RU2617480C2 - Method for manufacturing construction materials - Google Patents

Method for manufacturing construction materials Download PDF

Info

Publication number
RU2617480C2
RU2617480C2 RU2015136342A RU2015136342A RU2617480C2 RU 2617480 C2 RU2617480 C2 RU 2617480C2 RU 2015136342 A RU2015136342 A RU 2015136342A RU 2015136342 A RU2015136342 A RU 2015136342A RU 2617480 C2 RU2617480 C2 RU 2617480C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
borogypsum
gypsum
fiberglass
drying
construction materials
Prior art date
Application number
RU2015136342A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015136342A (en
Inventor
Эдуард Анатольевич Дмитриев
Виктор Викторович Петров
Александр Евгеньевич Проценко
Дмитрий Хосенович Ри
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "КнАГТУ")
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "КнАГТУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "КнАГТУ")
Priority to RU2015136342A priority Critical patent/RU2617480C2/en
Publication of RU2015136342A publication Critical patent/RU2015136342A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2617480C2 publication Critical patent/RU2617480C2/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B11/00—Calcium sulfate cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B11/00—Calcium sulfate cements
    • C04B11/005—Preparing or treating the raw materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B11/00—Calcium sulfate cements
    • C04B11/26—Calcium sulfate cements strating from chemical gypsum; starting from phosphogypsum or from waste, e.g. purification products of smoke
    • C04B11/262—Calcium sulfate cements strating from chemical gypsum; starting from phosphogypsum or from waste, e.g. purification products of smoke waste gypsum other than phosphogypsum

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: manufacturing method comprises grinding borogypsum in the ball mill and its activation by drying with stirring at 210-230°C, then the borogypsum is mixed with the fiberglass filler, at the following component ratio, wt %: borogypsum 90-95, fiberglass 5-10, water 6 (above 100%), after which the billet is maintained under pressure and dried.
EFFECT: increasing the manufacturability of construction materials based on gypsum-containing production waste and improving the strength characteristics of the resulting material.
2 tbl

Description

Изобретение относится к химической технологии переработки гипсосодержащего сырья и техногенных отходов, в частности к способам получения гипсового вяжущего из борогипса, и может быть использовано в области производства строительных материалов.The invention relates to chemical technology for processing gypsum-containing raw materials and industrial waste, in particular to methods for producing gypsum binder from borogypsum, and can be used in the field of production of building materials.

Борогипс является отходом борного производства и получается путем обработки бородатолитовых руд серной кислотой, состоит из гипса (65-75%), кварца (18-23%), гидроокислов железа и алюминия (до 2%) и остатков бородатолита (1-2%). Средний химический состав борогипса выглядит следующим образом: SiO2 - 20-25%, Al2O3 - 0,2-0,5%, SO4 - 35-45%, MgO - 0,3-0,6%, CaO - 25-30%, B2O3 (кислоторастворимый) - 0,6-1,0%, Fe2O3 - 1-2%, B2O3 (водорастворимый) - 0,1-0,2% (Склярова Г.Ф. Опытные технологии применения промышленных отходов в качестве агрохимического сырья. - Горный информационно-аналитический бюллетень, 2007, №12, т. 8).Borogips is a waste of boron production and is obtained by treating borodatolite ores with sulfuric acid, consists of gypsum (65-75%), quartz (18-23%), iron and aluminum hydroxides (up to 2%) and borodatolite residues (1-2%) . The average chemical composition of borogypsum is as follows: SiO 2 - 20-25%, Al 2 O 3 - 0.2-0.5%, SO 4 - 35-45%, MgO - 0.3-0.6%, CaO - 25-30%, B 2 O 3 (acid-soluble) - 0.6-1.0%, Fe 2 O 3 - 1-2%, B 2 O 3 (water-soluble) - 0.1-0.2% ( Sklyarova GF Experimental Technologies for the Use of Industrial Wastes as Agrochemical Raw Materials - Mining Information and Analytical Bulletin, 2007, No. 12, v. 8).

Известен способ переработки гипсосодержащего сырья (пат. РФ №2324654, опубл. 20.05.2008 г.), включающий переработку борогипса путем репульпации гипсосодержащего отхода, его очистку, перекристаллизацию гипса в автоклаве в полугидрат сульфата кальция, его сушку и измельчение. Аналогичная технология представлена для цитрогипса - отхода производства лимонной кислоты (пат. РФ №2210540, опубл. 20.08.2003 г.).A known method of processing gypsum-containing raw materials (US Pat. RF №2324654, publ. 05/20/2008), including the processing of gypsum by repulping gypsum-containing waste, its cleaning, recrystallization of gypsum in an autoclave into calcium sulfate hemihydrate, drying and grinding. A similar technology is presented for citrogypsum - waste production of citric acid (US Pat. RF No. 2210540, publ. 08/20/2003).

Также описан способ, позволяющий получать более водо- и морозостойкие строительные материалы на основе фосфогипса (пат. РФ №94041114, опубл. 20.09.1996 г.).Also described is a method that allows you to get more water and frost-resistant building materials based on phosphogypsum (US Pat. RF No. 94041114, publ. 09/20/1996).

Основным недостатком данных способов является значительная продолжительность процессов и многостадийность.The main disadvantage of these methods is the significant duration of the processes and multi-stage.

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому изобретению является способ производства строительных изделий на основе цитрогипса (пат. РФ №1690332, опубл. 20.10.1995 г.).Closest in technical essence to the present invention is a method for the production of building products based on citrogypsum (US Pat. RF No. 1690332, publ. 10/20/1995).

Недостатком указанного способа является многокомпонентность получаемой смеси и сложность ее приготовления.The disadvantage of this method is the multicomponent nature of the mixture and the complexity of its preparation.

Задачей предлагаемого изобретения является получение конкурентоспособного материала на основе шлама борогипса, не уступающего по физико-механическим характеристикам аналогам.The objective of the invention is to obtain a competitive material based on sludge borogypsum, not inferior in physical and mechanical characteristics to analogues.

Для решения задачи разработан способ изготовления строительных материалов с использованием отходов производства, включающий сушку и смешение гипсосодержащего компонента с наполнителем. Способ отличается от аналога тем, что в качестве отхода производства используется борогипс, который активируется посредством сушки в диапазоне температур 210-230°C, а в качестве наполнителя используется стекловолокно в количестве 5-10 мас.%To solve the problem, a method for the manufacture of building materials using production wastes was developed, which includes drying and mixing a gypsum-containing component with a filler. The method differs from the analogue in that borogypsum is used as production waste, which is activated by drying in the temperature range of 210-230 ° C, and glass fiber in the amount of 5-10 wt.% Is used as a filler

Преимущество данной технологии состоит в том, что отсутствует стадия очистки шлама дорогостоящими флотационными методами. Отход производства бора сернокислотным методом в данном случае является прямым сырьем для получения вяжущего материала и не подвергается дополнительной очистке и переработке.The advantage of this technology is that there is no stage of sludge treatment with expensive flotation methods. Waste production of boron by the sulfuric acid method in this case is a direct raw material for the production of cementitious material and is not subjected to additional purification and processing.

Также, значительное преимущество по физико-механическим характеристикам гипсоволоконный материал на основе вяжущего из борогипса получает за счет использования в качестве наполнителя нити стекловолокна. Стекловолокно при этом образует в гипсовой матрице параллельно ориентированные пучки. Высокая прочность таких образцов обусловлена высокой адгезией стекловолокна к борогипсу.Also, a gypsum fiber material based on a binder gypsum binder receives a significant advantage in physical and mechanical characteristics due to the use of fiberglass as a filler. Glass fiber in this case forms parallel oriented beams in the gypsum matrix. The high strength of such samples is due to the high adhesion of fiberglass to borogypsum.

Техническим результатом, который может быть получен при реализации данного способа является повышение технологичности изготовления строительных материалов на основе гипсосодержащих отходов производства (борогипса) и улучшение прочностных характеристик получаемого материала.The technical result that can be obtained by implementing this method is to increase the manufacturability of the manufacture of building materials based on gypsum-containing production waste (borogypsum) and to improve the strength characteristics of the obtained material.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Шлам борогипса измельчается с заданной тонкостью помола. Полученный порошок подвергается термообработке с перемешиванием при заданной температуре для удаления воды и активации материала. Затем готовится композиция заданного состава, включающая гипс, армирующий наполнитель и воду с последующей подпрессовкой и выдержкой для сушки.Sludge borogypsum is crushed with a given fineness. The resulting powder is subjected to heat treatment with stirring at a given temperature to remove water and activate the material. Then a composition of a given composition is prepared, including gypsum, reinforcing filler and water, followed by prepressing and holding for drying.

Практическая реализация способа описана в примере.The practical implementation of the method is described in the example.

ПримерExample

Шлам борогипса измельчается в шаровой мельнице с целью получения однородного порошка с тонкостью помола, соответствующего строительному гипсу 1 сорта (максимальный остаток на сите №02 составлял 15 мас.%). Полученный порошок подвергается термообработке с перемешиванием при температуре 210-230°C для удаления воды (оптимальная температура активации материала определялась согласно прочностным исследования, представленным в таблице 1). Затем готовилась композиция состава: гипс 90-95 мас.%; стекловолокно 5-10 мас.% и вода 6 мас. % сверх 100 мас.%. Далее к заготовке прикладывается давление для уплотнения композиции. После прессования образцы высушивались.Borogypsum sludge is crushed in a ball mill in order to obtain a homogeneous powder with a fineness of grinding corresponding to building gypsum of the 1st grade (the maximum residue on sieve No. 02 was 15 wt.%). The resulting powder is subjected to heat treatment with stirring at a temperature of 210-230 ° C to remove water (the optimum temperature of activation of the material was determined according to the strength studies presented in table 1). Then the composition composition was prepared: gypsum 90-95 wt.%; fiberglass 5-10 wt.% and water 6 wt. % in excess of 100 wt.%. Next, pressure is applied to the workpiece to seal the composition. After pressing, the samples were dried.

Figure 00000001
Figure 00000001

Наибольшая прочность образцов на основе отвержденного борогипсового вяжущего без наполнителей, согласно данным, представленным в таблице 1, наблюдается при температуре активации материала 210-230°C.The greatest strength of samples based on a cured borogypsum binder without fillers, according to the data presented in table 1, is observed at a temperature of activation of the material 210-230 ° C.

Результаты исследования прочностных характеристик полученных строительных материалов приведены в табл. 2.The results of the study of the strength characteristics of the obtained building materials are given in table. 2.

Figure 00000002
Figure 00000002

Согласно данным, представленным в таблице 2, установлено, что при оптимальном содержании стекловолокна (5-10 мас.%) в борогипсе предел прочности на изгиб возрастает в 2,8 раза.According to the data presented in table 2, it was found that with an optimal content of fiberglass (5-10 wt.%) In borogypsum, the flexural strength increases by 2.8 times.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет улучшить технологичность изготовления строительных материалов на основе гипсосодержащих отходов производства (борогипса) с улучшением прочностных характеристик получаемого материала.Thus, the proposed method allows to improve the manufacturability of the manufacture of building materials based on gypsum-containing production waste (borogypsum) with improved strength characteristics of the resulting material.

Изобретение может быть использовано для получения изделий при строительстве зданий и сооружений, а также при благоустройстве.The invention can be used to obtain products in the construction of buildings and structures, as well as in landscaping.

Claims (1)

Способ изготовления строительных материалов с использованием отходов производства, включающий сушку и смешение гипсосодержащего компонента с наполнителем, отличающийся тем, что в качестве гипсосодержащего компонента используется борогипс, который измельчается в шаровой мельнице и активируется сушкой с перемешиванием при 210-230°С, затем готовится композиция состава борогипс 90-95 мас.%; стекловолокно 5-10 мас.% (в качестве армирующего материала) и вода 6 мас.% сверх 100 мас.%, после чего заготовка выдерживается под давлением и высушивается.A method of manufacturing building materials using production waste, including drying and mixing a gypsum-containing component with a filler, characterized in that borogypsum is used as a gypsum-containing component, which is crushed in a ball mill and activated by drying with stirring at 210-230 ° C, then the composition is prepared borogypsum 90-95 wt.%; glass fiber 5-10 wt.% (as a reinforcing material) and water 6 wt.% in excess of 100 wt.%, after which the preform is kept under pressure and dried.
RU2015136342A 2015-08-26 2015-08-26 Method for manufacturing construction materials RU2617480C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015136342A RU2617480C2 (en) 2015-08-26 2015-08-26 Method for manufacturing construction materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015136342A RU2617480C2 (en) 2015-08-26 2015-08-26 Method for manufacturing construction materials

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015136342A RU2015136342A (en) 2017-02-28
RU2617480C2 true RU2617480C2 (en) 2017-04-25

Family

ID=58453998

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015136342A RU2617480C2 (en) 2015-08-26 2015-08-26 Method for manufacturing construction materials

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2617480C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1316371A (en) * 1969-10-08 1973-05-09 Giulini Gmbh Geb Process for the purification of gypsum
SU903334A1 (en) * 1980-01-21 1982-02-07 Государственный Всесоюзный научно-исследовательский институт строительных материалов и конструкций им.П.П.Будникова Method of producing gypsum binder
SU1470699A1 (en) * 1987-05-19 1989-04-07 Белорусский Политехнический Институт Method of producing construction articles
RU2210540C1 (en) * 2002-05-27 2003-08-20 Мясников Николай Федорович Gypsum binder preparation method
RU2324654C1 (en) * 2006-07-27 2008-05-20 Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный университет" (ДВГУ) Method of recycling gypsiferous raw materials

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1316371A (en) * 1969-10-08 1973-05-09 Giulini Gmbh Geb Process for the purification of gypsum
SU903334A1 (en) * 1980-01-21 1982-02-07 Государственный Всесоюзный научно-исследовательский институт строительных материалов и конструкций им.П.П.Будникова Method of producing gypsum binder
SU1470699A1 (en) * 1987-05-19 1989-04-07 Белорусский Политехнический Институт Method of producing construction articles
RU2210540C1 (en) * 2002-05-27 2003-08-20 Мясников Николай Федорович Gypsum binder preparation method
RU2324654C1 (en) * 2006-07-27 2008-05-20 Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный университет" (ДВГУ) Method of recycling gypsiferous raw materials

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015136342A (en) 2017-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106396555B (en) It is a kind of based on the ultra high performance cementitious and preparation method thereof conserved in cellulose fibre
CN100534945C (en) Chemical industrial gypsum building materials and preparation method thereof
Bazaldúa-Medellín et al. Early and late hydration of supersulphated cements of blast furnace slag with fluorgypsum
CN110104984A (en) A kind of ardealite slag cements early strength coagulant based on modified composite dewatering phase
CN104310830A (en) Method for producing beta-high-purity gypsum powder by using phosphogypsum
KR20140116356A (en) Structural material manufacturing method using stone powder and blast furnace slag
Fadele et al. Compressive strength of concrete containing palm kernel shell ash
Leškevičienė et al. Influence of the setting activators on the physical mechanical properties of phosphoanhydrite
RU2452703C2 (en) Ash-cement binder (zolcit) based on acid ashes of thermal power plants
RU2617480C2 (en) Method for manufacturing construction materials
CN103923349A (en) Method for producing inorganic filling material used for wood plastic material by titanium gypsum
KR20090012556A (en) High-strenght concrete powder mineral admixture composition
EP3310737A1 (en) Activator with a low ph-value for clinker substitute materials
RU2618550C1 (en) Construction materials manufacturing method
Dvorkin et al. Properties of modified phosphogypsum binder
EP2192095A1 (en) Hydraulically binding mixture and process of manufacture
JP2002114562A (en) Hydrothermal hardened body and method for manufacturing the same
RU2653214C1 (en) Limestone-silicone binder for manufacturing hollow pressed products
Uygunoğlu Comparison of properties of prefabricated interlocking pavement blocks cured at different conditions
El-Didamony et al. Utilization of Egyptian by-products in the preparation of blended cements
RU2658416C1 (en) Composite bonding
RU2814449C1 (en) Composite binder based on industrial wastes
RU2811119C1 (en) Binder based on industrial waste
RU2803754C1 (en) Binder for production of lightweight concrete
JPWO2018181779A1 (en) Molded body using hydraulic lime and method for producing the same

Legal Events

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

Effective date: 20190827