сырьевая смесь для получения глиноземистого цемента и способ получения глиноземистого цемента

Формула изобретения

1. Сырьевая смесь для получения глиноземистого цемента, включающая глиноземсодержащий шлам и карбонатный шлам, отличающаяся тем, что в качестве глиноземсодержащего шлама она содержит алюминатный шлам-отход от очистки природной воды, хлорированный и нейтрализованный до рН 8,5-9, а в качестве карбонатного шлама - шлам-отход водоумягчения ТЭЦ при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Указанный глиноземсодержащий шлам 50-56

Указанный карбонатный шлам 44-50

2. Способ получения глиноземистого цемента, включающий смешение глиноземсодержащего шлама и карбонатного шлама с последующим обжигом полученной смеси, охлаждением и измельчением продукта обжига, отличающийся тем, что в качестве глиноземсодержащего шлама используют алюминатный шлам-отход от очистки природной воды, хлорированный и нейтрализованный до рН 8,5-9, а в качестве карбонатного шлама - шлам-отход водоумягчения ТЭЦ при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанный глиноземсодержащий шлам - 50-56, указанный карбонатный шлам - 44-50, а обжиг полученной смеси осуществляют при температуре 1300-1350°С.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к промышленности строительных материалов и может найти применение при производстве глиноземистого цемента.

Известна сырьевая смесь для производства глиноземистого цемента, включающая, мас.%: известняк - 20-30; глиноземсодержащий компонент - флюоритно-топазовая руда - 70-80 (см., например, SU № 503828, опубл. 16.03.1976, МПК ⁷ С 04 В 7/32).

Известен способ получения глиноземистого цемента, включающий обжиг сырьевой смеси, полученной из боксита и известкового компонента (ВОЛЖЕНСКИЙ А.В., Минеральные вяжущие вещества, Стройиздат, Москва, 1968, с.421-424).

Недостатками известной сырьевой смеси и способа получения глиноземистого цемента являются отсутствие ранней прочности и стабильности при длительном твердении цементного камня, а также повышенная температура клинкерообразования.

Ближайшим из аналогов предложенного изобретения является сырьевая смесь для получения глиноземистого цемента, включающая, мас.%: глиноземсодержащий шлам - вторичный продукт очистки сточных вод обработки алюминиевых сплавов - 52-95, карбонатный шлам - вторичный продукт водоочистки алюминиевой ленты - 5-48, а также способ получения глиноземистого цемента путем обжига указанной сырьевой смеси при температуре 1400-1500°С, с последующим измельчением продукта обжига (см. SU № 1604772, опубл. 07.11.1990, МПК ⁷ С 04 В 7/32).

Недостатками известной сырьевой смеси и способа получения глиноземистого цемента также являются отсутствие ранней прочности, отсутствие стабильности при длительном твердении, повышенная температура клинкерообразования.

Целью настоящего изобретения является снижение температуры клинкерообразования, повышение ранней прочности и стабильности при длительных сроках твердения цементного камня.

Поставленная цель достигается за счет того, что сырьевая смесь для получения глиноземистого цемента, включающая глиноземсодержащий шлам и карбонатный шлам, в качестве глиноземсодержащего шлама содержит алюминатный шлам - отход от очистки природной воды, хлорированный и нейтрализованный до рН 8,5-9, а в качестве карбонатного шлама - шлам-отход водоумягчения ТЭЦ при следующем соотношении компонентов, мас.%:

указанный глиноземсодержащий шлам 50-56

указанный карбонатный шлам 44-50.

В способе получения глиноземистого цемента, включающем смешение глиноземсодержащего шлама и карбонатного шлама с последующим обжигом полученной смеси и измельчением продукта обжига, в качестве глиноземсодержащего шлама используют алюминатный шлам, хлорированный и нейтрализованный до рН 8,5-9, - отход от очистки природной воды, а в качестве карбонатного шлама - шлам-отход от водоумягчения ТЭЦ при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанный глиноземсодержащий шлам - 50-56, указанный карбонатный шлам - 44-50, а обжиг полученной смеси осуществляют при температуре 1300-1350°С.

Для приготовления сырьевой смеси используют алюминатный шлам-отход от очистки природной воды, хлорированный и нейтрализованный до рН 8,5-9, имеющий состав, мас.%: (на прокаленное вещество) Аl ₂O₃ - 86,4, СаО - 1,5, SiO₂ - 6, MgO - 2,6, F₂O₃ - 0,6, R₂ O - 1,0, SO₃ - 1,4, Cl^- - 0,5; шлам - отход водоумягчения ТЭЦ, имеющий состав, мас.%:

СаО - 92, SiO ₂ - 2,5, F₂O₃ - 1,5, MgO - 3, R₂O - 1,0.

Вышеприведенные химические составы являются предпочтительными, но допустимы колебания в составах до 10% как в сторону уменьшения, так и увеличения, в зависимости от исходного сырья, используемого на конкретном предприятии.

Указанные компоненты перемешивают в шлам-бассейне и полученную смесь подвергают обжигу во вращающейся печи при температуре 1300-1350°С, продукт обжига охлаждают и размалывают в шаровой мельнице до остатка на сите №008 не более 10%.

Испытания полученного глиноземистого цемента проводят по действующему ГОСТу №969-91 на образцах - балочках 4×4×16 см.

Составы сырьевых смесей и свойства полученного глиноземистого цемента приведены в таблицах 1 и 2.

таблица 1 Составы сырьевых смесей
№п/п	хлорированный алюминатный шлам	шлам водоумягчения
1	50	50
2	56	44
3	54	46

Состав 1 - хлорированный алюминатный шлам нейтрализован до рН 8,5,

Состав 2 - хлорированный алюминатный шлам нейтрализован до рН 8,7,

Состав 3 - хлорированный алюминатный шлам нейтрализован до рН 9.

таблица 2 Свойства полученного глиноземистого цемента
№ п/п	Прочность при сжатии в возрасте 6 часов, МПа	Прочность при сжатии в возрасте 3 суток, МПа	Прочность при сжатии в возрасте 28 суток, МПа	Прочность при сжатии в возрасте 6 месяцев, МПа
1	250	405	500	510
2	200	380	550	580
3	230	400	570	600
прототип	-	300	450	400

Состав 1 обжиг сырьевой смеси осуществляют при 1300°С,

Состав 2 обжиг сырьевой смеси осуществляют при 1320°С,

Состав 3 обжиг сырьевой смеси осуществляют при 1350°С,

Прототип - обжиг сырьевой смеси осуществляют при 1450°С.

Вышеприведенные результаты испытаний свидетельствуют о том, что глиноземистый цемент, полученный из вышеприведенной сырьевой смеси, имеет пониженную температуру клинкерообразования, обладает повышенной ранней прочностью и стабильной прочностью при длительном твердении цементного камня.