Спосіб підготовки фосфонапівгідрату сульфату кальцію до використання в цементному виробництві
Номер патенту: 26920
Опубліковано: 29.12.1999
Автори: Шевченко Валентин Олександрович, Руденко Василь Васильович, Кравчик Іван Семенович, Міняйленко Олександр Іванович, Рапопорт Міхаіл Давідовіч, Сизов Сергій Олександрович, Заречений Володимир Григорович, Гавриленко Олег Іванович, Епплє Владімір Ніколаєвіч, Алексенко Олександр Євгенович, Крючков Юрій Миколайович
Текст
Способ подготовки фосфополугидрата сульфата кальция к использованию в цементном производстве, включающий обработку фосфополугидрата сульфата кальция с последующей выдержкой до перехода его в дигидрат сульфата кальция и окускование полученного продукта путем прессования, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что указанную обработку осуществляют негашеной известью в, количестве 1% от массы фосфополугидрата сульфата кальция и выдерживают до перехода 37-60% мае. фосфополугидрата в дигидрат. Изобретение относится к утилизации промышленных отходов в производстве фосфорной кислоты - фосфополугидрата при производстве строительных материалов, в частности цемента. Одним из способов утилизации фосфогипса является использование его в качестве заменителя природного гипса в цементном производстве, но такое применение фосфогипса сдерживается из-за плохой транспортабельности его в том виде, в котором он выходит из цеха фосфорной кислоты. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ подготовки фосфополугидрата сульфата кальция к использованию в цементном производстве, включающий окускование материала под давлением после обработки фосфополугидрата водой с последующей выдержкой (в течение 2-3 суток) до полной гидратации. При этом при обработке водой готовят две суспензии из исходного фосфополугидрата - суспензию дигидрата сульфата кальция и суспензию фосфополугидрата, которые подают поочередно на фильтр-пресс, получая таким образом запрессованный между двумя слоями дигидрата слой фосфополугидрата. Прочность окускованного материала 3,3-4,8 МПа. Способ характеризуется сложностью и низкой производительностью фильтрационного оборудования, а для набора проч С > SO О о 26920 ности окускованным материалом требуется продолжительное время. В основу изобретения поставлена задача создания способа подготовки фосфополугидрата сульфата кальция к ИСА пользованию в цементном производстве, в котором новой обработкой фосфополугидрата и режимом выдержки перед прессованием обеспечивается оптимальная кинетика набора прочности окускованного материала и за счет этого повышение прочности окускованного материала. Кроме того, сокращается продолжительность технологического процесса и энергоемкость. Поставленная задача решается тем, что в способе подготовки фосфополугидрата сульфата кальция к использованию в цементном производстве, включающем окускование материала прессованием после обработки до перехода полугидрата сульфата кальция в дигидрат, согласно изобретению, обработку проводят негашеной известью с последующей выдержкой в емкости томления до перехода 35-60% фосфополугидрата в дигидрат. Заявляемый способ отличается от прототипа операцией подготовки фосфополугидрата сульфата кальция перед прессованием, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "новизна". При обработке фосфополугидрата сульфата кальция негашеной известью, в материале происходит образование нерастворимых соединений при взаимодействии последнего с растворимыми фосфатами, находящимися в виде вредных примесей в фосфополугидрате (анионы НРО42). Последние, будучи изоструктурны с анионом SO/ , являются активными центрами для кристаллизации двуводного сульфата кальция, тем самым ускоряя процесс перехода фосфополугидрата сульфата кальция в дигидрат Выдержка в емкости томления до перехода 37-60% фосфополугидрата сульфата кальция в дигидрат позволяет установить оптимальную кинетику набора прочности окускованного материала при хранении. Перевод в дигидрат менее 37% фосфополугидрата сульфата кальция обуславливает развитие значительных напряжений в материале после прессования, вследствие чрезмерного увеличег ния объема твердой фазы при переходе его в дигидрат в процессе хранения. Это приводит к снижению прочности материала и разрушению при длительном хранении. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Повышение доли перевода фосфополугидрата сульфата кальция в дигидрат сульфата кальция более 60% нецелесообразно, так как требует увеличения выдержки в емкости томления и изменяет кинетику набора прочности при хранении окускованного материала. Обработка фосфополугидрата сульфата кальция негашеной известью с последующей выдержкой в емкости до перехода 35-60% фосфополугидрата в дигидрат позволяет сократить продолжительность технологического, процесса без энергетических затрат и получить окускованный материал высокой прочности. Известен способ переработки фосфогипсовых отходов, в процессе грануляции которых применяется известковое молоко из расчета 1-5% Са(ОН)2 от веса сухой гранулированной смеси. Известковое молоко в известном способе применяется для более полной нейтрализации свободной серной кислоты в фторгипсе. Упрочнение гранул при хранении объясняется частичной гидратацией безводного сульфата кальция и карбонизацией извести. Следовательно, признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа не выявлены авторами в других технических решениях при изучении данной и смежных областей техники, что обеспечивает заявляемому техническому решению соответствие критерию "изобретательский уровень". Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе, может быть многократно использована в стройиндустрии, при производстве цемента из подготовленного заявляемым способом фосфополугидрата сульфата кальция, что обеспечивает более полную утилизацию отходов, снижение энергозатрат и себестоимость продукта и позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "промышленная применимость" Сущность заявляемого технического решения поясняется на примерах осуществления способа Использовали фосфополугидрат сульфата кальция - отходы Сумского химкомбината, содержащий, % фосфополугид* рата сульфата кальция 95,6; Р2О5 0,5; F 0,11, влажность отхода 14,2% и негашеную известь активностью 70% Фосфополугидрат сульфата кальция смешивали в двухосном смесителе с негашеной известью в количестве 1% от массы отхода в течение 5 мин и выгружали в емкость для томления. Через оп 26920 ность окускованного материала невысоределенные промежутки времени опредекая и через 17 сут окускованный мателяли в пробах материала количество дириал рассыпался вследствие напряжений гидрата сульфата кальция и окусковывали от изменения объема при переходе слишпрессованием при нагрузке 50 МПа (приком большого количества полугидрата в меры 1-5). дигидрат. Перевод в дигидрат 70% полуПрочность окускованного материала гидрата не улучшает прочностные показаопределяли через 2 часа, 3, 10, 17 суток. тели. Перевод при вылеживании 37-60% Одновременно проводили окусковьрание фосфополугидрата в дигидрат (3-4 ч выпрессованием части материала после выхода из смесителя без вылёживания (сос- 10 леживания) обеспечивает повышенную начальную прочность и стабильный прирост тав № 6) и исходного фосфополугидрата прочности в процессе хранения. сульфата кальция (состав № 7). Кроме того, определяли содержание водорастОкускованный лрессованием материал воримых примесей. Результаты испытаний сведены в таб- 15 без вылеживания (состав 6) и материал без обработки (состав 7) показали отрилицу. цательные результаты по прочности в проКак видно из таблицы, при переводе цессе хранения. в дигидрат 30% фосфополугидрата проч Состав, № Показатели 1 р F 4 5 6 7 2 3 3,5 4,0 4,5 4,5 30,5 37,0 51,7 60,0 , 68,2 12,4 0,11 0,010 0,10 0,009 0.10 0,009 0,09 0,0088 0.19 0.016 0,11 2.7 4,5 4,4 0 А 3 0,17 0,012 Длительность вылеживания, ч Содержание дигидрата сульфата кальция, % Содержание водорастворимых, % 2 3,1 9,3 2,9 8,7 9,5 2.9 8,5 9,2 10,6 10.1 2,8 6.7 7.0 7.1 2,4 4,0 3,4 0 0,5 Прочность окускованного материала на сжатие, МПа, через 2ч Зсут 10 сут 17 сут 10,1 10,4 Упорядник Техред М. Келемеш Замовлення 539 Тираж 1,8 3,2' 2,9 0,6 Коректор М. Самборська^ Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101
ДивитисяДодаткова інформація
Автори англійськоюAleksenko Oleksandr Yevhenovych, Havrylenko Oleh Ivanovych, Kriuchkov Yurii Mykolaiovych, Miniailenko Oleksandr Ivanovych, Rudenko Vasyl Vasyliovych, Kravchyk Ivan Semenovych, Syzov Serhii Oleksandrovych, Zarechenyi Volodymyr Hryhorovych
Автори російськоюАлексенко Александр Евгеньевич, Гавриленко Олег Иванович, Крючков Юрий Николаевич, Миняйленко Александр Иванович, Руденко Василий Васильевич, Кравчик Иван Семенович, Сизов Сергей Александрович, Зареченый Владимир Гргорьевич
МПК / Мітки
МПК: C04B 11/00, C04B 11/26
Мітки: фосфонапівгідрату, кальцію, спосіб, сульфату, цементному, виробництві, підготовки, використання
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/4-26920-sposib-pidgotovki-fosfonapivgidratu-sulfatu-kalciyu-do-vikoristannya-v-cementnomu-virobnictvi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб підготовки фосфонапівгідрату сульфату кальцію до використання в цементному виробництві</a>
Попередній патент: Похідні триазолінону, що проявляють гербіцидну активність, гербіцидна композиція, спосіб придушення росту бур’янів
Наступний патент: Спосіб приготовлення хлібобулочних виробів
Випадковий патент: Іграшка-конструктор