способ отбеливания клинкера белого портландцемента

Формула изобретения

Способ отбеливания клинкера белого портландцемента резким охлаждением в водном растворе, отличающийся том, что клинкер охлаждают в водном растворе водорода концентрации 0,071 0,096 моль/л.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии белого портландцемента (БПЦ) и может найти применение на заключительной стадии обжига клинкера отбеливании.

Известен способ отбеливания клинкера БПЦ (I), заключающийся в выгрузке клинкера из зоны спекания (температура клинкера 1420^oC) в водяной отбеливатель, представляющий собой ванну, заполненную водой.

Недостатком его является контакт раскаленного клинкера с кислородом воздуха, что значительно снижает эффект, достигаемый за счет слабовосстановительной атмосфере в печи.

Наиболее близким к предложенному является способ отбеливания клинкера БПЦ в 2% водном растворе уксусной кислоты (2), по которому горячий клинкер, охлаждаясь в водном растворе уксусной кислоты, обеспечивает, за счет высокой (1420^oC) начальной температуры, образование CO и H₂, тем самым инициируя восстановление содержащегося в клинкере Fe₂O₃ от Fe³⁺ до Fe²⁺. Одновременно в 2% водного раствора уксусной кислоты происходит растворение до 25% Fe₂O₃, что обусловливает повышение коэффициента отражения (КО) клиента.

Недостатком этого способа является слабый эффект восстановления Fe³⁺ до Fe²⁺ из-за чрезвычайно быстрого падения температуры клинкера, что делает практически невозможной реализацию двухступенчатой реакции образования СО и H₂ в 2% растворе уксусной кислоты, которая на стадии термической диссоциации до CH₄ требует температуры 1400^oC, а конверсия метана в присутствии водяного пара возможна либо при температуре 700 800^oC в присутствии катализатора, либо при 1450^oC и давлении 30 35 ат. Очевидно, что такой метод получения газа восстановления в данных условиях невозможен. Более устойчивым 2% раствора уксусной кислоты является растворение оксида железа, почти полностью содержащегося в стекловидной фазе, что, вероятнее всего, и определяет эффект повышение белизны клинкера БПЦ.

Задача изобретения повышение эффективности отбеливания клинкера БПЦ.

Решается задача следующим образом.

В качестве среды отбеливания используется водный раствор водорода, концентрация которого зависит от температуры и составляет при 0^oC 0,096 моль/л, при 100^oC 0,071 моль/л. Как известно, водород является в широких температурных интервалах наиболее активным восстановлением Fe₂O₃ в жидкофазных процессах, что в совокупности с легким выделением водорода из его водного раствора при малейшем нагревании, гарантирует устойчивый высокий эффект отбеливания клинкера БПЦ.

Пример 1.

Клинкер БПЦ, полученный обжигом при 1420^oC, имеющий химический состав: 23,34% SiO₂; 5,38% Al₂O₃; 0,45% Fe₂O₃; 69,10% CaO; 0,90% MgO; 0,83% SO₃ и модули: КН 0,92; п 4,0, выгружается из печи непосредственно в отбеливатель, заполненный водным раствором водорода, имеющим концентрацию 0,096 моль/л. Коэффициент отражения (КО) клинкера по МС-14 составил 96,5%

При охлаждении клинкера БПЦ того же состава, полученного обжигом при 1420^oC, в 2% водном растворе уксусной кислоты, KO клинкера по MC-14 составил 91,2%

Пример 2.

Клинкер БПЦ, полученный аналогично примеру 1, выгружается в отбеливатель, заполненный водным раствором водорода, имеющим концентрацию 0,091 моль/л. KO клинкера по MC-14 составил 97,5%

Пример 3.

Клинкер БПЦ, полученный аналогично примерам 1 и 2, выгружается в отбеливатель, заполненный водным раствором водорода с концентрацией 0,071 моль/л. KO клинкера по MC-14 составляет 95,3%