SU1604775A1

SU1604775A1 - Способ тонкого помола гранулированного шлака

Info

Publication number: SU1604775A1
Application number: SU884463348A
Authority: SU
Inventors: Максим Максимович Сычев; Елена Николаевна Казанская; Айрат Ращитович Газизов
Original assignee: Ленинградский Технологический Институт Им.Ленсовета
Priority date: 1988-07-19
Filing date: 1988-07-19
Publication date: 1990-11-07

Abstract

Изобретение относитс к строительным материалам и может быть использовано в производстве шлакопортландцемента (ШПЦ), растворов и бетонов на его основе дл снижени расхода цемента. Дл повышени гидравлической активности шлака в качестве интенсификатора помола используют неорганические кислоты: HCL, HNO₃, H₃PO₄, их смеси, а также отходы, содержащие эти кислоты или их смеси в количестве 1-3 мас.% (в пересчете на безводную кислоту). Помол в слабых растворах кислот позвол ет повысить прочность ШПЦ как в ранние, так и в поздние сроки твердени , а именно прочность при изгибе до 6,53 МПа, при сжатии до 51,4 МПа (возраст 28 сут) и до 4,15 МПа и 27,2 МПа (возраст 3 сут) соответственно. 3 табл.

Description

Изобретение относитс к строительным материалам и может быть использовано дл производства шлакопортландцемента (ШПЦ), растворов и бетонов на его основе дл снижени расхода цемента..

Целью изобретени вл етс повьшзе- ние гидравлической активности шлака в присутствий интенсификатора помола.

Мокрый помол в присутствии интенсификатора помола сопровождаетс фи-- зическим и химическим взаимодействием водного раствора указанного интенсификатора и шлака, привод щим к увеличению тонкости помола и образованию

более активного продукта (измельченного шлака).

Физическое взаимодействие, в основном , состоит в расклинивающем действии воды, что приводит к разрушению частичек при меньших воздействи х мелющих тел, мешает залечиванию ; возникших в частицах шлака дефектах за счет молекул рных и атомных сил твердого тела. Кроме того, помол в растворе снижает отрицательное воздействие налипани тонких частиц шлака на мелющие тела.

Химическое взаимодействие подкисленного раствора с поверхностью стек35

О

:л

ла обусловливаетс выщелачиванием поверхности. При этом гидрофобность поверхности уменьшаетс . Это значи- тельно увеличивает расклинивающий эффект воды, т.е. способствует интенсификации помола, а также повышает гидравлическую активность шлака в щелочной или нейтральной среде (воде). Небольшое количество щелочных и щелочноземельных металлов, нейтрализующих кислоту, создает центры кристаллизации , а кислотные анионы, хемосор- бированные на поверхности, вступа в ионообменные реакции с щелочной средой (при твердении шлака в составе шлаковых в жущих), способствуют гидролизу активатора твердени шлака (например , клинкера) и обнажают активные центры шлака, ускор таким образом гидратацию (шлаковых в жущих).

Способ помола состоит в следующем. Шлак без сушки подают в нейтрализатор вместе с раствором интенсификатора в указанном количестве. В нейтрализаторе происходит перемешивание шлака не менее 5-6 мин до достижени рН среды 5-6 (нейтрализатор должен быть выполнен из кислотоупорного материала ) . Затем шлак подаетс в стандартную мельницу мокрого помола. При необходимости шлак после помола высуши ваетс , так как схватывани шлака без щелочного, активатора не происхо- дит.

Способ тонкого помола гранулиров ного шлака, включающий мокрый помол в присутствии интенсификатора помол отличающийс тем, что, с целью повьш1ени гидравлической ак тивности шлака, в качестве интенсиф катора помола используют по крайней мере одну кислоту из группы НС1, 1Ш Н5Р04 или смесь . и в коли

6000 кг доменного гранулированного 5 чёстве 1-3% от массы шлака (в пере- шлака размалывают в лабораторной ша- счете на безводную кислоту).

Таблица 1

О

5

0

ровой мельнице диаметром 1,2 м с 2400 кг 3%-ного раствора НС1 в течение 60 мин. Шлак влажностью 30% высушивают в сушильном шкафу при 180- 200 С. Из шлака, размолотого в подкисленном растворе и размолотого в этой же мельнице по сухому способу с ПАВ в течение 60 мин, готов т образцы шлакопортландцемента состава,%: Клинкер М 400 50

Шлак50

Гипс3 (сверх 100)

В табл.1 приведен химический состав использованных материалов, а в табл.2 - минералогический состав клинкера.

Образцы растворов 1:3 из шлако- портландцементов испытывают по тонкости помола и равномерности изменени объема при кип чении.

Результаты испытаний приведены в табл.3.

25

форму л а

изобретени

Способ тонкого помола гранулированного шлака, включающий мокрый помол в присутствии интенсификатора помола, отличающийс тем, что, с целью повьш1ени гидравлической активности шлака, в качестве интенсификатора помола используют по крайней мере одну кислоту из группы НС1, 1ШО-, Н5Р04 или смесь . и в количёстве 1-3% от массы шлака (в пере- счете на безводную кислоту).

Т а блица 2

Составитель О.Моторика -Редактор Н.Рогулич Техред Л.Сердюкова Корректор А.Осауленко

Заказ 3431

Тираж 566

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

ТаблицаЗ

Подписное

Claims

25 Формула изобретения

Способ тонкого помола гранулированного шлака, включающий мокрый'помол в присутствии интенсификатора помола, отличающийся тем, что, с целью повышения гидравлической активности шлака, в качестве интенсифила обусловливается выщелачиванием поверхности. При этом гидрофобность поверхности уменьшается. Это значительно увеличивает расклинивающий эффект воды, т.е. способствует интенсификации помола, а также повышает гидравлическую активность шлака в щелочной или нейтральной среде (воде). Небольшое количество щелочных и щелочноземельных металлов, нейтрализующих кислоту, создает центры кристаллизации, а кислотные анионы, хемосорбированные на поверхности, вступая в ионообменные реакции с щелочной средой (при твердении шлака в составе шлаковых вяжущих), способствуют гидролизу активатора твердения шлака (например, клинкера) и обнажают активные центры шлака, ускоряя таким образом гидратацию (шлаковых вяжущих).

Способ помола состоит в следующем. Шлак без сушки подают в нейтрализатор вместе с раствором интенсификатора в указанном количестве, В нейтрализаторе происходит перемешивание шлака не менее 5-6 мин до достижения pH среды 5-6 (нейтрализатор должен быть выполнен из кислотоупорного материала) . Затем шлак подается в стандартную мельницу мокрого помола. При необходимости шлак после помола высушивается, так как схватывания шлака без щелочного, активатора не происходит.

6000 'кг доменного гранулированного шлака размалывают в лабораторной шакатора помола используют по крайней мере одну кислоту из группы НС1, НК0₅, Н_?РО₄ или смесь Н^Р0₄ и H^SO₄ в коли35 честве 1-3% от массы шлака (в перемечете на безводную кислоту).

Таблица!

Состав клинкер 293

Шлак

Гипс 316

Содержание окислов, мас.%

SiO^ А1₂о, |Fe₂0₅ I СаО MgO I 1 1-----------------------1 1 сл 1 1 О 1 1 ч» t 1 1 к_го Na^O Tio/ π.π.π 20,4 5,5 4,2 64,4 2,2 0,2 0,4 0,4 0,4 1,6 38,9 6,8 1,8 37,8 8,5 G,6 о,з 1,0 1,0 5,6 2,1 0,7 0,5 33,0 0,5 41,6 0 10,1 - 18,44

Та блица 2

ΚΗ Модули — СаО_ср Минералы η | Ρ

0,93 2,4 1,0 0,53 63 5 14 14

ТаблицаЗ

Опыт Помол шлака Тип интенсификатора Количество от массы шпака, %

Прочность цемента,МПа, в возрасте, сут

при изгибе при сжатии 3 1 28 3 j 28

1 НС1+Н₂О
2 То же
3 --
5 НС1+Н₂0
6 HNO^+H₂O
7 Н_эРО₄+Н_гО
8 КИ-1 (прототип)
9 H₂SO₄:Н_?Р0₄=1:1 (+Н₂0)
10 H₂SO₄:П,РО₄=2:1 (+Н₂0)
11 HNO₃:HC1=1:1 (+Н₂0)
12 Н₃РО₄:НС1=1:1 (+Н₂0)
13 ΗΝΟ» :Н,Р0_<_=1 :1

14 HNO₃:HCl:H₃PO₊= -1:1:1

0,5 348 2,64 1,0 375 3,96 2,0 384 4,15 з,о 380 3,98 4,0 378 4,06 1,2 365 3,43 1,.2 372 3,12 0,1 356 2,08 1,2 368 3,14 1,2 358 3,08 1,2 372 3,86 1,2 370 3,62 1,2 366 3,28 1,2 376 3,92

5,50 17,4 39,8 6,41 25,6 51,4 6,53 27,1 49,8 6*32 27,0 49,7 5,43 27,2 49,7 6,14 22,4 49,8 5,78 21,8 45,9 5,63 9,8 43,2 5,80 20,4 50,2 5,62 18,6 49,4 6,34 24,3 48,6 5,82 22,2 48,8 5,66 21,8 48,6 6,42 26,2 50,6