RU2558066C1 - Способ получения цемента - Google Patents
Способ получения цемента Download PDFInfo
- Publication number
- RU2558066C1 RU2558066C1 RU2014133707/03A RU2014133707A RU2558066C1 RU 2558066 C1 RU2558066 C1 RU 2558066C1 RU 2014133707/03 A RU2014133707/03 A RU 2014133707/03A RU 2014133707 A RU2014133707 A RU 2014133707A RU 2558066 C1 RU2558066 C1 RU 2558066C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cement
- oxide
- diatomite
- drying
- rock
- Prior art date
Links
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к строительным материалам, а именно к производству облегченных тампонажных цементов, и может быть использовано в нефтегазовой отрасли при цементировании скважин, имеющих умеренную температуру. Способ получения цемента включает сушку кремнеземистой осадочной породы, ее смешивание и измельчение с портландцементным клинкером и гипсом, указанная сушка производится при температуре 350 - 400°С, а в качестве указанной кремнеземистой осадочной породы используют диатомит Ильинского месторождения, содержащий в пересчете на сухое вещество, мас.%: диоксид кремния 72,0 - 75,0; оксид алюминия 10,5 - 12,0; оксид кальция 0,5 - 0,6; оксид железа 5,0 - 5,5; оксид магния 0,3 - 0,6; оксид титана 0,71 - 0,75; примеси остальное. Технический результат - повышение прочности тампонажного облегченного цемента. 1 табл.
Description
Изобретение относится к строительным материалам, а именно к производству облегченных тампонажных цементов, и может быть использовано в нефтегазовой отрасли при цементировании скважин, имеющих умеренную температуру. В настоящее время для крепления скважин, эксплуатируемых в указанных условиях, используют цементы, содержащие облегчающие добавки. В качестве облегчающей природной добавки, как правило, используют диатомит, трепел, опоку.
Известен способ получения тампонажного цемента (а.с. СССР №610814), в котором портландцементный клинкер предварительно размалывается с поверхностно-активным веществом, а гипс с минеральной добавкой в виде кремнеземистой осадочной породы - опоки с последующим смешиванием всех измельченных компонентов. Полученный таким способом цемент имеет недостаточно высокую прочность из-за повышенной плотности цементного раствора, низкого водоцементного отношения и недостаточной прочности образцов из него ввиду низкой концентрации брендстедовских и льюисовских кислотных центров на поверхности минералов гидратных фаз.
Известен также способ получения цемента (патент РФ №2101246) путем смешения и измельчения портландцементного клинкера и минеральной добавки в виде кремнеземистой осадочной породы, причем перед смешением и измельчением перечисленных компонентов 75-85% кремнеземистой осадочной породы нагревают до 200-300°С и добавляют 15-25% кремнеземистой породы, высушенной до влажности 15 мас. %. Кроме того, перед смешиванием дополнительно вводят 1-2% углесодержащего компонента при следующем соотношении компонентов, мас. %:
портландцементный клинкер | 43-52 |
гипс | 5-7 |
кремнеземистая осадочная порода | 45-60 |
углесодержащий компонент | 1-2 |
К недостаткам известного способа следует отнести низкие прочностные свойства получаемого цемента, обусловленные переменной влажностью используемой кремнеземистой осадочной породы. Высушенная при температуре 200-300°С ее часть имеет ограниченное количество активных центров гидроксильных (-ОН) групп, а другая ее часть с влажностью 15% предполагает возможность гидратации клинкерного материала в цементе, что, в конечном итоге, отрицательно сказывается на прочностных характеристиках получаемого цемента. Наличие в составе смеси углесодержащего компонента не влияет на качество получаемого цемента, а служит стабилизатором процесса его сушки.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является способ получения тампонажного цемента (патент РФ №2398749), включающий высушивание кремнеземистой осадочной породы - опоки, трепела, диатомита, смешивание и измельчение ее с портландцементным клинкером и гипсом, причем указанное высушивание осуществляют при температуре 150-190°С до влажности 0,3-0,7%, а перед измельчением дополнительно вводят углесодержащий компонент в количестве 0,2-0,4% по углероду для улучшения размолоспособности материала.
Недостатком известного способа являются пониженные прочностные свойства получаемого тампонажного цемента.
Техническим результатом, на решение которого направлено заявляемое изобретение, является повышение прочностных свойств облегченного тампонажного цемента, за счет подбора облегчающей добавки и оптимизации температуры ее сушки.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения облегченного тампонажного цемента, включающем сушку кремнеземистой осадочной породы, ее смешивание и измельчение с портландцементным клинкером и гипсом, указанная сушка производится при температуре 350-400°С, а в качестве указанной кремнеземистой осадочной породы используют диатомит Ильинского месторождения, содержащий в пересчете на сухое вещество, мас. %:
диоксид кремния | 72,0-75,0 |
оксид алюминия | 10,5-12,0 |
оксид кальция | 0,5-0,6 |
оксид железа | 5,0-5,5 |
оксид магния | 0,3-0,6 |
оксид титана | 0,71-0,75 |
примеси | остальное |
Природные диатомиты являются сложным минеральным сырьем, свойства которого определяются природой сырья и содержащихся в нем примесей. Известно, что из всех природных кремнеземсодержащих пород диатомиты, содержащие аморфный и кристаллический SiO2, а также глинистую составляющую, являются самыми загрязненными материалами (см., например, Вакалова. Т.В. и др. Влияние структурно-минералогических особенностей кремнеземистого сырья на фазовые изменения при его нагревании // Новые огнеупоры, 2009, №1, С. 18-22). В различных количествах в диатомитах присутствуют примеси карбонатного типа, полевые шпаты, глауконит и другие минералы. Поэтому свойства продукта, получаемого с использованием диатомитов, в значительной степени определяются природой сырья и содержащихся в нем примесей. Применительно к облегченным тампонажным цементам это означает, что использование диатомита конкретного месторождения оказывает определяющее влияние на свойства целевого продукта. Помимо химического и минералогического состава диатомита весомый вклад в повышение прочности тампонажного цемента вносит оптимизация температуры сушки облегчающей добавки.
Экспериментальным путем авторами установлено, что облегченный тампонажный цемент, полученный с использованием диатомита Ильинского месторождения (Уральский регион РФ), высушенного при температуре 350-400°С, обладает повышенными прочностными характеристиками. Это обусловлено синергетическим влиянием двух факторов. Во-первых, при сушке диатомита в указанном температурном интервале материал имеет влажность в пределах 0,2-0,5 мас. %, что способствует сохранению в материале достаточного количества активных гидроксильных (-ОН) групп, повышающих прочностные свойства цемента. Во-вторых, повышению прочности цемента способствует уникальный химико-минералогический состав кремнеземистой породы указанного месторождения. Кроме того, некоторое снижение остаточной влажности материала после сушки способствует повышению его размолоспособности и позволяет отказаться от использования углеродсодержащих добавок, используемых в качестве интенсификаторов помола. Снижение температуры сушки диатомита ниже 350°С приводит к ухудшению прочностных характеристик цемента, а увеличение температуры сушки свыше 400°С не вызывает дальнейшего увеличения прочности целевого продукта.
Примеры осуществления изобретения
Диатомит Ильинского месторождения фракции 40-100 мм с химическим составом, находящимся в рамках нижних, средних и верхних пределов содержания компонентов, высушивали при температурах соответственно 350°С, 375°С и 400°С. Высушенный материал подвергали совместному помолу с портландцементным клинкером и гипсом при соотношении, мас. %: портландцементный клинкер - 50, гипс - 5, диатомит - 45. У полученного цемента определяли прочность по ГОСТ 1581-96. Аналогичным образом были проведены испытания свойств цемента, полученного с использованием диатомита, высушенного при указанных выше температурах. Также были проведены испытания свойств цемента, полученного с использованием диатомита, высушенного при температурах, отличных от заявляемого интервала. Кроме того, были проведены исследования свойств цемента, полученного с использованием диатомитов Ирбитского и Камышловского месторождений Уральского региона РФ. Результаты всех испытаний представлены в таблице.
Анализ данных таблицы показывает, что облегченный тампонажный цемент, полученный заявляемым способом (примеры 2-4 таблицы), обладает более высокими прочностными характеристиками по сравнению с прототипом. Кроме того, использование диатомита Ильинского месторождения, высушенного в заявляемом температурном интервале, позволяет отказаться от использования углеродсодержащих добавок, используемых в качестве интенсификатора помола.
Claims (1)
- Способ получения облегченного тампонажного цемента, включающий сушку кремнеземистой осадочной породы, ее смешивание и измельчение с портландцементным клинкером и гипсом, отличающийся тем, что указанная сушка производится при температуре 350 - 400°С, а в качестве указанной кремнеземистой осадочной породы используют диатомит Ильинского месторождения, содержащий в пересчете на сухое вещество, мас.%:
диоксид кремния 72,0 - 75,0 оксид алюминия 10,5 - 12,0 оксид кальция 0,5 - 0,6 оксид железа 5,0 - 5,5 оксид магния 0,3 - 0,6 оксид титана 0,71 - 0,75 примеси остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014133707/03A RU2558066C1 (ru) | 2014-08-18 | 2014-08-18 | Способ получения цемента |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014133707/03A RU2558066C1 (ru) | 2014-08-18 | 2014-08-18 | Способ получения цемента |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2558066C1 true RU2558066C1 (ru) | 2015-07-27 |
Family
ID=53762657
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014133707/03A RU2558066C1 (ru) | 2014-08-18 | 2014-08-18 | Способ получения цемента |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2558066C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU897734A1 (ru) * | 1980-04-25 | 1982-01-15 | Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени химико-технологический институт им.Д.И.Менделеева | В жущее |
WO1993021122A1 (en) * | 1992-04-13 | 1993-10-28 | Aalborg Portland A/S | Cement composition |
RU2292374C2 (ru) * | 2004-12-07 | 2007-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Цементные технологии" | Облегченный тампонажный цемент и способ его получения |
RU2297991C1 (ru) * | 2005-11-01 | 2007-04-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева" | Сухая строительная смесь |
RU2398749C2 (ru) * | 2008-09-23 | 2010-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Сухоложский цементный завод" (ООО "СЦЗ") | Способ получения цемента |
-
2014
- 2014-08-18 RU RU2014133707/03A patent/RU2558066C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU897734A1 (ru) * | 1980-04-25 | 1982-01-15 | Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени химико-технологический институт им.Д.И.Менделеева | В жущее |
WO1993021122A1 (en) * | 1992-04-13 | 1993-10-28 | Aalborg Portland A/S | Cement composition |
RU2292374C2 (ru) * | 2004-12-07 | 2007-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Цементные технологии" | Облегченный тампонажный цемент и способ его получения |
RU2297991C1 (ru) * | 2005-11-01 | 2007-04-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева" | Сухая строительная смесь |
RU2398749C2 (ru) * | 2008-09-23 | 2010-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Сухоложский цементный завод" (ООО "СЦЗ") | Способ получения цемента |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Nizevičienė et al. | Effects of waste fluid catalytic cracking on the properties of semi-hydrate phosphogypsum | |
Alam | Assessment of pozzolanic activity of thermally activated clay and its impact on strength development in cement mortar | |
RU2631447C1 (ru) | Керамическая масса для изготовления стеновых облицовочных изделий | |
EA029364B1 (ru) | Сульфобелитовый клинкер, легированный фосфором | |
Dmitrieva et al. | Effect of heat-treated polymineral clays on the properties of portland cement paste | |
RU2014138999A (ru) | Способ изготовления цемента, строительных растворов, бетонных композиций, содержащих наполнитель на основе карбоната кальция, содержащий кремнийорганическое вещество, причем вышеупомянутый "смешанный наполнитель" обработан суперпластификатором, получаемые цементные композиции и цементные материалы и их применения | |
RU2212386C1 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления силикатного кирпича | |
RU2558066C1 (ru) | Способ получения цемента | |
RU2542028C1 (ru) | Магнезиальный тампонажный материал и способ его получения | |
Alrawashdeh et al. | PRODUCTION OF PLASTER FROM GYPSUM DEPOSITS IN SOUTH JORDAN: IMPROVEMENT OF THE SETTING TIME. | |
RU2465235C1 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления силикатного кирпича | |
Sinulingga et al. | The effect of three different types of rice husk ash as Ad mixture for ordinary Portland Cement | |
RU2341478C1 (ru) | Сырьевая смесь для производства аглопорита | |
RU2653200C1 (ru) | Шихта для изготовления легковесного кремнезёмистого проппанта и проппант | |
RU2536693C2 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления неавтоклавного газобетона и способ приготовления неавтоклавного газобетона | |
RU2648128C1 (ru) | Керамическая масса для производства кирпича | |
RU2398749C2 (ru) | Способ получения цемента | |
Il’ina et al. | Non-autoclaved aerated concrete with mineral additives | |
RU2624741C1 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления силикатного кирпича | |
RU2648730C1 (ru) | Облегчённая тампонажная композиция | |
RU2562076C1 (ru) | Шихта для производства заполнителя | |
RU2303014C1 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления силикатных стеновых изделий и силикатное стеновое изделие | |
RU2568449C1 (ru) | Самовыравнивающаяся строительная смесь | |
RU2729763C1 (ru) | Тяжелый диопсидовый бетон с высокой прочностью | |
RU2399596C1 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления пористого заполнителя |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
TC4A | Change in inventorship |
Effective date: 20151109 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200819 |