Способ получения вяжущего

ЮЗ СОВЕТСКИХ ЦИАЛИСТИЧЕСКИ РЕСПУБЛИК)5 С 04 В 11/О ПАТЕНТНО ГОСУДАРСТВЕННО ВЕДОМСТВО ССС (ГОСПАТЕНТ ССС ЙИ 8 Щ,БИ ЛЯ,",( - ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Используется в промышле материалов, Сущность: спос вяжущего включает нейтрализ гидрита до рН 6 - 7 путем смеш его с основным металлургичес последующим введением изв жения рН 9 - 10, коэффициент 0,89, прочность на сжатие МП нности стройоб получения ацию фторанния и помола ким шлаком с сти до достиразмягчения а) 24,3. 7 табл,и институт ов, Б.С,Ба СС 976 СС 5 до 16,4 МПа через сутки альнейшем система не уп- Б стойкость вяжущего остает 0,3 - 0,4 (коэффициент о не позволяет использокачестве самостоятельного и водостойкого материала эводства плавиковой кислоколеблется от 4 твердения, и в д рочняется, Водо ся на уровне размягчения), чт вать вяжущее в высокопрочного из отходов прои Изобретение относится к области утилизации отходов производства плавиковойкислоты и может быть использовано припроизводстве гипсовых вяжущих веществ,Известен способ получения вяжущегоиз кислого отхода производства фтористоговодорода, заключающийся в том, что в предварительно охлажденный отход вводитсяизвестковая мука, продукт гранулируют, азатем для донейтрализации вводят гашеную известь до рН 4,5 - 6.Но способ не обеспечивает достаточный уровень водостойкости и прочностиполучаемого продукта,Наиболее близким по технической сущности к заявленному способу является способ получения гипсового вяжущего путемпомола фторангидритового отхода с металлургическим шлаком до рН 4,5-7 с одновременным введением в состав вяжущегоодноэамещенной соли ортофосфорной кислоты.Способ не обеспечивает упрочнения и .повышения водостойкости вяжущего в 28 суточном возрасте после нейтрализации,Уровень прочности в зависимости от состава нейтрализующего реагента и рН среды ты,Целью изобретения является повышение водостойкости и прочности вяжущего в 28-суточном возрасте,Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающем нейтрализацию до рН 6 - 7 фторангидрита отхода производства плавиковой кислоты путем смещения и помола его с основным металлургическим шлаком, после нейтрализации вводят известь до достижения рН 9 - 10.При этом вначале происходит взаимодействие серной кислоты, содержащейся в отходе, со шлаком. В результате кислота связывается с кальцием, образуя сульфат кальция, Кальций, таким образом, выводится из шлака и освобождается свободный аморфный высокоактивный кремнезем. При последующем введении в систему негашеной извести, активный кремнезем выступает в твердофазное взаимодействие с оксидом кальция, образуя низкоосновные силикаты кальция, находящиеся в нестабильном состоянии. Эти гидросиликаты при затворении полученного вяжущего водой и твердении обеспечивают гидравлические свойства полученного вяжущего. Благодаря присутствию в вяжущем силикатной составляющей повышается также водостойкость вяжущего и его прочность в конечный срок твердения.Состав некоторых шлаков, например, саморассыпающихся, позволит в принципе довести рН нейтрализованного продукта сразу до 9-10, Однако в этом случае присутствующий всегда в шлаках оксид алюминия вызовет при тверденИи полученного вяжущего образование эттрингита, что может привести к разрушению затвердевшего вяжущего. При двухступенчатой нейтрализации, предложенной в способе, оксид алюминия вначале реагирует с серной кислотой, приобретая устойчивую форму, что позволяет ему не вступать во взаимодействие с известью; сульфатом кальция при твердении вяжущего.Во избежание разрушения за счет образования эттрингита нецелесообразно при донейтрализации известью доводить рН до величины выше 10.П р и м е р 1. Для утилизации использовали отход состава (мас, ), представленный в табл, 1,В качестве нейтрализатора применяли саморассыпающийся шлак Чусовского металлургического завода следующего состава (мас, ), представленный в табл.2,После нейтрализации рН полученных смесей составила 5,3; 6,9 и 8,2.Смесь подвергли помолу в шаровой мельнице до удельной поверхности 2500 см /г. В продукт помола ввели гашеную известь-пушенку до рН 10,0 из полученного вяжущего изготовлены образцы-балочки размером 4 х 4 х 16 см, которые твердели в воздушно-сухих условиях, а их близнецы - 1 сут на воздухе, а затем 27 сут в воде при 20 С. По окончании твердения образцы испытали на сжатие, изгиб, Параллельно твердевшие образцы испытали также на водостойкость по стандартной методике. Кроме того, у исходного вяжущего определили нормальную густоту и сроки схватывания.Получены следующие результаты, представленные в табл. 3.Как видно из примера, при рН 6,9 после помола получено гидравлическое водостойкое гипсовое вяжущее, тогда как при рН 5,3и рН 8,2 вяжущее является воздушным,П р и м е р 2. В качестве исходногоиспользовали тот же отход, что и в примере 1.5 В качестве нейтрализатора - доменный гранулированный шлак Чусовского металлургического завода, размолотый до удельнойповерхности 2500 см /г.Состав шлака (мас. 7 ь) представлен в10 табл. 4,После нейтрализации продукт размалывали в шаровой мельнице до удельной поверхности 2500 см /г, рН этого продукта2составил величины 5,6; 7,1 и 8,6 у разных15 проб. В него вводили негашеную известь дололучения рН 9,7. Из полученных таким образом вяжущих изготавливали образцы какв примере 1.Получены следующие результаты, пред 20 ставленные в табл. 5.Как видно из результатов, в этом случаетакже получено водостойкое гидравлическое гипсовое вяжущее при рН 7,1 послепомола,25 П р и м е р 3, Исходный отход тот же. Вкачестве нейтрализатора применен шлакЧелябинского ферросплавного завода следующего состава (мас, ф ), представленныйв табл. 6.30 Шлак саморассыпающийся, поэтомупредварительный помол его не требуется.После нейтрализации продукт размалывали в шаровой мельнице до удельной поверхности 2500 см/г. В результате35 получены продукты с рН 5,5; 6,0; 8,5 у равных проб, В них вводили негашеную молотую известь до получения рН 9,0, Из этихвяжущих изготавливали образцы так же, какв предыдущих примерах.40 Результаты испытания представлены втабл, 7.В этом случае также получено водостойкое гидравлическое гипсовое вяжущее.По сравнению с известным предлагае 45 мый способ увеличивает прочность при сжатии в 2-4 раза, а водостойкость в 1,5-.2 раза,что в свою очередь позволяет существеннорасширить область применения полученного продукта утилизации.50 В случае использования самерассыпающихся шлаком способ исключает помол нейтрализатора, что приводит к удешевлениюнейтрализатора и утилизируемого продукта. Одновременно решается задача утилиза 55 ции саморассыпающихся шлаков, неспособных к твердению с водой, и потому .практически не используемых в области вяжущих веществ.1794914 основным металлургическим шлаком, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения водостойкости и прочности в 28-суточном возрасте после нейтрализации вводят из весть до достижения рН 9-10,Таблица 1 ЯОз КгО+гфагО Н г егОз АгОз М О СаО 90 г 1,23 0,55 58,3 0,36 1,49 38,36 1,0 0,2 Таблица 2 90 г СаО М 0 гегОз АгОз ТОг МпО ЧгОв РгОь Н 26,22 56,0 6,6 0,64 8,28 0,44 0,14 0,5 0,04 12,33 Таблица 3 Свойства П и величине Н после помола 69 53 П итве е нии на во хе П итве ениивво е Таблица 4 90 ЯОз МпО АгО ЕеО М 0 СаО 0,4 1,75 15,5 2,62 12,84 31,35 29,5 Формула изобретенияСпособ получения вяжущего, включающий нейтрализацию до рН 6-7 фторангидрита - отхода производства плавиковой кислоты путем смешения и помола его с Нормальная густота Начало схватывания Коне схватывания Прочность при изгибе, МПа Прочность при сжатии, МПа Коз и иент азмягчения Прочность при изгибе, МПа Прочность при сжатии, МПа Коз и иент азмягчения 282 ч 30 мин7 ч 00 мин 3,222,7053 3,923,40,57 312 ч 45 мин7 ч 45 мин 5,529,0089 6,5 29,5 0,89 32 3 ч ОО мин 8 ч 15 мин 4,921,3068 5,724,30,661794914 Таблица 5 П и величине Н после помола Свойства 56 86 71 П и тве ении на во хе. Прочность при изгибе, МПа Прочность при сжатии, МПа Коз и иент азмягчения П итве ении в во е Прочность при изгибе, МПа Прочность при сжатии, МПа Коэ и иент азмягчения Таблица 6 ЯОр СаО М О г е 20 з А 120 з МпО СиОз КгО+ЙжО Н 101 172 734 014 587 018 126 9,94 49,7 Таблица 7 Свойства П и величине Н после помола 55 60 85 П итве е нии на вох хе Прочность при изгибе, МПа Прочность при сжатии, МПа Коэ и цент азмягчения П итве ении вво е Прочность при изгибе. МПа Прочность при сжатии, МПа Коэ и иент азмягчения Составитель А.СеньковТехред М.Моргентал Корректор О.Густи Редактор Заказ 405 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Нормальная густота Начало схватывания Коне схватывания Нормальнаятустота Начало схватывания Коне схватывания 29Зч 00 мин7 ч 30 мин 2,2 17,6 038 3,121,90,42 282 ч 45 мин10 ч 15 мин 2,0 15,7 036 2,416,90,39 32Зч 15 мин8 ч 30 мин 5,328,2087 5,930,30,83 302 ч 45 мин10 ч 30 мин 5,229,3091 5,731,20,89 35Зч 45 минЗч 00 мин 3,121,8044 3,722,40,39 32Зч 00 мин10 ч 45 мин 3,317,3042 3,122,60,41