RU2618550C1 - Construction materials manufacturing method - Google Patents

Construction materials manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
RU2618550C1
RU2618550C1 RU2016109691A RU2016109691A RU2618550C1 RU 2618550 C1 RU2618550 C1 RU 2618550C1 RU 2016109691 A RU2016109691 A RU 2016109691A RU 2016109691 A RU2016109691 A RU 2016109691A RU 2618550 C1 RU2618550 C1 RU 2618550C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
borogypsum
gypsum
drying
gypseous
filler
Prior art date
Application number
RU2016109691A
Other languages
Russian (ru)
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 RU2016109691A priority Critical patent/RU2618550C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2618550C1 publication Critical patent/RU2618550C1/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)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: manufacturing method includes the drying and mixing of gypseous component with filler, the borogypsum is used as the gypseous component, crushed in the ball mill and activated by drying with mixing at 210-230°C, then the composition with the following content is prepared, mass %: borogypsum 85-92.5, sodium carboxymethyl cellulose 7.5-15 and water 6 (over 100% weight %), after that the workpiece is held under the pressure and dried.
EFFECT: increase of the construction materials manufacturability, based on the gypseous production wastes 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%, Аl2O3 - 0,2-0,5%, SO4 - 35-45%, MgO - 0,3-0,6%, CaO - 25-30%, В2O3 (кислоторастворимый) - 0,6-1,0%, Fe2O3 - 1-2%, В2O3 (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 in 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°С, а в качестве наполнителя используется натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы в количестве 7,5-15 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 the filler uses sodium salt of carboxymethyl cellulose in an amount of 7.5-15 wt. %

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 натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы. Увеличение прочности борогипсовых образцов, содержащих этот наполнитель, обусловлено тем, что натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы является полимером на основе целлюлозы и при удалении влаги образует в составе борогипсовой матрицы волокна, которые армируют образующийся материал.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 carboxymethyl cellulose as a sodium salt filler. The increase in strength of borogypsum samples containing this filler is due to the fact that the sodium salt of carboxymethyl cellulose is a cellulose-based polymer and, when moisture is removed, forms fibers in the composition of the borogypsum matrix that reinforce the resulting material.

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.

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 масс. %). Полученный порошок подвергается термообработке с перемешиванием при температуре 210-230°С для удаления воды (оптимальная температура активации материала определялась согласно прочностным исследованиям, представленным в таблице 1). Затем готовилась композиция состава: гипс 85-92,5 масс. %; натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы в количестве 7,5-15 масс. % и вода 6 масс. % сверх 100 масс. %. Далее к заготовке прикладывается давление для уплотнения композиции. После прессования образцы высушивались. Sludge of borogypsum 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 mass%). 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 strength studies presented in table 1). Then the composition was prepared: gypsum 85-92.5 mass. %; sodium salt of carboxymethyl cellulose in an amount of 7.5-15 mass. % and water 6 wt. % in excess of 100 mass. % Next, pressure is applied to the workpiece to seal the composition. After pressing, the samples were dried.

Таблица 1 - Зависимость прочности отвержденного борогипса от температуры активацииTable 1 - Dependence of the strength of cured borogypsum on the activation temperature

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°С.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.

Таблица 2 - Зависимость прочности строительных материалов от вида и концентрации наполнителяTable 2 - Dependence of the strength of building materials on the type and concentration of filler

Figure 00000002
Figure 00000002

Согласно данным, представленным в таблице 2, установлено, что при оптимальном содержании натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы (7,5-15 мас. %) в борогипсе предел прочности на изгиб возрастает в 1,7 раз.According to the data presented in table 2, it was found that with an optimum content of sodium salt of carboxymethyl cellulose (7.5-15 wt.%) In borogypsum, the ultimate tensile strength in bending increases by 1.7 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 сооружений, а также при благоустройстве.The invention can be used to obtain products in the construction of 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°C, затем готовится композиция состава, мас. %: борогипс 85-92,5, натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы 7,5-15 (в качестве армирующего материала) и вода 6 (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 wt. %: borogypsum 85-92.5, sodium salt of carboxymethyl cellulose 7.5-15 (as a reinforcing material) and water 6 (in excess of 100 wt.%), after which the workpiece is kept under pressure and dried.
RU2016109691A 2016-03-17 2016-03-17 Construction materials manufacturing method RU2618550C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016109691A RU2618550C1 (en) 2016-03-17 2016-03-17 Construction materials manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016109691A RU2618550C1 (en) 2016-03-17 2016-03-17 Construction materials manufacturing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2618550C1 true RU2618550C1 (en) 2017-05-04

Family

ID=58697813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016109691A RU2618550C1 (en) 2016-03-17 2016-03-17 Construction materials manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2618550C1 (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

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
US20190322540A1 (en) Method for producing calcium sulfate
CN103043985A (en) Titanium gypsum composite binding material and preparation method thereof
CN104310830A (en) Method for producing beta-high-purity gypsum powder by using phosphogypsum
RU2618550C1 (en) Construction materials manufacturing method
RU2452703C2 (en) Ash-cement binder (zolcit) based on acid ashes of thermal power plants
RU2617480C2 (en) Method for manufacturing construction materials
JP6629615B2 (en) Method for producing gypsum board with fiber
JPH08301639A (en) Solidification and materialization of fly ash powder with geopolymer
EP2192095A1 (en) Hydraulically binding mixture and process of manufacture
RU2386532C1 (en) Method for production of artificial building stone
RU2278841C1 (en) Raw material mixture for making gypsum articles and method of making such articles
Paduchowicz et al. Evaluation of the chemical composition, TG–DTA and tensile strength tests of commercial gypsum kinds for foundry sandmixes application
JP2005320202A (en) Cement composition using waste concrete fine powder and method of preparing the same
RU2612287C1 (en) Method for producing gypsum binder
CA1090377A (en) Process for the manufacture of shaped products from calcium sulphate dihydrate
RU2132310C1 (en) Method of gypsum article making
RU2658416C1 (en) Composite bonding
RU2393129C1 (en) Heavy concrete
RU2371405C2 (en) Cement production method
UA133531U (en) METHOD OF OBTAINING A BINDER
SU1175916A1 (en) Raw mix for manufacturing construction articles
SU1680657A1 (en) Method for obtaining binding agent
SU833756A1 (en) Raw mixture for producing building material
DE1224190B (en) Process for the preparation of synthetic plaster

Legal Events

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

Effective date: 20190318