Сырьевая смесь для получения цементного клинкера и способ ее приготовления

 

Изобретение относится к производству строительных материалов, к технологии цементного клинкера и может найти применение п производстве цемента и изделий на его основе. Сущность изобретения: сырьевая смесь включает, мас. о: доломитизированный известняк , лигнит-боксит 3 42, отходы обогащения сульфидно-магнетитовых. руд . Приготовление сырьевой смеси осуществляют совместным измельчением доломитизированного известняка с отходами обогащения сульфидно-магнетиговых руд и последующим смеи/ ием их с предварительно изиь м лигнит-бокситом. Попожительпьм эффект: состав и способ приготовления сырьевой смеси обеспечивают стабильный рост прочности цементного камня и уменьшают влияние на нее экстрактивных веществ дрепесины. 2 с.п. А-лы, 2 табл. сл с

СО)03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ И СТИЧ ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

rsI)s с 04 В 7/42

1й ЮЮЗНМ

ni1eSTe; - TE %at« 1Å6ÍÌ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ, п, г c,i a (00

Ы ЬЭ

О

53 — 57

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) (21) 4932656/33 (22) 08.05.91 (46) 15.06.93. Бюл. Р 22 (71) Рудненский индустр11альный1 институт (72) О.A.Èèðþê и И.С.Ахметов (73) Рудненский индустриальный институт (56) Авторское свидетельство СССР

1" 1680659, кл. С 04 В 7/42, 1989. (54) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕИЕНТНОГО КЛИНКЕРА И СПОСОБ ЕЕ ПРИГОТОВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к производству строительных матер.1апов, к технологии цементного vrII1нкера и может найти применение в производстве

Изобретение QTHoc«1TcB к промышп инОсти строительных материалОв, в частности к технологии цсмеiiT«ioг0 клинкера, и может найти применение в производстве цемента и издеп.1й нз его основе, Наиболее близкой по технической сущности к предлагаеомму обьекту явллется сырьевая смесь дпл получения цементного клинкера, включающая, мас. : доломитизированный известнлк

47,0-51,0, лигнит-боксит 45-49,0, отход титано-магниевого производства

1,5-3,5 и вскрыщную породу жепеэорудных бассейнов на основе оксида кремния 0 5-2,5.

Недостатком известной сырьевой смеси явлг1етсл подверже«1« ос гь готового цемента воздействие экстрактивных

„„SU ÄÄ 1822398 А3 цел1е« та и изделий на его основе.

Сущ«1осгь изобретения: сырьевал смесь включает, мас.": доломитизированный известняк 53-57, лигHIIT-боксит 3442, отходы обогащения сульфидно-магнет«1товых руд 5-9. Приготовление сырьевой смеси осуществляют совместным измегь-,е1«ием доломитизированного известняка с отходами обогащения сульфидно-ма«нетитових руд и последующим с.«1еые«;ием их с предварительно измельче .« ыл1 пигнит-бокситом, Положительный эффект: состав и спосо6 пригото пения сырьевой смеси обеспечивают cTà5«Iëüí«lé рост прочности цемент«.ого камня и уменьшают влилние на нее экстрактивных веществ древесиHbI. ? c.и. LI!-пы, 2 табл. веществ древесины, снижение интенсивHocTIl роста прочности цементного камнл ип«««1родол«ю1тельном тверДении.

Цепь изобретения - снижение влиянил экстрактивных веществ древесины на прочность цементного камня, стабилизацил ее роста.

Поставленная цель достигается тем, что сырьевал смесь длл получения цементногo клинкера, включающая допомитизированный известняк, лигнит-f)oKсит, железистый и апюмосиликатный компо«1енты, содержит в качестве железистого и алюмосиликатного компоненTGB отходы обогащения сульфидно-магнет«1товых руд при следующем соотношении компонентов, мас. %

Доломитиэированный известняк

1822398

34 - 42

Литнит-боксит

Отходы обогащения сульфидномагнетитовых руд 5 - 9 при этом сырьевую смесь готовят совместным иэмельчением доломитизированного известняка с отходами обогащения сульфидномагнетитовых руд и последующим смешением их с предварительно измельченным лигнит-бокситом. !

Химический состав сырья приведен о табл. 1.

Использовали доломитизированный известняк Агаповского месторождения. 15

Лигнит-боксит (Крзснооктябрьское месторождение) - высокоглиноэемистая порода, некондиционная для алюминиевой промышленности иэ-за присутствия лигнита (слабоугольной древесины). От- 20 ходы обогащения сульфидно-магнетитооых руд - хвосты магнитной сепарации руд Соколовско-Сарбайского горнообогатительного комбината. Минеральную основу отходов образуют, мас. : каль25 циевый силикаты алюминия, железа, магния 60-82, хлориты 7-10, кальцит

5-8, магнетит 3-5, кварц 2-6, пирит

2-10.

Сущность изобретения. 30

При обжиге сырьевой смеси предлагаемого химико-минерального состава получают цементный клинкер, содержащий, мас. o С Л,Г1$ 54-60; С S 13-15;

3(CA)CaSOq 10-8; Г1лО 3-5; ферритная фаза 18-20 (представлена в основном многокомпонентными тоердыми растворами). Нали ие 3(СА)CaSO<, усложненный состав шерритной фазы, перемена доли других составляющих полученного клин- 10 кера отличают его от прототипа. Ука" эанные изменения фазового состава снижают степень отрицательного влияния экстрактивных веществ древесины на прочностные показатели цемента ° 15

Различные по гидратационной активности фазы клинкера обеспечивают ста" бильное нарастание прочности цементного камня при длительном твердении.

Для отмеченных эффектов необходим особый прием приготовления сырьевой смеси. Первичный контакт доломитиэированного известняка с отходами от обогащения сульфидно-магнетитовых руд за счет тесного сближения их частиц благоприятствует возникновению Са$0в (появившийся при окислении пирита SO реагирует с СаО, выделившимся после декарбонизации известнлка), образующему в клинкере 3(СЛ) CaSO<. Предлагаемый способ приготовления сырьевой смеси ускоряет разрушение кристаллических решеток природных минералов, формирование клинкерных фаз. Равномерное распределение легкоплавкого компонента (отходов обогащения) в смеси облегчает взаимное растворение фаэ, образование твердых растворов.

Пример. Подготовка сырьевых смесей. Известняк и отходы обогащения в заданном количестве (табл. 2) совместно измельчали до остатка на сите 1" 008 5-81, затем полученную массу смешивали с лигнит-бокситом, предварительно измельченным до такой же тонкости. Смесь по примеру 4 готооили одновременным смешением раздельно-измельченных компонентов.

Брикеты сырьевых смесей (Д = 30, Н = 1О мм) обжигали в силитовой электропечи при 1270-1280 С. Режим обжига постепенный, экзотермическая выдержка 30 мин, Охлаждение спеков на воздухе.

Полученные спеки измельчали до остатка на сите 1" ООС - 2-5."!. Прочностные показатели цементов определяли на образцах размером 10xl0x60 мм, приготовленных иэ текста нормальной густоты (25-264). О качестве затворителя использовали воду и раствор экстракта хвойной древесины (концентрация

0,454). Раствор экстракта древесины используют для имитации действия водорастворимых веществ, выделяющихся иэ древесного заполнителя в композиционных строительных материалах (например, арболит).

По данным табл. 2 оптимальными признаны составы сырьевых смесей f10 примерам 1-3. В клинкере из смеси с меньшим содержанием отходов обогащения сульфидно-магнетитовых руд (пример 5) содержание 3(СА) ° Ca$0 незначительно, что и определяет повышенную подверженность цемента воздействию экстрактионых веществ древесины. То же отмечено и при подготовке сырьевой смеси смешением раздельно измельченных компонентов (пример 4) ° С увеличением доли отходов обогащения (пример 6) в клинкере формируются слабогидравлические фазы (С Л$ и др.), ухудшающие прочностные свойства цемента.

Предлагаемый состав и способ приготовления сырьевой смеси позволяют

182239и

47,63- 3,80

52,10 7,90

0,45- С,15- О,- 80,91 0,40 1,15

До онитизированиый известняк

0,07- 0,03- 39.50,15 0,05 4с 23

7,15 43,80 4,51

10,20 50,40 6,04

0,51

0,85

Лигнит-бохсит

0,10 - O,I5 1,80- 0,150,30 - 0 " 2,00 0,20

6,80- 0,20- 25,088,56 0,30 30.60

Отходы обогащения сульфиднонагнетитовых руд

38, 52 210, 09 1 ц 03

43,20 14,22 17,95

12,42- 4,35- 1,25-,00- 0,45- 0,3814,06 6.25 5,4Г 3,80 0,75 0,63

0,35- 3,400,50 5,50

0,200,30

Таблицаг

Способ при1

Вещественный состав сырьевс0 смеси, мас.ь

Предел про ности при схатил, НПа, в возрастемпература обжига, С о готоаления смеси,* те твердення, сут отходы обога ценил сульфидно-ма» е— тнтовых руд лигнит боксит доломитизированный эатворитель-вода затворитель-раствор экстракта хвоинои древесины

0,452 известняк

7г

CO 96 105 44

65 100 113 50

62 95 IOG 47

56 93 99 38

54 91 93 37

25 50 54 16

55 94 90 35

,И-О) -ЛБ (И-О)-ЛБ (И-О)-ЛБ

И-О-ЛБ (и-О)-ЛБ (и-O)-ЛБ

И+ЛБ+...

53 42

55 . 38

57 3 <

55 38

50 48

58 79

49 47 и

1г7О

1280

79

73

59

66

34

1270

1гго

)г80

1280

35

7*+

Лрототи

И - известняк, О - отходы обогаще> я сульфидно-магнетитовых руд, ЛБ - лигннт-боксит, в* " смесь также содержит, мас.с: оххсд титано-магниевого произвсдс-,ва — 2,5, всксыщнуо породу иелезорудных бассейнов на основе оксида кремния — 1,5, получать иэ техногенного сырья малоэнергоемкий цементный клинкер. Цементный камень характеризуется стабильным упрочнением при продолжительном твердении, Снижается степень влияния экстрактивных веществ древесины на прочность цементного камня: потеря прочности составляет 21-26х, для прототипа — 33-35 .

Формула и э о б р е т е н и я

1. Сырьевая смесь для получения цементного клинкера, включающая доломитизированный известняк, ли1 нит-боксит, железистый и кремнеземистый компоненты, отличающаяся тем, что, с целью снижения влияния экстрактивных веществ древесины на прочность цементного кампо. и стабилизации ее роста, она содержит в качестве железистого и кремнеэемистого компонентов отходы обогащения сульфидно-магнетитовых руд при следующем соотношении компоне11тов, мас.". :

73ОЛОМИтизнрОВанНЫй известняк 53 — 57

Лиг,3ит-бокс11т 34 - 42

Отходы обогащения .сульфидно-магнетитовых руд 5 - 9

2. Способ по1 готовления сырьевой с7 еси для получения цементного KIII íкерл, вклю 1ающий измель 1ение доломитизирояанного известняка, лигнит-боксита, железистого II кремнеземистсго компонентов, с т л и ч а ю щ и Й с я тем, что, с целью снижения влияния

15 экстрактив11ы.: веществ древес41ны на прочность цементного камня и стабилизацIIII се роста, сначала доломитизированный известняк измельчают совместно с отходами обогащения сульфидно20 магнетитовых руд, которые используют в качестве железистого и кремнеземистого компо11ентоs 11 затеM смешиваtt3т с предварительно измельченным лигнитбокситсм.