Сырьевая смесь для получения белого цемента
RAW MIX FOR WHITE CEMENT

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.
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.
2
2
3
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 SiO 70-90%, AlO 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:
2
3
1. Каолин - глинистый компонент с низким содержанием FeO(месторождение «Журавлиный Лог»).
2. Кремнесодержащий компонент, например, кварцевые пески с содержанием оксида железа не более 0,5%.
2
2
3
2
3. Активный минеральный компонент - опока (ГОСТ Ρ 56196-2014 Добавки активные минеральные для цементов. Общие технические условия). Опока - это природный минерал. Необходимое содержание активного SiOможет колебаться 70-90%, AlO - 7-18. Следует отметить, что чем выше содержание SiO, 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).
4
3
2
4
3
4
4
2
5
2
3
2
3
5. Фосфогипс. Известно, что фосфогипс является побочным продуктом производства фосфорной кислоты из апатитов и фосфоритов методом сернокислотной обработки. Химическая реакция протекает по схеме: Ca5F(PO)+5HSO=3HPO+5CaSO+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 (РО), некоторое количество кремнезема и полуторные оксиды (AlO и FeO). 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).
3
3
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 м, 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 м. 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.