149945. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gyorsan szilárduló portlandcement előállítására
2 149.945 hulladékokból önmagától 20 mikron szemcsenagyságnál kisebb részecskékre széteső szilikátklinkerport állítunk elő. A találmány eljárás ennek a por alakú kümkernek gyorsan szilárduló portlandcemantté való feldolgozására, alumíniusmoxidnak melléktermékként való egyidejű kinyerésével. A találmány ezerint a iszilikátklinker porból híg, célszerűen 2—3%-os szódaoHattal az AI2O3 felesleget célszerűen 10 percen belül kivonatoljuk, úgyhogy a kivonat iszapjában még legalább 7% AI0O3 maradjon, 8 kivomatolás során a nehezebb íémvasrészecskéket elkülönítjük, a kivonatolt iszapot pedig kalciumkarbonáttal keverve 15% feletti kalcium trialuminát tartalmú és teljes mésztelítettségű cementklimkerré égetjük. A találmány szerint előnyösen úgy járunk el, hogy a kivonatolást 2—3%-os szódaoHattal végezzük mindaddig, míg a hátramaradó iszapban még legalább 7% AI2O3 marad. Ügyelni kell arra, hogy az eljárás során az Si02 ki ne oldódjék, ezért a kivonatolást erős keverés közben gyorsan, lehetőleg 10 percen belül kell végrehajtani. Igen jól beválnak erre a célra a gyorskivonatoló módszereik, pl. ciklionkivonatojók. A kivonatolási eljárás folyamán a nehezebb fém vas részecskék elkülönülnek. A továbbiak folyamán a kivonat, amely mintegy 30 g AL2 0;>~at tartalmaz, ismert módon tiszta alumíniumoxiddá, timfölddé dolgozható fel. A kivonatolt iszapot, mely túlnyomó részben tíikalciumszilikáthói és visszamaradó kalciumtrialuminátból (12 CaO-7Al2 Q 3 ) áll, kaieiumkarbonát tartalmú vegyületekkel pl. krétával keverjük és azután magas alit (3 CaOSiO->) tartalmú klinkerrá égetjük. A 20 mikronnál kisebb szemcsenagyságú ortoszilikátpor aktivitásával járó nehézségek kiküszöbölésére, azaz a kivonatolt iszap összeállásának meggátlására a kalciurnkarbonáttai együtt szemcselekötést gátló anyagokat, pl. kis mennyiségű melaszt is adagolunk. Az ortokalciumszilíkát és a nagy diszperziójú alumíniumvegyületek jelenléte következtében a kemence zsugorítási zónájában az újra való kiégetés a mésszel való teljes telítésig gyorsan, éspedig az eddigi eljárások szerinti klinkerégetési idő felénél rövidebb idő alatt eszközölhető. Kisebb és inkább lapos alitdarabokkal, melyeknek Kühlféle modulusa 1,0, magasabb alittartalmú portland künkért nyerhetünk. Ilyen magas alittartaknú klinker kiégetéeénél az extrakciós iszap és kalciurnkarbonátot tartalmazó nyersanyagkeverék összetételét úgy választ-A Le Chatelier-féle próbák teljesen állandó térfogatra mutatnak. A hőmérséklet, valamint a kötési idő a szokásos, a közönséges portlandcementre előírt határokon belül voltak. A portlandklinker ásványi összetételének alapvető bejük meg, hogy kiégetés után a klinkerben az alit (3 CaOSi02) mellett bélit (2 CaOSi0 2 ) ne lépjen fel. A jelenlevő beüt ugyanis gátlólag hat az alit hidratációjára, azáltal, hogy az alitkristályokon kis, lassan hidratizálódó beütkristályok nőnek fel.Kís mennyiségű vasvegyületek és az extrakciós iszapban bentmaradó legalább 7% alumíniumvegyület a kiégetendő klinkerben jelentős menynyiségű gyorsan hidratizálódó trikalciumaluminát képződését eredményezi. A trikalciumaluminát mennysége több kell hogy legyen, mint a közönséges portlandcementben és gyakorlatilag 20% is lehet. A künkerben korlátozott mennyiségű, éspedig 2% Fe203^at rneg nem haladó mennyiségű vasvegyület jelenléte, valamint a rövid kiégetési idő könnyen hidratizálódó kisebb alitkristályok keletkezését segíti elő. Az eljárás szerint előállított magas alittartalmú klinker cementté való őrlése után az előírt menynyiségű gipsz hozzáadásával az eddig ismert cementfajtáknál nagyobb hidratációs készséggel és így nagyobb kötési gyorsasággal rendelkezik. A találmány szerinti eljárással készített ilyen nagyteljesítményű klinker összetétele pl. a következő lehet: 3CaO-Si02 74%.. 4CaO-Al2 Ö 3 -Fe 2 0 3 8% 3CaO-Al2 0 3 17% maradék (MgO-f CaS04 +alkáüák) 3% Kühl-féle modulus = 1 A plasztikus cementhabarcs minimális nyomószilárdsága a lengyel szabványok szerint 4X4X16 cm méretű hasábokra vontkoztatva ceme,nt:finomhomok xiurvahomok —~ 1:1:2 arány és W/C = 0,5 vízcementtényező mellett a következő: 12 óra után 1 nap után 3 nap után 7. nap után kg/cm2 kg/cm 2 kg/cm 2 kg/cm 2 30 200 300 400 Hajlító-húzószilárdsága pedig: 12 óra után 1 nap után 3 nap után 7. nap után kg/cm2 kg/cm 2 kg/cm 2 kg/cm 2 25 50 65 70 A találmány szerinti eljárással előállított gyorskötésű és gyorsan szilárduló cement az angol BSS szabványok szerinti, az ún. „Rapid Hardening" és az ún. „Extra Rapid" cementek adatait jelentős mértékben meghaladta a következők szerint: folyása van az ebből a klinkerből készült cement hidratációs sebességére és így az 3 napos cementhabarcs szilárdságára is. A portlandklinker oly alkotókat tartalmaz, mint pl. az alit és a trikalciumaluminát, amelyek gyorsan hidratizálnak és 12 óra után nyomószilárdsági értéke legalább 1000 font/hüvelyk2 1 nap után nyomószilárdsági értéke legalább 3000 font/hüvelyk2 3 nap után nyomószilárdsági értéke legalább 6000 font/hüvelyk2 7 nap után nyomószilárdsági értéke legalább 7000 font/hüvelyk2 1 nap után húzószilárdsági értéke legalább 600 font/hüvelyk2 3 nap után húzószilárdsági értéke legalább 750 font/hüvelyk2 .
