RU2148560C1

RU2148560C1 - Method of preparing binder agent from opal-crystobalite rock

Info

Publication number: RU2148560C1
Application number: RU98108297/03A
Authority: RU
Inventors: А.Г. Креков; А.А. Данилов; Б.С. Оборин; М.Г. Видуецкий; В.П. Щелкунов
Original assignee: ОАО "Уралэнергоцветмет"
Priority date: 1998-05-12
Filing date: 1998-05-12
Publication date: 2000-05-10

Abstract

FIELD: manufacture of building materials. SUBSTANCE: invention, in particular, relates to production of cementless rapidly hardening binders of opal-crystobalite rock (opoka, diatomite, tripolite, etc.) fit for heat- insulation materials. For that, opal-crystobalite rock is subjected to wet breakage in neutral medium at temperature high enough for leaching of amorphous silicon oxide followed by adding 2-15 % alkali solution. EFFECT: improved quality of binder due to higher content of colloidal particles therein and reduced power consumption. 2 cl, 1 tbl, 8 ex

Description

Изобретение относится к области производства строительных материалов, а более конкретно к производству бесцементных быстротвердеющих вяжущих из опал-кристобалитовой породы (опока, диатомит, трепел и т.д.) для получения теплоизоляционных материалов. The invention relates to the field of production of building materials, and more specifically to the production of cementless quick-hardening binders from opal-cristobalite rock (flask, diatomite, tripoli, etc.) to obtain heat-insulating materials.

Известен способ безобжигового производства строительных материалов на основе кремнеземистых вяжущих суспензий (КВС). Такие суспензии представляют собой высококонцентрированные гидродисперсии кремнезема, которые получают диспергированием природных кварцевых песков и они не содержат аморфного оксида кремния (см. Пивинский Ю.Е. и др. Основные принципы получения высококонцентрированных суспензий кварцевого песка, ж. Огнеупоры, N 3, 1979 г.). A known method of non-fired production of building materials based on siliceous cementitious suspensions (FAC). Such suspensions are highly concentrated hydrodispersions of silica, which are obtained by dispersing natural quartz sands and they do not contain amorphous silica (see Pivinsky Yu.E. et al. Basic principles for the preparation of highly concentrated suspensions of quartz sand, J. Refractories, N 3, 1979. )

Наиболее близким по технической сущности является способ получения вяжущего из опал-кристобалита 30-40 мас.%, состоящего из аморфного кремнезема, который измельчают совместным помолом с известь-кипелькой, с последующей обработкой в автоклаве (см. п. N 2023696 C 04 B 7/34). The closest in technical essence is the method of obtaining a binder of opal-cristobalite 30-40 wt.%, Consisting of amorphous silica, which is crushed by co-grinding with lime-boiling water, followed by autoclaving (see paragraph N 2023696 C 04 B 7 / 34).

Недостатком известного способа является недостаточное качество вяжущего за счет небольшого содержания коллоидных частиц в растворе, а также высокая энергоемкость его получения. The disadvantage of this method is the insufficient quality of the binder due to the low content of colloidal particles in the solution, as well as the high energy intensity of its production.

Техническая задача, на решение которой направлено изобретение, - повышение качества вяжущего за счет более высокого содержания коллоидных частиц в нем и снижение энергоемкости при его получении. The technical problem to which the invention is directed is improving the quality of the binder due to the higher content of colloidal particles in it and reducing the energy intensity upon receipt.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в известном способе получения вяжущего из опал-кристобалитовой породы, включающем измельчение и выщелачивание, измельчение пород осуществляют мокрым помолом в жидкой нейтральной среде при температуре, достаточной для выщелачивания аморфного оксида кремния с последующей стабилизацией среды щелочью. The stated technical problem is achieved by the fact that in the known method for producing a binder from opal-cristobalite rock, including grinding and leaching, grinding the rocks is carried out by wet grinding in a liquid neutral medium at a temperature sufficient to leach amorphous silicon oxide with subsequent stabilization of the medium with alkali.

Кроме того, концентрацию щелочи берут в пределах 2-15 мас.%. In addition, the alkali concentration is taken in the range of 2-15 wt.%.

Мокрый помол может осуществляться в периодических или постоянно работающих шаровых мельницах. Wet grinding can be carried out in batch or continuous ball mills.

В качестве жидкой нейтральной среды может быть использована вода, органические водные дисперсии из водорастворимых полимеров и др. Water, organic water dispersions from water-soluble polymers, etc. can be used as a liquid neutral medium.

Температуру для выщелачивания аморфного оксида кремния выбирают обычно в пределах 65-80^oC.The temperature for leaching amorphous silicon oxide is usually chosen in the range of 65-80 ^o C.

Последующая стабилизация жидкой среды достигается за счет добавления щелочи, как было указано выше, концентрацией 2-15 мас.%. Это позволяет стабилизировать раствор жидкой среды по температуре, а следовательно, повысить выщелачивание оксида кремния. Subsequent stabilization of the liquid medium is achieved by adding alkali, as indicated above, with a concentration of 2-15 wt.%. This allows you to stabilize the solution of the liquid medium in temperature, and therefore, increase the leaching of silicon oxide.

Предлагаемый способ осуществляли в промышленных условиях на опытном участке АО Уралэнергоцветмет. The proposed method was carried out under industrial conditions at the experimental site of JSC Uralenergotsvetmet.

Пример 1. Брали опал-кристобалитовую породу крупностью 2-0 мм, засыпали ее в шаровую мельницу, добавляли воду температурой +70^oC и производили помол. Одновременно при помоле породы происходит процесс выщелачивания аморфного оксида кремния. Для стабилизации раствора добавляли щелочной компонент (каустик) концентрацией 1,5 мас. % от массы опал-кристобалитовой породы. Продолжительность измельчения - 90 мин обеспечивает необходимый намол коллоидных частиц, обеспечивающих вяжущие свойства и образование мелкодисперсной твердой составляющей вяжущего.Example 1. They took an opal-cristobalite rock with a particle size of 2-0 mm, poured it into a ball mill, added water at a temperature of +70 ^o C and made grinding. At the same time, during the grinding of the rock, the leaching of amorphous silicon oxide occurs. To stabilize the solution, an alkaline component (caustic) with a concentration of 1.5 wt. % by weight of opal-cristobalite rock. The grinding time of 90 min provides the necessary grinding of colloidal particles, providing astringent properties and the formation of a finely divided solid binder component.

Примеры других приведенных опытов (1-7) обобщены и сведены в таблицу 1. Examples of other experiments given (1-7) are summarized and summarized in table 1.

Из таблицы 1 видно, что оптимальными параметрами процесса является концентрация каустика в пределах 2-15 мас.% от массы опал-кристобалитовой породы при температуре +70^oC и времени - 90 мин.From table 1 it is seen that the optimal process parameters are the concentration of caustic in the range of 2-15 wt.% By weight of opal-cristobalite rock at a temperature of +70 ^o C and time - 90 minutes

При концентрации ниже 2 мас.% содержание твердого повышенное и это обстоятельство не позволяет осуществить полное выщелачивание аморфного оксида кремнезема, а при концентрации выше 15 мас.% процесс помола затруднен ввиду высокой вязкости пульпы. At a concentration below 2 wt.%, The solids content is increased and this circumstance does not allow complete leaching of amorphous silica, and at a concentration above 15 wt.%, The grinding process is difficult due to the high viscosity of the pulp.

Полученное предлагаемым способом вяжущее было применено для изготовления теплоизоляционного материала из каолиновой ваты, минеральной ваты и др. Результаты испытаний теплоизоляционного материала показали хорошие теплоизоляционные свойства. The binder obtained by the proposed method was used for the manufacture of heat-insulating material from kaolin wool, mineral wool, etc. The test results of the heat-insulating material showed good thermal insulation properties.

Claims

1. A method of producing a binder from opal-cristobalite rock, including grinding and leaching, characterized in that the grinding of the rock is carried out by wet grinding in a liquid neutral medium at a temperature sufficient to leach amorphous silicon oxide, followed by the introduction of alkali to stabilize the process.

2. The method of producing a binder according to claim 1, characterized in that the alkali is selected with a concentration in the range of 2-15 wt.% By weight of opal-cristobalite rock.