RU2136621C1 - Сырьевая смесь для производства портландцементного клинкера - Google Patents
Сырьевая смесь для производства портландцементного клинкера Download PDFInfo
- Publication number
- RU2136621C1 RU2136621C1 RU98110863A RU98110863A RU2136621C1 RU 2136621 C1 RU2136621 C1 RU 2136621C1 RU 98110863 A RU98110863 A RU 98110863A RU 98110863 A RU98110863 A RU 98110863A RU 2136621 C1 RU2136621 C1 RU 2136621C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carboaluminate
- nepheline
- portland cement
- mineralizer
- complex
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/02—Portland cement
- C04B7/04—Portland cement using raw materials containing gypsum, i.e. processes of the Mueller-Kuehne type
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
- C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
- C04B14/045—Alkali-metal containing silicates, e.g. petalite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/02—Portland cement
- C04B7/06—Portland cement using alkaline raw materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
Сырьевая смесь относится к производству портандцементного клинкера из нефелиновых шламов при комплексной переработке нефелинов. Сырьевая смесь содержит, мас.%: нефелиновый шлам 34-53, известняк 34-60, корректирующие добавки 4-8, комплексный сульфатно-карбоалюминатный минерализатор, с соотношением сульфат кальция : карбоалюминат кальция 1:1-1,2, 2-5. Решаемая техническая задача: повышение стойкости футеровки, снижение расхода топлива и уменьшение пылегазовыбросов при производстве портландцемента. 1 табл.
Description
Изобретение относится к технологии портландцементного клинкера, в частности к производству портландцементного клинкера из нефелинового (белитового) шлама при комплексной переработке нефелинов.
Известны сырьевые смеси для производства клинкера из нефелинового шлама, включающие нефелиновый шлам и карбонатный компонент [1, 2, 3]. Составы сырьевых смесей, мас.%: 1) белитовый шлам 60-80, карбонатные породы 20-40; 2) нефелиновый шлам 5-59, карбонатный компонент 41-95.
Недостатком известных сырьевых смесей (аналогов) является их затрудненный обжиг, связанный с относительно низким содержанием жидкой фазы (минералов плавней). Затрудненный обжиг проявляется в плохой гранулируемости клинкера (образование очень мелких гранул клинкера и его "пыление"), недостаточно образуется обмазка (гарнисаж) в зоне спекания вращающейся печи, обжиг ведется при повышенной температуре, следствием чего является низкая стойкость футеровки и повышенный расход топлива.
Известна сырьевая смесь (прототип), включающая нефелиновый шлам, известняк и корректирующие добавки (4, стр. 36-50]. Состав сырьевой смеси, мас.%: известняк 45-55; нефелиновый шлам 40-50; боксит 4-6; огарки 1,5-3.
В прототипе за счет введения корректирующих добавок (боксита и огарков) достигается улучшение фазового состава клинкера (снижение силикатного модуля и повышение глиноземного модуля), вследствие чего стойкость футеровки по сравнению с аналогом несколько повышается, в среднем с 30 суток до 45 суток, что недостаточно. В принципе, основные недостатки аналогов в прототипе сохраняются (затрудненный обжиг, низкое содержание жидкой фазы, пыление, низкая стойкость футеровки и др.).
Целью настоящего изобретения является совершенствование процесса спекания клинкера, обеспечивающее лучшее формирование гранул клинкера (уменьшение пыления), образование обмазки (гарнисажа), повышение стойкости футеровки, снижение расхода топлива, упрощение управления процессом.
Поставленная цель достигается присутствием в сырьевой смеси комплексного минерализатора обжига: сульфо-карбоалюминатного минерализатора с соотношением сульфат кальция : карбоалюминат кальция = 1:1-2) при следующем содержании компонентов сырьевой смеси, мас.%:
нефелиновый шлам - 34-53
известняк - 34 -60
корректирующие добавки - 4-8
комплексный сульфо-карбоалюминатный минерализатор - 2,0-5,0
При обжиге предлагаемой сырьевой смеси происходит взаимодействие сульфатного и карбоалюминатного компонентов комплексного минерализатора с образованием низкоосновных сульфоалюминатов кальция. Основой такого взаимодействия является чрезвычайно высокая активность карбоалюминатного компонента 4CaO • Al2O3 • nCO2 • 11H2O (n=0,2-1,0) комплексного минерализатора с размером частиц 5-10 мкм, связанная с условиями его гидрохимического синтеза. Последующая реакция сульфалюминатов с сырьевой смесью приводит к появлению низкоплавких эвтектик и микрорасплавов, количество жидкой фазы при спекании увеличивается, что и является основой для улучшения условий жидкофазного спекания клинкера и достижения поставленных в изобретении целей.
нефелиновый шлам - 34-53
известняк - 34 -60
корректирующие добавки - 4-8
комплексный сульфо-карбоалюминатный минерализатор - 2,0-5,0
При обжиге предлагаемой сырьевой смеси происходит взаимодействие сульфатного и карбоалюминатного компонентов комплексного минерализатора с образованием низкоосновных сульфоалюминатов кальция. Основой такого взаимодействия является чрезвычайно высокая активность карбоалюминатного компонента 4CaO • Al2O3 • nCO2 • 11H2O (n=0,2-1,0) комплексного минерализатора с размером частиц 5-10 мкм, связанная с условиями его гидрохимического синтеза. Последующая реакция сульфалюминатов с сырьевой смесью приводит к появлению низкоплавких эвтектик и микрорасплавов, количество жидкой фазы при спекании увеличивается, что и является основой для улучшения условий жидкофазного спекания клинкера и достижения поставленных в изобретении целей.
Присутствие комплексного минерализатора в сырьевой смеси обеспечивается следующим образом:
- сульфатный компонент комплексного минерализатора в виде продукта, содержащего сульфат кальция, например, фосфогипса или природного гипса, вводится в состав сырьевой смеси при совместном размоле нефелинового шлама и известняка;
- карбоалюминатный компонент комплексного минерализатора вводится вместе с нефелиновым шламом как продукт специальной гидрохимической переработки нефелинового шлама при определенных технологических параметрах, обеспечивающих образование карбоалюминатного компонента.
- сульфатный компонент комплексного минерализатора в виде продукта, содержащего сульфат кальция, например, фосфогипса или природного гипса, вводится в состав сырьевой смеси при совместном размоле нефелинового шлама и известняка;
- карбоалюминатный компонент комплексного минерализатора вводится вместе с нефелиновым шламом как продукт специальной гидрохимической переработки нефелинового шлама при определенных технологических параметрах, обеспечивающих образование карбоалюминатного компонента.
Пример N 1.
Нефелиновый шлам, образовавшийся при выщелачивании спека, обрабатывают щелочно-алюминатным раствором с содержанием Na2Ok = 20 г/л; Al2O3 = 20 г/л; XO2 = 3 г/л; в течение 30 мин. Суспензию сгущают и промывают в системе противоточной промывки до остаточного содержания Na2O = 1,5% (в твердой фазе). Химический состав полученного продукта, в %: CaO = 58,0; SiO2 = 30,3; Al2O3 - 2,6; Na2O = 1,5; Fe2O3 = 2,5; п.п.п. = 3,2. Полученный продукт, представляющий собой нефелиновый шлам, модифицированный карбоалюминатным компонентом, размалывают совместно с известняком и сульфатным компонентом комплексного минерализатора (фосфогипсом) в соотношении, мас.%: нефелинового шлама 53,0, известняка 34,0, корректирующих добавок (боксита) 8,0 комплексного сульфатно-карбоалюминатного минерализатора 5,0.
Пример N 2
Нефелиновый шлам после выщелачивания обрабатывают щелочно-алюминатным раствором Na2O = 40 г/л; Al2O3 = 40 г/л; CO2 = 5,5 г/л в течение 30 мин. Суспензию сгущают и промывают до остаточного содержания в твердой фазе Na2O = 2,0%. Химический состав полученного продукта, мас.%: CaO 56,9; SiO2 31,5; Al2O3 3,2; Na2O 1,8; Fe2O3 2,8; п.п.п. = 2,6. Полученный продукт (модифицированный карбоалюминатом нефелиновый шлам) размалывают совместно с известняком и фосфогипсом при обеспечении соотношения: известняка 42,0%, нефелинового шлама 48%, комплексного минерализатора 4%, корректирующих добавок 6%.
Нефелиновый шлам после выщелачивания обрабатывают щелочно-алюминатным раствором Na2O = 40 г/л; Al2O3 = 40 г/л; CO2 = 5,5 г/л в течение 30 мин. Суспензию сгущают и промывают до остаточного содержания в твердой фазе Na2O = 2,0%. Химический состав полученного продукта, мас.%: CaO 56,9; SiO2 31,5; Al2O3 3,2; Na2O 1,8; Fe2O3 2,8; п.п.п. = 2,6. Полученный продукт (модифицированный карбоалюминатом нефелиновый шлам) размалывают совместно с известняком и фосфогипсом при обеспечении соотношения: известняка 42,0%, нефелинового шлама 48%, комплексного минерализатора 4%, корректирующих добавок 6%.
Пример N 3
Пример N 3 аналогичен примеру N 2: состав щелочно-алюминатного раствора: Na2O 48 г/л; Al2O3 48 г/л; CO2 7 г/л, состав полученного продукта, мас.%: CaO 58,1; SiO2 29,9; Al2O3 3,5; Na2O 2,1, п.п.п. = 2,8. Соотношения компонентов приведены в таблице.
Пример N 3 аналогичен примеру N 2: состав щелочно-алюминатного раствора: Na2O 48 г/л; Al2O3 48 г/л; CO2 7 г/л, состав полученного продукта, мас.%: CaO 58,1; SiO2 29,9; Al2O3 3,5; Na2O 2,1, п.п.п. = 2,8. Соотношения компонентов приведены в таблице.
Пример N 4
Синтезированный заранее из щелочеалюминатного раствора карбоалюмината кальция состава, мас.%: CaO 42,5; Al2O3 17,2; CO2 6,2: H2O 33,3 размалывается совместно с известняком нефелиновым шламом из шламоотвала (CaO 57,1; SiO2 28,0; Al2O3 2,3; Na2O 1,4, п.п.п. = 3,9) и фосфогипсом в соотношениях, приведенных в таблице.
Синтезированный заранее из щелочеалюминатного раствора карбоалюмината кальция состава, мас.%: CaO 42,5; Al2O3 17,2; CO2 6,2: H2O 33,3 размалывается совместно с известняком нефелиновым шламом из шламоотвала (CaO 57,1; SiO2 28,0; Al2O3 2,3; Na2O 1,4, п.п.п. = 3,9) и фосфогипсом в соотношениях, приведенных в таблице.
Пример N 5
То же, что пример 1, но добавка сульфатно-карбоалюминатного минерализатора 6%.
То же, что пример 1, но добавка сульфатно-карбоалюминатного минерализатора 6%.
Пример N 6
То же, что пример 4, но добавка сульфатно-карбоалюминатного минерализатора 1%.
То же, что пример 4, но добавка сульфатно-карбоалюминатного минерализатора 1%.
Результаты обжига сырьевых смесей предлагаемых составов приведены в таблице.
Осуществление заявленного способа позволит достигнуть следующих положительных результатов:
Технический эффект -
1) повышение стойкости футеровки в 4 раза и более (с 45 суток до 180 и более);
2) снижение расхода топлива на 1%.
Технический эффект -
1) повышение стойкости футеровки в 4 раза и более (с 45 суток до 180 и более);
2) снижение расхода топлива на 1%.
Экологический эффект - уменьшение пылегазовыбросов. Экономический эффект - 500 тыс. долл. США в год.
Предлагаемая сырьевая смесь прошла крупные промышленные испытания в ОАО "Пикалевское объединение "Глинозем", ожидаемые результаты полностью подтвердились.
1. Авторское свидетельство СССР, 301057, C 04 B, 1968.
2. Авторское свидетельство СССР, 303855, C 04 B, 1968.
3. Авторское свидетельство СССР, 808412, C 04 B, 1976.
4. Шморгуненко Н. С., Корнеев В.И. Комплексная переработка и использование отвальных шлаков глиноземного производства., М., 1982, с. 36 - 50.
Claims (1)
- Сырьевая смесь для производства портландцементного клинкера при комплексной переработке нефелинов, включающая нефелиновый шлам, известняк и корректирующие добавки, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит комплексный сульфатно-карбоалюминатный минерализатор с соотношением сульфат кальция/карбоалюминат кальция 1 : 1 - 1,2 при следующем содержании компонентов, мас.%:
Нефелиновый шлам - 34 - 53
Известняк - 34 - 60
Корректирующие добавки - 4 - 8
Комплексный сульфатно-карбоалюминатный минерализатор - 2 - 5
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98110863A RU2136621C1 (ru) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | Сырьевая смесь для производства портландцементного клинкера |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98110863A RU2136621C1 (ru) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | Сырьевая смесь для производства портландцементного клинкера |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2136621C1 true RU2136621C1 (ru) | 1999-09-10 |
Family
ID=20206965
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98110863A RU2136621C1 (ru) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | Сырьевая смесь для производства портландцементного клинкера |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2136621C1 (ru) |
-
1998
- 1998-05-29 RU RU98110863A patent/RU2136621C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Сычев М.М. и др. Комплексная переработка нефелинового шлама. - М.: Металлургия, 1974, с.51 - 97. * |
Шморгуненко Н.С., Корнеев В.И. Комплексная переработка и использование отвальных шламов глиноземного производства. - М.: Металлургия, 1982, с.36 - 50. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11731906B2 (en) | Synthetic pozzolans | |
US4600438A (en) | Co-production of cementitious products | |
US3920795A (en) | Stabilization of sludge slurries | |
US4508573A (en) | Co-production of cementitious products | |
EP0640062A1 (en) | CEMENT COMPOSITION. | |
CN104788032A (zh) | 一种贝利特水泥及其制备方法 | |
CN104496223A (zh) | 一种钡渣解毒方法 | |
KR890004634B1 (ko) | 수경성 시멘트의 제조방법 | |
CN107473613B (zh) | 一种利用工业固态废弃物生产的水泥及其制备方法 | |
CN102838308B (zh) | 一种膨胀熟料、膨胀剂及其制备方法 | |
US5851282A (en) | Portland cement clinker and use thereof | |
CN113060953B (zh) | 一种煤矸石高活性新材料的制备方法 | |
US2242258A (en) | Manufacture of cement and alkali metal aluminate | |
CN102936121A (zh) | 一种矿山井巷充填用复合物料 | |
RU2136621C1 (ru) | Сырьевая смесь для производства портландцементного клинкера | |
EP4155279A1 (en) | Method for manufacturing supplementary cementitious material | |
Gadayev et al. | By-product materials in cement clinker manufacturing | |
JPS5927734B2 (ja) | セメントの製造方法 | |
CN1229404A (zh) | 硫酸盐水泥或硫酸盐水泥集料的制造方法 | |
CN109399976A (zh) | 一种道路基层用固硫灰渣缓凝微膨胀水泥及其制备方法 | |
CN1258640A (zh) | 石膏法生产硫酸钾并联产水泥的工艺方法 | |
US4130441A (en) | Cement and process for producing same | |
CN1039235A (zh) | 新型砌筑水泥 | |
RU2215703C1 (ru) | Сырьевая смесь для производства портландцементного клинкера | |
CN101948258A (zh) | 含铝酸盐矿物的通用硅酸盐水泥改性剂及其应用方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090530 |