cost of the additive.

Недостаточна активность добавки обуславливает низкую способность схватывани и твердени портландцемента, что снижает его прочность..The lack of activity of the additive causes a low ability to set and harden Portland cement, which reduces its strength ..

Кроме того, способ получени добавки включает нагрев смеси до 250-300°С. При такой температуру повышаетс агрессивность и токсичность сернокислого железа, что затрудн ет его транспортировку и создает ухудшение экологической обстановки . . : In addition, the method for producing the additive comprises heating the mixture to 250-300 ° C. At this temperature, the aggressiveness and toxicity of iron sulfate increases, which makes it difficult to transport and creates a deterioration of the environmental situation. . :

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению вл етс способ получени добавки к в жущим путем обработки алюмосодержащего компонента - каолина раствором серной кислоты приThe closest in technical essence and the achieved result to the proposed technical solution is a method for producing an additive to a binder by treating an aluminum-containing component - kaolin with a solution of sulfuric acid at

33

SWSW

7Q-100°C и выдержки при этой температуре в течение 0,5-0,75 ч.7Q-100 ° C and holding at this temperature for 0.5-0.75 hours

Причем перед обработкой каолина раствором 30%-ной серной кислоты провод т нагрев до 600-750°С.Moreover, before processing kaolin with a solution of 30% sulfuric acid, heating is carried out to 600-750 ° C.

К недостаткам этого способа относитс : низка активность добавки; большие топливно-энергетические затраты на нагрев до 600-750°С, что удорожает производство добавки , повышает ее себестоимость.The disadvantages of this method include: low additive activity; high fuel and energy costs for heating to 600-750 ° C, which increases the cost of production of the additive, increases its cost.

Кроме того, качество в жущих, особенно портландцементов, полученных с использованием известной добавки, вл етс неудовлетворительным. Они имеют низкую скорость схватывани и твердени , недостаточную прочность в ранние сроки твердени .. .In addition, the quality of the binders, especially Portland cement, obtained using a known additive, is unsatisfactory. They have a low setting and hardening speed, insufficient strength in the early stages of hardening ...

Цель изобретени - повышение активности добавки при одновременном снижении ее себестоимости за счет уменьшени топливно-энергетических затрат на ее производство и применение более дешевых компонентов. .The purpose of the invention is to increase the activity of the additive while reducing its cost by reducing the fuel and energy costs of its production and the use of cheaper components. .

Поставленна цель достигаетс тем, что в известном способе получени добавок к в жущим, в частности, к портландцемен- там, путем обработки алюмосодержащего компонента раствором серной кислоты при 70-100°С с последующей выдержкой при этой температуре, 60-90 мас.% алюмосодержащего компонента предварительно обрабатывают 10-40 мае, % щелочного отхода производства технической соды.This goal is achieved by the fact that in the known method of producing additives to binders, in particular Portland cement, by treating the aluminum-containing component with a solution of sulfuric acid at 70-100 ° C, followed by exposure at this temperature, 60-90 wt.% Aluminum-containing the component is pre-treated on May 10-40,% of alkaline waste from the production of technical soda.

Выдержку при 70-100°С с раствором серной кислоты осуществл ют в течение 1- 1,5ч;Exposure at 70-100 ° C with a solution of sulfuric acid was carried out for 1-1.5 hours;

Щелочной отход производства технической соды содержит, мас.%:Alkaline waste production of technical soda contains, wt.%:

Гидроксид натри 12-18 Гидроксид кальци 16-13 Карбонат кальци 20-25 Сульфат натри 20-25 Вода Остальное В качестве .алюмосодержащего компонента может быть использован отход производства силумина, содержащий, мас.%: Двуокись кремни 21-28 Оксид алюмини 52-60 Оксид железа 0,5-0,6 Двуокись титана 0,3-0,4 Оксид кальци 0,4-0,6 Углерод . Остальное Кроме того, в качестве алюмосодержа щего компонента может.быть использован отход производства корундов, содержащий, мас.%:Sodium hydroxide 12-18 Calcium hydroxide 16-13 Calcium carbonate 20-25 Sodium sulfate 20-25 Water Else. Silumin production waste containing, wt.%: Silica 21-28 Alumina 52-60 can be used as an aluminum-containing component Iron oxide 0.5-0.6 Titanium dioxide 0.3-0.4 Calcium oxide 0.4-0.6 Carbon. The rest In addition, a corundum production waste containing, wt.%: Can be used as an aluminum-containing component.

.Углерод1,5-3 Оксид алюмини Остальное Дополнительна обработка алюмосодержащего компонента щелочным отходом.Carbon 1.5-3 Alumina Else Additional treatment of the aluminum-containing component with alkaline waste

производства технической соды приводит к переводу соединений алюмини , содержащихс в алюмосодержащем компоненте, в гидратные формы алюмини .the production of technical soda leads to the conversion of aluminum compounds contained in the aluminum-containing component into hydrated forms of aluminum.

Последующа сульфзтизаци полученного продукта обеспечивает получение повышенного содержани в добавке сернокислого алюмини и остатка непрореагировавшего алюмосиликатного компо0 нента.Subsequent sulphization of the obtained product provides an increased content of aluminum sulphate and the remainder of the unreacted aluminosilicate component in the additive.

Повышенное содержание в добавке сернокислого алюмини обуславливает повышение активности добавки, что подтверждаетс экспериментально повышениемThe increased content in the additive of aluminum sulfate causes an increase in the activity of the additive, which is confirmed experimentally by an increase

5 прочностных свойств портландцемента, в который она была введена.5 strength properties of Portland cement in which it was introduced.

Предлагаемый способ получени добавки обеспечивает существенное снижение ее себестоимости, так как в нём используютс The proposed method for producing additives provides a significant reduction in its cost, since it is used

0 дешевое сырье - отходы промышленного производства. Кроме того, в нем исключаетс высокотемпературный нагрев, что обеспечивает снижение себестоимости добавки за счет снижени энергоемкости способа.0 cheap raw materials - industrial waste. In addition, it excludes high temperature heating, which reduces the cost of the additive by reducing the energy intensity of the method.

5Пример. Алюмосодержащий компонент сначала обрабатывали щелочным отходом производства технической соды, а затем раствором серной кислоты. При дози- ровании отхода серной кислоты учитывали5 Example. The aluminum-containing component was first treated with alkaline waste from the production of technical soda, and then with a solution of sulfuric acid. When dosing the sulfuric acid waste,

0 влажность исходных продуктов, а также требовани техники безопасности. Процесс перемешивани осуществл ли в лопастном смесителе с регулируемым режимом термообработки при 70-100°С. Врем перемеши5 вани составл ло 35-45 мин.0 humidity of the starting products, as well as safety requirements. The mixing process was carried out in a paddle mixer with an adjustable heat treatment at 70-100 ° C. The stirring time was 35-45 minutes.

В ходе испытаний по известным методикам определ лс фракционный состав отходов , усвоение рассевом на ситах остаточной серной кислоты при вызреванииDuring tests using known methods, the fractional composition of waste was determined, assimilation by sieving of residual sulfuric acid on sieves during aging

0 готового продукта.0 finished product.

В качестве алюмосодержащего компо- нента примен ли: каолин; отходы производства силумина, отходы производства корунда.As an aluminum-containing component, the following were used: kaolin; Silumin production waste, corundum production waste.

5 В таблице приведены сравнительные данные исследований свойств портландцементов , в которые введены добавки, полученные предлагаемым способом с разными алюмосодержащими компонента0 ми. Анализ полученных данных показывает, что оптимальным вл етс предварительна обработка алюмосодержащего компонента отходом производства технической соды.в соотношении 60 мае,% - 40 мас.%,5 The table shows comparative data on studies of the properties of Portland cement, in which additives obtained by the proposed method with different aluminum-containing components are added. An analysis of the data obtained shows that the pretreatment of the aluminum-containing component with the waste from the production of technical soda is optimal. In the ratio of May 60,% - 40 wt.%,

5 75 мас.% и-25 мас.%, 90 мас.% - 10 мас.% соответственно, так как при эточм достигаетс максимальна активность добавки, что подтверждаетс повышением прочностных свойств портландцементов, в которые ока вводилась.5 75 wt.% And-25 wt.%, 90 wt.% - 10 wt.%, Respectively, since at the same time the maximum activity of the additive is achieved, which is confirmed by an increase in the strength properties of Portland cement, into which the eye was introduced.

Предварительна же обработка элюмо- содержащего компонента отходом производства технической соды в,,соотношении 50 к 50, 95 и 5 мас,% не обеспечивает необходимое повышение активности добавки, что подтверждает полученные низкие прочностные показатели портландцемента как на третьи, так и на 28 сутки твердени .Pretreatment of the eumo-containing component with technical soda waste in a ratio of 50 to 50, 95 and 5 wt.% Does not provide the necessary increase in the activity of the additive, which confirms the obtained low strength characteristics of Portland cement on both the third and 28 days of hardening.

Использование предлагаемого способа получени добавки дает возможность обес- лечить р д преимуществ, таких как снижение себестоимости получаемого цемента за счет снижени энергетических затрат и снижени себестоимости добавки; расширение сырьевой базы за счет утилизации промыш- ленных отходов; улучшение качества получаемого портландцемента за счет повышени активности используемой добавки; улучшение активности используемой добавки; улучшение экологических условий производства добавки.The use of the proposed method for producing an additive makes it possible to provide a number of advantages, such as reducing the cost of producing cement by reducing energy costs and reducing the cost of the additive; expansion of the raw material base through the disposal of industrial waste; improving the quality of the resulting Portland cement by increasing the activity of the additive used; improving the activity of the additive used; improving the environmental conditions for the production of additives.

Формул а изобретени 1. Способ получени добавки к в жущим путем обработки алюмосодержащего компонента раствором серной кислоты при 70-100°С с последующей выдержкой, о т - л и ч а ючц-и и с тем, что, с целью повышени активности добавки при одновременном снижении ее себестоимости, 60- 90 мас,% алюмосодержащего компонента обрабатывают 10-40 мае. % щелочного отхода производства технической соды, а выдержку осуществл ют в течение 1-1,5 ч.Formula a of the invention 1. A method of producing an additive to a binder by treating an aluminum-containing component with a solution of sulfuric acid at 70-100 ° C, followed by soaking, for example, to increase the activity of the additive when while reducing its cost, 60-90 wt.% aluminum component is treated on May 10-40. % alkaline waste production of technical soda, and exposure is carried out for 1-1.5 hours

2. Способ поп, 1,отличающийс тем, что щелочной отход производства технической соды содержит, мас.% Гидроксид натри 12-18 Гидроксид кальци 16-18 Карбонат кальци 20-25 Сульфат натри 20-25 Вода Остальное2. The method of pop, 1, characterized in that the alkaline waste from the production of technical soda contains, wt.% Sodium hydroxide 12-18 Calcium hydroxide 16-18 Calcium carbonate 20-25 Sodium sulfate 20-25 Water Else

3. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щи и с тем, что в качестве алюмосодержащего компонента используют отход производства корунда , содержащий, мас.%:3. The method according to p. 1, with the inclusion and with the fact that as an aluminum-containing component, corundum production waste is used, containing, wt.%:

Углерод1,5-3 Оксид алюмини ОстальноеCarbon 1.5-3 Alumina Else

4. Способ по п. 1, отл и ч а ю щи И с тем, что в качестве алюмосодержащего компонента используют отход производства силумина , содержащий, мас.%:4. The method according to p. 1, exc., And with the fact that as an aluminum-containing component use the production of silumin, containing, wt.%:

Двуокись кремни Оксид .кремни Оксид железа Двуокись титана Оксид кальци УглеродSilicon dioxide Oxide. Silicon oxide Iron oxide Titanium dioxide Calcium oxide Carbon

21-2821-28

52-6052-60

0,5-0,60.5-0.6

0,3-0,40.3-0.4

0,4-0,60.4-0.6

ОстальноеRest