Спосіб отримання портландцементу

Спосіб отримання портландцементу шляхом сумісного помелу портландцементного клінкеру, двоводного гіпсу та поверхнево-активної добавки, який відрізняється тим, що як поверхневоактивну добавку використовують неонол В1020-12 загальною формулою (CnH2n+1)(CmH2m+1)CHO(C2H4O)pH (де n+m=10...20, р=12) у кількості 0,025-0,05% від маси портландцементного клінкеру у вигляді водного розчину у співвідношенні 1:5÷10. (19) (21) u200913308 (22) 21.12.2009 (24) 25.06.2010 (46) 25.06.2010, Бюл.№ 12, 2010 р. (72) ШЕВЧЕНКО ОЛЕКСАНДР ФЕДОРОВИЧ, САЛЄЙ АРКАДІЙ АРКАДІЙОВИЧ, ІОВЛЄВА ЮЛІЯ ВОЛОДИМИРІВНА (73) ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД "УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ХІМІКОТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ" 3 кубовий залишок виробництва метилетаноламіну у кількості 0,025-1% від маси клінкеру (пат. №14867 Україна С04В7/52. Спосіб одержання портландцементу. І.М. Дворніченко, О.Ф. Шевченко та інші, заявл. 09.09.96; опубл. 30.06.97; Бюл. №3) (прототип). Використання поверхнево-активної добавки виробництва метилетаноламіна забезпечує, порівняно з попередніми способами, можливість отримання за короткий термін, при зменшених витратах електроенергії, цемент з питомою поверхнею 3000см2/г, з збільшеною рухливістю і здатністю до довшого збереження активності. До недоліків корисної моделі слід віднести те, що випуск поверхнево-активної добавки обмежений, тому не може забезпечити потреби цементних заводів. Задача корисної моделі - підвищення коефіцієнта розмелюваності цементної шихти і продуктивності млинів, збільшення рухливості цементу, зниження падіння активності і витрати дефіцитних поверхнево-активних речовин шляхом хемосорбції поверхнево-активної добавки на активних центрах та у мікропорах портландцементного клінкеру. Поставлена задача досягається тим, що у відомому способі отримання портландцементу, який включає сумісний помел портландцементного клінкеру, двоводного гіпсу і поверхнево-активної добавки, згідно корисної моделі у якості поверхневоактивної добавки використовують неонол В102012 загальною формулою (СnН2n+1)(СmН2m+1)СНО(С2Н4О)рН, (де n+m=10…20, р=12) у кількості 0,025-0,05 % від маси подрібнюваного матеріалу у вигляді водного розчину у відношенні 1:5÷10. Неонол В1020-12 відноситься до групи оксіетилірованих вищих жирних спиртів. Моноалкіловий ефір поліетиленгліколя на основі вторинних жирних спиртів (CnH2n+1)(CmH2m+1)CHO(C2H4O)pH, де n+m=10...20, p=12. Світла густа пастоподібна маса від жовтого до світло-коричневого кольору, добре розчинна у воді, малотоксична. Є високоефективною неіоногенною поверхнево-активною речовиною. Використовується як емульгатор, для миючих та очищуючих композицій. У якості інтенсифікатора помелу не застосовувався [Поверхностноактивные вещества: Справочник под редакцией А.А. Абрамзона и Г.М. Гаевского. - Л.: Химия, 1979. - 376с.]. Отриманий у результаті корисної моделі ефект досягається тим, що поверхнево-активна добавка неонол В1020-12 - хемосорбується на активних центрах та у мікропорах портландцементного клінкеру, утворюючи з поверхнею більш міцний хімічний зв'язок, ніж воднева, у результаті чого знижується поверхнева енергія матеріалу, який подрібнюють, нейтралізується поверхневий заряд і на протязі довгого часу зберігається активність цементу. Спосіб реалізується наступним чином. Поверхнево-активну добавку - неонол В102012 - вводять разом із цементним клінкером і дво 50820 4 водним гіпсом у шаровий млин МБЛ 0,5*0,28м, у кількості 0,025-0,05% від маси портландцементного клінкеру. Суміш загружають у лабораторний шаровий млин діаметром 0,5м і довжиною 0,28м зі стандартним шаровим завантаженням у 70кг (шари Ø 65-75мм - 12,5кг; шари Ø 35-60мм - 11,25кг; шари Ø 35-40мм - 24кг), коефіцієнт заповнення млина мозольними тілами 0,3. Заповнення пустот матеріалом 100%, швидкість обертання млина 48об/хв. Помел продовжують до досягнення заданої питомої поверхні 3000см2/г. Цементний клінкер містить, мас.%: аліт - 59,86; беліт - 22,24%; трьох кальцієвий алюмінат - 4,5%; трьох кальцієвий алюмоферит - 11,22. Коефіцієнт розмелюваності і рухливості при досягненні заданої питомої поверхні 3000см2/г визначили за формулами: час помелу цементної шихти без добавки Кр час помелу цементної шихти з добавкою Рухомість матеріалу визначається згідно формули (Товаров В.В., Шевченко О.Ф.: Р - масова рухомість мас об V P - об'ємна рухливість де Р - маса матеріалу, яка висипається з приладу для визначення рухливості за проміжок часу , г; V - об'єм матеріалу, який висипається з прибора для визначення рухливості за проміжок часу , см3; - насипна щільність матеріалу, г/см3. Для порівняння процесів помелу вибраний однаковий залишок на ситі 008мм, який дорівнює 10%. Отже для досягнення цього залишку знадобилося з добавкою TEA-46 хвилин, з добавкою Н12 - при концентрації Н-12 0,025% і 34 хвилини при концентрації 0,05% Н-12. Відповідно продуктивність млина склала: з добавкою TEA: 8 60 QТЕА 10,434кг / год 46 з добавкою 0,025% Н-12: 8 60 QН12 12,972кг / год 37 з добавкою 0,025% Н-12: 8 60 QН12 14,117кг / год 34 Отже приріст продуктивності з добавкою Н-12 у концентрації 0,025% у порівнянні з добавкою TEA склав: 12,972 10,434 QH 12 24,32 % 10,434 Приріст продуктивності з добавкою Н-12 при кількості 0,05% у порівнянні з добавкою TEA склав: 14,117 10,434 QH 12 35,29 % 10,434 Приклад запропонованого способу представлений у таблиці 1. 5 50820 6 Таблиця 1 Помел портландцементного клінкеру з добавкоюй триетаноламіну (TEA) і Н-12 Корисна Питома Залишок Питома Добавка Концентрація, Тривалість Продуктивність Продуктивність потужність, витрата на ситі, поверхня, ПАР % помелу, хв млина, кг/год млина, кг/год 2 кВт кВт г/т R008, % см /г 15 30 26,67 42,4 2560 TEA 0,05 30 15 0,8 53,64 13,0 2390 10,434 45 10 80,0 4,1 3900 15 30 26,67 50,2 2600 Н-12 0,05 30 15 0,8 53,64 12,2 2500 12,972 45 10 80,0 1,6 4200 15 30 26,67 40,0 2600 Н-12 0,025 30 15 0,8 53,64 12,0 2450 14,117 45 10 80,0 2,5 4100 На Фіг1 наведена порівняльна характеристика ефективності дії TEA і Н-12: Як видно із таблиці та фігури ефективність добавки Н-12 більша ніж ефективність TEA на Комп’ютерна верстка О. Рябко 24,32%, що дає можливість зменшити вдвічі її концентрацію, тобто до 0,02...0,025%. Запропонована корисна модель може бути використана у промисловості будівельних матеріалів, а саме у технології цементного виробництва. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601