Способ получения вяжущего из опал-кристобалитовой породы

 

Изобретение относится к производству строительных материалов, а более конкретно к производству безцементных быстротвердеющих вяжущих из опал-кристобалитовой породы (опока, диатомит, трепил и т.д.) для получения теплоизоляционных материалов. Способ включает мокрое измельчение опал-кристобалитовой породы в нейтральной среде при температуре, достаточной для выщелачивания аморфного оксида кремния, с последующим вводом щелочи концентрацией 2 - 15 мас.%. Технический результат - повышение качества вяжущего за счет более высокого содержания коллоидных частиц в нем и снижение энергоемкости при его получении. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области производства строительных материалов, а более конкретно к производству бесцементных быстротвердеющих вяжущих из опал-кристобалитовой породы (опока, диатомит, трепел и т.д.) для получения теплоизоляционных материалов.

Известен способ безобжигового производства строительных материалов на основе кремнеземистых вяжущих суспензий (КВС). Такие суспензии представляют собой высококонцентрированные гидродисперсии кремнезема, которые получают диспергированием природных кварцевых песков и они не содержат аморфного оксида кремния (см. Пивинский Ю.Е. и др. Основные принципы получения высококонцентрированных суспензий кварцевого песка, ж. Огнеупоры, N 3, 1979 г.).

Наиболее близким по технической сущности является способ получения вяжущего из опал-кристобалита 30-40 мас.%, состоящего из аморфного кремнезема, который измельчают совместным помолом с известь-кипелькой, с последующей обработкой в автоклаве (см. п. N 2023696 C 04 B 7/34).

Недостатком известного способа является недостаточное качество вяжущего за счет небольшого содержания коллоидных частиц в растворе, а также высокая энергоемкость его получения.

Техническая задача, на решение которой направлено изобретение, - повышение качества вяжущего за счет более высокого содержания коллоидных частиц в нем и снижение энергоемкости при его получении.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в известном способе получения вяжущего из опал-кристобалитовой породы, включающем измельчение и выщелачивание, измельчение пород осуществляют мокрым помолом в жидкой нейтральной среде при температуре, достаточной для выщелачивания аморфного оксида кремния с последующей стабилизацией среды щелочью.

Кроме того, концентрацию щелочи берут в пределах 2-15 мас.%.

Мокрый помол может осуществляться в периодических или постоянно работающих шаровых мельницах.

В качестве жидкой нейтральной среды может быть использована вода, органические водные дисперсии из водорастворимых полимеров и др.

Температуру для выщелачивания аморфного оксида кремния выбирают обычно в пределах 65-80^oC.

Последующая стабилизация жидкой среды достигается за счет добавления щелочи, как было указано выше, концентрацией 2-15 мас.%. Это позволяет стабилизировать раствор жидкой среды по температуре, а следовательно, повысить выщелачивание оксида кремния.

Предлагаемый способ осуществляли в промышленных условиях на опытном участке АО Уралэнергоцветмет.

Пример 1. Брали опал-кристобалитовую породу крупностью 2-0 мм, засыпали ее в шаровую мельницу, добавляли воду температурой +70^oC и производили помол. Одновременно при помоле породы происходит процесс выщелачивания аморфного оксида кремния. Для стабилизации раствора добавляли щелочной компонент (каустик) концентрацией 1,5 мас. % от массы опал-кристобалитовой породы. Продолжительность измельчения - 90 мин обеспечивает необходимый намол коллоидных частиц, обеспечивающих вяжущие свойства и образование мелкодисперсной твердой составляющей вяжущего.

Примеры других приведенных опытов (1-7) обобщены и сведены в таблицу 1.

Из таблицы 1 видно, что оптимальными параметрами процесса является концентрация каустика в пределах 2-15 мас.% от массы опал-кристобалитовой породы при температуре +70^oC и времени - 90 мин.

При концентрации ниже 2 мас.% содержание твердого повышенное и это обстоятельство не позволяет осуществить полное выщелачивание аморфного оксида кремнезема, а при концентрации выше 15 мас.% процесс помола затруднен ввиду высокой вязкости пульпы.

Полученное предлагаемым способом вяжущее было применено для изготовления теплоизоляционного материала из каолиновой ваты, минеральной ваты и др. Результаты испытаний теплоизоляционного материала показали хорошие теплоизоляционные свойства.

Формула изобретения

1. Способ получения вяжущего из опал-кристобалитовой породы, включающий ее измельчение и выщелачивание, отличающийся тем, что измельчение породы осуществляют мокрым помолом в жидкой нейтральной среде при температуре, достаточной для выщелачивания аморфного оксида кремния, с последующим вводом щелочи для стабилизации процесса.

2. Способ получения вяжущего по п.1, отличающийся тем, что щелочь выбирают с концентрацией в пределах 2 - 15 мас.% от массы опал-кристобалитовой породы.

РИСУНКИ

Рисунок 1