RU2756639C1 - Raw mixture and method for preparing active mineral additive to cement - Google Patents
Raw mixture and method for preparing active mineral additive to cement Download PDFInfo
- Publication number
- RU2756639C1 RU2756639C1 RU2021106475A RU2021106475A RU2756639C1 RU 2756639 C1 RU2756639 C1 RU 2756639C1 RU 2021106475 A RU2021106475 A RU 2021106475A RU 2021106475 A RU2021106475 A RU 2021106475A RU 2756639 C1 RU2756639 C1 RU 2756639C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phosphogypsum
- cement
- additive
- flask
- dry matter
- Prior art date
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
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/14—Waste materials; Refuse from metallurgical processes
-
- 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
- C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
- C04B22/08—Acids or salts thereof
- C04B22/14—Acids or salts thereof containing sulfur in the anion, e.g. sulfides
-
- 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
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к производству вяжущих материалов, может быть использовано для получения общестроительных цементов.The invention relates to the production of binders, can be used to obtain general construction cements.
Известна активная минеральная добавка для цемента [патент RU на изобретение №2581437, МПК С04В 11/30, С04В 7/52, опубл. 20.04.2016, бюл. 11], которая содержит низкокальциевые золошлаковые отходы ТЭЦ (активный минеральный компонент) с содержанием оксида алюминия 17,75% и гипсосодержащий компонент, в качестве которого используют побочный продукт производства фосфорной кислоты - фосфогипс, при содержании гидратной воды не более 30% к общей массе сухого вещества и содержании компонентов при пересчете на сухое вещество соответственно, мас. %: золошлаковые отходы - 66,7; фосфогипс - 33,3.Known active mineral additive for cement [RU patent for invention No. 2581437, IPC С04В 11/30, С04В 7/52, publ. 04/20/2016, bul. 11], which contains low-calcium ash-and-slag waste from the thermal power plant (active mineral component) with an aluminum oxide content of 17.75% and a gypsum-containing component, which is used as a by-product of phosphoric acid production - phosphogypsum, with a hydrated water content of not more than 30% of the total dry weight substances and the content of components in terms of dry matter, respectively, wt. %: ash and slag waste - 66.7; phosphogypsum - 33.3.
Недостатком активной минеральной добавки для цемента является высокая дисперсность ее основного компонента - золошлака. Это усложняет его транспортировку, хранение, дозирование, повышая расходы на изготовление добавки.The disadvantage of an active mineral additive for cement is the high dispersion of its main component - ash and slag. This complicates its transportation, storage, dosing, increasing the cost of manufacturing the additive.
В качестве прототипа принята сырьевая смесь для приготовления активной минеральной добавки к цементу [патент RU на изобретение №2733360 «Активная синтезированная добавка для цемента и способ ее приготовления», МПК С04В 22/08, С04В 7/13, С04В 40/00, С04В 111/20, опубл. 01.10.2020, бюл. 28]. Сырьевая смесь содержит активный минеральный компонент и гипсосодержащий компонент побочного продукта производства фосфорной кислоты - фосфогипс, при содержании гидратной воды не более 30% к общей массе сухого вещества, а также известь строительную, а в качестве активного минерального компонента применяют опоку с содержанием SiO2 70-90%, Al2O3 7-18% при следующем соотношении компонентов при пересчете на сухое вещество, . %: опока -54-58; известь строительная- 2-6; фосфогипс - 40.As a prototype, a raw mixture was adopted for the preparation of an active mineral additive to cement [RU patent for invention No. 2733360 "Active synthesized additive for cement and a method for its preparation", IPC С04В 22/08, С04В 7/13, С04В 40/00, С04В 111 / 20, publ. 01.10.2020, bul. 28]. The raw mixture contains an active mineral component and a gypsum-containing component of a by-product of the production of phosphoric acid - phosphogypsum, with a hydrated water content of not more than 30% to the total dry matter mass, as well as building lime, and as an active mineral component, a flask with a SiO 2 content of 70- 90%, Al 2 O 3 7-18% with the following ratio of components when converted to dry matter,. %: investment ring -54-58; building lime - 2-6; phosphogypsum - 40.
Существенными признаками изобретения в части добавки (первого варианта) совпадает следующая совокупность признаков прототипа: активный минеральный компонент - опоку с содержанием SiO2 70-90%, Al2O3 7-18% и гипсосодержащий компонент побочного продукта производства фосфорной кислоты - фосфогипс, при содержании гидратной воды не более 30% к общей массе сухого вещества.The essential features of the invention in terms of the additive (first option) coincide with the following set of prototype features: an active mineral component - a flask with a SiO2 content of 70-90%, Al2O3 7-18% and a gypsum-containing component of a by-product of phosphoric acid production - phosphogypsum, with no hydrated water content. more than 30% to the total dry matter mass.
Существенными признаками изобретения в части добавки (второго варианта) совпадает следующая совокупность признаков прототипа: активный минеральный компонент - опоку с содержанием SiO2 70-90%, Al2O3 7-18%, известь строительная и гипсосодержащий компонент побочного продукта производства фосфорной кислоты - фосфогипс, при содержании гидратной воды не более 30% к общей массе сухого вещества.The essential features of the invention in terms of the additive (second option) coincide with the following set of prototype features: the active mineral component is a flask with a SiO2 content of 70-90%, Al2O3 7-18%, building lime and a gypsum-containing component of a by-product of phosphoric acid production - phosphogypsum, with a content hydrated water no more than 30% of the total dry matter mass.
На приготовление портландцемента из известной сырьевой смеси расходуется значительное количество электроэнергии при помоле цемента, а также наблюдаем увеличение расхода основного топлива при обжиге клинкера.For the preparation of Portland cement from a known raw mixture, a significant amount of electricity is consumed when grinding cement, and we also observe an increase in the consumption of the main fuel when burning clinker.
Известна комплексная добавка для портландцемента [патент RU на изобретение №2431623, МПК С04В 22/00, С04В 24/26, С04В 103/60, опубл. 20.10.2011, бюл. 29], в которой описан способ ее приготовления, включающий измельчение и смешивание на скоростном смесителе, до получения гомогенной прошкообразной смеси при следующем количественном соотношении, предварительно обработанных, ингредиентов, мас. %: гипс или ангидрит 30-54, суперпластификатор С-3 0,5-4,5, колошниковую пыль 10-25, золошлаковые отходы с содержанием оксида алюминия не менее 25 мас. % 16,5-52,5, карбонатную горную породу 12-35.Known complex additive for Portland cement [RU patent for invention No. 2431623, IPC С04В 22/00, С04В 24/26, С04В 103/60, publ. 20.10.2011, bul. 29], which describes a method for its preparation, including grinding and mixing on a high-speed mixer, until a homogeneous sludge-like mixture is obtained at the following quantitative ratio, pre-processed, ingredients, wt. %: gypsum or anhydrite 30-54, superplasticizer C-3 0.5-4.5, flue dust 10-25, ash and slag waste with an aluminum oxide content of at least 25 wt. % 16.5-52.5, carbonate rock 12-35.
Однако известный способ является затратным по способу производства с использованием многокомпонентной по составу сырьевой базы.However, the known method is costly in terms of the production method using a raw material base of multicomponent composition.
Наиболее близким по существенным признакам к заявленному и принятому за прототип в части способа является способ приготовления активной минеральной добавки для цемента [патент RU на изобретение №2733360 «Активная синтезированная добавка для цемента и способ ее приготовления», МПК С04В 22/08, С04В 7/13, С04В 40/00, С04В 111/20, опубл. 01.10.2020, бюл. 28]. Способ приготовления активной минеральной добавки к цементу включает измельчение активного минерального компонента и гипсосодержащего компонента - фосфогипса до получения гомогенной смеси с размером зерен сырьевых материалов не более 5,0 мм, накопление их в отдельных бункерах с последующим направлением расчетного количества компонентов в автоклав, термообработку при содержании в смеси гидратной воды не более 30% к общей массе сухого вещества, упаковку готовой добавки. В качестве активного минерального компонента используют опоку, дополнительно в отдельном бункере размещают известь строительную с последующим направлением ее расчетного количества в автоклав. Термообработку проводят при температуре 170-188°С, при следующем соотношении компонентов: опока-54-58%, известь - 2-6% фосфогипс - 40%. Полученную добавку вводят в количестве 20-45% от массы цемента при помоле клинкера.The closest in terms of essential features to the claimed and adopted as a prototype in terms of the method is a method for preparing an active mineral additive for cement [RU patent for invention No. 2733360 "Active synthesized additive for cement and a method for its preparation", IPC С04В 22/08, С04В 7 / 13, С04В 40/00, С04В 111/20, publ. 01.10.2020, bul. 28]. A method for preparing an active mineral additive to cement includes grinding the active mineral component and a gypsum-containing component - phosphogypsum to obtain a homogeneous mixture with a grain size of raw materials not exceeding 5.0 mm, accumulating them in separate bins with subsequent sending the calculated amount of components to an autoclave, heat treatment while keeping in a mixture of hydrated water no more than 30% to the total mass of dry matter, packaging of the finished additive. As an active mineral component, a flask is used, in addition, construction lime is placed in a separate bunker, followed by directing its calculated amount into an autoclave. Heat treatment is carried out at a temperature of 170-188 ° C, with the following ratio of components: flask-54-58%, lime - 2-6% phosphogypsum - 40%. The resulting additive is introduced in an amount of 20-45% of the mass of cement when grinding clinker.
Существенными признаками изобретения в части способа (первого варианта) совпадает следующая совокупность признаков прототипа: измельчение активного минерального компонента и гипсосодержащего компонента - фософогипса до получения гомогенной смеси с размером зерен сырьевых материалов не более 5,0 мм, накопление их в отдельных бункерах с последующим направлением расчетного количества компонентов в автоклав, термообработку при содержании в смеси гидратной воды не более 30% к общей массе сухого вещества, упаковку готовой добавки.The essential features of the invention in terms of the method (first option) coincide with the following set of prototype features: grinding of the active mineral component and the gypsum-containing component - phosphogypsum to obtain a homogeneous mixture with a grain size of raw materials no more than 5.0 mm, their accumulation in separate bins with the subsequent direction of the calculated the number of components in the autoclave, heat treatment with a content of hydrated water in the mixture of no more than 30% to the total mass of dry matter, packaging of the finished additive.
Существенными признаками изобретения в части способа (второго варианта) совпадает следующая совокупность признаков прототипа: измельчение активного минерального компонента, извести строительной и гипсосодержащего компонента - фософогипса до получения гомогенной смеси с размером зерен сырьевых материалов не более 5,0 мм, накопление их в отдельных бункерах с последующим направлением расчетного количества компонентов в автоклав, термообработку при содержании в смеси гидратной воды не более 30% к общей массе сухого вещества, упаковку готовой добавки.The essential features of the invention in terms of the method (second version) coincide with the following set of prototype features: grinding of the active mineral component, lime of the construction and gypsum-containing component - phosphogypsum to obtain a homogeneous mixture with a grain size of raw materials no more than 5.0 mm, their accumulation in separate bins with the subsequent direction of the calculated amount of components into the autoclave, heat treatment with a content of hydrated water in the mixture of no more than 30% to the total dry matter weight, packaging of the finished additive.
Для нейтрализации кислотных остатков, содержащихся в фосфогипсе, необходимо часть золошлака растворить, чтобы перевести щелочные оксиды в растворимое состояние. Чтобы этого достичь, приходится автоклавировать смесь золошлака и фосфогипса при относительно повышенных температурах и давлениях и времени. Что увеличивает энергозатраты на производство.To neutralize acid residues contained in phosphogypsum, it is necessary to dissolve part of the ash and slag in order to convert alkaline oxides into a soluble state. To achieve this, it is necessary to autoclave a mixture of ash and slag and phosphogypsum at relatively high temperatures and pressures and times. Which increases the energy consumption for production.
Изобретение направлено на расширение ассортимента широкодоступных синтезированных добавок для производства цемента, направленных на снижение расхода электроэнергии при помоле цемента и снижение удельного расхода основного топлива при обжиге клинкера.The invention is aimed at expanding the range of widely available synthesized additives for the production of cement, aimed at reducing electricity consumption when grinding cement and reducing the specific consumption of the main fuel when burning clinker.
Это достигается двумя вариантами решения задачи.This is achieved by two options for solving the problem.
Согласно первому варианту, сырьевая смесь для приготовления активной минеральной добавки к цементу содержит активный минеральный компонент - опоку с содержанием SiO2 70-90%, Al2O3 7-18% и гипсосодержащий компонент побочного продукта производства фосфорной кислоты - фосфогипс, при содержании гидратной воды не более 30% к общей массе сухого вещества. Предложенное решение содержит дополнительный компонент углещелочной реагент, при следующем соотношении компонентов при пересчете на сухое вещество, мас. %:According to a first embodiment, the raw material mixture for the preparation of an active mineral cement admixture contains an active mineral component - a flask containing SiO 2 70-90%, Al 2 O 3 7-18% gypsum-containing component and byproduct phosphoric acid production - phosphogypsum, when the content of the hydrate water no more than 30% to the total dry matter mass. The proposed solution contains an additional component of a carbon-alkali reagent, with the following ratio of components in terms of dry matter, wt. %:
опока - 50flask - 50
фосфогипс - 33,3phosphogypsum - 33.3
углещелочной реагент - 16,7.carbon-alkali reagent - 16.7.
Способ приготовления активной минеральной добавки к цементу по первому варианту включает измельчение активного минерального компонента - опоки и гипсосодержащего компонента - фосфогипса до получения гомогенной смеси с размером зерен сырьевых материалов не более 5,0 мм, накопление их в отдельных бункерах с по следующим направлением расчетного количества компонентов в автоклав, термообработку при содержании в смеси гидратной воды не более 30% к общей массе сухого вещества, упаковку готовой добавки. В предложенном решении термообработку проводят при температуре 100-133°С. Дополнительно вводят сухой углещелочной реагент и все перемешивают в смесителе. Полученную добавку вводят в количестве до 20% от массы цемента.The method for preparing an active mineral additive to cement according to the first option includes grinding the active mineral component - flask and a gypsum-containing component - phosphogypsum to obtain a homogeneous mixture with a grain size of raw materials no more than 5.0 mm, their accumulation in separate bins with the following direction of the calculated amount of components in an autoclave, heat treatment with a content of hydrated water in the mixture of no more than 30% to the total mass of dry matter, packaging of the finished additive. In the proposed solution, heat treatment is carried out at a temperature of 100-133 ° C. Additionally, a dry carbon-alkali reagent is introduced and everything is mixed in a mixer. The resulting additive is introduced in an amount up to 20% by weight of the cement.
Сырьевая смесь для приготовления активной минеральной добавки к цементу согласно второму варианту содержит активный минеральный компонент - опоку с содержанием SiO2 70-90%, Al2O3 7-18%, известь строительную и гипсосодержащий компонент побочного продукта производства фосфорной кислоты - фосфогипс, при содержании гидратной воды не более 30% к общей массе сухого вещества. Предложенное решение содержит дополнительный компонент - углещелочной реагент, при следующем соотношении компонентов при пересчете на сухое вещество, мас. %:The raw mixture for the preparation of an active mineral additive to cement according to the second option contains an active mineral component - a flask with a SiO 2 content of 70-90%, Al 2 O 3 7-18%, building lime and a gypsum-containing component of a by-product of phosphoric acid production - phosphogypsum, with the content of hydrated water is not more than 30% to the total mass of dry matter. The proposed solution contains an additional component - a carbon-alkali reagent, with the following ratio of components when converted to dry matter, wt. %:
опока - 45-48,3flask - 45-48.3
фосфогипс - 33,3phosphogypsum - 33.3
известь строительная - 1,7-5building lime - 1.7-5
углещелочной реагент - 16,7.carbon-alkali reagent - 16.7.
Способ приготовления активной миниральной добавки к цементу по второму варианту включает измельчение активного минерального компонента - опоки, извести строительной и гипсосодержащего компонента - фосфогипса до получения гомогенной смеси с размером зерен сырьевых материалов не более 5,0 мм, накопление их в отдельных бункерах с по следующим направлением расчетного количества компонентов в автоклав, термообработку при содержании в смеси гидратной воды не более 30% к общей массе сухого вещества, упаковку готовой добавки. В предложенном решении термообработку проводят при температуре 100-133°С. Дополнительно вводят сухой углещелочной реагент и все перемешивают в смесителе. Полученную добавку вводят в количестве до 20% от массы цемента.The method for preparing an active mineral additive to cement according to the second option includes grinding the active mineral component - flask, lime of the building and gypsum-containing component - phosphogypsum to obtain a homogeneous mixture with a grain size of raw materials no more than 5.0 mm, their accumulation in separate bins with the following direction the calculated amount of components in the autoclave, heat treatment with a content of hydrated water in the mixture of no more than 30% to the total dry matter weight, packaging of the finished additive. In the proposed solution, heat treatment is carried out at a temperature of 100-133 ° C. Additionally, a dry carbon-alkali reagent is introduced and everything is mixed in a mixer. The resulting additive is introduced in an amount up to 20% by weight of the cement.
Характеристика используемых материалов:Characteristics of the materials used:
1. Активный минеральный компонент - опока (ГОСТ Р 56196-2014 Добавки активные минеральные для цементов. Общие технические условия). Опока - это природный минерал. Необходимое содержание активного SiO2 может колебаться 70-90%, Al2O3 - 7-18. Следует отметить, что чем выше содержание SiO2, тем выше его активность, как активного компонента добавки по отношению к цементу. В качестве примера была рассмотрена опока месторождения Брянской и Московской области.1. Active mineral component - flask (GOST R 56196-2014 Active mineral additives for cements. General specifications). Opoka is a natural mineral. The required content of active SiO2 can vary 70-90%, Al 2 O 3 - 7-18. It should be noted that the higher the content of SiO 2 , the higher its activity as an active component of the additive in relation to cement. The flask of the Bryansk and Moscow regions was considered as an example.
2. Известь строительная (ГОСТ 9179-2018. Известь строительная. Технические условия).2. Building lime (GOST 9179-2018. Building lime. Specifications).
3. Фосфогипс. Известно, что фосфогипс является побочным продуктом производства фосфорной кислоты из апатитов и фосфоритов методом сернокислотной обработки. Химическая реакция протекает по схеме: Ca5F(PO4)3+5H2SO4=3H3PO4+5CaSO4+HF. По химическому составу фосфогипс на 96-98% состоит из сернокислого кальция, который в зависимости от условий производства фосфорной кислоты может находиться в двуводной, полуводной или безводной модификациях. В качестве примесей в фосфогипсе могут присутствовать 1,0-1,5% пятиоксида фосфора (P2O5), некоторое количество кремнезема и полуторные оксиды (и Fe2O3). Использование фосфогипса нашло широкое применение в качестве минерализатора при обжиге портландцементных сырьевых смесей и как добавки при помоле цемента вместо гипсового камня. Однако фосфогипс, вводимый в цемент в качестве регулятора сроков схватывания, обычно содержит до 25% влаги и загрязнен примесями фосфорной и фтороводородной кислот, которые могут понижать прочность цементов, особенно в ранние сроки твердения.3. Phosphogypsum. It is known that phosphogypsum is a by-product of the production of phosphoric acid from apatites and phosphorites by sulfuric acid treatment. The chemical reaction proceeds according to the scheme: Ca 5 F (PO 4 ) 3 + 5H 2 SO 4 = 3H 3 PO 4 + 5CaSO 4 + HF. In terms of chemical composition, phosphogypsum is 96-98% composed of calcium sulfate, which, depending on the conditions for the production of phosphoric acid, can be in dihydrate, semi-aqueous or anhydrous modifications. As impurities in phosphogypsum, 1.0-1.5% phosphorus pentoxide (P 2 O 5 ), some silica and sesquioxides (and Fe 2 O 3 ) can be present. The use of phosphogypsum has found wide application as a mineralizer in the firing of Portland cement raw mixtures and as an additive in cement grinding instead of gypsum stone. However, phosphogypsum, introduced into cement as a setting time regulator, usually contains up to 25% moisture and is contaminated with impurities of phosphoric and hydrofluoric acids, which can reduce the strength of cements, especially in the early stages of hardening.
4. Углещелочной реагент (УЩР) - ТУ 5743-001-22256776-2015. Реагент углещелочной УЩР.4. Carbon alkali reagent (UCHR) - TU 5743-001-22256776-2015. Carbon alkali UShchr reagent.
Было приготовлено два варианта составов предлагаемых смесей для приготовления активной синтезированной добавки к цементу (табл. 1, табл. 2).Was prepared two options for the composition of the proposed mixtures for the preparation of an active synthesized additive to cement (table. 1, table. 2).
Пример 1 первого варианта исполнения изобретения показан на составе №1, представленном в табл. 1. Сырьевые ингредиенты: фосфогипс -побочный продукт производства фосфорной кислоты и опоку, предварительно проверяют на наличие посторонних включений и засоряющих примесей. Проводят соответствующую сортировку. После чего измельчают до размера зерен не более 5,0 мм.Example 1 of the first embodiment of the invention is shown in the composition No. 1 presented in table. 1. Raw ingredients: phosphogypsum - a by-product of the production of phosphoric acid and a flask, pre-checked for foreign inclusions and contaminants. Appropriate sorting is carried out. Then it is crushed to a grain size of not more than 5.0 mm.
После чего отдельно опоку и фосфогипс загружают в отдельные бункера объемом 6 м3, определяют суммарную расчетную влажность компонентов, которая составляет 25%. Определяют суммарную расчетную кислотность компонентов, рН которой составляет 6,5-7. Затем расчетное количество, при пересчете на сухое вещество, соответственно опока в количестве 50% и фосфогипс в количестве 33,3%, по транспортным лентам направляют в автоклав промышленного типа рабочим объемом 6 м3. Подачу сырья регулируют посредством весовых датчиков. Подачу пара и воды регулируют также посредством датчиков по объему. Общее количество гидратной воды в смеси не должно превышать 30% с учетом влажности подаваемого сырья. То есть добавляют 5% воды.After that, separately the flask and phosphogypsum are loaded into separate bunkers with a volume of 6 m 3 , the total calculated moisture content of the components is determined, which is 25%. Determine the total calculated acidity of the components, the pH of which is 6.5-7. Then, the calculated amount, in terms of dry matter, respectively, a flask in an amount of 50% and phosphogypsum in an amount of 33.3%, are sent through conveyor belts to an industrial-type autoclave with a working volume of 6 m 3 . The supply of raw materials is controlled by means of weighing sensors. The supply of steam and water is also controlled by volumetric sensors. The total amount of hydrated water in the mixture should not exceed 30%, taking into account the moisture content of the supplied raw materials. That is, add 5% water.
В автоклаве при постоянном перемешивании и температуре 133°С смесь обрабатывают в течение 30 минут. Полученную готовую добавку охлаждают в течение 30-60 минут. Затем в добавку вводят сухой УЩР в количестве 16,7% и все перемешивают в смесители. Далее упаковывают в полиэтиленовые мешки по 50 кг. Полученную добавку вводят в количестве до 20% от массы цемента.In an autoclave with constant stirring and a temperature of 133 ° C, the mixture is treated for 30 minutes. The resulting finished additive is cooled for 30-60 minutes. Then dry UShchR is added to the additive in an amount of 16.7% and everything is mixed in mixers. Then they are packed in polyethylene bags of 50 kg. The resulting additive is introduced in an amount up to 20% by weight of the cement.
Пример 2 второго варианта исполнения изобретения показан на составе №1, представленном в табл.2. Сырьевые ингредиенты: фосфогипс -побочный продукт производства фосфорной кислоты и опоку, предварительно проверяют на наличие посторонних включений и засоряющих примесей. Проводят соответствующую сортировку. После чего измельчают до размера зерен не более 5,0 мм.Example 2 of the second embodiment of the invention is shown in the composition No. 1, presented in table.2. Raw ingredients: phosphogypsum - a by-product of the production of phosphoric acid and a flask, pre-checked for foreign inclusions and contaminants. Appropriate sorting is carried out. Then it is crushed to a grain size of not more than 5.0 mm.
После чего отдельно опоку, известь и фосфогипс загружают в отдельные три бункера объемом 6 м3, определяют суммарную расчетную влажность компонентов, которая составляет 26%. Определяют суммарную расчетную кислотность компонентов, рН которой составляет 6,5-7. Затем расчетное количество, при пересчете на сухое вещество, соответственно опока в количестве 45%, известь молотую в количестве 5% и фосфогипс в количестве 33,3%, по транспортным лентам направляют в автоклав промышленного типа рабочим объемом 6 м3. Подачу сырья регулируют посредством весовых датчиков. Подачу пара и воды регулируют также посредством датчиков по объему. Общее количество гидратной воды в смеси не должно превышать 30% с учетом влажности подаваемого сырья. То есть добавляют 4% воды.After that, separately the flask, lime and phosphogypsum are loaded into three separate bins with a volume of 6 m 3 , the total calculated moisture content of the components is determined, which is 26%. Determine the total calculated acidity of the components, the pH of which is 6.5-7. Then, the calculated amount, in terms of dry matter, respectively, a flask in an amount of 45%, ground lime in an amount of 5% and phosphogypsum in an amount of 33.3%, are sent through conveyor belts to an industrial-type autoclave with a working volume of 6 m 3 . The supply of raw materials is controlled by means of weighing sensors. The supply of steam and water is also controlled by volumetric sensors. The total amount of hydrated water in the mixture should not exceed 30%, taking into account the moisture content of the supplied raw materials. That is, add 4% water.
В автоклаве при постоянном перемешивании и температуре 100°С смесь обрабатывают в течение 30 минут. Полученную готовую добавку охлаждают в течение 30-60 минут. Затем в добавку вводят сухой УЩР в количестве 16,7% и все перемешивают в смесители. Далее упаковывают в полиэтиленовые мешки по 50 кг. Полученную добавку вводят в количестве до 20% от массы цемента.In an autoclave with constant stirring and a temperature of 100 ° C, the mixture is treated for 30 minutes. The resulting finished additive is cooled for 30-60 minutes. Then dry UShchR is added to the additive in an amount of 16.7% and everything is mixed in mixers. Then they are packed in polyethylene bags of 50 kg. The resulting additive is introduced in an amount up to 20% by weight of the cement.
Пример 3 второго варианта исполнения изобретения показан на составе №2, представленном в табл.2. Сырьевые ингредиенты: фосфогипс - побочный продукт производства фосфорной кислоты и опоку, предварительно проверяют на наличие посторонних включений и засоряющих примесей. Проводят соответствующую сортировку. После чего измельчают до размера зерен не более 5,0 мм.Example 3 of the second embodiment of the invention is shown in the composition No. 2 presented in table.2. Raw ingredients: phosphogypsum - a by-product of the production of phosphoric acid and flask, pre-checked for foreign inclusions and contaminants. Appropriate sorting is carried out. Then it is crushed to a grain size of not more than 5.0 mm.
После чего отдельно опоку, известь и фосфогипс загружают в отдельные три бункера объемом 6 м3, определяют суммарную расчетную влажность компонентов, которая составляет 27%. Определяют суммарную расчетную кислотность компонентов, рН которой составляет 6,5-7. Затем расчетное количество, при пересчете на сухое вещество, соответственно опока в количестве 48,3%, известь молотую в количестве 1,7% и фосфогипс в количестве 33,3%, по транспортным лентам направляют в автоклав промышленного типа рабочим объемом 6 м3. Подачу сырья регулируют посредством весовых датчиков. Подачу пара и воды регулируют также посредством датчиков по объему. Общее количество гидратной воды в смеси не должно превышать 30% с учетом влажности подаваемого сырья. То есть добавляют 3% воды.After that, separately the flask, lime and phosphogypsum are loaded into three separate bins with a volume of 6 m 3 , the total calculated moisture content of the components is determined, which is 27%. Determine the total calculated acidity of the components, the pH of which is 6.5-7. Then, the calculated amount, in terms of dry matter, respectively, a flask in an amount of 48.3%, ground lime in an amount of 1.7% and phosphogypsum in an amount of 33.3%, are sent through conveyor belts to an industrial-type autoclave with a working volume of 6 m 3 . The supply of raw materials is controlled by means of weighing sensors. The supply of steam and water is also controlled by volumetric sensors. The total amount of hydrated water in the mixture should not exceed 30%, taking into account the moisture content of the supplied raw materials. That is, add 3% water.
В автоклаве при постоянном перемешивании и температуре 120°С смесь обрабатывают в течение 30 минут. Полученную готовую добавку охлаждают в течение 30-60 минут. Затем в добавку вводят сухой УЩР в количестве 16,7% и все перемешивают в смесители. Далее упаковывают в полиэтиленовые мешки по 50 кг. Полученную добавку вводят в количестве до 20% от массы цемента.In an autoclave with constant stirring and a temperature of 120 ° C, the mixture is treated for 30 minutes. The resulting finished additive is cooled for 30-60 minutes. Then dry UShchR is added to the additive in an amount of 16.7% and everything is mixed in mixers. Then they are packed in polyethylene bags of 50 kg. The resulting additive is introduced in an amount up to 20% by weight of the cement.
В случае, когда добавку используют в качестве сырьевого компонента, то наличие УЩР для некоторых шламов уменьшают влажность до 3% и так как УЩР является органикой, то при обжиге такой сырьевой смеси замещается эквивалентное количество основного технологического топлива. Как правило, каждый 1% выгорающей добавки в сырьевой смеси (сухой) экономит 15 кут/т кл. Дополнительно, снижение влажности шлама на 1% экономит примерно 1% удельного расхода топлива или ≈2 кут/т кл. Вместе с этим фосфогипс является минерализатором обжига портландцементного клинкера, что отражается дополнительно на снижении расхода топлива. Как правило эффект при использовании минерализатора приводит к экономии топлива на 3-5% от общего расхода топлива на обжиг. Количество ввода добавки к сырьевой смеси составляет до 15%. При помоле цемента УЩР играет роль интенсификатора помола. Примерно на 1-2кВтч/т цемента может снизиться расход электроэнергии. УЩР в цементе играет роль пластификатора. Цементное тесто становится более пластичным и снижается количество воды на получение удобоукладываемой цементно-песчаной смеси. Это может привести к увеличению прочности бетонной смеси.In the case when the additive is used as a raw component, then the presence of the UShchR for some sludge reduces the moisture content to 3%, and since the UShchR is organic, an equivalent amount of the main process fuel is replaced during the roasting of such a raw mixture. As a rule, every 1% of the burn-out additive in the raw mix (dry) saves 15 kg / t class. Additionally, reducing the moisture content of the sludge by 1% saves about 1% of the specific fuel consumption or ≈2 kW / t class. At the same time, phosphogypsum is a mineralizer for burning Portland cement clinker, which additionally affects the reduction of fuel consumption. As a rule, the effect of using a mineralizer leads to a fuel saving of 3-5% of the total fuel consumption for firing. The amount of addition to the raw mix is up to 15%. When grinding cement, UShchR plays the role of a grinding intensifier. Electricity consumption can be reduced by about 1-2 kWh / t of cement. UShchR in cement plays the role of a plasticizer. The cement paste becomes more plastic and the amount of water required to obtain a workable cement-sand mixture is reduced. This can lead to an increase in the strength of the concrete mix.
Таким образом, заявленная добавка может быть использована в качестве активной минеральной добавки для получения общестроительных цементов марок 400 и выше, по всем показателям качества соответствующих требованиям ГОСТ 10178-85, а также в качестве универсальной композиционной добавки при производстве портландцементов.Thus, the claimed additive can be used as an active mineral additive to obtain general cement grades 400 and higher, in all quality indicators meeting the requirements of GOST 10178-85, as well as as a universal composite additive in the production of Portland cement.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021106475A RU2756639C1 (en) | 2021-03-11 | 2021-03-11 | Raw mixture and method for preparing active mineral additive to cement |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021106475A RU2756639C1 (en) | 2021-03-11 | 2021-03-11 | Raw mixture and method for preparing active mineral additive to cement |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2756639C1 true RU2756639C1 (en) | 2021-10-04 |
Family
ID=78000168
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021106475A RU2756639C1 (en) | 2021-03-11 | 2021-03-11 | Raw mixture and method for preparing active mineral additive to cement |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2756639C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2793822C1 (en) * | 2022-05-12 | 2023-04-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Торговый Дом "ФАРМАКС" | Composition of mineral wool |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU610814A1 (en) * | 1974-05-17 | 1978-06-15 | Государственный Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Цементной Промышленности | Method of obtaining cement |
RU2116984C1 (en) * | 1997-02-14 | 1998-08-10 | Закрытое акционерное общество "Научно-технический центр" | Cement |
WO2013054604A1 (en) * | 2011-10-13 | 2013-04-18 | 電気化学工業株式会社 | Method for manufacturing rapid-hardening agent and concrete product |
RU2520577C2 (en) * | 2008-10-10 | 2014-06-27 | РОМАН СЕМЕНТ, ЭлЭлСи | Particularly rapidly hardening pozzolanic cement mixtures |
RU2581437C1 (en) * | 2014-03-26 | 2016-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Торговый Дом "ФАРМАКС" | Active mineral additive for cement and method for preparation thereof |
JP5923004B2 (en) * | 2011-07-26 | 2016-05-24 | 株式会社日立製作所 | Reference signal design for distributed antenna systems |
JP2018111636A (en) * | 2017-01-13 | 2018-07-19 | デンカ株式会社 | Cement additive and cement composition |
RU2733360C1 (en) * | 2020-05-26 | 2020-10-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Торговый Дом "ФАРМАКС" | Active synthetic additive for cement and method for its preparation |
-
2021
- 2021-03-11 RU RU2021106475A patent/RU2756639C1/en active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU610814A1 (en) * | 1974-05-17 | 1978-06-15 | Государственный Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Цементной Промышленности | Method of obtaining cement |
RU2116984C1 (en) * | 1997-02-14 | 1998-08-10 | Закрытое акционерное общество "Научно-технический центр" | Cement |
RU2520577C2 (en) * | 2008-10-10 | 2014-06-27 | РОМАН СЕМЕНТ, ЭлЭлСи | Particularly rapidly hardening pozzolanic cement mixtures |
JP5923004B2 (en) * | 2011-07-26 | 2016-05-24 | 株式会社日立製作所 | Reference signal design for distributed antenna systems |
WO2013054604A1 (en) * | 2011-10-13 | 2013-04-18 | 電気化学工業株式会社 | Method for manufacturing rapid-hardening agent and concrete product |
RU2581437C1 (en) * | 2014-03-26 | 2016-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Торговый Дом "ФАРМАКС" | Active mineral additive for cement and method for preparation thereof |
JP2018111636A (en) * | 2017-01-13 | 2018-07-19 | デンカ株式会社 | Cement additive and cement composition |
RU2733360C1 (en) * | 2020-05-26 | 2020-10-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Торговый Дом "ФАРМАКС" | Active synthetic additive for cement and method for its preparation |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2793822C1 (en) * | 2022-05-12 | 2023-04-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Торговый Дом "ФАРМАКС" | Composition of mineral wool |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4042408A (en) | Hydraulic cements | |
CN107056115B (en) | A kind of rush for ardealite based cementitious material coagulates type early strength agent and preparation method thereof | |
IT8048830A1 (en) | PROCEDURE FOR THE PRODUCTION OF A BINDER FOR LIQUID MIX, MORTAR AND CONCRETE. | |
CN103193403A (en) | Preparation method of high-activity red mud-based concrete admixture | |
CN103864320B (en) | Low heat portland blast-furnace-slag cement and production method thereof | |
CN102745926A (en) | Modified phosphogypsum and preparation method thereof | |
CN101423350A (en) | Anhydrite cement for building and method for producing the same | |
CN108328954A (en) | Carbon chromium slag base high strength lightweight aggregate and its industrialized preparing process | |
RU2005110608A (en) | METHOD FOR PRODUCING RAPID CURING PORTLAND CEMENT AND METHOD FOR PRODUCING CONCRETE ON ITS BASIS | |
CN104098309A (en) | Composite straw sheet and preparation method thereof | |
JP4612134B2 (en) | Early strength cement admixture and concrete and concrete product containing the same | |
RU2733360C1 (en) | Active synthetic additive for cement and method for its preparation | |
RU2756639C1 (en) | Raw mixture and method for preparing active mineral additive to cement | |
JP5122316B2 (en) | Cement additive and cement composition | |
US3942994A (en) | Early strength cements | |
RU2581437C1 (en) | Active mineral additive for cement and method for preparation thereof | |
US4164425A (en) | Cement and process for producing same | |
RU2784967C1 (en) | Raw mixture for obtaining an active mineral additive for cement and method for its preparation | |
US4130441A (en) | Cement and process for producing same | |
CN100497229C (en) | Method for preparing coagulation material using chemical gypsum | |
RU2771872C1 (en) | Raw mix for white cement | |
CN100425558C (en) | Rotary kiln mineralization agent and method for manufacturing same | |
CN111635151A (en) | Early-strength low-calcium portland cement and preparation method thereof | |
KR19980082507A (en) | Powder admixture for high strength concrete using industrial byproducts | |
RU2774231C1 (en) | Synthetic wollastonite and method for its production |