Сырьевая смесь для получения белого цемента

Авторы патента:

C04B7/42 - активные ингредиенты, добавляемые перед или во время процесса обжига (после процесса обжига C04B 22/00,C04B 24/00)

C04B7/04 - получение с использованием сырья, содержащего гипс

C04B7/02 - портландцемент

C04B111/20 - Известь; магнезия; шлак; цементы; их составы, например строительные растворы, бетон или аналогичные строительные материалы; искусственные камни; керамика (кристаллизуемая стеклокерамика C03C 10/00); огнеупоры, обработка природного камня

Владельцы патента RU 2771872:

Общество с ограниченной ответственностью "Торговый Дом "ФАРМАКС" (RU)

Изобретение относится к производству цемента, а именно к составам сырьевых смесей для получения белого цемента, и может быть использовано в промышленности строительных материалов для получения цветных цементов. Направлено на расширение ассортимента сырьевых смесей для получения белого цемента. Это достигается тем, что сырьевая смесь для получения белого цемента содержит известняк, каолин, кремнесодержащий компонент и активный минеральный компонент. Предложенное решение дополнительно содержит известь строительную и гипсосодержащий компонент побочного продукта производства фосфорной кислоты - фосфогипс, при содержании гидратной воды не более 30% к общей массе сухого вещества. В качестве активного минерального компонента применяют опоку с содержанием SiO₂ 70-90%, Al₂O₃ 7-18% при следующем соотношении компонентов при пересчете на сухое вещество, мас. %: каолин 8,5-18, кремнесодержащий компонент 5,5-10, опока 0,54-1,40, известь строительная 0,02-0,06, фосфогипс 0,1-1,0, известняк остальное. 1 табл.

Известна сырьевая смесь для получения белого портландцементного клинкера [авторское свидетельство SU на изобретение №431130, МПК С04В 7/08, опубл. 05.06.74, бюл. 21], содержащая, вес. %: известняк 65-70, каолин 15-17, электротермофосфорный шлак 13-20.

В качестве прототипа принята сырьевая смесь для получения белого цемента [авторское свидетельство SU на изобретение №759475, МПК С04В 7/02, опубл. 30.08.1980], которая включает известняк, каолин, кремнеземсодержащий компонент и минерализующую добавку (минеральный компонент) - кремнефтористый натрий, содержащую кремнефтористый магний или окись магния, или сульфат натрия при соотношении кремнефтористого натрия и кремнефтористого магния или окиси магния, или сульфата натрия соответственно от 1,5:1 до 1,5:3, от 1:1 до 1:3, от 1:1 до 1:3 при следующем соотношении компонентов, вес. %: каолин - 8,5-18,0; кремнесодержащий компонент - 5,5-10,0; минерализующая добавка - 0,5-1,2; известняк - остальное.

С существенными признаками изобретения сырьевой смеси совпадает следующая совокупность признаков прототипа: известняк, каолин, кремнесодержащий компонент и активный минеральный компонент.

Недостатком известных сырьевых смесей является высокий расход топлива на их обжиг.

Изобретение направлено на расширение ассортимента сырьевых смесей для получения белого цемента.

Это достигается тем, что сырьевая смесь для получения белого цемента содержит известняк, каолин, кремнесодержащий компонент и активный минеральный компонент. Предложенное решение дополнительно содержит - известь строительную и гипсосодержащий компонент побочного продукта производства фосфорной кислоты - фосфогипс, при содержании гидратной воды не более 30% к общей массе сухого вещества. В качестве активного минерального компонента применяют опоку с содержанием SiO₂ 70-90%, Al₂O₃ 7-18% при следующем соотношении компонентов при пересчете на сухое вещество, мас. %: каолин - 8,5-18%, кремнесодержащий компонент - 5,5-10%, опока - 0,54-1,40%, известь строительная - 0,02-0,06%, фосфогипс - 0,1-1,0%, известняк - остальное.

Характеристика используемых материалов:

1. Каолин - глинистый компонент с низким содержанием Fe₂O₃(месторождение «Журавлиный Лог»).

2. Кремнесодержащий компонент, например, кварцевые пески с содержанием оксида железа не более 0,5%.

3. Активный минеральный компонент - опока (ГОСТ Ρ 56196-2014 Добавки активные минеральные для цементов. Общие технические условия). Опока - это природный минерал. Необходимое содержание активного SiO₂может колебаться 70-90%, Al₂O₃ - 7-18. Следует отметить, что чем выше содержание SiO₂, тем выше его активность, как активного компонента добавки по отношению к цементу. В качестве примера была рассмотрена опока месторождения Брянской и Московской области.

4. Известь строительная (ГОСТ 9179-2018. Известь строительная. Технические условия).

5. Фосфогипс. Известно, что фосфогипс является побочным продуктом производства фосфорной кислоты из апатитов и фосфоритов методом сернокислотной обработки. Химическая реакция протекает по схеме: Ca5F(PO₄)₃+5H₂SO₄=3H₃PO₄+5CaSO₄+HF. По химическому составу фосфогипс на 96-98% состоит из сернокислого кальция, который в зависимости от условий производства фосфорной кислоты может находиться в двуводной, полуводной или безводной модификациях. В качестве примесей в фосфогипсе могут присутствовать 1,0-1,5% пятиоксида фосфора (Р₂О₅), некоторое количество кремнезема и полуторные оксиды (Al₂O₃ и Fe₂O₃). Использование фосфогипса нашло широкое применение в качестве минерализатора при обжиге портландцементных сырьевых смесей и как добавки при помоле цемента вместо гипсового камня. Однако, фосфогипс, вводимый в цемент в качестве регулятора сроков схватывания, обычно содержит до 25% влаги и загрязнен примесями фосфорной и фтороводородной кислот, которые могут понижать прочность цементов, особенно в ранние сроки твердения.

6. Известняк с содержанием железа не более 0,1%).

Было приготовлено два состава предлагаемой сырьевой смеси для получения белого цемента (табл.1).

Пример 1 исполнения изобретения показан на составе №1, представленном в табл. 1. Перед измельчением в мельнице мокрого спооба производства часть сырьевых ингредиентов: фосфогипс - побочный продукт производства фосфорной кислоты и опоку, предварительно проверяют на наличие посторонних включений и засоряющих примесей. Проводят соответствующую сортировку. После чего измельчают до размера зерен не более 5,0 мм. После чего отдельно опоку, известь и фосфогипс загружают в отдельные три бункера объемом 6 м³, определяют суммарную расчетную влажность компонентов, которая составляет 25%. Определяют суммарную расчетную кислотность компонентов, рН которой составляет 6,5-7. Затем по транспортным лентам направляют в автоклав промышленного типа рабочим объемом 6 м³. Подачу сырья регулируют посредством весовых датчиков. Подачу пара и воды регулируют также посредством датчиков по объему. Общее количество гидратной воды в смеси не должно превышать 30% с учетом влажности подаваемого сырья.

Затем расчетное количество всех сырьевых ингредиентов, при пересчете на сухое вещество, соответственно, каолина - 8,5%, кремнесодержащего компонента - 10%, опоки - 0,54%, извести строительной - 0,02%, фосфогипса - 0,1%, известняка - 80,84% измельчают в мельнице мокрого способа производства. Полученный шлам обжигают во вращающихся печах мокрого способа производства. Охлаждение клинкера белого цемента резкое в воде.

Предлагаемое изобретение позволяет расширить ассортимент сырьевых смесей для получения белого цемента.

Сырьевая смесь для получения белого цемента, содержащая известняк, каолин, кремнесодержащий компонент и активный минеральный компонент, отличающаяся тем, что дополнительно содержит известь строительную и гипсосодержащий компонент побочного продукта производства фосфорной кислоты - фосфогипс, при содержании гидратной воды не более 30% к общей массе сухого вещества, а в качестве активного минерального компонента применяют опоку с содержанием SiO₂ 70-90%, Al₂O₃ 7-18% при следующем соотношении компонентов при пересчете на сухое вещество, мас. %:

Каолин	8,5-18
Кремнесодержащий компонент	5,5-10
Опока	0,54-1,40
Известь строительная	0,02-0,06
Фосфогипс	0,1-1,0
Известняк	остальное

Изобретение относится к способам получения клинкера белого цемента и может быть использовано в промышленности строительных материалов. Технический результат заключается в снижении температуры обжига клинкера белого цемента, увеличении его белизны, стабильности качественных характеристик клинкера белого цемента, производительности вращающихся печей сухого и комбинированного способов производства, снижении удельного расхода топлива на обжиг клинкера белого цемента.

Способ получения клинкера белого цемента // 2752767

Способ получения цемента на белитовом клинкере и полученный на его основе медленноотвердеющий цемент // 2736594

Предложенная группа изобретений относится к способу получения медленнотвердеющего цемента и цементу, полученному на его основе. Способ включает приготовление сырьевой смеси, содержащей карбонатный компонент в количестве 89,2-90,2 мас.

Способ получения и состав белитового клинкера // 2736592

Предложенная группа изобретений относится к способу получения белитового клинкера и составу белитового клинкера. Способ включает приготовление сырьевой смеси, содержащей карбонатный компонент в количестве 89,2-90,2 мас.% и глинистый компонент в количестве 1,1-1,2 мас.%, первичный совместный помол карбонатного компонента и глинистого компонента в мельнице мокрого самоизмельчения с получением грубого шлама, тонкое измельчение грубого шлама в трубных мельницах совместно с железистыми добавками в количестве 2,5-2,6 мас.%.

Способ получения минерализатора на основе фторида кальция // 2736038

Изобретение относится к химической отрасли, а именно – к переработке отходов предприятий химической промышленности, в частности – к получению минерализатора на основе фторида кальция, используемого в качестве добавки к сырьевым смесям при получении цементного клинкера. Способ получения минерализатора на основе фторида кальция заключается в смешивании основного компонента с кальцийсодержащим реагентом, получении готового продукта, в качестве основного компонента используют шлам фторида кальция, являющийся отходом производства фосфорной кислоты, а в качестве кальцийсодержащего реагента используют либо негашёную известь, либо полугидрат или дигидрат сульфата кальция, при этом в процессе смешивания осуществляют перемешивание основного компонента с кальцийсодержащим реагентом до получения готового продукта в виде однородной пластической массы, причём соотношение основного компонента к кальцийсодержащему реагенту составляет 1:(0,5-1,0), а содержание в готовом продукте фторида кальция составляет не менее 20%, содержание воды не более 43%, а значение кислотности – не ниже 7,0.

Способ получения угольно-щелочного реагента // 2634764

Изобретение относится к области переработки угля, конкретно к способу получения угольно-щелочного реагента для бурения нефтяных и газовых скважин и как разжижителя шлама в производстве цемента. Технический результат - получение угольно-щелочного реагента из отходов углемойки по упрощенной технологии при минимальных энергозатратах и сохранении качества продукта.

Способ интенсификации процесса обжига портландцементного клинкера минерализаторами (варианты) // 2633620

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к методам интенсификации обжига портландцементного клинкера путем введения активных ингредиентов - минерализаторов, и может быть использовано при получении портландцементного клинкера мокрым, либо комбинированным способами. Технический результат - увеличение производительности вращающихся печей мокрого и комбинированного способов производства портландцементного клинкера и снижение удельного расхода топлива на обжиг портландцементного клинкера за счет снижения температуры появления клинкерного расплава.

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 получения портландцемента // 2577871

Изобретение относится к производству строительных материалов, конкретно к технологии приготовления исходной цементной сырьевой смеси с добавкой фторсодержащего минерализатора на основе мелкодисперсных фторуглеродсодержащих отходов электролитического производства алюминия, ее спеканию с последующим помолом клинкера и получением портландцемента.

Способ получения портландцементного клинкера (варианты) // 2574795

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для производства портландцементного клинкера и серной кислоты. Способ по первому варианту включает предварительный подогрев высокосернистого цементного сырья, содержащего до 40% масс.

Способ получения портландцемента // 2742384

Изобретение относится к технологии получения гидравлических вяжущих материалов на минеральной основе, в частности к технологии получения портландцементов. Способ включает обжиг портландцементной сырьевой смеси в восстановительной среде и дальнейший помол портландцементного клинкера до удельной поверхности Sуд=2800-3000 см2/г с добавлением гипса, не превышающим 3,5% по SO3.