Гідравлічне зв’язуюче та відновник хроматів для нього

1. Гідравлічне зв'язуюче, яке містить цемент як основний компонент та суміш з відновника хроматів і носія, яке відрізняється тим, що відновник хроматів містить два компоненти сульфату заліза (II), причому першим компонентом є сіль з фільтра з виробництва діоксиду титану, др угим компонентом є гептогідрат сульфату заліза (II) - зелена сіль, і додатково містить регулятор кислотності. 2. Гідравлічне зв'язуюче за п. 1, яке відрізняється тим, що регулятор кислотності додано до солі з фільтра. 3. Гідравлічне зв'язуюче за п. 1 або 2, яке відрізняється тим, що регулятором кислотності є мінеральний регулятор кислотності, яким є подрібнений вапняк. 4. Гідравлічне зв'язуюче за будь-яким з пп. 1-3, яке відрізняє ться тим, що містить мінеральний регулятор кислотності, який додано у кількості 3,0-18 мас.% у розрахунку на кількість солі з фільтра. 5. Гідравлічне зв'язуюче за будь-яким з пп. 1-4, яке відрізняє ться тим, що перший та другий компоненти змішано у співвідношенні від 1:1 до 1:5. 6. Гідравлічне зв'язуюче за будь-яким з пп. 1-5, яке відрізняє ться тим, що суміш додатково містить гідрофобну речовину у вигляді полімерних спиртів. 7. Гідравлічне зв'язуюче за п. 6, яке відрізняється тим, що полімерні спирти складаються з полімерної або целюлозної основи і мають гранульовану або рідку форму. 2 (19) 1 3 85400 Винахід стосується гідравлічного зв'язуючого з основним компонентом цементом, до якого для відновлення хроматів доданий сульфат заліза (II), а також відновника хроматів і його застосування. Цемент використовують у будівельній промисловості як тонко подрібнене гідравлічне зв'язуюче для одержання бетону, будівельного розчину, бетонних блоків і готових конструкцій. При переробці цементу є недолік, що через вміст у ньому хроматів він може викликати обумовлену алергією шкірну екзему. При цьому особливо розчинні хромати є причиною алергічних реакцій. Відомо, що сульфат заліза (II) використовують як відновник хроматів (VI), присутні х у слідових кількостях у цементі. Сульфат заліза (II) відновлює розчинний хром (VI) до нерозчинного хрому (III). Тим самим можна уникнути шкоди, що наноситься здоров'ю. Використання сульфату заліза (II) як домішки до цементу для відновлення хроматів описане, наприклад, у заявках DE 197 44 035 А1 або ЕР 1 314 706 А2. Цю ж проблематику обговорюють у публікації Manns, W.; Laskowski, Ch.: Eisen(II)sulfat als Zusatz zur Chromatreduzierung in BE-Z: Beton, H.2/1999, S.78-85. Принципово встановлено, що реакційна здатність сульфату заліза (II) у цементі слабшає зі зростаючою тривалістю зберігання або старінням. Звичайна стійкість при зберіганні цементу з низьким вмістом хроматів становить три, максимум шість, місяців. При перевищенні цього терміну цемент, по суті, більше не може бути використаний, оскільки тоді частка хроматів у цементі перевищує законну допустиму норму 2 млн. частки. Також помічено, що використання сульфату заліза (II), особливо, якщо його попередня обробка є трудомісткою, перш ніж його додають у цемент, негативно позначається на витратах на гідравлічне зв'язуюче. Тому, ви ходячи з рівня техніки, задачею винаходу є розробка технічно застосовного, щонайменше, рівноцінного, менш дорогого гідравлічного зв'язуючого з низьким вмістом хроматів з високою стійкістю до зберігання або старіння, а також пошук поліпшеного з точки зору практичного використання відновника хроматів і його застосування. Рішення задачі, що стосується гідравлічного зв'язуючого, представлене у пункті 1 формули винаходу. Відновник хроматів відповідно до винаходу характеризується у пункті 15 формули винаходу. Застосування відновника хроматів відповідно до винаходу розкривається у п ункті 19 формули винаходу. Відповідно до винаходу використовують відновник хроматів, що містить два компоненти сульфату заліза (II). Перший компонент складається з солі з фільтра (Filtersalz) з виробництва діоксиду титану. Др угим компонентом є зелена сіль. До обох компонентів сульфату заліза (II) далі додають мінеральний регулятор кислотності. Вологу зелену сіль (гептагідрат сульфату заліза (II)) одержують у вигляді відходу або побічного продукту при різних промислових процесах, наприклад, при одержанні діоксиду титану з титанової руди. При одержанні діоксиду титан у сульфат 4 ним способом тонко розмелену титанову руду переводять у розчинний стан за допомогою концентрованої сірчаної кислоти. Діоксид заліза, що міститься у руді, реагує з утворенням сульфату заліза, титанова руда - з утворенням сульфату титану. Відділення сульфату заліза від сульфату титану відбувається за допомогою кристалізації. Внаслідок підвищеної розчинності у воді сульфат заліза кристалізується з утворенням сульфату заліза (II) зеленого кольору, і може бути відділений. Таким чином, ця так звана зелена сіль (гептагідрат сульфату заліза (II)) є побічним продуктом одержання діоксиду титан у. За консистенцією вона волога, однак володіє такими ж хімічними властивостями, особливо, що стосується відновлення хроматів (VI), як сухий, подрібнений і заздалегідь оброблений сульфат заліза (II). При цьому зелена сіль істотно більш економічна. Рівним чином, для солі з фільтра мають на увазі таку з виробництва діоксиду титану. При цьому мова йде про моногідрат сульфату заліза (II). Однак, оскільки він містить дуже високу частку сірчаної кислоти, у солі з фільтра відповідно до винаходу зменшують кислотність. При цьому використовують мінеральний регулятор кислотності, який переважно змішують з сіллю з фільтра. Регулятор кислотності додатково має функцію поліпшувати реологічні властивості, а саме, властивості текучості гідравлічного зв'язуючого. Відповідно до пункту 2 формули винаходу використовують відновник хроматів, який містить два компоненти сульфату заліза (II). 1-ий компонент складається з солі з фільтра з виробництва діоксиду титану, до якої доданий мінеральний регулятор кислотності. 2-ий компонент є зеленою сіллю. Переважно як мінеральний регулятор кислотності використовують вапняк, як видно з пункту 3 формули винаходу. Його додають до солі з фільтра у кількості між 3 ваг. % і 18 ваг. %, особливо між 5 ваг. % і 15 ваг. % (пункт 4 формули винаходу). Подрібнений вапняк при цьому повинен мати розмір зерен від 0 мм до 2 мм. Відповідно до ознак пункту 5 формули винаходу 1-ий компонент сульфату заліза (II) і 2-ий компонент сульфату заліза (II) змішують у співвідношенні від 1:1 до 1:5. Додатково додають інертний носій. Шляхом змішування 1-ого компонента сульфату заліза (II), 2-ого компонента сульфату заліза (II) і носія одержують сипкий продукт. Носій суміші виконує функцію осушувана і буфера вологості або регулятора вологості. Осушуюча і буферна дії носія забезпечують оптимальне регулювання суміші. Окиснення киснем повітря уникають, також як аглютинації. Дорога обробка або сушіння зеленої солі/солі з фільтра перед їх переробкою не потрібні. Регулювання вологості здійснює носій. У гідравлічному зв'язуючому відповідно до винаходу шкідливі хромати є ефективно відновленими. Зв'язуюче володіє високою стійкістю до зберігання і старіння. Крім того, воно не потребує великих витрат, оскільки вживають компоненти сульфату заліза (II) з промислових відходів. 5 85400 За ознаками пункту 6 формули винаходу до суміші з відновника хроматів і носія може бути додана гідрофобна речовина у формі полімерних спиртів. Це сприяє підвищенню стабільності при зберіганні гідравлічного зв'язуючого. Полімерні спирти додають до суміші з відновника хроматів, що складається з двох компонентів сульфату заліза (II) і носія. Додавання полімерного спирту веде до того, що особливо сульфат заліза (II) має більш низьку спорідненість до вологи або води, і він у ній може менше розчинятися або змочуватися. Сульфа т заліза (II) як би обволікається полімерними спиртами, так що його кислий характер зберігається на більш довгий термін. Особливо, таким чином скорочують реакцію з основним цементом, яка приводила б до нейтралізації кислотного ефекту. Цим сульфат заліза (II) на більш тривалий термін зберігає свої відновні властивості для хрому. Переважно полімерні спирти існують на основі полімерів або целюлози, особливо у гранульованій або рідкій формі, як це описано у пункті 7 формули винаходу. З досвіду особливо хорошою гідрофобною речовиною вважають силоксан (пункт 8 формули винаходу). Особливо придатний низьков'язкий полі(метилгідроген)силоксан з триметилсиліловими кінцевими групами. Переважно при використанні силоксану для гідрофобізації суміші має місце швидке формування сітчастої структури силіконової смоли, відсутність вологості і мала віддача спирту при відновленні, так що також при сильно всмоктуючому навколишньому середовищі це характеризується хорошою ефективністю. Частка гідрофобних речовин, а саме, полімерних спиртів у суміші з відновника хроматів та інертного носія, доцільно становить 0,5 ваг. % - 10 ваг. %, переважно 1,0 ваг. % - 5 ваг. % з розрахунку на кількість суміші. Як інертні носії використовують дрібнозернисті або порошкоподібні субстрати з розвиненою структурою поверхні, які характеризуються гігроскопічними властивостями, що тобто здатні приймати, а також віддавати вологу. Якщо до суміші додають гідрофобну речовину, комбінують гідрофобні властивості полімерних спиртів і гігроскопічні властивості носія. Як особливо хороший носій відповідно до пункту 9 формули винаходу пропонують силікагель. Для силікагелю, який також називається кізельгелем, мова йде про тверду аморфну кременеву кислоту, використання якої як адсорбенту для газів, пари і рідин принципово відоме. Він може бути одержаний з різними розмірами пор. Силікагель абсорбує вологу на своїй великій внутрішній поверхні, яка може складати аж до 800 м 2/г. Також глинозем, особливо активований глинозем, може використовуватися як носій відповідно до пункту 10 формули винаходу. Активований глинозем є активованим оксидом алюмінію (АІ2 О3). 6 Мова йде про природний глинистий мінерал (бентоніт) у формі кришки з адсорбційними властивостями по відношенню до вологи, які подібні до силікагелю. У практичних дослідженнях було встановлено, що сухий пісок із зернами 0,1 мм - 0,4 мм також володіє дуже хорошими властивостями як носій у суміші (пункт 11 формули винаходу). Наступний альтернативний носій виявлений у пункті 12 формули винаходу, оскільки також пилоподібний каталізатор володіє хорошими властивостями як носій. При цьому мова йде, особливо, про пилоподібні каталізатори процесів Клауса, тобто процесів знесірчення, особливо такі у нафтоочисних і газоочисних установках. їх використовують у складі суміші як носій. Таким способом наступний промисловий відхід може бути доведений до раціональної подальшої переробки. Пилоподібний каталізатор з процесів Клауса також характеризується великою внутрішньою поверхнею і хорошою адсорбційною здатністю по відношенню до вологи. Частка носія з розрахунку на кількість відновника хроматів відповідно до ознак пункту 13 формули винаходу становить 5 ваг. % - 15 ваг. %, особливо близько 10 ваг. %. У таких частках надійно реалізовується функція носія як буфера вологості або регулятора вологості. Нарешті, відповідно до пункту 14 формули винаходу випливає, що суміш з відновника хроматів і носія додають до гідравлічного зв'язуючого у кількості 0,01 ваг. % - 5,0 ваг. %, особливо, 0,2 ваг. % 1,0 ваг. %, з розрахунку на кількість цементу. Таким чином може бути досягнуте ефективне відновлення вмісту хроматів нижче граничної величини, що приймається у розрахунок, шкідливої для здоров'я. Відновник хроматів для відновлення вмісту водорозчинних хроматів у цементі складається з суміші солі з фільтра з виробництва діоксиду титану (моногідрату сульфату заліза (II)), а також зеленої солі (гептагідрату сульфату заліза (II)) і мінерального регулятора кислотності, як він запропонований у пункті 15 формули винаходу. Принципово компоненти відновника хроматів можуть бути змішані у будь-якій послідовності. Як вже було викладено вище, як мінеральний регулятор кислотності у межах винаходу відповідно до пункту 16 формули винаходу використовують подрібнений вапняк. Мінеральний регулятор кислотності додають до відновника хроматів у кількості між 3 ваг. % і 18 ваг. %, переважно між 5 ваг. % і 15 ваг. % з розрахунку на кількість солі з фільтра (моногідрату суль фату заліза (II)) (пункт 17 формули винаходу). На практиці були досягнуті хороші результати з відновником хроматів при змішуванні солі з фільтра і зеленої солі у співвідношенні від 1:1 до 1:5 при додаванні мінерального регулятора кислотності, як це вказано у пункті 18 формули винаходу. 7 Комп’ютерна в ерстка Д. Шев ерун 85400 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601