RU2431622C1 - Method to produce binder - Google Patents

Method to produce binder Download PDF

Info

Publication number
RU2431622C1
RU2431622C1 RU2010114427/03A RU2010114427A RU2431622C1 RU 2431622 C1 RU2431622 C1 RU 2431622C1 RU 2010114427/03 A RU2010114427/03 A RU 2010114427/03A RU 2010114427 A RU2010114427 A RU 2010114427A RU 2431622 C1 RU2431622 C1 RU 2431622C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solution
raw materials
aqueous solution
binder
calcium
Prior art date
Application number
RU2010114427/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Сергеевич Саркисов (RU)
Александр Сергеевич Саркисов
Юрий Сергеевич Саркисов (RU)
Юрий Сергеевич Саркисов
Андрей Александрович Саркисов (RU)
Андрей Александрович Саркисов
Валентина Александровна Саркисова (RU)
Валентина Александровна Саркисова
Сергей Юрьевич Саркисов (RU)
Сергей Юрьевич Саркисов
Дмитрий Юрьевич Саркисов (RU)
Дмитрий Юрьевич Саркисов
Анна Юрьевна Саркисова (RU)
Анна Юрьевна Саркисова
Наталья Григорьевна Давыдова (RU)
Наталья Григорьевна Давыдова
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный архитектурно-строительный университет" (ГОУВПО "ТГАСУ")
Юрий Сергеевич Саркисов
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный архитектурно-строительный университет" (ГОУВПО "ТГАСУ"), Юрий Сергеевич Саркисов filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный архитектурно-строительный университет" (ГОУВПО "ТГАСУ")
Priority to RU2010114427/03A priority Critical patent/RU2431622C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2431622C1 publication Critical patent/RU2431622C1/en

Links

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: in method to produce a binder, including grinding of calcium-containing and silicon-containing source raw materials, their submersion into baths with liquids and thorough mixing with liquid to make homogeneous sludge, correction of raw mixture to the specified chemical composition, drying of the binder and its grinding into thin powder, a liquid used for mixing is an acid solution with hydrogen index pH of not more than 3, and an alkaline solution with hydrogen index pH of at least 9, after grinding a part of calcium-containing source raw materials and a part of silicon-containing source raw materials are submerged separately into baths with acid solution, and other parts of calcium-containing and silicon-containing source raw materials are submerged separately into baths with alkaline solution, and after mixing the content of the baths is soaked for at least 6 hours, after soaking in acid and alkaline solutions the produced raw mixtures are mixed together to make a homogeneous mass in amounts that provide medium pH of at least 7.5, then the produced mass is dried and ground.
EFFECT: reduction of power inputs due to elimination of baking and expansion of application area.
7 cl

Description

Изобретение относится к производству вяжущих строительных материалов, а более конкретно к способам получения бесклинкерного, безобжигового, близкого по свойствам к портландцементу, вяжущего - аналога и заменителя цемента, способного образовывать цементный камень при затворении его водой и служить в качестве связующего при приготовлении бетонных, растворных, сухих строительных смесей и других видов цементных систем.The invention relates to the production of binders for building materials, and more specifically to methods for producing clinker-free, non-fired, similar in properties to Portland cement, binder - an analogue and a substitute for cement, capable of forming a cement stone when mixed with water and serve as a binder in the preparation of concrete, mortar, dry building mixtures and other types of cement systems.

Из уровня развития техники известен способ получения бесклинкерного шлакового цемента (Http:www.cement-online.ru/Article 472.20.htme Технологии производства бесклинкерного цемента. Опубл. 29.05.08). Способ направлен на получение цемента из металлургических шлаков и других производственных отходов и включает такие стадии производства, как плавление сырья для получения шлака, охлаждение расплава и его грануляцию, помол цемента. В сравнении с традиционными способами получения цемента бесклинкерный способ получения шлакового цемента более прост, экономичнее, дешевле. Однако для получения шлака необходим нагрев плавильной печи до температуры около 1450°С, то есть требуются высокие энергозатраты. Известный бесклинкерный способ имеет также ограничение в отношении исходного сырья (в основном используются металлургические шлаки). В ряде случаев металлургические шлаковые отходы представляют собой опасные в экологическом отношении вещества и требуют при их переработке специальных мер предосторожности.From the level of technological development there is a known method for producing clinker-free slag cement (Http: www.cement-online.ru/Article 472.20.htme Technology for the production of clinker-free cement. Publ. 29.05.08). The method is aimed at obtaining cement from metallurgical slag and other industrial wastes and includes such stages of production as melting of raw materials to produce slag, cooling the melt and its granulation, grinding cement. Compared to traditional methods for producing cement, the clinkerless method for producing slag cement is simpler, more economical, and cheaper. However, to obtain slag, it is necessary to heat the melting furnace to a temperature of about 1450 ° C, that is, high energy costs are required. The known clinkerless method also has a limitation with respect to the feedstock (metallurgical slags are mainly used). In some cases, metallurgical slag waste is an environmentally hazardous substance and requires special precautions when processing it.

Среди строительных вяжущих наиболее распространенными являются цемент и его разновидности, полученные традиционными способами, включающими стадии получения клинкера и его размола (совместно с добавками) в тонкий порошок. Основным сырьем для получения портландцемента являются известковые (известняк, доломит) породы и глина (глинистые сланцы) или мергель (см., например, Пащенко А.А., Сербии В.П., Старчевская Б.А. Вяжущие материалы. Вища школа. - 1975 - 444 с., Комар А.Г. и др. Технология производства строительных материалов. - М.: Высш. шк. - 1990 - 446 с.).Among the construction binders, the most common are cement and its varieties obtained by traditional methods, including the stages of obtaining clinker and its grinding (together with additives) into a fine powder. The main raw materials for the production of Portland cement are calcareous (limestone, dolomite) rocks and clay (shale) or marl (see, for example, Pashchenko A.A., Serbia V.P., Starchevskaya B.A. Cementing materials. Food school. - 1975 - 444 pp., Komar A.G. et al. Technology for the production of building materials. - M .: Higher school. - 1990 - 446 pp.).

Различают в основном три основных способа получения портландцемента: мокрый, сухой и комбинированный. Сухой способ производства цемента включает дробление исходного сырья, его смешивание, измельчение, сушку и обжиг полученной шихты во вращающейся печи при температуре 1400°С. Полученный после обжига исходного сырья клинкер измельчают с добавками или без них в порошок (цемент) (см., например, Волженский А.В., Буров Ю.С., Колокольников B.C. Минеральные вяжущие вещества - М.: Высш. шк. - 1966 - 402 с. - 155 с.). Недостатками сухого способа получения цемента являются высокая энергоемкость, высокие капитальные затраты, негативное влияние на окружающую среду, нерентабельность, высокая стоимость конечного продукта и длительный срок окупаемости.There are mainly three main methods of obtaining Portland cement: wet, dry and combined. The dry method for the production of cement includes crushing the feedstock, mixing, grinding, drying and firing the resulting mixture in a rotary kiln at a temperature of 1400 ° C. The clinker obtained after firing the feedstock is crushed with or without additives into powder (cement) (see, for example, Volzhensky A.V., Burov Yu.S., Kolokolnikov BC Mineral binders - M .: Higher school - 1966 - 402 p. - 155 p.). The disadvantages of the dry method of producing cement are high energy intensity, high capital costs, negative environmental impact, unprofitability, high cost of the final product and a long payback period.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному результату является мокрый способ получения цемента (см. Сулименко Л.Н. Технология минеральных вяжущих материалов и изделий на их основе. - М.: Высш. шк. - 1983 - 320 с. - 29-33 с.).The closest in technical essence and the achieved positive result is the wet method of cement production (see Sulimenko L.N. Technology of mineral binders and products based on them. - M .: Higher school. - 1983 - 320 pp. - 29-33 from.).

Согласно этому способу твердые сырьевые материалы (кальцийсодержащие и кремнийсодержащие) - известняк, мергель, глинистые сланцы - после их дробления только измельчают в присутствии воды, перемешивают до образования однородного шлама, корректируют и усредняют до заданного химического состава. При мокром способе в состав шихты при помоле для ускорения клинкерообразования вводят добавки-минерализаторы. Шлам подвергают обжигу во вращающейся печи при температуре 1400°С. Полученный после обжига клинкер сушат и размалывают с добавками или без них в тонкий порошок - цемент. Мокрый способ получения цемента более технологичен и меньше оказывает негативное влияние на окружающую среду. При обжиге обеспечивается преимущественное содержание в клинкере высокоосновных силикатов кальция. Однако обжиг сырьевой смеси приводит к значительному удорожанию конечного продукта. Таким образом, недостатками прототипа, как и у сухого способа, получения цемента, являются его высокая энергоемкость, высокие капитальные затраты, нерентабельность, металлоемкость.According to this method, solid raw materials (calcium and silicon) - limestone, marl, shale - after crushing, they are only crushed in the presence of water, mixed until a uniform sludge is formed, corrected and averaged to a predetermined chemical composition. With the wet method, mineralizers are introduced into the mixture during milling to accelerate clinker formation. The sludge is fired in a rotary kiln at a temperature of 1400 ° C. The clinker obtained after firing is dried and ground with or without additives into a fine powder - cement. Wet cement production is more technologically advanced and less has a negative impact on the environment. During firing, a predominant content of highly basic calcium silicates in the clinker is ensured. However, firing the raw mix leads to a significant increase in the cost of the final product. Thus, the disadvantages of the prototype, as in the dry method of obtaining cement, are its high energy consumption, high capital costs, unprofitability, metal consumption.

Задача изобретения состоит в разработке способа получения минерального вяжущего из кальций- и кремнийсодержащих сырьевых материалов, близкого по своим свойствам к портландцементу, в снижении энергозатрат за счет исключения стадии обжига сырьевых материалов и одновременно с этим в расширении области применения по сравнению с портландцементом.The objective of the invention is to develop a method for producing a mineral binder from calcium and silicon-containing raw materials, similar in properties to Portland cement, in reducing energy consumption by eliminating the stage of firing of raw materials and at the same time expanding the scope of application compared to Portland cement.

Технический результат заключается в получении вяжущего, по прочностным и другим физико-механическим свойствам близким к портландцементу из-за наличия в его составе гидросиликатов, полученных путем синтеза в результате химической реакции цемента, с последующим помолом в тонкий порошок, при смешивании кальций- и кремнийсодержащего сырья, выдержанного предварительно в кислом и щелочном растворах.The technical result consists in obtaining a binder, similar in strength and other physical and mechanical properties to Portland cement due to the presence in its composition of hydrosilicates obtained by synthesis as a result of the chemical reaction of cement, followed by grinding into a fine powder, when mixing calcium and silicon-containing raw materials previously aged in acidic and alkaline solutions.

Задача решается следующим образом. Как и способ по прототипу, заявляемый способ получения цемента включает такие операции, как: измельчение исходного сырья (кальцийсодержащего и кремнийсодержащего компонентов), погружение измельченного сырья в бассейны с жидкостью, тщательное перемешивание измельченного сырья с жидкостью до образования однородного шлама, корректировку сырьевой смеси до заданного химического состава, высушивание и размол в тонкий порошок готового вяжущего.The problem is solved as follows. Like the prototype method, the inventive method for producing cement includes operations such as: grinding the raw material (calcium and silicon components), immersing the crushed raw materials in pools with liquid, thoroughly mixing the crushed raw materials with liquid until a homogeneous sludge is formed, adjusting the raw material mixture to a predetermined chemical composition, drying and grinding into a fine powder of the finished binder.

В отличие от прототипа по заявляемому способу для перемешивания измельченного сырья используют кислый раствор с водородным показателем рН не более 3 и щелочной раствор с водородным показателем рН не менее 9. Часть кальцийсодержащего исходного сырья и часть кремнийсодержащего исходного сырья после измельчения погружают раздельно в бассейны с кислым раствором, а части кальцийсодержащего и кремнийсодержащего исходного сырья погружают тоже раздельно, в бассейны с щелочным раствором и после тщательного перемешивания содержимое бассейнов выдерживают не менее 6 часов. Оптимальным временем выдержки является 16-24 часа. После выдержки полученные сырьевые смеси смешивают вместе до однородной массы, причем в количествах, обеспечивающих показатель рН среды не менее 7,5. После этого полученную массу высушивают до достижения влажности не более 5% и размалывают до достижения удельной поверхности 2800-5600 см2/г.In contrast to the prototype of the present method, an acidic solution with a hydrogen pH of not more than 3 and an alkaline solution with a pH of not less than 9 are used to mix the crushed raw materials. After grinding, part of the calcium-containing feedstock and part of the silicon-containing feedstock are immersed separately in pools with an acidic solution , and parts of calcium-containing and silicon-containing starting materials are also immersed separately, in pools with an alkaline solution and after thorough mixing, the contents of the pools withstand at least 6 hours. The optimal exposure time is 16-24 hours. After exposure, the resulting raw mixes are mixed together to a homogeneous mass, and in quantities that provide a pH of at least 7.5. After that, the resulting mass is dried to achieve a moisture content of not more than 5% and grind to achieve a specific surface area of 2800-5600 cm 2 / g

В качестве кислого раствора для исходного сырья можно использовать водный раствор кислоты, например соляной, серной или фосфорной, или водный раствор легкогидролизующейся соли с кислой реакцией среды, например водный раствор хлорида алюминия или водный раствор хлорида железа.As an acidic solution for the feedstock, an aqueous solution of an acid, for example, hydrochloric, sulfuric or phosphoric, or an aqueous solution of a hydrolyzable salt with an acidic reaction of the medium, for example, an aqueous solution of aluminum chloride or an aqueous solution of iron chloride, can be used.

В качестве щелочного раствора для исходного сырья может служить водный раствор щелочи, например водный раствор едкого натра, или водный раствор едкого калия, или водный раствор гидроксида бария, или раствор легкогидролизующейся соли с щелочной реакцией среды, например водный раствор карбоната натрия или водный раствор карбоната калия.An alkaline solution for the feedstock may be an aqueous alkali solution, for example an aqueous solution of sodium hydroxide, or an aqueous solution of potassium hydroxide, or an aqueous solution of barium hydroxide, or a solution of an easily hydrolyzed salt with an alkaline reaction, for example an aqueous solution of sodium carbonate or an aqueous solution of potassium carbonate .

Совокупность существенных признаков, которая характеризует заявляемый способ, среди известных технических решений не выявлена, что подтверждает его новизну.The set of essential features that characterizes the claimed method, among the known technical solutions not identified, which confirms its novelty.

Изобретение явным образом не следует из уровня техники, поскольку не обнаружено способов, в которых для получения вяжущего, близкого по своему составу и свойствам к портландцементу, исходное сырье сначала раздельно выдерживают в кислом и щелочном растворах, а потом полученные сырьевые смеси смешивают в количествах, обеспечивающих рН среды не менее 7,5.The invention does not explicitly follow from the prior art, since no methods have been found in which, to obtain a binder that is close in composition and properties to Portland cement, the feedstock is first separately kept in acidic and alkaline solutions, and then the resulting raw mixes are mixed in quantities that provide pH of at least 7.5.

Способ осуществляют следующим образом. Сырьевые материалы (известняк и другие известьсодержащие породы, с одной стороны, и кремнийсодержащие породы - с другой) предварительно классифицируют, разделяют на две части: кальцийсодержащее и кремнийсодержащее сырье.The method is as follows. Raw materials (limestone and other lime-bearing rocks, on the one hand, and silicon-containing rocks, on the other) are pre-classified, divided into two parts: calcium-containing and silicon-containing raw materials.

В качестве сырья можно и даже более целесообразно использовать отходы производства, например микрокремнезем, золу, металлургические шлаки, глины, электрохимические шламы, отходы производства лекарственных препаратов и др. Затем сырьевые материалы мельчат до фракции 1-10 мм в любом, предназначенном для этого устройстве, например в шаровой мельнице. Измельченное сырье помещают в раздельные бассейны (резервуары, вращающиеся барабаны, цистерны, чаны и др.), причем количество бассейнов должно быть не менее четырех. Часть кальцийсодержащих сырьевых компонентов помещают в бассейны с водными растворами кислот (соляной, серной, фосфорной), а часть - в отдельные растворы (NaOH, КОН, Ва(ОН)2), либо в водные растворы легиогидролизирующихся солей, с кислой и основной реакцией среды типа AlCl3, FeCl3 и Na2CO3, K2CO3 соответственно. То же проделывают с кремнийсодержащим сырьем. В бассейнах с кислой средой должна быть обеспечена рН среда ≤3 (концентрации кислот или солей подбираются из этого условия), а в бассейнах с щелочной средой рН≥9 (концентрации оснований или солей подбираются из этого условия), тщательно перемешивают содержимое всех бассейнов, выдерживают в течение 16-24 ч (оптимальный вариант), но не менее 6 ч.As raw materials, it is possible and even more expedient to use production waste, for example silica fume, ash, metallurgical slag, clay, electrochemical sludge, pharmaceutical waste, etc. Then the raw materials are ground to a fraction of 1-10 mm in any device intended for this, for example in a ball mill. The crushed raw materials are placed in separate pools (tanks, rotating drums, tanks, vats, etc.), and the number of pools should be at least four. Part of the calcium-containing raw materials are placed in pools with aqueous solutions of acids (hydrochloric, sulfuric, phosphoric), and part - in separate solutions (NaOH, KOH, Ba (OH) 2 ), or in aqueous solutions of legohydrolyzed salts, with an acidic and basic reaction of the medium type AlCl 3 , FeCl 3 and Na 2 CO 3 , K 2 CO 3, respectively. The same is done with silicon-containing raw materials. In pools with an acidic environment, a pH of ≤3 must be provided (concentrations of acids or salts are selected from this condition), and in pools with an alkaline medium pH≥9 (concentrations of bases or salts are selected from this condition), the contents of all pools are thoroughly mixed, withstand within 16-24 hours (optimal option), but not less than 6 hours

В бассейнах протекают химические реакции с одновременным синтезом добавок типа ускорителей твердения (CaCl2), противоморозных (NaCl) и др. Через заданное время содержимое всех бассейнов сливается в один общий резервуар, тщательно перемешивается до достижения рН среды не менее 7,5, например, в интервале 7,5-8,5. Контроль среды проводят либо рН-метрически либо индикаторным методом. После чего вся масса активно связывает воду, в результате чего образуются гидросиликаты кальция различной основности. Через 1-3 сут, содержимое (общего) резервуара измельчается (до удельной поверхности Sуд=2800-5600 см2/г) и затариваются в герметичные мешки. Цемент готов для употребления.Chemical reactions occur in the pools with the simultaneous synthesis of additives such as hardening accelerators (CaCl 2 ), antifreeze (NaCl), etc. After a specified time, the contents of all pools merge into one common tank, mix thoroughly until a pH of at least 7.5 is reached, for example, in the range of 7.5-8.5. Environmental control is carried out either by pH-metric or by an indicator method. After which the whole mass actively binds water, resulting in the formation of calcium hydrosilicates of various basicities. After 1-3 days, the contents of the (total) tank are crushed (to a specific surface S beats = 2800-5600 cm 2 / g) and packaged in airtight bags. Cement is ready for use.

Получение вяжущего согласно заявляемому способу показано также на конкретном примере.Obtaining a binder according to the claimed method is also shown in a specific example.

В качестве кальцийсодержащего компонента брали карбонат кальция - известняковую породу (известняк) месторождения «Загородное» (г.Томск).As a calcium-containing component, calcium carbonate was taken - limestone rock (limestone) of the Zagorodnoye deposit (Tomsk).

Указанное сырье измельчали до размера зерна 2-5 мм. Из измельченного сырья готовили две разные навески, по 100 г каждая, которые помещали в стеклянные сосуды объемом 1 л. В качестве кремнийсодержащего компонента брали микрокремнезем - отход производства Новокузнецкого металлургического завода. Из кремнийсодержащего сырья тоже готовили две навески, по 50 г каждая, которые также помещали в стеклянные сосуды объемом 1 л. Соотношение между компонентами выбирали исходя из эквимолярных отношений. Таким образом получалось четыре сосуда с исходным кальций- и кремнийсодержащим сырьем, по два с каждым компонентом. В один сосуд с известняком и один сосуд с микрокремнеземом заливали по 200 мл раствора 60%-ной концентрации щелочи NaOH (рН 10). В каждый другой сосуд с известняком и сосуд с микрокремнеземом заливали по 200 мл раствора 30%-ной концентрации соляной кислоты НС1 (рН 2). Затем содержимое каждого сосуда перемешивали и выдерживали в течение 20 ч, перемешивая через каждые 5 ч. По истечении 20 ч содержимое всех сосудов смешивали вместе до однородной массы в том количестве, чтобы было достигнуто рН 8. Полученную смесь выдерживали двое суток, после чего высушивали до влажности 5% и измельчали до удельной поверхности 3200 см2/г.The specified raw materials were crushed to a grain size of 2-5 mm. Two different weighed portions, 100 g each, were prepared from the crushed raw materials, which were placed in glass vessels of 1 liter volume. Silica-containing component was taken silica fume - a waste product from the Novokuznetsk Metallurgical Plant. Two weighed portions, 50 g each, were also prepared from silicon-containing raw materials, which were also placed in glass vessels of 1 liter volume. The ratio between the components was chosen based on equimolar relations. Thus, four vessels were obtained with the initial calcium and silicon-containing raw materials, two with each component. In one vessel with limestone and one vessel with silica fume, 200 ml of a solution of 60% concentration of alkali NaOH (pH 10) were poured. In each other vessel with limestone and a vessel with silica fume, 200 ml of a solution of 30% concentration of hydrochloric acid HCl (pH 2) was poured. Then the contents of each vessel were mixed and kept for 20 hours, stirring every 5 hours. After 20 hours, the contents of all the vessels were mixed together until a homogeneous mass was achieved in order to reach pH 8. The resulting mixture was kept for two days, and then dried to humidity 5% and ground to a specific surface of 3200 cm 2 / g

Полученное вяжущее испытывали на активность (прочность) по ГОСТам 310-1-4-81 и 30744-2001. Испытания показали, что вяжущее имело прочность 309 кг/см2, что сопоставимо с прочностью портландцемента.The obtained binder was tested for activity (strength) according to GOST 310-1-4-81 and 30744-2001. Tests showed that the binder had a strength of 309 kg / cm 2 , which is comparable with the strength of Portland cement.

Приведенный конкретный пример не ограничивает возможности применения заявленного способа. Как уже было показано выше, возможно применение другого исходного сырья, иных щелочных и кислых растворов с водородным показателем в пределах заявляемого способа.The given specific example does not limit the applicability of the claimed method. As already shown above, it is possible to use other feedstock, other alkaline and acidic solutions with a hydrogen index within the proposed method.

Технология получения вяжущего может (как и в прототипе) предусматривать введение добавки гипса и других корректирующих добавок при их совместном помоле.The technology for producing a binder may (as in the prototype) include the introduction of gypsum additives and other corrective additives during their joint grinding.

Клинкерные минералы по прототипу содержат до 70-80% силикатов кальция, которые взаимодействуют с водой и образуют гидраты и другие соединения, формирующие структуру цементного камня. Это, в основном, ГСК - гидросиликаты кальция различной основности.Clinker minerals of the prototype contain up to 70-80% calcium silicates, which interact with water and form hydrates and other compounds that form the structure of cement stone. These are mainly HSC - calcium hydrosilicates of various basicities.

Особенностью предлагаемого способа является то, что ГСК получают сразу, минуя стадию клинкерообразования. Синтез ГСК, а именно CSH-фаз подтверждается данными физико-химических методов анализа и показывает близость их по составу с аналогичными фазами, формирующими структуру твердения в системе «цемент - вода». Подбор составов сырьевых смесей производят исходя из эквимолярных соотношений основного и кислотного компонентов до рН не менее 7,5 и выше. Если целью является получение более высокоосновных гидросиликатов кальция, то рН повышают до 10-11.A feature of the proposed method is that HSCs are obtained immediately, bypassing the clinker formation stage. The synthesis of HSCs, namely, CSH phases, is confirmed by the data of physicochemical methods of analysis and shows their similarity in composition with similar phases that form the hardening structure in the "cement - water" system. The selection of the compositions of the raw mixes is based on the equimolar ratios of the main and acid components to a pH of at least 7.5 and higher. If the goal is to obtain more highly basic calcium hydrosilicates, then the pH is raised to 10-11.

Изобретение промышленно применимо. Способ может быть многократно реализован с достижением указанного технического результата. По своим свойствам полученный цемент полностью совместим с обычным классическим портландцементом и может служить и заместителем и заменителем портландцемента, и добавкой к нему (совместитель). Экспериментально установлено, что наиболее целесообразно применение предлагаемого цемента как совместителя портландцемента (до 50%). При равной тонкости помола (S) прочность предлагаемого вяжущего и обычного цементного камня (система «цемент - вода» при прочих равных условиях) составляет в 28 сут в среднем 30-50 МПа, что соответствует маркам 300, 400, 500, как и для обычного портландцемента.The invention is industrially applicable. The method can be repeatedly implemented with the achievement of the specified technical result. In its properties, the resulting cement is fully compatible with conventional classical Portland cement and can serve as a substitute and substitute for Portland cement, and as an additive to it (combiner). It has been experimentally established that the most appropriate use of the proposed cement as a Portland cement combiner (up to 50%). With equal fineness of grinding (S yd ), the strength of the proposed cementitious and conventional cement stone (cement-water system, ceteris paribus) is 28 days on average 30-50 MPa, which corresponds to grades 300, 400, 500, as for ordinary portland cement.

Особенностью предлагаемого способа получения вяжущего является не только отсутствие необходимости обжига или другой температурной обработки, как при производстве портландцемента, но и использование сырья как природного, так и техногенного происхождения (отходы производства лекарственных препаратов, металлургии, химической промышленности), то есть любого кальций- и кремнийсодержащего сырья, а также возможность использования загрязненного (немытого) сырья и заполнителей, так как все загрязнители нейтрализуются в процессе его обработки.A feature of the proposed method for producing a binder is not only the absence of the need for firing or other heat treatment, as in the production of Portland cement, but also the use of raw materials of both natural and technogenic origin (waste from the production of medicines, metallurgy, chemical industry), that is, any calcium and silicon-containing raw materials, as well as the possibility of using contaminated (unwashed) raw materials and aggregates, since all pollutants are neutralized during its processing and.

Другой отличительной особенностью предлагаемого изобретения является возможность использования вяжущего для зимнего бетонирования, так как в процессе синтеза образуются противоморозные добавки типа NaCl, CaCl2 и другие. По этой же причине повышается коррозионная стойкость вяжущего. Наконец, в процессе обработки происходит осветление массы, в результате предлагаемое вяжущее имеет более светлый оттенок (цвет), что значительно облегчает получение на его основе цветных цементов. Это позволяет значительно расширить области применения предлагаемого вяжущего как аналога, заменителя, совместителя портландцемента или самостоятельного вяжущего, или как добавку в бетоны и растворы, как компонента сухих строительных смесей, для изготовления аналога и заменителя силикатного кирпича и других строительных изделий на основе цементных систем.Another distinctive feature of the invention is the possibility of using a binder for winter concreting, as in the process of synthesis anti-frost additives such as NaCl, CaCl 2 and others are formed. For the same reason, the corrosion resistance of the binder is increased. Finally, during processing, the mass is clarified, as a result, the proposed binder has a lighter shade (color), which greatly facilitates the production of colored cements on its basis. This allows you to significantly expand the scope of application of the proposed binder as an analogue, a substitute, a combination of Portland cement or an independent binder, or as an additive in concrete and mortar, as a component of dry building mixtures, for the manufacture of analogue and substitute for silicate brick and other building products based on cement systems.

Claims (7)

1. Способ получения вяжущего, включающий измельчение кальцийсодержащего и кремнийсодержащего исходного сырья, погружение измельченного сырья в бассейны с жидкостью, тщательное перемешивание измельченного сырья с жидкостью до образования однородного шлама, корректировку сырьевой смеси до заданного химического состава, высушивание вяжущего и размол его в тонкий порошок, отличающийся тем, что в качестве жидкости для перемешивания измельченного сырья используют кислый раствор с водородным показателем рН не более 3 и щелочной раствор с водородным показателем рН не менее 9, причем после измельчения часть кальцийсодержащего исходного сырья и часть кремнийсодержащего исходного сырья погружают раздельно в бассейны с кислым раствором, а другие части кальцийсодержащего и кремнийсодержащего исходного сырья погружают, тоже раздельно, в бассейны с щелочным раствором и после тщательного перемешивания содержимое бассейнов выдерживают не менее 6 ч, после выдержки в кислом и щелочном растворах полученные сырьевые смеси смешивают вместе до однородной массы, причем в количествах, обеспечивающих показатель рН среды не менее 7,5, затем полученную массу высушивают и размалывают.1. A method of producing a binder, including grinding calcium-containing and silicon-containing raw materials, immersing the crushed raw materials in pools with liquid, thoroughly mixing the crushed raw materials with a liquid until a uniform slurry is formed, adjusting the raw material mixture to a given chemical composition, drying the binder and grinding it into fine powder, characterized in that an acid solution with a pH of not more than 3 and an alkaline solution with a pH of at least 9, and after grinding, part of the calcium-containing feedstock and part of the silicon-containing feed are immersed separately in pools with an acidic solution, and other parts of calcium-containing and silicon-containing feeds are immersed, also separately, in pools with an alkaline solution and after thorough mixing pools are kept for at least 6 hours, after exposure in acidic and alkaline solutions, the resulting raw mixes are mixed together until a homogeneous mass, and in quantities, about providing a pH of at least 7.5, then the resulting mass is dried and ground. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве кислого раствора для исходного сырья используют водный раствор кислоты, например, соляной, серной или фосфорной.2. The method according to claim 1, characterized in that as an acidic solution for the feedstock use an aqueous solution of an acid, for example, hydrochloric, sulfuric or phosphoric. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве кислого раствора для исходного сырья используют водный раствор легкогидролизующейся соли с кислой реакцией среды, например водный раствор хлорида алюминия или водный раствор хлорида железа.3. The method according to claim 1, characterized in that the acidic solution for the feedstock is an aqueous solution of a hydrolyzable salt with an acidic reaction of the medium, for example, an aqueous solution of aluminum chloride or an aqueous solution of iron chloride. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве щелочного раствора для исходного сырья используют водный раствор щелочи, например водный раствор едкого натра, или водный раствор едкого кали, или водный раствор гидроксида бария.4. The method according to claim 1, characterized in that as the alkaline solution for the feedstock, an aqueous alkali solution, for example an aqueous solution of caustic soda, or an aqueous solution of caustic potassium, or an aqueous solution of barium hydroxide is used. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве щелочного раствора для исходного сырья используют раствор легкогидролизующейся соли с щелочной реакцией среды, например водный раствор карбоната натрия или водный раствор карбоната калия.5. The method according to claim 1, characterized in that as the alkaline solution for the feedstock use a solution of hydrolyzable salt with an alkaline reaction of the medium, for example an aqueous solution of sodium carbonate or an aqueous solution of potassium carbonate. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что измельченное исходное сырье выдерживают в кислом и щелочном растворах 16-24 ч.6. The method according to claim 1, characterized in that the crushed feedstock is kept in acidic and alkaline solutions for 16-24 hours 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что вяжущее высушивают до достижения влажности не более 5%, а размол высушенного вяжущего осуществляют до достижения удельной поверхности 2800-5600 см2/г. 7. The method according to claim 1, characterized in that the binder is dried to achieve a moisture content of not more than 5%, and the grinding of the dried binder is carried out until a specific surface area of 2800-5600 cm 2 / g is reached.
RU2010114427/03A 2010-04-12 2010-04-12 Method to produce binder RU2431622C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010114427/03A RU2431622C1 (en) 2010-04-12 2010-04-12 Method to produce binder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010114427/03A RU2431622C1 (en) 2010-04-12 2010-04-12 Method to produce binder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2431622C1 true RU2431622C1 (en) 2011-10-20

Family

ID=44999178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010114427/03A RU2431622C1 (en) 2010-04-12 2010-04-12 Method to produce binder

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2431622C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2703644C1 (en) * 2019-06-13 2019-10-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Челябинский государственный университет" Method of producing gypsum binder from gypsum-containing slurry

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СУЛИМЕНКО Л.Н. Технология минеральных вяжущих материалов и изделий на их основе. - М.: Высшая школа, 1983, с.29-33. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2703644C1 (en) * 2019-06-13 2019-10-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Челябинский государственный университет" Method of producing gypsum binder from gypsum-containing slurry

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2513572C2 (en) Hydraulic binding agent based on sulfo-aluminous clinker and portland cement clinker
CN103145354B (en) Compound tailings solidifying agent of a kind of no first-hand datum and its preparation method and application
CN107056115B (en) A kind of rush for ardealite based cementitious material coagulates type early strength agent and preparation method thereof
KR20020093204A (en) Solidificator Manufacturing Method with Waste Oyster Shell
US20090229493A1 (en) High compressive strength silica mortar and manufacturing method thereof
CN101367629A (en) Manufacture of sulphur aluminate cements with electrolytic manganesium residue and method of manufacturing the same
CN106587695A (en) Method for preparing cement mixture from waste phosphorus dregs through wet-milling method
CN107344840A (en) A kind of preparation method of phosphorus base grouting material
CN102765906B (en) Method for producing aerated hollow bricks by fluorite slag
CN108117356A (en) A kind of industrial waste high intensity dry-mixed mortar
CN105948639A (en) High-strength low-shrinkage crack-resistant pavement base material
WO1986000290A1 (en) High-strength hydraulic cement composition
JP4694434B2 (en) By-product processing method
KR100863139B1 (en) The manufacturing method of construction materials using waterworks sludge
JP2009504545A (en) Lime-independent cement mixture
WO2017175240A1 (en) Autoclaved fly ash bricks and method of manufacturing the same
RU2431622C1 (en) Method to produce binder
CN114804807B (en) Full-solid waste soft foundation sludge solidified powder and preparation method thereof
CN102745919A (en) Preparation method of tailing micropowder portland cement
KR20020043135A (en) Concrete 2th production using mainly blast furance slag and waste gypsum
KR101918998B1 (en) Plaster blocks recycled with waste perlite and method for manufacturing the same
JPS5857378B2 (en) Cement and its manufacturing method
Aragaw Concise Introduction to Cement Chemistry and Manufacturing
KR20010038156A (en) A compound for loess mortar or manufacturing method of compound for loess mortar
CN113336458A (en) Novel cement with industrial waste residues as raw materials and preparation method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140413