глинофосфатный материал

Формула изобретения

Глинофосфатный материал, содержащий суглинок, железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите №008, содержащий оксид Fe (II) 7-11 мас.%, ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25 г/см³, отличающийся тем, что он дополнительно содержит отход производства кристаллического кремния состава, мас.%: SiO₂ 90,0-94,0, Fe₂О₃ 1-3, CaO 0,7-1,4, MgO 0,2-0,4, Na₂O+K₂ O 0,1-0,5, Al₂О₃ 0,7-1,5, SO₂ до 0,09, SiC до 3 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Суглинок	60-63
Железосодержащий отход металлургического
производства с остатком на сите № 008,
содержащий оксид Fe (II) 7-11 мас.%	4-8
Указанный отход производства кристаллического
кремния	10-15
Ортофосфорная кислота плотностью
1,24-1,25 г/см3	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
с остатком на сите №008,
содержащий оксид Fe(II) 7-11 мас.%	5-7
ортофосфорная кислота
плотностью 1,24-1,25 г/см 3	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 с остатком на сите №008, содержащий оксид Fe(II) 7-11 мас.%, ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25 г/см ³, дополнительно содержит отход производства кристаллического кремния с остатком на сите №008, содержащий, мас.%: SiO ₂ 90,0-94,0, Fe₂О ₃ 1-3, CaO 0,7-1,4, MgO 0,2-0,4, Na₂ О+K₂O 0,1-0,5, Al₂ О₃ 0,7-1,5, SO₂ до 0,09, SiC до 3, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

суглинок	60-63
железосодержащий отход металлургического
производства с остатком на сите №008,
содержащий оксид Fe(II) 7-11 мас.%	4-8
указанный отход	10-15
ортофосфорная кислота плотностью
1,24-1,25 г/см3	остальное

Новым по сравнению с прототипом для повышения прочности материала является использование отхода производства кристаллического кремния с остатком на сите №008, содержащим мас.%: SiO₂ 90,0-94,0, Fe ₂O₃ 1-3, CaO 0,7-1,4, MgO 0,2-0,4, Na₂O+К₂О 0,1-0,5, Al₂О₃ 0,7-1,5, SO ₂ до 0,09, SiC до 3.

Изготовление материала

Смесь, состоящую из суглинка, железосодержащего отхода металлургического производства с остатком на сите №008 5-7%, содержащего оксид Fe(II) и отход производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода с остатком на сите №008, содержащим, мас.%: SiO₂ 90,0-94,0, Fe₂ O₃ 1-3, CaO 0,7-1,4, MgO 0,2-0,4, Na ₂O+К₂О 0,1-0,5, Al ₂О₃ 0,7-1,5, SO₂ до 0,09, SiC до 3 перемешивают и затворяют ортофосфорной кислотой плотностью 1,24-1,25 г/см³. Используют следующие материалы: железосодержащий отход следующего основного состава, мас.%: FeO - 96; CuO - 0,1; Al₂ О₃ - 0,4; Мо₃O ₄ - 0,1; NiO - 0,2; SiO₂ - 2,0; Cr ₂О₃ - 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 и мелкая фракция отхода производства кристаллического кремния 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 производства кристаллического кремния, с остатком на сите №008, содержащим, мас.%: SiO ₂ 90,0-94,0, Fe₂О ₃ 1-3, CaO 0,7-1,4, MgO 0,2-0,4, Na₂ O+К₂О 0,1-0,5, Al₂ О₃ 0,7-1,5, SO₂ до 0,09, SiC до 3, дает возможность повысить прочность глинофосфатного материала по сравнению с прототипом.

Таблица
Состав материала, мас.%		Прочность при сжатии, МПа, после водонасыщения
Суглинок	60
Железосодержащий отход металлургического
производства с остатком на сите №008,
содержащий оксид Fe(II) (7-11 мас.%)	4	11,7
Отход производства кристаллического кремния,
содержащий, мас.%:
SiO2 - 94,0, Fe2O 3 - 1, CaO - 0,7,
MgO - 0,3, Na 2O+К2O - 0,4,
Al2О3 - 1,2, SO 2 - 0,05, SiC - 2,35	10
Ортофосфорная кислота
плотностью 1,24 г/см3	26
Суглинок	61
Железосодержащий отход металлургического
производства с остатком на сите №008,
содержащий оксид Fe(II) (7-11 мас.%)	6	11,8
Отход производства кристаллического кремния,
содержащий, мас.%:
SiO2 - 93,0, Fe2О 3 - 2, CaO - 1,2,
MgO - 0,2, Na 2O+К2O - 0,1,
Al2O3 - 0,7, SO 2 - 0,09, SiC - 2,71 13
Ортофосфорная кислота
плотностью 1,245 г/см3	20
Суглинок	63
Железосодержащий отход металлургического
производства с остатком на сите №008,
содержащий оксид Fe(II) (7-11 мас.%)	8	12,0
Отход производства кристаллического кремния,
содержащий, мас.%:
SiO2 - 90,11, Fe2 O3 - 3, CaO - 1,4,
MgO - 0,4, Na2O+К2O - 0,5,
Al2О3 - 1,5, SO2 - 0,09, SiC - 3	15
Ортофосфорная кислота
плотностью 1,25 г/см3	14
Суглинок	71-74
Железосодержащий отход металлургического
производства с остатком на сите №008,		9,0
содержащий оксид Fe(II) (7-11 мас.%)	5-7
Ортофосфорная кислота
плотностью 1,24-1,25 г/см	остальное