RU2469004C1 - Method of producing magnesia cement and apparatus for realising said method - Google Patents

Method of producing magnesia cement and apparatus for realising said method Download PDF

Info

Publication number
RU2469004C1
RU2469004C1 RU2011133140/03A RU2011133140A RU2469004C1 RU 2469004 C1 RU2469004 C1 RU 2469004C1 RU 2011133140/03 A RU2011133140/03 A RU 2011133140/03A RU 2011133140 A RU2011133140 A RU 2011133140A RU 2469004 C1 RU2469004 C1 RU 2469004C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dolomite
magnesite
sodium chloride
furnace
heat treatment
Prior art date
Application number
RU2011133140/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Иванович Гончаров
Алсу Камильевна Гончарова
Original Assignee
Алексей Иванович Гончаров
Алсу Камильевна Гончарова
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 Алексей Иванович Гончаров, Алсу Камильевна Гончарова filed Critical Алексей Иванович Гончаров
Priority to RU2011133140/03A priority Critical patent/RU2469004C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2469004C1 publication Critical patent/RU2469004C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to production of structural materials and can be used to make building tiles, concrete, xylolite articles, fibreboard, foamed structural materials and plaster mortar. The method of producing magnesia cement involves decomposition of magnesite or dolomite to magnesium oxide and carbon dioxide during thermal treatment of crushed natural minerals at temperature 600-750°C for 1-2 hours in the presence of 0.5% sodium chloride from burnt dolomite or magnesite. Thermal treatment is carried out using magnesite along with dolomite and sodium chloride with the following composition, wt %: magnesite 12-17; dolomite 82.5-87.5; sodium chloride 0.5. The apparatus for realising the method of producing magnesia cement includes drum mixer, a vertical furnace, gas temperature control device and a ball mill. The vertical furnace, which is lined with firebrick, has a built-in cage, which is a grid of metal rods with diameter 20x20 mm, a hopper, a metallic container on wheels which facilitate continuous thermal treatment of the mixture of magnesite, dolomite and sodium chloride.
EFFECT: high quality of magnesia cement, continuous operation of the furnace, low capital and operational costs.
8 cl, 2 dwg, 1 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для получения строительных плит, бетонов, ксилолитовых изделий, фибролита, строительных пено- и газоматериалов, растворов для штукатурных работ.The invention relates to the production of building materials and can be used to obtain building boards, concrete, xylolithic products, fiberboard, building foam and gas materials, mortars for plastering.

Известен способ получения магнезиального вяжущего из доломита, предназначенного для производства строительных материалов. В данном изобретении предлагается режим обжига доломита осуществлять по контролю коэффициента качества обжига Кк.о=CO2, мас.%/MgO, мас.%, который должен быть равным в пределах 1,07-1,72 (Патент РФ №2064905, опубликован 10.08.1996 г).A known method of producing magnesia binder from dolomite, intended for the production of building materials. The present invention proposes a regime of firing dolomite to control the quality factor of firing Kk.o = CO 2 , wt.% / MgO, wt.%, Which should be equal in the range of 1.07-1.72 (RF Patent No. 2064905, published 08/10/1996 g).

Недостатками данного способа получения магнезиального вяжущего являются:The disadvantages of this method of obtaining magnesia binder are:

- получаемое магнезиальное вяжущее имеет низкое содержание оксида магния, не более 22%, что обеспечивает получение строительных материалов с низкими показателями механических свойств, например прочность на сжатие имеет предел 10-30 МПа, а если в магнезиальном вяжущем присутствует оксид кальция, что не исключено его образование при температуре обжига доломита 750-775°С, то механические свойства полученных строительных материалов будут еще ниже;- the resulting magnesian binder has a low content of magnesium oxide, not more than 22%, which ensures the production of building materials with low mechanical properties, for example, compressive strength has a limit of 10-30 MPa, and if magnesia binder contains calcium oxide, which is not excluded formation at a firing temperature of dolomite 750-775 ° C, then the mechanical properties of the resulting building materials will be even lower;

- при температуре обжига доломита выше 700°С происходит снижение активности оксида магния в результате его перекристаллизации в периклазную форму, а это приведет к снижению механических свойств полученных строительных материалов на основе такого магнезиального вяжущего (Л.Г.Берг, Введение в термографию, изд. АН СССР, М., 1961 г, стр.206-211);- at a firing temperature of dolomite above 700 ° C, magnesium oxide activity decreases as a result of its recrystallization to periclase form, and this will lead to a decrease in the mechanical properties of the obtained building materials based on such a magnesian binder (L.G. Berg, Introduction to Thermography, ed. USSR Academy of Sciences, Moscow, 1961, pp. 206-211);

- определение в процессе обжига коэффициента качества обжига магнезиального вяжущего (определение содержания CO2, MgO, CaO) достаточно затруднительно.- determination in the process of firing the quality coefficient of firing of a magnesian binder (determination of the content of CO 2 , MgO, CaO) is rather difficult.

Известен способ получения магнезиального вяжущего путем смешения каустического доломита и портландцемента в соотношении: каустический доломит 25-50 мас.%, портландцемент 50-75 мас.% (Патент РФ №2102349, опубликован 20.01.1998 г.).A known method of producing magnesia binder by mixing caustic dolomite and Portland cement in the ratio: caustic dolomite 25-50 wt.%, Portland cement 50-75 wt.% (RF Patent No. 2102349, published 01.20.1998).

Недостатком данного способа получения магнезиального вяжущего - значительное удорожание строительных материалов, полученных на основе каустического доломита. При указанных соотношениях каустического доломита и портландцемента можно смешивать необожженный доломит с портландцементом без уменьшения механических свойств строительных материалов, но это можно достичь также при смешении портландцемента с песком.The disadvantage of this method of obtaining a magnesian binder is a significant increase in the cost of building materials obtained on the basis of caustic dolomite. With the indicated ratios of caustic dolomite and Portland cement, unbaked dolomite can be mixed with Portland cement without reducing the mechanical properties of building materials, but this can also be achieved by mixing Portland cement with sand.

Известен способ получения каустического доломита, принятого нами за прототип, заключающийся в том, что получение каустического доломита осуществляют двухстадийной термообработкой дробленного доломитового сырья нагреванием его сначала до 450-550°С в течение 20-100 минут, а затем до 600-720°С в течение 5-25 мин, перед подачей в термообработку дробленое доломитовое сырье орошают раствором хлорида магния плотностью 1,2-1,3 г/см3 в количестве 0,5-3,0% от массы обжигаемого сырья (Патент РФ №2158241, опубликован 27.10.2000 г.).A known method of producing caustic dolomite, adopted by us for the prototype, which consists in the fact that the production of caustic dolomite is carried out by two-stage heat treatment of crushed dolomite raw material by heating it first to 450-550 ° C for 20-100 minutes, and then to 600-720 ° C for 5-25 minutes, before being fed into the heat treatment, the crushed dolomite raw material is irrigated with a solution of magnesium chloride with a density of 1.2-1.3 g / cm 3 in an amount of 0.5-3.0% by weight of the calcined raw material (RF Patent No. 2158241, published 10/27/2000).

Недостатками данного изобретения являются:The disadvantages of this invention are:

- нестабильность температуры по высоте или длине слоя доломита при термообработке, так как близлежащие слои доломита к пламени газовой горелки будут нагреваться выше 800°С, а это приведет к образованию в каустическом доломите твердой переклазной формы кристаллов MgO и образованию СаО, что в свою очередь будет снижать механические свойства строительных материалов, получаемых на основе такого каустического доломита;- temperature instability along the height or length of the dolomite layer during heat treatment, since the nearby layers of dolomite to the flame of the gas burner will heat up above 800 ° C, and this will lead to the formation of a solid perekazny form of MgO crystals in caustic dolomite and the formation of CaO, which in turn will reduce the mechanical properties of building materials obtained on the basis of such caustic dolomite;

- для снижения температуры и времени обжига доломита его орошают раствором MgCl2, но такое же влияние оказывает орошение дробленного доломита раствором хлористого натрия, что значительно проще и дешевле.- to reduce the temperature and firing time of dolomite, it is irrigated with a solution of MgCl 2 , but the irrigation of crushed dolomite with a solution of sodium chloride has the same effect, which is much simpler and cheaper.

Задачами предлагаемого способа получения магнезиального вяжущего и установки для осуществления способа являются устранение выше приведенных недостатков известных способов и стабилизация условий получения высокоэффективного магнезиального вяжущего, обеспечение непрерывного режима работы печи, снижение капитальных и эксплуатационных затрат.The objectives of the proposed method for producing magnesia binder and installation for implementing the method are to eliminate the above disadvantages of the known methods and stabilize the conditions for obtaining highly effective magnesia binder, ensure continuous operation of the furnace, reduce capital and operating costs.

Решение указанных задач достигается следующим образом.The solution to these problems is achieved as follows.

На бетонированную площадку нагружают дробленные доломит и магнезит в массовом соотношении (82,5-87,5):(12-17), которые орошают с помощью форсунки и насоса 20%-ным водным раствором хлористого натрия, имеющим удельную массу 1,12 г/см3, из расчета содержания в общей массе сырья 0,5 мас.% хлористого натрия. Например. На площадку нагружают 82,5 кг доломита, 17 кг магнезита, тогда к данной массе нужно добавить 0,5 кг хлористого натрия. Данная масса будет содержаться в 2,5 л 20%-ного водного раствора хлористого натрия, имеющего удельную массу 1,12 г/см3. Орошенную массу доломита и магнезита водным раствором хлористого натрия загружают в смеситель барабанного типа. Куски доломита и магнезита должны иметь размер 30-60 мм. После смешения в барабане доломита, магнезита и хлористого натрия в течение 15-20 минут полученную смесь выгружают в специальный бункер, из которого с помощью электрокрана, смесь доломита, магнезита и хлористого натрия загружают в вертикальную печь, которая представлена на рис.1. Печь включает в себя следующие элементы:Crushed dolomite and magnesite are loaded onto a concrete site in a mass ratio (82.5-87.5) :( 12-17), which are irrigated with a nozzle and a pump with a 20% aqueous solution of sodium chloride having a specific gravity of 1.12 g / cm 3 , based on the content in the total mass of raw materials of 0.5 wt.% sodium chloride. For example. 82.5 kg of dolomite, 17 kg of magnesite are loaded onto the site, then 0.5 kg of sodium chloride must be added to this mass. This mass will be contained in 2.5 l of a 20% aqueous solution of sodium chloride having a specific gravity of 1.12 g / cm 3 . The irrigated mass of dolomite and magnesite with an aqueous solution of sodium chloride is loaded into a drum type mixer. Pieces of dolomite and magnesite should have a size of 30-60 mm. After mixing dolomite, magnesite and sodium chloride in a drum for 15-20 minutes, the resulting mixture is unloaded into a special hopper, from which, using an electric crane, a mixture of dolomite, magnesite and sodium chloride is loaded into a vertical furnace, which is shown in Fig. 1. The furnace includes the following elements:

1. Металлический кожух. 2. Футеровку из огнеупорного кирпича. 3. Клеть, выполненную в виде сетки из арматурных прутьев с ячейками 20×20 мм. 4. Металлические вставки в клетку печи для крепления клети. 5. Бункер. 6. Шибер. 7. Металлические вставки для крепления бункера. 8,9. Трубы для подачи в печь термостатированного горячего газа, имеющего температуру 600-650°С. 10. Трубу для удаления, отработанного газа из печи. 11. Крышку печи, изготовленную из жаропрочной стали и футерованную с обеих сторон огнеупорным бетоном. Толщина стали 20 мм. В крышке имеется окно для загрузки сырья (на рис.не показано). 12. Кольца для установки и съема крышки. 13. Металлический контейнер на колесах. 14. Шихта (смесь доломита, магнезита и хлористого натрия).1. The metal casing. 2. Refractory brick lining. 3. A cage made in the form of a grid of reinforcing rods with cells of 20 × 20 mm. 4. Metal inserts in the cage of the furnace for fastening the crate. 5. The bunker. 6. Shiber. 7. Metal inserts for securing the hopper. 8.9. Pipes for supplying a thermostatically controlled hot gas to a furnace having a temperature of 600-650 ° C. 10. A pipe for removing exhaust gas from the furnace. 11. The furnace lid made of heat-resistant steel and lined on both sides with refractory concrete. The thickness of the steel is 20 mm. The lid has a window for loading raw materials (not shown in the figure). 12. Rings for installing and removing the cover. 13. A metal container on wheels. 14. The mixture (a mixture of dolomite, magnesite and sodium chloride).

После полной загрузки в печь приготовленной шихты до уровня выхода отработанного газа, как это показано на рис.1, в печь подают термостатированный горячий газ, имеющий температуру 600-650°С, из устройства термостатированного газа, представленного на рис.2, через трубы (поз.8, 9.)After the prepared charge is completely loaded into the furnace to the exhaust gas outlet level, as shown in Fig. 1, thermostatically controlled hot gas having a temperature of 600-650 ° C is supplied to the furnace from the thermostated gas device shown in Fig. 2 through pipes ( pos. 8, 9.)

Устройство включает в себя следующие элементы:The device includes the following elements:

1. Кожух. 2. Футеровку из огнеупорного кирпича, имеющую толщину 400 мм. 3. Кольцо из жаропрочной стали толщиной 20 мм. 4. Трубу для подачи термостатированного горячего газа в печь. Труба имеет термоизоляцию минеральной ватой, на рис.2 не показано. 5. Камеру смешения газа и воздуха. 6. Трубопровод для подвода природного газа к горелке. 7. Газовую горелку, установленную тангенциально. 8. Трубопровод для ввода воздуха совместно с отработанным газом после обжига шихты в печи, установленного тангенциально в одном направлении с газовой горелкой.1. The casing. 2. Refractory brick lining having a thickness of 400 mm. 3. A ring from heat resisting steel 20 mm thick. 4. A pipe for supplying thermostatically controlled hot gas to the furnace. The pipe has thermal insulation with mineral wool, not shown in Fig. 2. 5. A chamber for mixing gas and air. 6. Pipeline for supplying natural gas to the burner. 7. Gas burner mounted tangentially. 8. A pipeline for introducing air together with the exhaust gas after firing the charge in a furnace installed tangentially in one direction with a gas burner.

После термообработки шихты в течение 1-1,5 часов производят ее выгрузку в металлический контейнер на колесах (рис.1, поз.13). Время термообработки уточняют в процессе производства, так как оно зависит от свойств природного доломита и магнезита.After heat treatment of the mixture for 1-1.5 hours, it is unloaded into a metal container on wheels (Fig. 1, item 13). The heat treatment time is specified in the production process, since it depends on the properties of natural dolomite and magnesite.

В начале процесса шихту в объеме бункера (рис.1 поз.5) выгружают отдельно от основной массы шихты и загружают в печь повторно. В следующих операциях последние порции обожженной шихты оставляют в бункере (рис 1. поз.5).At the beginning of the process, the charge in the hopper volume (Fig. 1, pos. 5) is unloaded separately from the bulk of the charge and reloaded into the furnace. In the following operations, the last portions of the burnt charge are left in the hopper (Fig. 1. Item 5).

Выгруженную обожженную шихту загружают в шаровую мельницу совместно с ортофосфорнокислым и тетраборнокислым натрием в массовом соотношении 1:0,5 в количестве 0,5-1,2 мас.% от полученной массы обожженной шихты. Помол обожженной шихты в шаровой мельнице осуществляют до получения дисперсности частиц 50-70 мкм. Полученное магнезиальное вяжущее выгружают в упаковочную тару, производят анализ на содержание МgО и СаО, также отбирают пробы на затворение магнезиального связующего с водным раствором магния хлористого, имеющего удельный вес 1,2 г/см3, и получение образцов на испытание их механических свойств.The unloaded burnt charge is loaded into a ball mill together with phosphoric acid and sodium tetraborate in a mass ratio of 1: 0.5 in the amount of 0.5-1.2 wt.% Of the obtained mass of the burnt charge. Grinding the calcined charge in a ball mill is carried out to obtain a particle size of 50-70 microns. The obtained magnesian binder is unloaded into a packaging container, analyzed for MgO and CaO content, and samples are taken for mixing the magnesia binder with an aqueous solution of magnesium chloride, having a specific gravity of 1.2 g / cm 3 , and obtaining samples for testing their mechanical properties.

Совокупность признаков заявляемого технического решения - способа получения магнезиального вяжущего и установки для осуществления способа имеют отличия от прототипа и не следуют явным образом от изученного уровня техники, поэтому авторы считают, что способ и установка являются новыми и имеют изобретательский уровень.The set of features of the proposed technical solution - a method of obtaining a magnesian binder and installation for implementing the method are different from the prototype and do not follow explicitly from the studied prior art, therefore, the authors believe that the method and installation are new and have an inventive step.

Способ получения магнезиального вяжущего и установка для осуществления способа позволяют использовать доломит с низким содержанием карбоната магния для получения высокоэффективного магнезиального вяжущего уменьшить капитальные и эксплуатационные расходы внедрения способа и установки в производство, увеличить ассортимент высококачественных строительных материалов.The method of producing a magnesian binder and the installation for implementing the method make it possible to use dolomite with a low content of magnesium carbonate to obtain a highly effective magnesian binder to reduce the capital and operating costs of introducing the method and installation into production, to increase the range of high-quality building materials.

Пример осуществления способа получения магнезиального вяжущего. В качестве примера возьмем магнезит Савинского месторождения Иркутской области, который имеет следующий состав, мас.%:An example implementation of the method of obtaining magnesia binder. As an example, take magnesite from the Savinsky deposit in the Irkutsk region, which has the following composition, wt.%:

MgCO3 - 97.48; SiO2 - 0.9; Al2O3 - 0.6; Fe2O3 - 0.8; CaO - 0.22 и доломит Данковского месторождения Липецкой области, который имеет состав, мас.%: MgCO3 - 38.74; СаСО3 - 58.96; SiO2 - 1.6; Al2O3 - 0.3; Fe2O3 - 0.4.MgCO 3 - 97.48; SiO 2 - 0.9; Al 2 O 3 - 0.6; Fe 2 O 3 - 0.8; CaO — 0.22 and dolomite of the Dankovsky deposit of the Lipetsk region, which has a composition, wt.%: MgCO 3 - 38.74; CaCO 3 - 58.96; SiO 2 - 1.6; Al 2 O 3 - 0.3; Fe 2 O 3 - 0.4.

Вариант 1.Option 1.

Для термообработки в печи возьмем 12 мас.% магнезита, 87.5 мас.% доломита и 0,5 мас.% натрия хлористого. Загрузим на бетонированную площадку 12 кг магнезита, 87.5 кг доломита и произведем орошение 20%-ным водным раствором натрия хлористого, имеющего удельный вес 1,12 г/см3 из расчета содержания в орошаемом растворе 0,5 кг натрия хлористого. Для орошения потребуется натрия хлористого:For heat treatment in an oven, we take 12 wt.% Magnesite, 87.5 wt.% Dolomite and 0.5 wt.% Sodium chloride. We load 12 kg of magnesite, 87.5 kg of dolomite onto a concrete site and irrigate with a 20% aqueous solution of sodium chloride having a specific gravity of 1.12 g / cm 3 based on the content of 0.5 kg of sodium chloride in the irrigated solution. For irrigation, sodium chloride is required:

Vp-pa=500 г:1,12 г/см3×0,2=2451 см3 V p-pa = 500 g: 1.12 g / cm 3 × 0.2 = 2451 cm 3

или 2,5 л раствора,or 2.5 l of solution

где 0,2 - коэффициент, учитывающий 20% содержание натрия хлористого в растворе.where 0.2 is a coefficient taking into account the 20% sodium chloride content in the solution.

Орошенные раствором натрия хлористого магнезит и доломит загружаем в смеситель барабанного типа с наклоном оси барабана от горизонтали на 40°. После перемешивания исходного сырья в течение 15-20 минут его выгружают в бункер, имеющий устройство раскрытия дна. С помощью кран-балки исходное сырье бункера загружают в вертикальную печь. Таким образом осуществляют полную загрузку печи исходным сырьем для его термической обработки. Окно в крышке печи закрывают вставкой. Включают в работу устройство термостатирования газа и подают в печь газ (смесь продуктов горения природного газа и атмосферного воздуха), имеющий температуру 600-650°С.Irrigated with a solution of sodium chloride, magnesite and dolomite are loaded into a drum-type mixer with a tilted axis of the drum from the horizontal by 40 °. After mixing the feedstock for 15-20 minutes, it is discharged into a hopper having a bottom opening device. Using a crane beam, the feedstock of the hopper is loaded into a vertical furnace. Thus, the furnace is fully loaded with feedstock for its heat treatment. The window in the lid of the furnace is closed with an insert. The gas thermostatting device is turned on and gas (a mixture of natural gas and atmospheric air combustion products) having a temperature of 600-650 ° C is fed into the furnace.

Для данного вида сырья предварительно определяют оптимальные температуру газа и время термообработки в интервале 1-1,5 часа, позволяющих иметь максимальное образование оксида магния и отсутствие оксида кальция. При оптимальных условиях термообработки смеси магнезита, доломита и натрия хлористого полученные продукты будут иметь следующий состав, мас.%: MgO - 28.73, СаСО3 - 67.58; CaO - 0.04; SiO2 - 1,98; Al2O3 - 0.43; Fe2O3 - 0.53; NaCl - 0.65.For this type of raw material, the optimal gas temperature and heat treatment time are preliminarily determined in the range of 1-1.5 hours, which allows maximum formation of magnesium oxide and the absence of calcium oxide. Under optimal conditions of heat treatment of a mixture of magnesite, dolomite and sodium chloride, the resulting products will have the following composition, wt.%: MgO - 28.73, CaCO 3 - 67.58; CaO - 0.04; SiO 2 - 1.98; Al 2 O 3 - 0.43; Fe 2 O 3 - 0.53; NaCl - 0.65.

В результате термообработки 100 кг магнезита, доломита и хлористого натрия получают массу обожженной шихты равной 76,11 кг, а 23,89 кг CO2 удалено из печи вместе с отходящим отработанным газом.As a result of heat treatment of 100 kg of magnesite, dolomite and sodium chloride, a mass of burnt charge equal to 76.11 kg is obtained, and 23.89 kg of CO 2 is removed from the furnace together with the exhaust gas.

Следует отметить, что в начале запуска печи в работу масса загруженной шихты в объеме бункера остается необожженной, поэтому эту шихту возвращают в печь для обжига, а в следующих операциях обожженную шихту оставляют в бункере, поэтому масса загружаемой шихты в печь будет равна массе выгружаемой обожженной шихты за вычетом углекислого газа в результате диссоциации MgCO3 на MgO и CO2. Таким образом, если загружают в печь 100 кг шихты, то каждый раз будут получать 76,11 кг обожженной шихты при условии содержания в исходной шихте 45,77 мас.% MgCO3. Процесс получения магнезиального вяжущего можно в данном способе и с данной установкой вести периодически с остановками работы печи на время выгрузки из нее обожженной шихты и загрузки исходной шихты, а также непрерывно. При непрерывной работе печи составляют график загрузки исходной шихты и график выгрузки обожженной шихты в течение времени термообработки шихты. При непрерывной работе печи экономят расход природного газа, примерно, на 40-50% и увеличивают производительность печи в 1-2 раза. Это скажется на значительном снижении себестоимости магнезиального вяжущего.It should be noted that at the beginning of the furnace commissioning, the mass of the loaded charge in the volume of the hopper remains unburnt, therefore, this charge is returned to the kiln, and in the following operations, the burnt charge is left in the hopper, so the mass of the loaded charge in the furnace will be equal to the mass of the burnt charge minus carbon dioxide as a result of dissociation of MgCO 3 into MgO and CO 2 . Thus, if 100 kg of the charge is loaded into the furnace, then each time they will receive 76.11 kg of burnt charge, provided that the initial charge contains 45.77 wt.% MgCO 3 . The process of obtaining a magnesian binder can be carried out in this method and with this installation periodically with the furnace stopping for the duration of unloading the calcined charge from it and loading the initial charge, as well as continuously. During continuous operation of the furnace, a schedule is made for loading the initial charge and a schedule for unloading the calcined charge during the heat treatment time of the charge. During continuous operation, the furnace saves natural gas consumption by about 40-50% and increases the productivity of the furnace by 1-2 times. This will affect a significant reduction in the cost of magnesia binder.

Обоженную шихту из печи выгружают в контейнер на колесах, а из контейнера - на бетонированную площадку для остывания до температуры 60-100°С. Затем с бетонированной площадки охлажденную обожженную шихту загружают в шаровую мельницу совместно с ортофосфорнокислым и тетраборнокислым натрием в соотношении 1:0,5. Масса загружаемых солей составляет 0,5-1,2 мас.% от массы загружаемой обожженной шихты из печи. Для примера приведем расчет загружаемых масс ортофосфорнокислого и тетраборнокислого натрия в шаровую мельницу совместно с обожженной шихтой.The calcined charge from the furnace is unloaded into the container on wheels, and from the container to the concrete platform for cooling to a temperature of 60-100 ° C. Then, from the concrete site, the cooled calcined charge is loaded into a ball mill together with phosphoric acid and sodium tetraborate in a ratio of 1: 0.5. The mass of the loaded salts is 0.5-1.2 wt.% Of the mass of the loaded calcined charge from the furnace. As an example, we give a calculation of the loaded masses of sodium phosphate and tetraborate in a ball mill together with a burnt charge.

Суммарная масса смеси солей, загружаемых в шаровую мельницу составит:The total mass of the mixture of salts loaded into the ball mill will be:

mC=76,11×1,2%:100%=0,91 кгm C = 76.11 × 1.2%: 100% = 0.91 kg

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
где
Figure 00000002
Where

76,11 - масса обожженной шихты, загружаемой в шаровую мельницу, кг;76.11 - the mass of the burnt charge loaded into the ball mill, kg;

1,2% - доля суммарной массы солей, загружаемых в шаровую мельницу;1.2% - the proportion of the total mass of salts loaded into a ball mill;

3 - кассовая доля Na2OB4O7 в суммарной массе Na3PO4 и Na2B4O7, загружаемых в шаровую мельницу.3 - the cash fraction of Na 2 OB 4 O 7 in the total mass of Na 3 PO 4 and Na 2 B 4 O 7 loaded into the ball mill.

Готовый диспергированный продукт - магнезиальное вяжущее должен иметь следующий состав, мас.%: MgO - 28.27; СаСО3 - 66,91; CaO - 0.03; SiO2 - 1.95; Al3O3 - 0.43; Fe2O3 - 0.58; NaCl - 0.65; Na3PO4 - 0,79; Na2B4O7 - 0,39.The finished dispersed product - magnesia binder should have the following composition, wt.%: MgO - 28.27; CaCO 3 - 66.91; CaO - 0.03; SiO 2 - 1.95; Al 3 O 3 - 0.43; Fe 2 O 3 - 0.58; NaCl - 0.65; Na 3 PO 4 - 0.79; Na 2 B 4 O 7 - 0.39.

Вариант 2.Option 2

Для термообработки в печи возьмем 17 мас.% магнезита, 82,5 мас.% доломита и 0,5 мас.% натрия хлористого.For heat treatment in an oven, we take 17 wt.% Magnesite, 82.5 wt.% Dolomite and 0.5 wt.% Sodium chloride.

Составы магнезита и доломита аналогичны приведенным в варианте 1.The compositions of magnesite and dolomite are similar to those in option 1.

Смесь магнезита, доломита и натрия хлористого имеет следующий состав, мас.%: MgCO3 - 48,53; СаСО3 - 48,64; CaO - 0.04; SiO2 - 1.47; Al2O3 - 0.35; Fe2O3 - 0.47; NaCl - 0.5.The mixture of magnesite, dolomite and sodium chloride has the following composition, wt.%: MgCO 3 - 48.53; CaCO 3 - 48.64; CaO - 0.04; SiO 2 - 1.47; Al 2 O 3 - 0.35; Fe 2 O 3 - 0.47; NaCl - 0.5.

Все остальные операции по получению обожженной шихты в печи аналогичны описанным в варианте 1.All other operations for obtaining the burnt charge in the furnace are similar to those described in option 1.

Обожженная шихта в печи имела массу 74,67 кг и следующий состав, мас.%:The calcined charge in the furnace had a mass of 74.67 kg and the following composition, wt.%:

MgO - 31,07, СаСО3 - 65/14; CaO - 0.05; SiO2 - 1.97; Al2O3 - 0.47; Fe2O3 - 0.63; NaCl - 0.67MgO - 31.07; CaCO 3 - 65/14; CaO - 0.05; SiO 2 - 1.97; Al 2 O 3 - 0.47; Fe 2 O 3 - 0.63; NaCl - 0.67

Обожженную шихту загружают в шаровую мельницу совместно с ортофосфорнокислым и тетраборнокислым натрием в количестве 1,2 мас.% от загружаемой массы шихты, загруженные массы ортофосфорнокислого и тетраборнокислого натрия составят:The calcined charge is loaded into a ball mill together with sodium phosphate and tetraborate in the amount of 1.2 wt.% Of the charge mixture, the loaded mass of sodium phosphate and tetraborate will be:

Figure 00000003
Figure 00000003

Масса Na3PO4 составит: mNa3PO4=0,896 кг-0,896 кг:3=0,597 кг,The mass of Na 3 PO 4 will be: mNa 3 PO 4 = 0.896 kg-0.896 kg: 3 = 0.597 kg,

Масса Na2B4O7 составит: mNa2B4O7=0.896 кг-0.597 кг=0.299 кг.The mass of Na 2 B 4 O 7 will be: mNa 2 B 4 O 7 = 0.896 kg-0.597 kg = 0.299 kg.

Диспергированный порошок, полученный в результате помола в шаровой мельнице, должен иметь дисперсность 50-70 мкм и состав, мас.%:The dispersed powder obtained by grinding in a ball mill should have a dispersion of 50-70 microns and composition, wt.%:

MgO - 30,70; СаСО3 - 64,37; CaO - 0.05; SiO2 - 1.95; Al2O3 - 0.46; Fe2O3 - 0.62; NaCl - 0.65; Na3PO4 - 0,80; Na2B4O7 - 0,39.MgO - 30.70; CaCO 3 - 64.37; CaO - 0.05; SiO 2 - 1.95; Al 2 O 3 - 0.46; Fe 2 O 3 - 0.62; NaCl - 0.65; Na 3 PO 4 - 0.80; Na 2 B 4 O 7 - 0.39.

При содержании в магнезиальном вяжущем 28,1-30,7 мас.% оксида магния, затворенного на водном растворе MgCl2, и выдержанные в течение 7 суток имели прочность на сжатие 50-60 МПа (Патент РФ №10407 «Способ получения каустического доломита»).When the content in the magnesian binder of 28.1-30.7 wt.% Magnesium oxide, closed on an aqueous solution of MgCl 2 , and aged for 7 days had a compressive strength of 50-60 MPa (RF Patent No. 10407 "Method for producing caustic dolomite" )

Результаты лабораторных испытаний получаемого магнезиального вяжущего, проведенного с помощью электромуфеля, представлены в таблице 1.The results of laboratory tests of the obtained magnesia binder, carried out using an electrofusion, are presented in table 1.

Таблица 1Table 1 №№
п/п
№№
p / p
Состав исходного сырья, поступившего на термообработкуThe composition of the feedstock received for heat treatment мас.%wt.% Температура термообработки, °СHeat treatment temperature, ° С Длительность термообработки, минDuration of heat treatment, min Состав полученного продуктаThe composition of the resulting product мас.%wt.%
Вариант 1 (магнезит 12%, доломит 87,5%, натрий хлористый 0,5%)Option 1 (magnesite 12%, dolomite 87.5%, sodium chloride 0.5%) MgCO3 MgCO 3 45.5945.59 MgOMgO 25.325.3 СаСО3 CaCO 3 51.6051.60 MgCO3 MgCO 3 5.25.2 1.one. СаОCaO 0.030.03 600600 6060 СаСО3 CaCO 3 65.965.9 NaClNaCl 0.50.5 СаОCaO 0.040.04 примесиimpurities NaClNaCl 0.640.64 (SiO2, Al2O3, Fe2O3)(SiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 ) 2.282.28 примесиimpurities 2.922.92 MgCO3 MgCO 3 45.5945.59 MgOMgO 28.628.6 СаСО3 CaCO 3 51.6051.60 СаСО3 CaCO 3 67.767.7 2.2. СаОCaO 0.030.03 650650 6060 СаОCaO 0.040.04 NaClNaCl 0.50.5 NaClNaCl 0.650.65 примесиimpurities 2.282.28 примесиimpurities 3.013.01 MgCO3 MgCO 3 45.5945.59 MgOMgO 28.628.6 СаСО3 CaCO 3 51.6051.60 СаСО3 CaCO 3 67.767.7 3.3. СаОCaO 0.030.03 600600 9090 СаОCaO 0.040.04 NaClNaCl 0.50.5 NaClNaCl 0.650.65 примесиimpurities 2.282.28 примесиimpurities 3.013.01 Вариант 2 (магнезит 17%, доломит 82,5%, натрий хлористый 0,5%)Option 2 (magnesite 17%, dolomite 82.5%, sodium chloride 0.5%) MgCO3 MgCO 3 48.5348.53 MgOMgO 27.027.0 СаСО3 CaCO 3 48.6448.64 MgCO3 MgCO 3 6.46.4 1.one. СаОCaO 0.040.04 600600 6060 СаСО3 CaCO 3 63.063.0 NaClNaCl 0.50.5 СаОCaO 0.050.05 примесиimpurities NaClNaCl 0.650.65 (SiO2, Al2O3, Fe2O3)(SiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 ) 2.742.74 примесиimpurities 2.92.9 MgCO3 MgCO 3 48.5348.53 MgOMgO 31.0707/31 СаСО3 CaCO 3 48.6448.64 СаСО3 CaCO 3 65.165.1 2.2. СаОCaO 0.040.04 650650 6060 СаОCaO 0.050.05 NaClNaCl 0.50.5 NaClNaCl 0.670.67 примесиimpurities 2.742.74 примесиimpurities 3.113.11 MgCO3 MgCO 3 48.5348.53 MgOMgO 31.0707/31 СаСО3 CaCO 3 48.6448.64 СаСО3 CaCO 3 65.165.1 3.3. СаОCaO 0.040.04 600600 9090 СаОCaO 0.050.05 NaClNaCl 0.50.5 NaClNaCl 0.670.67 примесиimpurities 2.742.74 примесиimpurities 3.113.11

Как следует из данных таблицы 1, при температуре обжига смеси магнезита, доломита и натрия хлористого 600°С и длительности обжига 60 минут диссоциация MgCO3 на MgO и CO2 происходит не полностью независимо от соотношения магнезита и доломита.As follows from the data in table 1, at a firing temperature of a mixture of magnesite, dolomite and sodium chloride of 600 ° C and a firing duration of 60 minutes, the dissociation of MgCO 3 into MgO and CO 2 does not occur completely regardless of the ratio of magnesite and dolomite.

При температуре 600°С и длительности обжига смеси магнезита, доломита и натрия хлористого 90 мин диссоциация MgCO3 на MgO и CO2 происходит полностью независимо от соотношения магнезита и доломита.At a temperature of 600 ° C and a duration of firing a mixture of magnesite, dolomite and sodium chloride for 90 min, the dissociation of MgCO 3 into MgO and CO 2 occurs completely regardless of the ratio of magnesite and dolomite.

При температуре 650°С и длительности обжига 60 минут диссоциация магнезита и доломита на MgO и CO2 происходит полностью независимо от соотношения магнезита и доломита.At a temperature of 650 ° C and a firing duration of 60 minutes, the dissociation of magnesite and dolomite into MgO and CO 2 occurs completely independently of the ratio of magnesite and dolomite.

В интервале температур 600-650°С при обжиге смеси магнезита, доломита и натрия хлористого диссоциация СaСО3 на СаО и CO2 не происходит. Результаты опытов действительны только при обжиге смеси магнезита, доломита и натрия хлористого при термостатированной температуре.In the temperature range 600-650 ° C, when firing a mixture of magnesite, dolomite and sodium chloride, CaCO 3 dissociation into CaO and CO 2 does not occur. The experimental results are valid only when firing a mixture of magnesite, dolomite and sodium chloride at a thermostated temperature.

Claims (8)

1. Способ получения магнезиального вяжущего путем разложения магнезита или доломита на оксид магния и диоксид углерода в процессе термической обработки дробленых природных минералов при температуре 600-750°С в течение 1-2 ч в присутствии 0,5% натрия хлористого от обжигаемых доломита или магнезита, отличающийся тем, что для термообработки используют магнезит совместно с доломитом и хлористым натрием следующего состава, мас.%:
магнезит 12-17 доломит 82,5-87,5 натрий хлористый 0,5
1. A method of producing a magnesian binder by decomposing magnesite or dolomite into magnesium oxide and carbon dioxide during the heat treatment of crushed natural minerals at a temperature of 600-750 ° C for 1-2 hours in the presence of 0.5% sodium chloride from calcined dolomite or magnesite , characterized in that for heat treatment use magnesite in conjunction with dolomite and sodium chloride of the following composition, wt.%:
magnesite 12-17 dolomite 82.5-87.5 sodium chloride 0.5
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дробленые магнезит и доломит орошают 20%-ным водным раствором хлористого натрия удельной массой 1,12 г/см3 из расчета содержания натрия хлористого в смеси с магнезитом и доломитом 0,5 мас.%, орошенные магнезит и доломит загружают в смеситель барабанного типа и перемешивают в течение 15-20 мин.2. The method according to claim 1, characterized in that the crushed magnesite and dolomite are irrigated with a 20% aqueous solution of sodium chloride with a specific gravity of 1.12 g / cm 3 based on the content of sodium chloride in a mixture with magnesite and dolomite 0.5 wt. %, irrigated magnesite and dolomite are loaded into a drum-type mixer and mixed for 15-20 minutes. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для термической обработки смеси магнезита, доломита и натрия хлористого применяют термостатированный газ, имеющий температуру 600-650°С и получаемый в специальном устройстве термостатирования продуктов природного газа, воздуха и отработанного газа после обжига магнезита, доломита и натрия хлористого.3. The method according to claim 1, characterized in that for the heat treatment of a mixture of magnesite, dolomite and sodium chloride, a thermostated gas is used having a temperature of 600-650 ° C and obtained in a special thermostating device for the products of natural gas, air and exhaust gas after firing magnesite , dolomite and sodium chloride. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что длительность термообработки дробленых магнезита, доломита с натрием хлористым составляет 1-1,5 ч.4. The method according to claim 1, characterized in that the duration of the heat treatment of crushed magnesite, dolomite with sodium chloride is 1-1.5 hours 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что измельчение обожженных магнезита, доломита с натрием хлористым осуществляют с ортофосфорным и тетраборным натрием в массовом соотношении 1:0,5 и составляющими 0,5-1,2% от загружаемой массы на измельчение обожженных магнезита, доломита с хлористым натрием.5. The method according to claim 1, characterized in that the grinding of calcined magnesite, dolomite with sodium chloride is carried out with orthophosphoric and tetraborane sodium in a mass ratio of 1: 0.5 and constituting 0.5-1.2% of the loaded mass for grinding the calcined magnesite, dolomite with sodium chloride. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что измельчение обожженных магнезита, доломита с хлористым, ортофосфорнокислым, тетраборнокислым натрием осуществляют до дисперсности 50-70 мкм.6. The method according to claim 1, characterized in that the grinding of calcined magnesite, dolomite with sodium chloride, phosphoric acid, sodium tetraborate is carried out to a dispersion of 50-70 microns. 7. Установка для осуществления способа получения магнезиального вяжущего, включающая в себя смеситель барабанного типа, вертикальную печь, устройство термостатирования газа, шаровую мельницу, отличающаяся тем, что вертикальная печь, выложенная из огнеупорного кирпича, имеет встроенную клеть, представляющую собой решетку из металлических прутьев с диаметром ячеек 20×20 мм, бункер, металлический контейнер на колесах, которые позволяют вести процесс термообработки смеси магнезита, доломита и хлористого натрия непрерывно.7. Installation for implementing the method of producing magnesia binder, including a drum type mixer, a vertical furnace, a gas thermostat, a ball mill, characterized in that the vertical furnace, made of refractory bricks, has a built-in stand, which is a grid of metal rods with with a cell diameter of 20 × 20 mm, a hopper, a metal container on wheels that allow the heat treatment of a mixture of magnesite, dolomite and sodium chloride to be carried out continuously. 8. Установка по п.7, отличающаяся тем, что она включает в себя устройство термостатирования газов, позволяющее подавать газ с заданной температурой в печь, что исключает пережог в печи магнезита и доломита и позволяет получать обожженные магнезит и доломит, содержащие оксид магния в активной форме и не содержащие оксид кальция. 8. The installation according to claim 7, characterized in that it includes a gas thermostatting device, which allows to supply gas with a given temperature to the furnace, which eliminates the burning of magnesite and dolomite in the furnace and allows to obtain calcined magnesite and dolomite containing magnesium oxide in the active form and not containing calcium oxide.
RU2011133140/03A 2011-08-05 2011-08-05 Method of producing magnesia cement and apparatus for realising said method RU2469004C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011133140/03A RU2469004C1 (en) 2011-08-05 2011-08-05 Method of producing magnesia cement and apparatus for realising said method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011133140/03A RU2469004C1 (en) 2011-08-05 2011-08-05 Method of producing magnesia cement and apparatus for realising said method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2469004C1 true RU2469004C1 (en) 2012-12-10

Family

ID=49255706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011133140/03A RU2469004C1 (en) 2011-08-05 2011-08-05 Method of producing magnesia cement and apparatus for realising said method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2469004C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2602137C1 (en) * 2015-08-07 2016-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "ХМК-Инжиниринг" (ООО "ХМК-Инжиниринг") Method of producing magnesium oxide
RU2768338C1 (en) * 2021-02-25 2022-03-23 Селиванова Анастасия Борисовна Composition of crude mixture for producing magnesia binder
CN116003011A (en) * 2022-12-13 2023-04-25 辽宁科技大学 Device and method for preparing non-retarding magnesium phosphate cement by mixing magnesium oxide with liquid carbon dioxide

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU697434A1 (en) * 1977-09-01 1979-11-15 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Геофизических Исследований Геолого-Разведочных Скважин Method of preparing binder
SU1106800A1 (en) * 1982-07-12 1984-08-07 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Теплоизоляционных И Акустических Строительных Материалов И Изделий Raw mix for producing magnesium cement
CN1049837A (en) * 1990-08-27 1991-03-13 青海省建筑建材科学研究所 Magnesium cement with the high-calcium low-magnesium raw material preparation
RU2158241C2 (en) * 1998-01-15 2000-10-27 Открытое акционерное общество Московский институт материаловедения и эффективных технологий Method of preparing caustic dolomite
RU2270848C2 (en) * 2003-12-02 2006-02-27 Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского СО РАН Vertical furnace for production of active carbon
RU60193U1 (en) * 2006-09-11 2007-01-10 Олег Викторович Ляхов MINERAL RAW FIRING PLANT

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU697434A1 (en) * 1977-09-01 1979-11-15 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Геофизических Исследований Геолого-Разведочных Скважин Method of preparing binder
SU1106800A1 (en) * 1982-07-12 1984-08-07 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Теплоизоляционных И Акустических Строительных Материалов И Изделий Raw mix for producing magnesium cement
CN1049837A (en) * 1990-08-27 1991-03-13 青海省建筑建材科学研究所 Magnesium cement with the high-calcium low-magnesium raw material preparation
RU2158241C2 (en) * 1998-01-15 2000-10-27 Открытое акционерное общество Московский институт материаловедения и эффективных технологий Method of preparing caustic dolomite
RU2270848C2 (en) * 2003-12-02 2006-02-27 Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского СО РАН Vertical furnace for production of active carbon
RU60193U1 (en) * 2006-09-11 2007-01-10 Олег Викторович Ляхов MINERAL RAW FIRING PLANT

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2602137C1 (en) * 2015-08-07 2016-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "ХМК-Инжиниринг" (ООО "ХМК-Инжиниринг") Method of producing magnesium oxide
RU2768338C1 (en) * 2021-02-25 2022-03-23 Селиванова Анастасия Борисовна Composition of crude mixture for producing magnesia binder
CN116003011A (en) * 2022-12-13 2023-04-25 辽宁科技大学 Device and method for preparing non-retarding magnesium phosphate cement by mixing magnesium oxide with liquid carbon dioxide
CN116003011B (en) * 2022-12-13 2023-07-28 辽宁科技大学 Device and method for preparing non-delayed coagulation magnesium phosphate cement

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103130524B (en) Energy-saving light cordierite-mullite kiln furnace material, kiln furnace and preparation method of material
CN100378027C (en) Porous mullite ceramic materials and method for preparing same
CN104446564B (en) A kind of preparation method of the zircon corundum brick containing chromium oxide
JP4847400B2 (en) Manufacturing method of heat insulating material, alumina-spinel refractory heat insulating material, kiln furnace, heat insulating material construction method, and heat insulating material recycling method
CN110325487A (en) The liner and industrial furnace of the preparation method of porous sintered magnesia, the backfill material for producing the heavy clay refractory product with sintering oxidation magnesium granules, such product and preparation method thereof, industrial furnace
CN107117976A (en) A kind of transition band of cement kiln Mg-Al spinel brick and preparation method thereof
JP2018524260A (en) Calcium aluminate manufacturing process
CN114149276A (en) Micro-nano hole heat insulation refractory material containing zirconium oxide and preparation method thereof
RU2469004C1 (en) Method of producing magnesia cement and apparatus for realising said method
US3357842A (en) Furnace and refractory
CN101671046B (en) Method for manufacturing high-purity magnesium-aluminum spinel
CN106082715A (en) Magnesite is used to prepare method and the application of gained magnesium oxide of light calcined magnesia
CN101565280B (en) Manufacturing method for burning light burning magnesite powder by tunnel kiln
CN106319205B (en) A kind of new additive agent improving vanadium-titanium sinter drum strength
CN104529488A (en) High-strength thermal-shock-resisting light heat-insulting fireproof brick and preparation method thereof
EA002673B1 (en) Method for preparing cement, concrete based thereon and concrete and reinforced concrete articles and cast structures of said concrete
WO2014027926A2 (en) Apparatus for the production of a dry building mixture based on expanded perlite
CN112897994A (en) Preparation method of corundum spinel complex phase material
CN107954729B (en) Synthetic dead-burned magnesia and preparation method thereof
CN108640634A (en) A kind of method that blast furnace ash inorganic materials lightweight gas steams brick
CN102012159B (en) Continuous combustion type roasting shaft kiln and roasting method of mineral aggregate thereof
CN109809801A (en) A kind of effective gunning refractory of RH furnace dipping
RU2601962C1 (en) Method of producing gypsum binder, modified composite gypsum binder and method for production thereof
RU2602137C1 (en) Method of producing magnesium oxide
CN111792939A (en) High-aluminum brick and preparation method thereof