[go: up one dir, main page]

RU2768338C1 - Composition of crude mixture for producing magnesia binder - Google Patents

Composition of crude mixture for producing magnesia binder Download PDF

Info

Publication number
RU2768338C1
RU2768338C1 RU2021104622A RU2021104622A RU2768338C1 RU 2768338 C1 RU2768338 C1 RU 2768338C1 RU 2021104622 A RU2021104622 A RU 2021104622A RU 2021104622 A RU2021104622 A RU 2021104622A RU 2768338 C1 RU2768338 C1 RU 2768338C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
composition
binder
dolomite
crude mixture
nitrate
Prior art date
Application number
RU2021104622A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Галина Фёдоровна Аверина
Василий Александрович Кошелев
Original Assignee
Селиванова Анастасия Борисовна
Рожковский Дмитрий Александрович
Общество с ограниченной ответственностью «СБ-ОМЕГА»
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Селиванова Анастасия Борисовна, Рожковский Дмитрий Александрович, Общество с ограниченной ответственностью «СБ-ОМЕГА» filed Critical Селиванова Анастасия Борисовна
Priority to RU2021104622A priority Critical patent/RU2768338C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2768338C1 publication Critical patent/RU2768338C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/16Sulfur-containing compounds
    • C04B24/18Lignin sulfonic acid or derivatives thereof, e.g. sulfite lye
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B9/00Magnesium cements or similar cements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B9/00Magnesium cements or similar cements
    • C04B9/04Magnesium cements containing sulfates, nitrates, phosphates or fluorides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: invention relates to production of binder for construction purposes and can be used to produce articles based thereon. According to the proposed technical solution, the composition of the crude mixture includes dolomite rock of fraction 0…5 mm, potassium nitrate, sodium nitrate and technical lignosulphonate in the following ratio of components, wt. %: dolomite rock - 97.75; potassium nitrate - 0.50; sodium nitrate - 1.25; technical lignosulphonate - 0.50.
EFFECT: improved physical and mechanical and physical and chemical characteristics of articles.
1 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к производству вяжущих строительного назначения и может быть использовано для получения изделий на его основе, таких как стекломагнезиальные листы, тяжелые магнезиальные бетоны, газо и пенобетоны на магнезиальном вяжущем, наливные полы и другие изделия различного назначения для промышленного и гражданского строительства. The invention relates to the production of binders for construction purposes and can be used to produce products based on it, such as glass magnesia sheets, heavy magnesia concretes, gas and foam concretes on a magnesia binder, self-leveling floors and other products for various purposes for industrial and civil construction.

Известен способ получения вяжущего из дробленного доломитового сырья, который подразумевает стадийную термообработку и последующий помол. В качестве сырья используется предварительно дробленный доломит до фракции 5 - 25 мм, без использования каких-либо добавок позволяющих оптимизировать обжиг и предотвратить разложение карбонатной части доломита. Первой стадией термообработки является нагрев сырья до температур 450 - 550°С в течение 20 - 120 минут в реакторе кипящего слоя и вторая стадия с нагревом до 600 - 720°С в течение 5 - 25 минут во вращающейся печи. Патент на изобретение РФ № 2063937, МПК: C04B 9/00, опубликован 1996.07.20.A known method of obtaining a binder from crushed dolomite raw materials, which involves staged heat treatment and subsequent grinding. As a raw material, pre-crushed dolomite to a fraction of 5 - 25 mm is used, without the use of any additives to optimize firing and prevent the decomposition of the carbonate part of the dolomite. The first stage of heat treatment is heating the raw material to temperatures of 450 - 550°C for 20 - 120 minutes in a fluidized bed reactor and the second stage with heating to 600 - 720°C for 5 - 25 minutes in a rotary kiln. Patent for the invention of the Russian Federation No. 2063937, IPC: C04B 9/00, published 1996.07.20.

Недостатком данного способа является высокая продолжительность обжига с использованием нескольких тепловых агрегатов, также не учитывается стойкость вяжущего к растрескиванию, вызываемому неравномерным изменением объема при твердении. Использование чистого доломитового сырья и отсутствие добавок-минерализаторов в составе сырьевой смеси нерационально по отношению к ресурсу готовой породы, так как термическая диссоциация магниевой и кальциевой составляющей доломита протекают в пересекающихся температурных интервалах, таким образом невозможно полностью разложить магниевую составляющую не затронув кальциевую. Продукт диссоциации кальциевой составляющей - оксид кальция является вредной примесью для магнезиального вяжущего, продукты его гидратации вызывают растрескивание искусственного камня в поздние сроки твердения. При полной диссоциации магниевой составляющей не достигается показателей максимальной прочности искусственного камня на основе такого вяжущего.The disadvantage of this method is the high duration of firing with the use of several thermal units, also does not take into account the resistance of the binder to cracking caused by an uneven change in volume during hardening. The use of pure dolomite raw materials and the absence of mineralizing additives in the composition of the raw mixture is irrational in relation to the resource of the finished rock, since the thermal dissociation of the magnesium and calcium components of dolomite proceed in intersecting temperature ranges, so it is impossible to completely decompose the magnesium component without affecting the calcium component. The product of the dissociation of the calcium component - calcium oxide is a harmful impurity for the magnesian binder, the products of its hydration cause cracking of the artificial stone in the late stages of hardening. With the complete dissociation of the magnesium component, the indicators of the maximum strength of an artificial stone based on such a binder are not achieved.

Известен способ получения магнезиального вяжущего, который подразумевает использование смеси магнезита и доломита с натрием хлористым подаваемым в виде водного раствора методом орошения из форсунок и последующий обжиг при температурах 600 - 750°С в течение 1 - 2 часов в зависимости от исходного минералогического состава шихты с последующим помолом в шаровой мельнице. Предполагается использование доломита фракции до 60 мм. Патент на изобретение РФ № 2469004, МПК: C04B 9/20; F27B 1/00, опубликован 2012.12.10.A known method for producing magnesia binder, which involves the use of a mixture of magnesite and dolomite with sodium chloride supplied in the form of an aqueous solution by spraying from nozzles and subsequent firing at temperatures of 600 - 750 ° C for 1 - 2 hours, depending on the initial mineralogical composition of the charge, followed by grinding in a ball mill. It is supposed to use dolomite fraction up to 60 mm. RF patent No. 2469004, IPC: C04B 9/20; F27B 1/00, published 2012.12.10.

Недостатком данного способа является отсутствие равномерного распределения добавки в виде водного раствора натрия хлористого в объеме сырьевой смеси. Не аргументировано использование фракции сырьевой смеси 30…60 мм, очевидно, что крупный размер частиц делает невозможным процесс диффузии раствора натрия хлористого к центру зерен сырьевой смеси, что способствует неравномерному процессу протекания процесса обжига сырьевой смеси. Что ведет к снижению прочностных характеристик за счет неполного разложения основных фаз. Содержание неразложившегося сырья в готовом продукте является вредной примесью, поскольку препятствует полной гидратации по всему объему магнезиального камня, что ведет к спаду целого ряда физико-механических характеристик. Также не учитывается стойкость вяжущего к растрескиванию, вызываемому неравномерным изменением объема при твердении. Помимо этого, не обосновано содержание хлорида магния в массе шихты в количестве 0,5 % и не понятно, каким образом добавка влияет на процесс декарбонизации внутри зерен. The disadvantage of this method is the lack of uniform distribution of the additive in the form of an aqueous solution of sodium chloride in the volume of the raw mixture. The use of a fraction of the raw mixture of 30 ... 60 mm is not argued, it is obvious that the large particle size makes it impossible for the process of diffusion of the sodium chloride solution to the center of the grains of the raw mixture, which contributes to the uneven process of the process of firing the raw mixture. Which leads to a decrease in strength characteristics due to incomplete decomposition of the main phases. The content of undecomposed raw materials in the finished product is a harmful impurity, since it prevents complete hydration throughout the entire volume of magnesia stone, which leads to a decline in a number of physical and mechanical characteristics. Also, the resistance of the binder to cracking caused by an uneven change in volume during hardening is not taken into account. In addition, the content of magnesium chloride in the mass of the charge in the amount of 0.5% is not substantiated, and it is not clear how the additive affects the decarbonization process inside the grains.

Техническим результатом заявленного технического решения является получение вяжущего строительного назначения, позволяющего получить строительные материалы с улучшенными физико-механическими и физико-химическими характеристиками. Заявленный состав отличается повышенной эффективностью и позволяет усовершенствовать технологию обжига, путем снижения температуры реакции диссоциации магниевой составляющей доломита и длительности термических процессов.The technical result of the claimed technical solution is to obtain a binder for construction purposes, which makes it possible to obtain building materials with improved physical-mechanical and physical-chemical characteristics. The claimed composition is characterized by high efficiency and allows to improve the firing technology by reducing the reaction temperature of the dissociation of the magnesium component of dolomite and the duration of thermal processes.

Технический результат достигается тем, что состав сырьевой смеси включает доломитовую породу фракции 0…5 мм, нитрат калия, нитрат натрия и лигносульфонат технический в следующем соотношении компонентов, мас. %: доломитовая порода - 97,75; нитрат калия - 0,50; нитрат натрия - 1,25; лигносульфонат технический - 0,50.The technical result is achieved by the fact that the composition of the raw mixture includes dolomite rock fraction 0...5 mm, potassium nitrate, sodium nitrate and technical lignosulfonate in the following ratio, wt. %: dolomite rock - 97.75; potassium nitrate - 0.50; sodium nitrate - 1.25; technical lignosulfonate - 0.50.

Введение в смесь нитрата калия в количестве 0,50 % от массы доломитовой породы и нитрата натрия в количестве 1,25 % от массы доломитовой породы позволяет снизить температуру разложения магниевой составляющей доломитовых пород до температурного диапазона, не пересекающегося с температурным диапазоном разложения кальциевой составляющей доломитовых пород, что позволяет получать вяжущее, не загрязненное вредоносной примесью оксида кальция при низких энергозатратах. При содержании нитрата калия и нитрата натрия в количестве менее 0,50 и 1,25% от массы доломитовой породы соответственно, не достигается необходимый эффект снижения температуры разложения магниевой составляющей и существует риск получения некачественного вяжущего, содержащего большое количество неразложившегося доломита и небольшой процент свободного оксида магния. Повышение содержания нитрата калия и нитрата натрия до значений, превышающих 0,50 и 1,25% от массы доломитовой породы соответственно, нецелесообразно и повышает себестоимость готового продукта. The introduction of potassium nitrate into the mixture in an amount of 0.50% by weight of dolomite rock and sodium nitrate in an amount of 1.25% by weight of dolomite rock makes it possible to reduce the decomposition temperature of the magnesium component of dolomite rocks to a temperature range that does not intersect with the temperature range of decomposition of the calcium component of dolomite rocks , which makes it possible to obtain a binder that is not contaminated with a harmful admixture of calcium oxide at low energy costs. When the content of potassium nitrate and sodium nitrate is less than 0.50 and 1.25% by weight of dolomite rock, respectively, the necessary effect of reducing the decomposition temperature of the magnesium component is not achieved and there is a risk of obtaining a low-quality binder containing a large amount of undecomposed dolomite and a small percentage of free oxide magnesium. Increasing the content of potassium nitrate and sodium nitrate to values exceeding 0.50 and 1.25% by weight of dolomite rock, respectively, is inappropriate and increases the cost of the finished product.

Лигносульфонат технический вводится в сырьевую смесь в количестве 0,50% от массы доломитовой породы в качестве связующего компонента для снижения уровня пылеуноса на начальных этапах обжига во вращающихся печах. При содержании лигносульфоната технического в смеси менее 0,50% от массы доломитовой породы связующий эффект менее выражен и не препятствует образованию пылеуноса. При содержании лигносульфоната технического более 0,50% от массы доломитовой породы наблюдается эффект расслаивания сырьевой смеси после ее увлажнения. Technical lignosulfonate is introduced into the raw mix in an amount of 0.50% by weight of dolomite rock as a binder to reduce the level of dust entrainment at the initial stages of firing in rotary kilns. When the content of technical lignosulfonate in the mixture is less than 0.50% by weight of dolomite rock, the binding effect is less pronounced and does not prevent the formation of dust entrainment. When the content of technical lignosulfonate is more than 0.50% by weight of dolomite rock, the effect of stratification of the raw mixture after its moistening is observed.

Состав сырьевой смеси для получения магнезиального вяжущего иллюстрирован примерами, приведенными в таблице. The composition of the raw mix for obtaining magnesia binder is illustrated by the examples given in the table.

Состав исходного сырьяThe composition of the feedstock Масса в %Mass in % Температурный режим, °СTemperature regime, ° С Выдержка, час.Exposure, hour. Физико-механические свойства полученного продуктаPhysical and mechanical properties of the resulting product Прочность на сжатие, МПаCompressive strength, MPa Склонность к растрескиваниюTendency to crack Сроки схватывания,
мин
setting time,
min
НСNA КСKS Mg(CaCO3)2
KNO3
NaNO3
ЛСТ
Mg(CaCO 3 ) 2
KNO 3
NaNO3
LST
97,75
0.50
1.25
0.50
97.75
0.50
1.25
0.50
500500 22 68 68 НетNot 170170 240240
550550 1.51.5 7373 НетNot 150150 210210 600600 1one 6666 НетNot 190190 230230

Как следует из данных таблицы, указанные температурные диапазоны, состав исходного сырья и временная выдержка являются оптимальными для получения качественного магнезиального вяжущего на основе доломитов. As follows from the data in the table, the indicated temperature ranges, the composition of the feedstock and the time exposure are optimal for obtaining high-quality magnesia binder based on dolomites.

Способ получения магнезиального вяжущего из сырьевой смеси по заявленному составу подразумевает тщательное перемешивание основных компонентов сырьевой смеси до состояния однородности в сухом виде в двухвальном смесителе. Дозировка компонентов производится согласно составу в процентах от общей массы сухого сырья. Сухая сырьевая смесь увлажняется подогретой до 50…60°С водой в количестве не более 8% от массы сухой сырьевой смеси. ЛСТ выступает в качестве связующего компонента для предотвращения повышенного пылеуноса на стадии обжига. Смесь солей нитратов в указанной пропорции выступает в качестве минерализаторов процесса обжига доломитовой породы. Обжиг осуществляется во вращающихся печах при температурах 500…600°С в течение 1…1,5 часов. Охлажденный продукт измельчается в мельнице роторного типа до тонины помола 0…80 мкм, содержание частиц свыше 80 мкм не должно превышать 20% от массы продукта.The method of obtaining magnesia binder from the raw mixture according to the claimed composition involves thorough mixing of the main components of the raw mixture to a state of uniformity in dry form in a twin-shaft mixer. The dosage of the components is made according to the composition as a percentage of the total mass of dry raw materials. The dry raw mix is moistened with water heated to 50...60°C in an amount of not more than 8% by weight of the dry raw mix. LST acts as a binder to prevent increased dust entrainment at the firing stage. A mixture of nitrate salts in the specified proportion acts as a mineralizer in the process of firing dolomite rock. Roasting is carried out in rotary kilns at temperatures of 500 ... 600 ° C for 1 ... 1.5 hours. The cooled product is crushed in a rotary mill to a fineness of 0...80 µm, the content of particles over 80 µm should not exceed 20% of the product mass.

Claims (2)

Состав сырьевой смеси для получения магнезиального вяжущего, включающий доломитовую породу фракции 0…5 мм, нитрат калия, нитрат натрия и лигносульфонат технический в следующем соотношении компонентов, мас.%:The composition of the raw mix for the production of magnesia binder, including dolomite rock with a fraction of 0 ... 5 mm, potassium nitrate, sodium nitrate and technical lignosulfonate in the following ratio of components, wt.%: Доломитовая породаDolomite rock 97,7597.75 Нитрат калияpotassium nitrate 0,500.50 Нитрат натрияsodium nitrate 1,251.25 Лигносульфонат техническийLignosulfonate technical 0,500.50
RU2021104622A 2021-02-25 2021-02-25 Composition of crude mixture for producing magnesia binder RU2768338C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021104622A RU2768338C1 (en) 2021-02-25 2021-02-25 Composition of crude mixture for producing magnesia binder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021104622A RU2768338C1 (en) 2021-02-25 2021-02-25 Composition of crude mixture for producing magnesia binder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2768338C1 true RU2768338C1 (en) 2022-03-23

Family

ID=80819303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021104622A RU2768338C1 (en) 2021-02-25 2021-02-25 Composition of crude mixture for producing magnesia binder

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2768338C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2063937C1 (en) * 1993-05-20 1996-07-20 Акционерное общество "ИМЭТ" - Институт материаловедения и эффективных технологий Method of preparing binder from crushed dolomite raw
RU2181705C2 (en) * 1999-12-17 2002-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "БЕРА" Multipurpose dry cement composition
RU2469004C1 (en) * 2011-08-05 2012-12-10 Алексей Иванович Гончаров Method of producing magnesia cement and apparatus for realising said method
WO2013163009A1 (en) * 2012-04-27 2013-10-31 United States Gypsum Company Dimensionally stable geopolymer composition and method
WO2015032483A1 (en) * 2013-09-03 2015-03-12 Heidelbergcement Ag Binder comprising calcium sulfoaluminate cement and a magnesium compound
RU2698790C2 (en) * 2014-12-23 2019-08-29 Сэн-Гобэн Вебер Binder based on solid mineral compound rich in alkali-earth metal oxide with phosphate-containing activators

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2063937C1 (en) * 1993-05-20 1996-07-20 Акционерное общество "ИМЭТ" - Институт материаловедения и эффективных технологий Method of preparing binder from crushed dolomite raw
RU2181705C2 (en) * 1999-12-17 2002-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "БЕРА" Multipurpose dry cement composition
RU2469004C1 (en) * 2011-08-05 2012-12-10 Алексей Иванович Гончаров Method of producing magnesia cement and apparatus for realising said method
WO2013163009A1 (en) * 2012-04-27 2013-10-31 United States Gypsum Company Dimensionally stable geopolymer composition and method
WO2015032483A1 (en) * 2013-09-03 2015-03-12 Heidelbergcement Ag Binder comprising calcium sulfoaluminate cement and a magnesium compound
RU2698790C2 (en) * 2014-12-23 2019-08-29 Сэн-Гобэн Вебер Binder based on solid mineral compound rich in alkali-earth metal oxide with phosphate-containing activators

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2478084C2 (en) Composition for producing water-resistant porous aggregate
CN109369044B (en) A kind of sulfoaluminate cement and preparation method thereof
CN107056115B (en) A kind of rush for ardealite based cementitious material coagulates type early strength agent and preparation method thereof
CN105565775B (en) A kind of Ceramic Tiles and preparation method thereof using clay production
CN108046621B (en) A kind of preparation method of calcined dolomite powder
CN108424016A (en) A kind of Structural Engineering high performance lightweight aggregate
CN105565693B (en) A kind of preparation method of gypsum composite gelled material
WO2009084984A2 (en) Method for producing cement with a mineral additive
JP5229952B2 (en) Quick-hardening admixture
RU2768338C1 (en) Composition of crude mixture for producing magnesia binder
CN115057635B (en) High-strength cement clinker and production process thereof
RU2140888C1 (en) Ceramic material for manufacture of wall articles, mainly, clay brick
JPS5857378B2 (en) Cement and its manufacturing method
KR100227080B1 (en) Far-infrared hypocaust flooring materials and production thereof
CN101244582A (en) Novel technique for producing autoclaved air entrainment building block
KR102551892B1 (en) Additive for Strength Development of Type Ⅰ Slag Cement and Slag Cement Concrete Using the Same
RU2433106C2 (en) Method of producing heat-insulating calcium hexaaluminate material
RU2506235C1 (en) Method of obtaining dolomite binding material
EP4479360A1 (en) Calcined clay
RU2472735C1 (en) Method of producing composite binder, composite binder for producing moulded autoclave hardening articles, moulded article
Tie et al. Study on the preparation of high strength basic magnesium sulfate cement based on chlorination roasting natural limestone with bischofite as by-product of salt lake
RU2785976C1 (en) Method for production of magnesian binder
KR101752156B1 (en) Binder composition agent
CN118930090B (en) Mixed material, preparation method and application thereof
RU2817111C1 (en) Method of producing silicate brick