глинофосфатный материал

Формула изобретения

Глинофосфатный материал, содержащий суглинок, железосодержащий отход металлургического производства, содержащий оксид Fe(II) с остатком на сите №008 7-11%, ортофосфорную кислоту, плотностью 1,24-1,25 г/см³, отличающийся тем, что он содержит отход от сжигания углей с остатком на сите №008 2-5%, содержащий мас.%: SiO₂ 40,0-55,0; Fe ₂O₃ 6,0-14,0; CaO 20,0-35,0; MgO 3,0-6,0; Na₂O 0,2-0,5; SO ₃ 0,9-5,0 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Суглинок	55-58
Железосодержащий отход металлургического
производства, содержащий оксид Fe(II) с
остатком на сите №008 7-11%	4-8
Указанный отход	15-20
Ортофосфорная кислота
Плотностью 1,24-1,25 г/см 3	Остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано при производстве строительных блоков.

Известны материалы на основе глин, суглинков, фосфорной кислоты и добавок - оксидов d-металлов (Латутова М.Н., Сватовская Л.Б., Чибисов Н.П. и др. Физико-химические особенности твердения ГЛИНФов и АЛЮМФов. - Л., Стройиздат, "Цемент", №10, 1990, С.11-12). Указанные известные глинофосфатные материалы твердеют на воздухе и являются водостойкими.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является выбранный за прототип глинофосфатный материал, следующего состава, мас.%:

суглинок	71-74
железосодержащий отход
металлургического производства,
содержащий оксид Fe(II)
с остатком на сите №008 7-11%	5-7
ортофосфорная кислота
плотностью 1,24 - 1,25 г/см3	остальное

(Патент RU №2148563, С04В 28/34, 10.05.2000).

Недостатком указанного глинофосфатного материала является низкая прочность.

Задачей изобретения является создание нового глинофосфатного материала с повышенной прочностью при сохранении водостойкости.

Решение этой задачи достигается тем, что глинофосфатный материал, содержащий суглинок, железосодержащий отход металлургического производства, содержащий оксид Fe(II) с остатком на сите №008 7-11%, ортофосфорную кислоту, плотностью 1,24-1,25 г/см³, дополнительно содержит отход от сжигания углей с остатком на сите №008 2-5%, содержащий, мас.%: SiO₂ 40,0-55,0, Fe ₂O₃ 6,0-14,0, CaO 20,0-35,0, MgO 3,0-6,0, Na₂O 0,2-0,5, SO ₃ 0,9-5,0, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

суглинок	55-58
железосодержащий отход металлургического
производства, содержащий оксид Fe (II)
с остатком на сите №008 7-11%	4-8
указанный отход	15-20
ортофосфорная кислота плотностью
1,24-1,25 г/см3	остальное

Новым по сравнению с прототипом для повышения прочности материала является использование отхода от сжигания углей с остатком на сите №008 2-5%, содержащего, мас.%: SiO ₂ 40,0-55,0, F₂О₃ 6,0-14,0, CaO 20,0-35,0, MgO 3,0-6,0, Na₂ О 0,2-0,5, SO₃ 0,9-5,0.

Изготовление материала

Смесь, состоящую из суглинка, железосодержащего отхода металлургического производства, содержащего оксид Fe(II) с остатком на сите №008 7-11%, и отхода от сжигания углей Ирша-Бородинского месторождения на Иркутской ТЭС-7 г.Братска с остатком на сите №008 2-5%, содержащего, мас.%: SiO₂ 40,0-55,0, Fe₂О₃ 6,0-14,0, CaO 20,0-35,0, MgO 3,0-6,0, Na₂O 0,2-0,5, SO ₃ 0,9-5,0 перемешивают и затворяют ортофосфорной кислотой плотностью 1,24-1,25 г/см³. Используют следующие материалы: железосодержащий отход основного состава, мас.%: FeO - 96; CuO - 0,1; Al₂О ₃ - 0,4; Мо₃O₄ - 0,1; NiO - 0,2; SiO₂ - 2,0; Cr ₂O₃ - 0,3; С - 0,3; суглинок; ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25 г/см³.

После затвердевания на воздухе получается водостойкий глинофосфатный материал с повышенной прочностью, который можно использовать в строительстве.

Для определения модуля крупности мелкая фракция железосодержащего отхода металлургического производства с размерами частиц менее 5 мм подвергались рассеву на стандартном наборе сит по ГОСТ 8735-88.

Прочность материалов определяется по ГОСТ 10180. Примеры составов и результаты испытаний представлены в таблице.

Анализ таблицы показывает, что дополнительное использование отхода от сжигания углей с остатком на сите №008 2-5%, содержащего, мас.%: SiO₂ 40,0-55,0, Fe₂О₃ 6,0-14,0, CaO 20,0-35,0, MgO 3,0-6,0, Na₂O 0,2-0,5, SO ₃ 0,9-5,0 дает возможность повысить прочность глинофосфатного материала по сравнению с прототипом.

Таблица
Состав материала, мас.%	Прочность при сжатии, МПа, после водонасыщения
Суглинок 55 Железосодержащий отход металлургического производства, содержащий оксид Fe(II) с остатком на сите №008 7-11% 4 Отход от сжигания углей с остатком на сите №008 2-5%, содержащий мас.%: SiO2 40,0-55,0, Fe 2O3 6,0-14,0, CaO 20,0-35,0, MgO 3,0-6,0, Na2О 0,2-0,5, SO 3 0,9-5,0. 20 Ортофосфорная кислота плотностью 1,24-1,25 г/см3 остальное	13,5
Суглинок 58 Железосодержащий отход металлургического производства, содержащий оксид Fe(II) с остатком на сите №008 7-11% 8 Отход от сжигания углей с остатком на сите №008 2-5%, содержащий мас.%: SiO 2 40,0-55,0, Fe2O 3 6,0-14,0, CaO 20,0-35,0, MgO 3,0-6,0, Na 2O 0,2-0,5, SO3 0,9-5,0 15 Ортофосфорная кислота плотностью 1,24-1,25 г/см 3 остальное	14,1
Суглинок 58	13,8
Железосодержащий отход металлургического производства, содержащий оксид Fe(II) с остатком на сите №008, 7-11% 8 Отход от сжигания углей с остатком на сите №008 2-5%, содержащий мас.%: SiO2 40,0-55,0, Fe 2О3 6,0-14,0, CaO 20,0-35,0, MgO 3,0-6,0, Na2O 0,2-0,5, SO 3 0,9-5,0 15 Ортофосфорная кислота плотностью 1,24-1,25 г/см3 остальное
Суглинок 71-74 Железосодержащий отход металлургического производства, содержащий оксид Fe(II) с остатком на сите №008 7-11% 5-7 Ортофосфорная кислота плотностью 1,24-1,25 г/см3 остальное	9,0