RU2081075C1

RU2081075C1 - Method for production of magnesia binder

Info

Publication number: RU2081075C1
Application number: RU93019593A
Authority: RU
Inventors: С.А. Ананьина; С.В. Медведько; П.С. Агеев
Original assignee: Волгоградская архитектурно-строительная академия
Priority date: 1993-04-13
Filing date: 1993-04-13
Publication date: 1997-06-10

Abstract

FIELD: building materials production. SUBSTANCE: method involves heat treatment of raw materials, mixing of decomposition product with bishophite solution and hardening on open air. Slime comprised, mas.%: Mg(OH)₂, 16-25; CaCO₃, 50-60; NaCl, 8-10;0.5-1.0; Fe(OH)₃, 0.5-1.0 is used as said raw materials. Mentioned above heat treatment is carried out at 550-600 C. EFFECT: simplified production. 2 tbl

Description

Заявляемое изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении магнезиальных вяжущих. The claimed invention relates to the construction materials industry and can be used in the manufacture of magnesia binders.

Известен способ получения магнезиального вяжущего путем термической обработки сырья /1/. A known method of producing magnesia binder by heat treatment of raw materials / 1 /.

Недостатком способа является то, что использование в качестве исходного сырья природного доломита характеризуется дефицитностью и высокой стоимостью, связанной с затратами на его разработку, транспортировку, предварительное дробление, послеобжиговый помол. Недостатком также является дополнительная операция по введению добавок для снижения температуры термообработки карбоната магния и повышения скорости процесса и при этом все же достаточно высокая температура обжига исходного сырья 600-800^oC.The disadvantage of this method is that the use of natural dolomite as a feedstock is characterized by scarcity and high cost associated with the costs of its development, transportation, preliminary crushing, post-firing grinding. The disadvantage is the additional operation of the introduction of additives to reduce the temperature of the heat treatment of magnesium carbonate and increase the speed of the process and at the same time a sufficiently high temperature of firing of the feedstock 600-800 ^o C.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является способ получения магнезиального вяжущего, включающий обжиг при температуре 550-600^oC сырья, содержащего гидроксид магния, и смешение продукта обжига с раствором бишофита /2/.The closest in technical essence and the achieved result to the claimed one is a method of producing a magnesian binder, comprising firing at a temperature of 550-600 ^o C raw materials containing magnesium hydroxide, and mixing the firing product with a solution of bischofite / 2 /.

Недостатком способа получения магнезиального вяжущего по прототипу является то, что длительный обжиг исходного сырья в течение 3-х ч вызывает спекание магнезиальной составляющей вяжущего MgO и повышает его плотность, что увеличивает время гидратации, схватывания и твердения вяжущего, вызывает неравномерное изменение объема при твердении и требует его специального помола. The disadvantage of the method for producing a magnesian binder according to the prototype is that long-term firing of the feedstock for 3 hours causes sintering of the magnesian component of the binder MgO and increases its density, which increases the time of hydration, setting and hardening of the binder, causes an uneven volume change during hardening and requires its special grinding.

Кроме того, для получения магнезиального вяжущего из указанного сырья необходимо после обжига смешивание его с наполнителем, например, CaCO₃ и др. для ослабления свойства неравномерного изменения объема при твердении, присущего магнезиальному вяжущему. Наполнитель предварительно подвергают помолу и тщательно перемешивают с вяжущим для получения однородного состава, что усложняет технологию.In addition, to obtain a magnesian binder from the specified raw material, it is necessary after firing to mix it with a filler, for example, CaCO ₃ and others, to weaken the properties of the uneven volume change during hardening inherent in a magnesian binder. The filler is preliminarily ground and mixed thoroughly with a binder to obtain a uniform composition, which complicates the technology.

Задачей заявляемого изобретения является упрощение технологии получения магнезиального вяжущего, повышение качества, снижение его стоимости и утилизация отходов. The objective of the invention is to simplify the technology of obtaining magnesia binder, improving quality, reducing its cost and waste disposal.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что в способе получения магнезиального вяжущего, включающем обжиг при температуре 550- 600^oC сырья, содержащего гидроксид магния и смешение продукта обжига с раствором бишофита, в качестве сырья используют шламм рассолоочистки производства хлора и каустической соды следующего состава, масс. Mg(OH)₂ 16-25; CaCO₃ 50-60; NaCl 8-10; Fe(OH)₃ -0,5-1,0, а обжиг осуществляют в течение 0,25-0,5 ч. Наличие в составе шлама железистых примесей Fe(OH)₃, являющихся флюсом, и хлоридов NaCl, образующих эвтектики, позволяет снизить продолжительность обжига в сравнении с прототипом в 6-8 раз. Сокращение продолжительности обжига уменьшает спекание магнезиальной составляющей и плотность вяжущего.The essence of the claimed invention lies in the fact that in the method for producing a magnesian binder, which includes firing at a temperature of 550-600 ^° C of a raw material containing magnesium hydroxide and mixing the firing product with a bischofite solution, a brine purification slurry of the production of chlorine and caustic soda of the following composition is used, mass Mg (OH) ₂ 16-25; CaCO ₃ 50-60; NaCl 8-10; Fe (OH) ₃ -0.5-1.0, and firing is carried out for 0.25-0.5 hours. The presence in the sludge of iron impurities Fe (OH) ₃ , which are flux, and NaCl chlorides forming eutectics, allows to reduce the firing time in comparison with the prototype 6-8 times. Reducing the firing time reduces the sintering of the magnesian component and the density of the binder.

Таким образом, указанные отличия сообщают заявленному изобретению новый технический эффект получение вяжущего с пористой однородной структурой за счет снижения температуры обжига и уменьшения спекания магнезиальной составляющей, а также за счет совмещения операции обжига (дегидратации) сырья с разрыхлением (помолом) вяжущего и уже присутствующей в нем добавки - ускорителя NaCl. Thus, these differences inform the claimed invention of a new technical effect of obtaining a binder with a porous homogeneous structure by lowering the firing temperature and reducing sintering of the magnesian component, as well as by combining the operation of firing (dehydration) of the raw material with loosening (grinding) of the binder and already present in it additives - accelerator NaCl.

Получение вяжущего с пористой, однородной структурой повышает скорость схватывания вяжущего в 6-40 раз, что составляет 0,3-1,0 ч, а также скорость роста прочности. В возрасте 1 3 сут прочность образцов из полученного вяжущего составляет 70-80% от 28-ми дневной. Сокращение времени охватывания и твердения позволяет быстро освобождать изделия от формы при их изготовлении. Obtaining a binder with a porous, uniform structure increases the setting speed of the binder by 6–40 times, which is 0.3–1.0 hours, as well as the growth rate of strength. At the age of 1 to 3 days, the strength of samples from the obtained binder is 70-80% of the 28-day. Reducing the time of hardening and hardening allows you to quickly release the product from shape during their manufacture.

Наличие в шламе и вяжущем на его основе карбоната кальция (мела) в тонкодисперсном состоянии в соотношении MgO:CaCo₃ 1:4 исключает необходимость введения в состав магнезиального вяжущего тонкомолотой добавки - наполнителя, ослабляющей свойство неравномерного изменения объема при твердении, присущие магнезиальным вяжущим.The presence of calcium carbonate (chalk) in the sludge and binder based on it in a finely dispersed state in the ratio MgO: CaCo ₃ 1: 4 eliminates the need for introducing an additive in the composition of the magnesia binder with a finely ground, weakening the property of uneven volume changes during hardening, inherent in magnesian binders.

Способ осуществляют следующим образом. Берут шлам рассолоочистки производства хлора и каустической соды следующего состава: мас. Mg(OH)₂ 16-25; CaCO₃ 50-60; NaCl -8-10; Fe(OH)₃ - 0,5-0,1 и подвергают его обжигу в муфельной печи в стационарном режиме. Термообработку производят при температуре 550- 600^oC в течение 0,25-0,5 ч до разложения гидроксида магния

. Полученный продукт смешивают с раствором бишофита в количестве, необходимом для образования теста нормальной густоты. Из теста формируют образцы и определяют прочность образцов при изгибе и сжатии по истечении срока твердения по стандартной методике.The method is as follows. Take the sludge brine production of chlorine and caustic soda of the following composition: wt. Mg (OH) ₂ 16-25; CaCO ₃ 50-60; NaCl -8-10; Fe (OH) ₃ - 0.5-0.1 and subjected to firing in a muffle furnace in a stationary mode. Heat treatment is carried out at a temperature of 550-600 ^o C for 0.25-0.5 hours before decomposition of magnesium hydroxide

. The resulting product is mixed with bischofite solution in the amount necessary for the formation of a test of normal density. Samples are formed from the dough and the strength of the samples under bending and compression is determined after the curing period has expired according to the standard method.

Пример. Брали 1200 г шлама рассолоочистки производства хлора и каустической соды Волгоградского завода "Каустик" среднего состава, мас. Mg(OH)₂ -21; CaCO₃ 55; NaCl 8,5; Fe(OH)₃ -1 и подвергали его обжигу в муфельной печи при толщине слоя шлама 30 мм при температуре 550- 600^oC в течение 0,25 0,5 ч. Потери при прокаливании составили 8-10% Результаты представлены в табл. 1.Example. They took 1200 g of sludge from brine for the production of chlorine and caustic soda of the Volgograd plant "Caustic" of medium composition, wt. Mg (OH) ₂ -21; CaCO ₃ 55; NaCl 8.5; Fe (OH) ₃ -1 and subjected to firing in a muffle furnace with a sludge layer thickness of 30 mm at a temperature of 550-600 ^o C for 0.25 to 0.5 hours. Losses on ignition were 8-10%. The results are presented in table. one.

Свежеприготовленный продукт термического разложения имеет следующий состав, мас. MgO 15,8; CaCO₃ 60,0; NaCl 9,3; Fe(OH)₃ - 1,1 и отвечает требованиям ГОСТа на каустический доломит содержание MgO не менее 15% Продукт имеет пористую рыхлую структуру и не требует специального помола. Дисперсность его характеризуется полным просевом через сито N 0,2, что отвечает требованиям ГОСТа на порошки магнезитовые каустические: проход через сито N 0,2 100%
Полученный порошок смешивали с раствором бишофита MgCl₂•6H₂O плотностью 1,2 г/см³ в количестве 450 мл для образования теста нормальной густоты. Из теста формовали образцы призмы 40•40•100 мм. Результаты измерения прочности образцов приведены в табл. 2.Freshly prepared thermal decomposition product has the following composition, wt. MgO 15.8; CaCO ₃ 60.0; NaCl 9.3; Fe (OH) ₃ - 1.1 and meets the requirements of GOST for caustic dolomite MgO content of at least 15% The product has a porous loose structure and does not require special grinding. Its dispersion is characterized by complete sifting through a sieve N 0.2, which meets the requirements of GOST for caustic magnesite powders: passage through a sieve N 0.2 100%
The resulting powder was mixed with a solution of bischofite MgCl ₂ · 6H ₂ O with a density of 1.2 g / cm ³ in an amount of 450 ml to form a test of normal density. Samples of the prism 40 • 40 • 100 mm were formed from the dough. The results of measuring the strength of the samples are given in table. 2.

Прочность образцов вяжущего в возрасте 28 сут изменяется от 15,8 до 22,0 МПа, что соответствует прочности образцов каустического доломита марок 150-200. The strength of binder samples at the age of 28 days varies from 15.8 to 22.0 MPa, which corresponds to the strength of caustic dolomite samples of grades 150-200.

Claims

A method of obtaining a magnesian binder, including firing at 550 - 600 ^o With raw materials containing magnesium hydroxide, and mixing the firing product with a solution of bischofite, characterized in that the raw materials use sludge brine production of chlorine and caustic soda of the following composition, wt.

Mg (OH) ₂ 16 25
CaCO ₃ 50 60
NaCl 8 10
Fe (OH) ₃ 0.5 0.1
and firing is carried out for 0.25 to 0.5 hours