способ получения вяжущего

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЯЖУЩЕГО путем термообработки белитоалюминатного шлама

отхода переработки сподумена известковым методом, отличающийся тем, что термообработку шлама производят при 650 850^oС в течение времени, определяемом по формуле



где время, ч;

T температура обработки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии получения строительных материалов из промышленных отходов, содержащих гидратированный белитоалюминатный шлам, и может быть использовано при переработке сподумена известковым способом.

Известен способ получения безобжигового белого цемента из отходов при переработке сподумена [1]

Известен способ получения вяжущего из промышленных отходов химического производства путем термообработки шламов при 500-700^оС с последующим введением добавок в процессе помола [2] Цементы, полученные таким образом, имеют низкую гидравлическую активность.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения вяжущего, включающий обжиг смеси белитоалюминатного шлама с гипсом при 700-800^оС, обработанной предварительно известковым молоком при 50-80^оС и отфильтрованной до влажности 18-20% [3]

Этот способ принят за прототип. Недостатком способе является то, что при его реализации вяжущее не имеет стабильных показателей по гидравлической активности в ранние сроки твердения. Этот недостаток присущь и ранее описанным.

Цель изобретения стабилизация высокой гидравлической активности в ранние сроки твердения.

Цель достигается тем, что термообработку белитоалюминатного шлама при 650-850^оС осуществляют в течение времени, определяемом по формуле

=(1430)e где время, ч;

Т температура обработки.

Сущность изобретения состоит в том, что гидравлическая активность белитоалюминатного шлама при прочих равных условиях определяется степенью кристаллизации алюмината кальция типа 12Са07Al₂O₃. Недостаточная выдержка при достижении пороговой температуры кристаллизации данной фазы 650^оС не обеспечивает его синтеза и кристаллизации. Выдержка материала сверх указанного времени приводит к высоким степеням кристаллизации фазы: материал переходит максимум гидравлической активности. Перегрев материала выше 85^оС приводит к чрезмерной упорядоченности структуры и потере гидравлической активности в ранние сроки твердения. Такой характер поведения может быть проиллюстрирован дифрактограммами образцов, полученных при проведении исследований.

На фиг. 1 приведены дифрактограммы шламов после обжига при 750^оС, где 1 0,2 ч; 2 0,6 ч; 3 1 ч; на фиг.2 зависимость изменения прочности образцов на сжатие от времени обжига и температуры, где 1 650^оС; 2 750^оС; 3 850^оС; на фиг. 3 влияние температуры обжига на время достижения максимальной прочности образцов на сжатие.

П р и м е р. Белитоалюминатный шлам, выделенный из отвальных пульп переработки сподумена известковым способом, в количестве 100 кг, был разделен на 10 частей. Химический состав шлама следующий: 61% CaO, 28% SiO₂, 9,5% Al₂O₃, 0,9% Fe₂O₃, 0,3% MgO, 0,4% R₂O. Каждая из частей подвергнута термообработке в подовой лабораторной печи в соответствии с режимами, указанными в таблице. Контроль гидравлической активности в ранние сроки твердения (двухчасовая прочность на сжатие) проводился по стандартным методикам, обусловленным ТУ 95.1612-90 и ГОСТ 310.4-81.

Таким образом, при реализации предлагаемого режима (образцы 4, 5, 8, 9) достигается устойчивая высокая гидравлическая активность образцов относительно марочной в ранние сроки твердения. Высокая гидравлическая активность в ранние сроки твердения показатель, обеспечивающий высокую удельную производительность процессов производства строительных материалов. Распалубка изделий осуществляется, при этом, как правило, через 1-1,5 ч после заливки.

Промышленная реализация способа в комплексе с методом экспрессного контроля процесса термообработки готовится к реализации на Красноярском химико-металлургическом заводе. Экономический эффект от внедрения способа в производство пропорционален количеству вяжущего с улучшенными характеристиками в ранние сроки твердения по отношению к общему объему выпуска.