СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФАТНО-СИЛИКАТНОГО ПРОДУКТА

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФАТНО-СИЛИКАТНОГО ПРОДУКТА


--- Закажите полную версию данного патента ---

RU (11) 2298532 (13) C1

(51) МПК
C04B 7/12 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2007.05.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 2005136530/03 
(22) Дата подачи заявки: 2005.11.24 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.11.24 
(45) Опубликовано: 2007.05.10 
(56) Аналоги изобретения: RU 2233251 С1, 27.07.2004. SU 368198 А, 30.03.1973. SU 1730070 А1, 30.04.1992. US 5393716 А, 28.02.1995. 
(72) Имя изобретателя: Селяев Владимир Павлович (RU); Коротин Александр Иванович (RU); Терешкин Иван Петрович (RU); Паньков Владимир Николаевич (RU); Ямашкин Алексей Владимирович (RU); Неверов Вячеслав Александрович (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева" (RU) 
(98) Адрес для переписки: 430000, г.Саранск, ул. Большевистская, 68, ГОУВПО "МГУ им. Н.П. Огарева", отдел патентов и стандартов 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФАТНО-СИЛИКАТНОГО ПРОДУКТА
Изобретение относится к области производства строительных материалов, а именно к промышленному получению быстротвердеющих высокопрочных цементов, изготовлению бетонных и железобетонных изделий. В способе получения сульфатно-силикатного продукта сырьевую смесь, состоящую из цеолитсодержащей породы, включающей SiO 2, Al2O3, Fe 2O3, CaO, MgO, K2 O, TiO2, Na2O, Fe 2O3, и серной кислоты, сухую цеолитсодержащую породу обрабатывают 15% серной кислотой при соотношении соответственно 1:3 с последующим обжигом отфильтрованной сырьевой смеси в течение 35-45 минут. Технический результат - повышение прочности цементных композиций в возрасте 3 суток и снижение себестоимости строительных материалов на их основе. 2 табл.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к области производства строительных материалов, а именно к промышленному получению быстротвердеющих высокопрочных цементов, изготовлению бетонных и железобетонных изделий, кроме того, может быть использовано и в других отраслях промышленности.

Известен способ получения сульфоалюминатного продукта, заключающийся в том, что из каолина (глины), воды и сульфатирующего модификатора готовится суспензия, которая затем обжигается при температуре 550-600°С (Рояк Г.С., Рояк С.М. Специальные цементы. - М.: Стройиздат, 1993. С.231-233 ).

К недостаткам получения такой добавки можно отнести не только жесткие требования к исходному сырью, но и достаточно высокую температуру обжига. Все это повышает стоимость получаемого продукта.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является способ получения сульфатно-силикатного продукта путем обжига сырьевой смеси, состоящей из алюмосиликатного материала, в качестве которого берут цеолитсодержащую породу следующего состава: SiO 2 ; Al2О3; Fe2О3; CaO; MgO ; К2О; TiO2; Na 2O ; Р2O5, а также сульфатирующего модификатора - концентрированной серной кислоты и воды. Обжиг сырьевой смеси проводят при температуре 480-500°С в течение 20-50 минут (RU 2233251, МПК 7 С04В 7/52, опубл. 27.07.2004).

К наиболее существенным недостатком известного способа можно отнести, использование в качестве модификатора концентрированной серной кислоты. В процессе модификации цеолитсодержащей породы концентрированной серной кислотой наблюдается выделение в атмосферу значительного количества вредных газообразных веществ. Более того, данная технология предполагает, что непрореагировавшая часть концентрированной серной кислоты испаряется в атмосферу при тепловой обработке сырьевой смеси. Эти процессы представляют опасность для окружающей среды и предполагают существенные затраты на локализацию вредных выбросов в атмосферу. Данные обстоятельства повышают стоимость получаемого продукта.

Технический результат заключается в повышении прочности цементных композиций с сульфатно-силикатным продуктом. Кроме того, снижается себестоимость строительных материалов на их основе.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе получения сульфатно-силикатного продукта путем обжига сырьевой смеси, состоящей из цеолитсодержащей породы состава SiO2, Al2О 3, Fe2О, CaO, MgO, К 2О, TiO2, Na2 O, F2O3, сульфатирующего модификатора, например серной кислоты, сухую цеолитсодержащую породу обрабатывают 15% серной кислотой при их соотношении соответственно 1:3 с последующим обжигом отфильтрованной сырьевой смеси в течение 35-45 минут.

Способ осуществляют следующим образом. Вначале готовят сырьевую смесь: сухую цеолитсодержащую породу состава, мас.%: SiO2 - 70,87-58,66; Al 2O3 - 8,98-12,34; Fe 2О3 - 4,37-6,24; CaO - 10,64-14,51; MgO - 1,84-2,14; К2О - 2,48-3,05; TiO 3 - 0,48-1,65; Na2O - 0,2-0,85; F 2O3 - 0,14-0,56 размельчают до крупности 5 мм. Затем полученную массу обрабатывают сульфатирующим модификатором - 15% серной кислотой, при соотношении породы и модификатора соответственно 1:3, т.е. при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Цеолитосодеращая порода 20,00-30,00 
15% серная кислота 70,00-80,00 


По истечении одних суток, необходимых для окончания протекания химических реакций, смесь отфильтровывают и подвергают термической обработке при температуре 480-500°С в течение 35-45 минут. После обжига полученный сульфатносиликатный продукт резко охлаждают и вводят в портландцементный клинкер при его помоле (Прошедшую через фильтры непрореагировавшую кислоту доводят до требуемой концентрации и вновь используют в производстве добавки)

Оптимальное время обжига составляет 35-45 минут. При недостаточном времени термической обработке сырьевой смеси (менее 20 минут) - обжиг будет не завершен, а продолжительность его более 50 минут экономически не выгодна.

Исследуют влияние полученного продукта на свойства композиций при их наполнении в количестве 5% от массы вяжущего. Водоцементное отношение принимают равным 0,251. Начало схватывания определяют на приборе Вика. Часть образцов подвергают тепловлажностной обработке (ТВО) при температуре 45-50°С по режиму 2+4+10+ естественное остывание и определяют предел прочности при сжатии в возрасте одних суток, другие хранят в нормально влажностных условиях (НВУ) и испытания проводят в возрасте 28 суток. Составы сырьевых смесей представлены в таблице 1. Результаты физико-технических испытаний приведены в таблице 2.





Анализируя результаты исследований можно однозначно утверждать об эффективности получения сульфатно-силикатного продукта на основе природных цеолитсодержащих пород, который можно использовать как добавку к цементным вяжущим. Из таблицы 2 видно, что при 5% наполнении композиций полученным продуктом их прочность в возрасте 28 суток повышается до 30% по сравнению с бездобавочными, а после тепловлажностной обработки - до 45%, а в возрасте трех суток составляет 80-90% от марочной прочности не наполненных композиций (в возрасте 28 суток).

Необходимо отметить, что начало схватывание цементного теста с продуктом наступает быстрее, чем без нее, и при 5% наполнении вяжущего приближается к ГОСТу для портландцемента. Однако, опираясь на полученные экспериментальные данные, можно прогнозировать, что большее введение полученного продукта в цемент приведет к более ранней потери пластичности его теста, что, в свою очередь, позволит отнести такое вяжущее к разряду быстротвердеющих.

Таким образом, использование сульфатно-силикатного продукта, получаемого по предлагаемому способу и ведущего себя в цементных системах как ускоритель твердения, позволит значительно повышать гидратацию вяжущего при прогреве, кроме того, снижать в них содержание цемента. Все это приведет к улучшению эффективности производства бетона и снижению его себестоимости. Кроме того, полученный сульфатно-силикатный продукт может быть использован как сорбент или катализатор в химической промышленности.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Способ получения сульфатно-силикатного продукта путем обжига сырьевой смеси, состоящей из цеолитсодержащей породы состава SiO2, Al2О 3, Fe2O3, CaO, MgO, K2O, TiO2, Na 2O, Fe2O3, сульфатирующего модификатора - серной кислоты, отличающийся тем, что сухую цеолитсодержащую породу обрабатывают 15%-ной серной кислотой при их соотношении соответственно 1:3 с последующим обжигом отфильтрованной сырьевой смеси в течение 35-45 мин





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru