SU882962A1

SU882962A1 - Способ получени добавки к цементу

Info

Publication number: SU882962A1
Application number: SU802887788A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Кириллович Запольский; Алексей Михайлович Дмитриев; Игорь Федорович Пономарев; Виктор Иванович Кущиди; Борис Эммануилович Юдович; Тамара Васильевна Кузнецова; Мария Тимофеевна Власова; Сергей Леонтьевич Кругляк; Ирина Васильевна Кравченко; Василий Матвеевич Белогуров; Юрий Федорович Ткаченко; Ида Абрамовна Крыжановская; Анатолий Иванович Терновой; Николай Иванович Стовба; Гелий Ефимович Лейфман; Людмила Анатольевна Шаповал; Владимир Иванович Жарко
Original assignee: Государственный Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Цементной Промышленности; Институт коллоидной химии и химии воды АН УССР; Государственный Всесоюзный Институт По Проектированию И Научно-Исследовательским Работам "Южгипроцемент"
Priority date: 1980-02-27
Filing date: 1980-02-27
Publication date: 1981-11-23

Description

Изобретение относитс к производству в жущих материсшов, в частности добавок к цементу, повышающих его прочность и регулирук цих другие стро тельно-технические свойства. Известен способ получени добавки ,к цемент ,состо щий в сульфатировании 1глиноземсодержа1цего сырь кип щей кон центрированной серной кислотой fl3Недостатки этого способа - большо расход весьма дефицитной серной кислоты , а также наличие в добавке при меси свободной серной кислоты, что существенно ухудшает услови работы оборудовани и обслуживашзщего персонала при введении добавки в цемент или бетонную смесь. Кроме того, значительные затраты энергии расходуютс на сгущение сульфатной массы, образующейс в результате сульфатировани . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению вл етс способ получени добавки к цементу из глиноземсодержащего материала путем приготовлени суспензии с серной кислотой и термообработки 2. Недостаток данного способа - боль шой расход дефицитной серной кислоты и невысока прочность цемента. Цель изобретени - повышение прочности цемента и экономичности способа. Эта цель достигаетс тем, что в способе получени добавки к цементу из глиноземсодержащего материала путем приготовлени суспензии с серной кислотой и термообработки, дополнительно готов т суспензию глиноземсодержащего материала с водой, а cyc-v пензию с серной кислотой при термообработке перемешивают, затем обе суспензии смешивают при соотношении твердых фаз от 1:5 до 1:20, гранулируют при 120-130с и термообрабатывают при 500-800с. Кроме того, суспензию с серной кислотой готов т при содержании последней в 1,5-2,5 раза большем стехиометрического , причем соотношение жидкое: твердое составл ет 2,5-4, суспензию с водой готов т при соотношении жидкое: твердое 0,4-0,95 в присутствии поверхностно-активного вещества. Дл приготовлени суспензии глиноземсодержа1цего материала с серной кислотой берут кислоту концентрации от 50 до 75% при любых примес х, до пустимых с санитарной точки зрени . поскольку примеси не вли ют на ход процесса получени добавки. Нагревание суспензии с серной кислотой до кипени происходит, отчасти за счет экзотермической реакции взаимодействи глиноземсодержащего материала с серной кислотой,а отчасти в результате дополнительных затрат топлива. Чтобы их сократить, дл подогрева этой суспензии можно примен ть отход щие газы печей гранул ционного спекани и обжига грану добавки, или вести подогрев суспензи в форкамерах указанных печей. Форкам ры, как известно, примен ют дл разбавлени газов, полученных при сжига нии высококалорийного топлива, допол нительным количеством воздуха, чтобы получить температуру 120-300°С при гранул ционном спекании или 500-800° при последующем обжиге гранул. Предварительное смешивание обеих суспензий может быть осуществлено в щнеков.ом устройстве, а гранул ционно спекание и обжиг гранул могут быть проведены в одном печном агрегате, например вращающейс печи .с форкаме- рой. В эхом случае обе сусдензии сме шивают перед подачей в печь, их взаи модействие начинаетс в.шнековом уст ройстве, которым полученную реакцион ную смесь непрерывно подают в холодную зону вращающейс печи. Здесь реакционна смесь нагреваетс до кипени кислоты, после чего при дальнейшем повышении температуры происходит гранул ционное спекание, а затем обжиг образовавшихс гранул. Пример. Глиноземсодержащий материал, например каолин, обрабатывают 75-ной серной кислотой в количестве 50% от стехиометрического и требуемого при температуре кипени (lOO-lOS C) . Происходит взаимодействие каолинита с серной кислотой с образованием сернокислого алюмини ,по реации А120з 2SiC2. 2Н20 + ЗН2.30д А12(50д)з + 2Si02+ К полученной массе добавл ют водную суспензию каолинита или глины из рас чета, чтобы не менее 10% глинозема н ходилось в виде сернокислого алюмини и пульпа имела влажность 47%. Затем пульпа подвергаетс гранул ционному спеканию при 120-22ос и последующему обжигу гранул при 56.0580 С в аппаратах кип щего сло . При этом не провзаимодействовавщий с серной кислотой каолинит разлагаетс , образу сульфатоактивированный метакаолинит , а оставшийс -свободным активный кремнезем дополнительно активизируетс сульфатными газами. Полученные гранулы представл ют собой готовую добавку к цементу, состо щую из сернокислого алюмини и метакаолинита , сульфатноактивированного свободного кремнезема. Добавка вводитс в состав цемента при помоле. Применение ее в составе цемента позвол ет „ повысить его прочность на 100 кгс/см и более, что в случае портландцемента марки 600 позвол ет получить высокопрочный цемент с активностью около 700-800 кгс/см и придать цементу способность затвердевать при пониженных положительных и отрицательных темпера- / турах (до -10 С), а также повышенную водонепроницаемость и морозостойкость. П р и м е р 2. Глиноземсодержащий материал каолин в количестве 1 кг смешивают с 3,2 кг 60%-ного раствора серной кислоты и выщелачивают при температуре кипени в течение одного часа при одновре енном перемешивании мешалкой. Затем добавл ют суспензию из 19 кг сухого каолина и 16,8 кг воды с 0,1% технических лигносульфонатов дл получени реакционной смеси влажностью 52%. Смесь подвергают гранул ционному спеканию при 220°С и затем обжигу при . При этом образуетс 18,8 кг добавки, характеризующейс следующим химическим составом , вес. %: AUOg 31,4 Si 0. 49,4; 503 9,2; И Другие примеси в небольших количествах. Эта добавка была введена в состав цемента . Результаты испытаний высокопрочного цемента f85% клинкераД0% добавки и 5% гипса приведены в таблице. Введение добавки, приги-говленнои предлагаемым способом, повьашает активность цемента, снижает расход кислоты и электроэнергии на помол цемента с добавкой.

оо оо

У

о о

г

го

ч

со о

г

tl

г ш

1Л VO

ш in

VO

t in

in

го

t

N

m s

го 00

гН VO

VO

о

О

1

о

Г1

«

fo

го

л

СП V)

« гН

о

1Л

fO

I

«

en

оо

го

,

I

о

tn м

ш

00 с

со «м

о

о г

о ч« «

Claims

1.Способ получени добавки к цементу из глиноземсодержащего материала путем приготовлени суспензии с серной кислотой и термообработки, отличающийс тем, что, с целью повьпиени прочности цемента и экономичности способа, дополнительно готов т суспензию глиноземсодержащего материала с водой , а суспензию с серной кислотой при термообработке перемешивают, затем обе суспензии смешивают при соотношении твердых фаз от 1:5 до 1:20, гранулируют при 120-130°С и термообрабатываюТ при 500-800°С.

2.Способ по п. 1, отличаю щ и и с тем, что суспензию с серной кислотой готов т при содержании последней в 1,5-2,5 раза большем стехиометрического, причем соотношение жидкое: твердое составл ет 2,5-4.

3. Способ по п. 1, отличаю щ и и с тем, что суспензию готов т при соотношении жидкое:твердое 0,4-0,95 в присутствии поверхностноактивного вещества.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 5 560852, кл. С 04 В 7/54, 1977.

2.Авторское свидетельство СССР № 622778, кл. С 04 В 7/38, 19777