162682. lajstromszámú szabadalom • Eljárás cementféleségek előállítására
3 162682 4 "gyakran 50% feletti Si02 tartalmuk van, timföldet állítanak elő. Ezek az eljárások, melyek között megemlítjük a 41.979, 43.443 és 43.444 sz. lengyel, valamint a 122.738, a 140323 és a 148.401 sz. magyar, továbbá az 1020 612 sz. NSZK szabadalmi leírásokat, a fenti nyersanyagokból kiindulva 5 olyan összetételt alakítanak ki, hogy a szokásos csó'kemencés zsugorítás során dikalciumszilikát (2 CaO . Si02 , a továbbiakban C2 S) tartalmú anyagot kapjanak, amely önmagától elporladó tulajdonsággal rendelkezik s ily módon külön őrlés nélkül az elporlott tömegből annak aluminát-tartalma ,Q könnyen kilúgozható. Már ezek az eljárások is hasznosítani kívánják az így visszamaradó alumíniumot nem vagy csak kis mennyiségben tartalmazó kilúgzási maradékot úgy. hogy további mészkőmennyiséget adagolnak ehhez, homogenizálják és újra klinkerré égetve cementet kapnak. ^ A találmányunk szerinti eljárás alapját az a felismerés képezi, hogy ha már az egyébként ismeretes önporló dikalciumszilikát (a továbbiakban C,S) tartalmú anyag előállításakor a kiindulási nyersanyagot vasban dus bauxitból, salakból és/vagy pernyéből, valamint mészkőből úgy állítjuk 20 össze és az önporló C, S tartalmú anyagból annak az aluminát-tartalmát szódaoldattal csak részben lúgozzuk ki, akkor olyan kilúgzási maradékot kapunk, amelyben a SiO, már vegyült a CaO-val és amelyben az aluminát-tartalom kilúgzott részével megfelelő mennyiségű finomkristálvos 25 CaCO, visszaalakult és homogén ieloszlásban olyan mennyiségben van jelen a 4-8% Fe,03 -t is tartalmazó finom szemcseméretű anyagban, hogy minden további anyag hozzáadása nélkül közvetlenül klinkerré égethetjük és gipsz hozzáadásával olyan vastartalmú, szulfátálló portlandcementet kap- 30 hatunk, amelynek gyakorlatilag C,A tartalma nincs, a vasat C4 AF alakban tartalmazza és a szilícium-tartalmának nagy része alít (3 CaO . Si02 , a továbbiakban C 3 S) formájában van. Tekintve, hogy már az önporló C2S lépéshez a kiindulási 35 nyersanyagokat megfelelő arányban úgy állítjuk össze, hogy a kellő mértékig folytatott kilúgozás után elegendő mennyiségű CaC03 és vas-vegyületek legyenek jelen, ezeket az adalékanyagokat már nem kell hozzáadni a második zsugorítási lépés kiindulási anyagához, aminek következtében teljesen *0 elmarad a költséges homogenizálási, őrlési folyamat, viszont a fő célt - a C3A tartalom kiküszöbölését - teljes mértékben elérjük, mert az aluminium és a vastartalom kizárólag brownmillerit (C4A1\) alakba kerül, Így kivalo minőségű, szulfáttartalmú vizekkel szemben igen ellenálló hidro- *6 technikai portlandcement állítható elő a timföld mellett a teljes eljárási folyamatban. A nyersanyagok megválasztásakor minden esetben szükséges azonban azok összetételét pontosan ismerni, mert pl. a bauxit-pernye arány ennek figyelembevételével történő megállapítása szerint a kapható cement- 50 végtermékek célszerű felhasználási területe más- és más lehet. A találmány szerinti eljárás azzal jellemezhető, hogy a kiindulási anyagkeverékben a mészkő 60-72%, a bauxit 5-20%, a salak és/vagy pernye 15-25% között legyen, mi- 55 mellett a bauxit és salak és/vagy pernye keverékben a vasoxidtartalmat 6-16% és az alumíniumoxid tartalmat 30-60% közötti értékre állítjuk be. Az ismert módon történő cliárá<.s:il k.ir><iK (' S-t-irf:IIIT>Ú önporló anvae kalciumaluminát-tartalmának egy részét nátriumkarbonát oldattal ki- 60 lúgozzuk, úgy, hogy a kilugzasi maradékban 3-5% Al2 0 3 -nak megfelelő mennyiségű alumíniumtartalom maradjon és ezt a kilugzasi maradékot ismert módon MIMM.IK .f.iijk . N célszerűen 4% gipsz hozzákeverése után 45-60% alit-tartalmú cementté őröljük. 65 A találmány szerinti eljárást bővebben, az alábbi példaképpeni kiviteli változatok alapján ismertetjük: 70 /. példa Bauxit Pernye Mész SiO, 17% 45% 0,8% A12 Ö 3 65% 34% 0,3% Fe,0, 14% 8% 0,2% CaO -4% 54,3% Izz. veszt. --42,7% Egyéb 4% 9"/ 1.7'? Az önporló C, S tartalmú anyag készítéséhez a bauxitot és a pernyét 51.5:48,5 arányban kevertük össze, majd 100 kg ilyen keverékhez 163 kg mészkövet adtunk. Az elegy előkészítését a hagyományos cementgyári nedves technológia szerint végeztük el. így tehát az elegy szárazanyagtartalma 19,5% bauxitból, 18.5% pernyéből és 62% mészkőből állt. 1220-1300 C hőmérsékleten forgódobos csőkemencében lefolytatott zsugorítás eredményeképpen önmagától elporlott anyagot kaptunk, amelynek a kémiai összetétele a következő volt: Si02 16,4% A1,03 26,9% Fe2 0, 6.0% CaO 46.7% Egyéb 4.0% Ennek az önporló anyagnak az alumíniumtartalmát 84,4%-os kilúgzási hatásfokkal kilúgozva, az Al. 0,/Fe2 O, modulus értékét 0.61-re állítottuk be. A kapott kilúgzási maradék szárazanyagtartalmának összetétele az alábbi volt: SiOa 18,5% Al2 0, 4.2'? Fe.O, 6.8'/, CaÖ 52.8'? Izz. veszt. I ?.9" Egyéb 4,8% A kilúgzási maradék finomporú, teljesen homogen anyag, a szemcsékre csapatva 29.4% CaCO,-ot tartalmaz és így adalékanyag hozzáadása nélkül portlandcementté voll feldolgozható. Ezt az anyagot a hagyományos cementipari zsugorítási eljárás szerint klinkerré égettük, amelyet azután még 4% gipsz adalékanyaggal együtt cementté őröltünk. Az így kapott hidraulikus portlandcement megfelelő szilárdsági tulajdonsággal, zsugorodással és hidratációs hővel rendelkezőit. Ennek a vastartalmú hidrotechnikai portlandcementnek a kémiai és a fizikai jellemzői a következők voltak: Mineralógiai összetétel: Ké miai összetétel SiO, 20.1% AKÖj 4.3% Fe,0, 7,3% CaÖ 60,5% Izz. veszt. 0,9% SO, 1,9% MgO* egyéb 5.0%, SiO. SiO, UaO 2 CaO 4 CaO LaO. I 3 CaO CaSO, MgO • egyéb 487, 21% A1,Ü,.I ,0, 227, O, AKO, nyomok 4% 57 Vastartalmú hidrotechnikai cement előállítására az alábbi vegyi összetételű kiindulási nyersanyagokat használtuk: 75 Hidratációs hő: 53 calig. A normal cementhabarcs zsugorodása 0,2 mm/m. A fajlagos felület Blaine-szerinti őrlés után 2500 cur /g. A kapott cement a 250 DIN-nek felel meg és szulfátálló. 2. példa Szulfáttartalmú vizekkel szemben igen ellenálló portlandcement előállítására ugyancsak azokat a nyersanyagokat használtuk, mint az 1. példában, azonban - bauxitot és a pernyét 18,2:81,8 arányban kevertük össze, majd 100 kg ilyen keverékhez 235,6 kg mészkövet adtunk. így az önporló C2 S tartalmú anyag előállításához a kiindulási anyagkeverék 5,4% bauxitból, 24,4% pernyéből és 70,2% mészkőből állt. A zsugorítás eredményeképpen kapott önporló anyag kémiai összetétele a következő volt: SiO, 18,34% Al2 0 3 17,72% Fe2 0, 4,17% CaO 54,54% Egyéb 5,23% 2
