Способ получения гипсового вяжущего

Авторы патента:

C04B11/26 - исходя из фосфогипса или из отходов, например продуктов очистки дыма (C04B 11/02 имеет преимущество; химическая или биологическая очистка отработанных газов B01D 53/34)

Владельцы патента RU 2408549:

Общество с ограниченной ответственностью "Торговый Дом "Промышленные полы" (RU)

Изобретение относится к способам получения гипсового вяжущего из отходов производства фтористого водорода и может быть использовано при переработке кислых фторангидритовых отходов производства плавиковой кислоты в вяжущее. Неохлажденный кислый отход производства плавиковой кислоты смешивают с фторгипсом - отходом производства плавиковой кислоты из шламохранилища, одновременно осуществляют помол смеси и нейтрализацию известьсодержащим агентом. При этом фторгипс вводят с влажностью от 20,0 до 40,0 мас.%, в количестве от 20,0 до 25,0 мас.%. При помоле смеси дополнительно вводят ускоритель схватывания, суперпластификатор и винную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.% от массы исходного кислого фторангидрита: известьсодержащий агент - в количестве, необходимом по стехиометрическому соотношению или не более 5,0 мас.% от стехиометрического; ускоритель схватывания - от 0,4 до 0,5; суперпластификатор - от 0,2 до 0,3; винная кислота - от 0,03 до 0,05. Технический результат - повышение предела прочности вяжущего на сжатие для получения высокопрочных ремонтных и упрочняющих смесей. 1 табл.

Известен способ получения гипсового вяжущего из кислых отходов производства плавиковой кислоты, включающий смешение в две стадии кислого фторангидрита, с предварительно подготовленной активированной известью в количестве 3,0-7,0 мас.% с одновременной нейтрализацией и измельчением смеси до удельной поверхности 3000-5000 см²/г.

[Патент Россия №2002717, С04В 28/14, С04В 11/06, опубл. 15.11.1993)].

Известен также способ получения гипсового вяжущего из кислых отходов производства плавиковой кислоты, включающий нейтрализацию кислого неохлажденного фторангидритового отхода известьсодержащим агентом при совместном помоле, причем вяжущее получают из смеси неохлажденного кислого фторангидритового отхода производства плавиковой кислоты и 5,0-20,0 мас.% отхода производства плавиковой кислоты из шламохранилища с влажностью 20,0 мас.%.

Недостатком данного способа является выдерживание полученного вяжущего в бункере томления в течение семи суток, способствующее повышению полноты скорости нейтрализации серной кислоты, при этом предел прочности на сжатие полученного продукта не превышает 25,0 МПа после 28 суток твердения, что недостаточно для производства упрочняющих и ремонтных составов.

[Патент Россия №2070169, С04В 11/06, С04В 11/20, опубл. 12.10.1996].

Известный способ получения гипсового вяжущего из кислого отхода производства плавиковой кислоты является наиболее близким аналогом предлагаемого способа и выбран в качестве прототипа.

Задачей технического решения является создание способа получения гипсового вяжущего, позволяющего повысить предел его прочности на сжатие, с целью получения высокопрочных ремонтных и упрочняющих смесей.

Указанная задача решается за счет того, что в предлагаемом способе получения гипсового вяжущего, включающем смешивание неохлажденного кислого отхода производства плавиковой кислоты с фторгипсом - отходом производства плавиковой кислоты из шламохранилища, одновременный помол смеси и нейтрализацию известьсодержащим агентом, фторгипс вводят с влажностью от 20,0 до 40,0 мас.%, в количестве от 20,0 до 25,0 мас.%, при помоле смеси дополнительно вводят ускоритель схватывания, суперпластификатор и винную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.% от массы исходного кислого фторангидрита: известьсодержащий агент - в количестве, необходимом по стехиометрическому соотношению, или не более 5,0 мас.% от стехиометрического; ускоритель схватывания - от 0,4 до 0,5; суперпластификатор - от 0,2 до 0,3; винная кислота - от 0,03 до 0,05.

Введение в неохлажденный кислый фторангидритовый отход производства фтористого водорода ускорителя схватывания (соли сульфата калия и натрия), суперпластификатора и винной кислоты в количестве от 0,4 до 0,5; от 0,2 до 0,3; и от 0,03 до 0,05 мас.%, соответственно, от массы исходного твердого отхода, нейтрализующего агента (известьсодержащего реагента) в количестве, необходимом по стехиометрическому соотношению, или в избытке не более 5,0 мас.%, от стехиометрического, фторгипса влажностью 20,0-40,0 мас.% в количестве 20,0-25,0 мас.% от массы исходного кислого фторангидрита, позволяет получить активные формы сульфата кальция за счет тепла горячего фторангидрита и экзотермической реакции нейтрализации серной кислоты, обеспечивает условия для активной гидратации исходного фторангидрита, дегидратации влажного фторгипса и образования, а также роста преимущественно кристаллов α - полугидрата сульфата кальция в составе вяжущего, что позволяет получить более высокую конечную прочность на сжатие вяжущего, по сравнению с последним, приведенным в прототипе, где максимальный предел прочности составляет - 25МПа.

Увеличение (более 0,5, 0,3 и 0,05 мас.%) или уменьшение (менее 0,4, 0,2 и 0,03 мас.%) количества вводимых ускорителя схватывания, суперпластификатора и винной кислоты, соответственно, а также уменьшение количества фторгипса (влажность менее 20,0 мас.%) менее 20,0 мас.% от массы исходного кислого фторангидрита, приводит к нарушению условий образования активных форм сульфата кальция и снижению роста кристаллов α - полугидрата сульфата кальция в составе вяжущего. Увеличение избытка нейтрализующего агента более 5,0 мас.% от требуемого по стехиометрическому соотношению и количества фторгипса (влажность более 40,0 мас.%) более 25,0 мас.% от массы исходного кислого фторангидрита не целесообразно, поскольку количество активных форм сульфата кальция и предел прочности увеличивается незначительно - не более 5,0%.

Примеры осуществления способа получения гипсового вяжущего приведены в таблице.

Пример 1. Получение гипсового вяжущего осуществлялось из кислого отхода производства плавиковой кислоты ОАО «Полевского криолитового завода». Необходимый кислый отход производства плавиковой кислоты, полученный из печи разложения флюоритового концентрата с внутренним обогревом при температуре 230 С°, массой 10,0 кг с содержанием свободной серной кислоты 5,0 мас.% помещали в шаровую мельницу вместе с фторгипсом с влажностью 32,80 мас.%, в количестве 25,0 мас.% от массы указанного твердого отхода и нейтрализующим агентом - известьсодержащим реагентом, вводимым в количестве, необходимом по стехиометрическому соотношению, и одновременно подавали ускоритель схватывания, суперпластификатор и винную кислоту в количестве 0,5, 0,3 и 0,03 мас.%, соответственно, от массы кислого фторангидрита. Нейтрализацию и помол в шаровой мельнице вели до полной нейтрализации серной кислоты, при этом контролировали содержание кристаллизационной воды в вяжущем.

Пример 2. Твердый кислый отход производства плавиковой кислоты ОАО «Полевской криолитовый завод», полученный из печи разложения флюоритового концентрата с внутренним обогревом при температуре 230 С°, массой 10,0 кг с содержанием свободной серной кислоты 5,0 мас.% помещали в шаровую мельницу вместе с фторгипсом с влажностью 39,32 мас.%, в количестве 20,0 мас.% от массы указанного твердого отхода и нейтрализующим агентом - известьсодержащим реагентом, вводимым в количестве 5,0 мас.% избытка от необходимого по стехиометрии, и одновременно подавали ускоритель схватывания, суперпластификатор и винную кислоту в количестве 0,4, 0,3 и 0,05 мас.%, соответственно, от массы кислого фторангидрита. Нейтрализацию и помол в шаровой мельнице вели до полной нейтрализации серной кислоты, при этом контролировали содержание кристаллизационной воды в вяжущем.

Полученное гипсовое вяжущее затворяли водой при нормальной водопотребности, после чего формовали образцы размером 4×4×16 см. Твердение образцов до марочной прочности велось в течение 28 суток на воздухе (воздушный режим твердения). Предел прочности при сжатии определяли на прессе УММ-2. Для идентификации химического состава вяжущего использовали рентгенофазовый анализ, в результате которого установлено преимущественно присутствие α - модификации полугидрата сульфата кальция в составе вяжущего, за счет процесса гидратации исходного кислого фторангидрита и дегидратации влажного фторгипса.

Технологические параметры полученного гипсового вяжущего и характеристики целевого продукта, полученного заявленным способом, приведены в таблице.

Как видно из приведенных примеров, данный способ по сравнению с прототипом обеспечивает при исключении стадии выдерживания конечного продукта в течение семи суток, увеличении количества вводимого фторгипса и увеличении его влажности, получение гипсового вяжущего с высокой конечной прочностью за счет активного процесса гидратации исходного кислого фторангидрита, дегидратации влажного фторгипса и образования, а также роста активных форм α - полугидрата сульфата кальция в составе вяжущего.

Применение способа обеспечивает следующие технико-экономические преимущества:

- упрощение технологического процесса за счет исключения из процесса стадии выдерживания готового продукта в течение семи суток;

- получение гипсового вяжущего высокой прочности 28,5-30,0 МПа, пригодного для использования его в упрочняющих и ремонтных составах, за счет процесса гидратации исходного кислого фторангидрита, дегидратации влажного фторгипса и образования, а также роста активных форм α - полугидрата сульфата кальция в составе вяжущего;

- возможность использования вяжущего сразу после разгрузки его из шаровой мельницы.

Способ получения гипсового вяжущего, включающий смешивание неохлажденного кислого отхода производства плавиковой кислоты с фторгипсом - отходом производства плавиковой кислоты из шламохранилища, одновременный помол смеси и нейтрализацию известьсодержащим агентом, отличающийся тем, что фторгипс вводят с влажностью от 20,0 до 40,0 мас.% в количестве от 20,0 до 25,0 мас.%, кроме того, при помоле смеси дополнительно вводят ускоритель схватывания, суперпластификатор и винную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.% от массы исходного кислого фторангидрита:

известьсодержащий агент	в количестве, необходимом
	по стехиометрическому соотношению или
	не более 5,0 мас.% от стехиометрического
ускоритель схватывания	от 0,4 до 0,5
суперпластификатор	от 0,2 до 0,3
винная кислота	от 0,03 до 0,05

Похожие патенты:

Способ получения вяжущего // 2389701

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении гипсовых вяжущих и изделий. .

Способ получения дигидрата сульфата кальция // 2371408

Изобретение относится к технологии неорганических веществ и продуктов, в частности к способам получения сырья для гипсового вяжущего из промышленных отходов. .

Способ получения водостойкого и экологически чистого гипсового вяжущего // 2333171

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, конкретно к переработке гипсосодержащих отходов, и может быть использовано при производстве экологически чистых гипсовых вяжущих, в частности, из фосфогипса.

Способ переработки фосфогипса // 2309130

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к переработке отходов предприятий химической и металлургической промышленности, в частности к технологии утилизации фосфогипса.

Сырьевая смесь для получения водостойкого строительного материала // 2203235

Изобретение относится к строительству, в частности к получению стенового конструкционного материала на основе двуводного вторичного гипса - отходов фарфоро-фаянсового производства.

Способ получения вяжущего // 2200714

Изобретение относится к способам получения вяжущих на базе пылевидных фракций карбонатного сырья. .

Состав смеси для устройства основания автомобильных дорог // 2148120

Изобретение относится к дорожно-строительным материалам, а именно к составам для устройства основания автомобильных дорог. .

Способ утилизации гипса из отходов производства плавиковой кислоты или безводного фтористого водорода // 2046097

Сырьевая смесь для получения тампонажного вяжущего гидротермальным способом // 1344893

Изобретение относится к области крепления нефтяных и газовых скважин в условиях многолетней мерзлоты.Цель изобретения - повьшение прочности цементного камня за счет стабилизации сырьевой смеси при одновременном упрощении технологии приготовления вяжущего .

Сырьевая смесь для получения вяжущего // 1328325

Изобретение относится к составам сырьевых смесей для получения вяжущего из фосфогипса и может найти применение в промьшшенности строительных материалов. .

Сырьевая смесь для получения гипсового вяжущего и изделий на его основе // 2413688

Изобретение относится к технологии производства строительных материалов, более конкретно, к сырьевой смеси для получения гипсовых вяжущих и изделий на их основе, которые могут быть использованы при получении конструкционных материалов для низко- и среднемарочных стеновых мелкоштучных блоков, перегородочных плит и перемычек

Способ утилизации фторангидрита // 2440940

Изобретение относится к технологиям утилизации фторангидрита, попутного продукта технологии получения плавиковой кислоты

Способ получения гипсового вяжущего // 2494057

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении гипсовых вяжущих и изделий. Способ получения гипсового вяжущего на основе шламового отхода, включающий механоактивацию в шаровой мельнице шламового отхода и его термическую обработку, отличающийся тем, что в качестве шламового отхода используют шламовый отход от переработки катализаторов производства цветных металлов, содержащий следующий химический состав, %: ппп - 21,12, SiO2 - 0,05, Fe2O3 - 0,06, CaO - 32,0, MgO - 0,10, SO3 - 6,8, перед механоактивацией шламовый отход сушат, механоактивацию осуществляют до остатка на сите №02 не более 2%, а термическую обработку проводят при атмосферном давлении. Технический результат изобретения - улучшение экологической обстановки за счет утилизации отходов, а также снижения энергозатрат на производство вяжущего, возможность его использования в штукатурных растворах. 3 табл.

Способ получения однородной мелкодисперсионной высокоактивной массы сыпучего материала при утилизации фосфогипса // 2522835

Изобретение относится к переработке отходов предприятий химической и металлургической промышленности, в частности к технологии утилизации фосфогипса. Технический результат заключается в получении качественных, экологически чистых строительных материалов при низких энергозатратах. Способ получения однородной мелкодисперсной высокоактивной массы сыпучего материала (гипсового вяжущего) при утилизации фосфогипса содержит шаги, на которых просушивают исходный фосфогипс, используя отходящие горячие газы обжиговых печей; нейтрализуют просушенный фосфогипс путем добавления нейтрализаторов; производят окончательную сушку нейтрализованного сырья посредством обжиговой печи; охлаждают окончательно просушенное сырье; подают охлажденное сырье на линии активации для последующего измельчения, механоактивации, химической и электрической активации, которую осуществляют активатором аэродинамическим вертикальным гравитационного типа, который содержит вертикальную камеру измельчения, выполненную в виде полого цилиндра, в крышках которого установлен вал с возможностью вращения, на валу закреплены по меньшей мере два рабочих диска, при этом дополнительно содержит стержни, установленные в стенке вертикальной камеры измельчения, била, радиально установленные на каждой поверхности рабочего диска и выступающие за края диска, при этом стержни установлены таким образом, что при вращении упомянутых дисков с билами стержни располагаются между билами, закрепленными на дисках. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Вяжущее // 2538556

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к составам вяжущих смесей, используемых для изготовления строительных материалов и изделий. Технический результат заключается в повышении прочности и водостойкости материала. Вяжущее содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: фосфогипс дигидрат - 77,0-87,5; кремнеземсодержащий компонент природного происхождения опока, или трепел, или диатомит - 10,0-20,0; стеарат цинка - 2,5-3,0. 3 з.п. ф-лы, 4 табл.

Вяжущее // 2540706

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к составам вяжущих смесей, используемых для изготовления строительных материалов и изделий. Технический результат заключается в повышении прочности и водостойкости материала. Вяжущее содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: фосфогипс дигидрат - 77,0-87,5; кремнеземсодержащий компонент техногенного происхождения - мелкодисперсный бой керамического кирпича (МБКК) или керамзитовая пыль из циклонов (КП) - 10,0-20,0; стеарат цинка - 2,5-3,0. 4 табл.

Сырьевая смесь для изготовления строительных изделий по безобжиговой технологии // 2584018

Изобретение относится к технологии производства строительных материалов, сырьевым смесям для получения гипсовых вяжущих и изделий на их основе, которые могут быть использованы для получения конструкционных материалов, для низко- и среднемарочных стеновых и мелкоштучных блоков, перегородочных плит и перемычек. Технический результат заключается в повышении прочности материала, удешевлении технологии, улучшении качества изделия. Сырьевая смесь для получения гипсового вяжущего и изделий на его основе включает компоненты при следующем соотношении, мас.ч.: фосфогипс 0,46-0,54, негашеная известь 0,04-0,12, молотый кварцевый песок 0,19-0,23, вода (в/т=0,-0,4, t=80-90°C) остальное, которую перемешивают в течение 45-50 мин при температуре смеси 60-65°C. 1 табл.

Способ получения гипсового вяжущего, модифицированное композиционное гипсовое вяжущее и способ его получения // 2601962

Группа изобретений относится к области производства строительных материалов, а именно к способу получения гипсового вяжущего, которое может использоваться в качестве основы при строительстве дорожных оснований и в качестве вяжущего в строительной отрасли, из гипса технического - фосфополугидрата или фосфодигидрата сульфата кальция, а также к получению модифицированного композиционного гипсового вяжущего, имеющего широкий спектр применения в строительстве. Технический результат заключается в получении стабильного вяжущего продукта с устойчивыми физико-химическими параметрами, в частности повышении прочности. Способ получения гипсового вяжущего включает нагрев исходного сырья, представляющего собой гипс технический - фосфополугидрат или фосфодигидрат сульфата кальция, причем нагрев осуществляют в две стадии, на первой стадии при температуре 85±5°С, на второй стадии при температуре 160±5°С, при этом на первой стадии нагрев осуществляют при непрерывном перемешивании сырья в течение 40-60 минут под давлением не менее 0,1 МПа, на второй стадии нагрев осуществляют при непрерывном перемешивании сырья в течение 30-60 минут. Способ получения гипсового вяжущего может дополнительно содержать стадию измельчения гипсового вяжущего по окончании второй стадии нагрева. 5 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 7 табл.

Способ получения искусственного плавикового шпата (caf2) из отхода производства фосфорной кислоты (фосфогипса) для применения в технологии производства цемента // 2604693

Изобретение относится к химической промышленности. Техническим результатом изобретения является снижение энергозатрат, температуры при производстве цемента, расходуемого топлива, оптимизация и упрощение технологии производства цемента. Способ включает осуществление очистки фосфогипса от водорастворимых остатков кислот посредством смешивания его с водой и интенсивного перемешивания до растворения этих остатков в воде. Отжимают фосфогипс от воды и отводят полученную воду. Такую воду смешивают с сырьем, содержащим кальция карбонат и используемым для производства цемента мокрым способом. Получают шлам, содержащий плавиковый шпат. Очищенный фосфогипс гранулируют и сушат воздухом. Получают дигидрат сульфата кальция, который используют в качестве добавки в измельченный клинкер, полученный при изготовлении цемента мокрым способом. 6 з.п. ф-лы, 4 табл.

Способ переработки фосфогипса // 2616308

Изобретение относится к способам обработки и активации веществ и может найти применение в области строительных материалов и изделий на основе гипсосодержащих отходов химических производств, в частности дигидрата фосфогипса, и может быть использовано при изготовлении гипсовых вяжущих и изделий на их основе (пазогребневых плит, гипсокартона, сухих штукатурных смесей и др.). Технический результат заключается в утилизации фосфогипса, получении кондиционного двуводного гипса. Способ переработки фосфогипса включает поступление фосфогипса в бункер, затем измельчение его и введение добавки, при этом после поступления в бункер фосфогипс попадает для измельчения в молотковую дробилку, затем его перемешивают с водой и сорбентом - мелкодисперсным туфом в количестве 0,1-3,0% от массы фосфогипса и с помощью технологических насосов полученная суспензия направляется в установки вихревого слоя для обработки во вращающемся магнитном поле с ферромагнитными частицами, затем попадает в отстойники, в которых происходит коагуляция и выпадение в осадок взвешенных частиц. 3 табл.