166242. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagy tűzállóságú aluminát-cement előállítására
3 166242 4 további fontos jellemző a következő reakció: 3 CaCl2 + Fe2 0 3 = 3 CaO + 2 FeCl3 A reakciótermék, a vas (III) klorid illékony vegyület, mely a szinterelés során eltávozik az anyagból, az így előállított cement tehát vasvegyületektől mentes. A reakció másik terméke, a kalciumoxid az anyagban marad olyan aktív formában, mely képes a keverék alumínium vegyületeivel lejátszódó reakció meggyorsítására. Következésképpen a kalciumklorid részben helyettesíthet olyan általánosan használt, kalciumoxidot tartalmazó nyersanyagokat, mint a mészkő vagy az oltott mész. A keverék kalciumklorid tartalmát úgy választjuk meg, hogy másfélszerese, előnyösen kétszerese legyen a vas (Öl) oxid-tartalomnak. A szinterelést ez esetben addig végezzük, míg a vasvegyületek túlnyomó része vas (III) klorid formájában az anyagból eltávozik. A találmány szerinti eljárás egy előnyös foganatosí- „_ tási módja értelmében nyersanyagként nagy vastartalmú bauxitot használva a bauxitot kalciumkloriddal külön szintereljük a vas (III) oxid eltávolítására még a cement előállítása előtt. Adott esetben a kalciumkloridot részben vagy 25 teljesen helyettesíthetjük ekvimoláris mennyiségű más kloridokkal, így például magnézium-, nátrium- vagy alumíniumkloriddal. Adott esetben előnyösnek bizonyul szinterelés közben vízgőz bevezetése az égetőkemencébe, de bevezethető vízgőzt és feleslegben 30 oxigént tartalmazó gázelegy is. A gőz és/vagy gáz hatására a kalciumklorid kalciumoxiddá alakul át. A fenti módon a kalciumkloridot eltávolítjuk a cementből, miután az alapreakció meggyorsításában betöltött funkcióját (a folyadékfázis képzése követ- 35 keztében) elvégezte. Ugyanakkor aktív mész képződik, mely könnyen megköti az alumíniumoxidot. A találmány szerinti eljárással gyártott cement tartalmazhat bizonyos mennyiségű a reakcióból visszamaradt kalciumkloridot a fő vegyületek, azaz a 40 kalcium-aluminátok mellett. Speciális esetekben, amennyiben előnyös, hogy a cement kloridmentes legyen, a kalciumklorid eltávolítható a szintereit cement-granulátum mosásával, mivel a kalciumklorid oldható vízben vagy alkoholban. 45 A találmány szerinti eljárás előnyeit az alábbiakban foglalhatjuk össze a technika állása szerint nagy tűzállóságú alumínium-cementek előállítására ismert eljárásokkal (például a 3 257 219 számú amerikai egyesült államokbeli vagy az 1 150 612 számú német 50 szövetségi köztársaságbeŰ szabadalmi leírásban ismertetett eljárásokkal) összehasonlítva: 1. A kalcináláá (szinterelési) hőmérséklet jóval, vagyis mintegy 500 °C-kal alacsonyabb. 2. A találmány szerinti eljárással előállított 55 cement gyakorlatilag nem tartalmaz vasvegyületeket, amelyek egyébként a tűzállóságot rontják. 3. A találmány szerinti eljárással előállított cementből készült standardbeton törőszilárdsága egy nap után csaknem kétszer olyan nagy (elektrokorund- 60 dal mérve) mint a 3 257 219 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetett eljárással előállított cementből készült standardbeton megfelelő értéke. A találmányt közelebbről az alábbi példákkal *>5 világítjuk meg: 1. példa 20 súly% technikai alumíniumoxidot, 30 súly% bauxitot 30 súly% nyers kalciumkarbonátot és 20 súly% kalciumkloridot tartalmazó keveréket nedvesen hengermalomban megőrlünk, míg a keverék átlagos szemcsemérete 0,2 mm-nél kisebb lesz, majd ezt követően a keveréket pép formájában betápláljuk a forgókemencébe, ahol 1200 °C-on szintereljük gázalakú tüzelőanyagot használva. A vas-szennyeződés teljes mennyisége illékony FeCl3 formájában eltávozik az anyagból a szinterelés során, majd a FeCl3 kicsapódik a füstgázokból azok lehűtése után. 2. példa 85 súlyrész, 10% vas (III) oxidot tartalmazó bauxitot (szemcsemérete 60 jum-nél kisebb) és 15 súlyrész vízmentes kalciumkloridot összekeverünk, majd a kapott keveréket forgó kemencében 1400 °C-on szintereljük a vastartalmú szennyeződések eltávolítására. A kapott szintereit anyagot 60 jum-nél kisebb szemcseméretre őröljük. Az így kapott, szintereit és őrölt anyag 70 súlyrészének és 30 súlyrész kalciumkarbonátnak a keverékét (az utóbbi szemcsemérete 60 jum-nél kisebb) forgó kemencébe tápláljuk, és az 1. példában ismertetett módon szintereljük, majd a kapott klinkert cementté őröljük. 3. példa Az 1. példában ismertetett módon járunk el, azzal a különbséggel, hogy kalciumklorid helyett a) 16 súlyrész magnéziumkloridot; b) 19 súlyrész nátriumkloridot; c) 25 súlyrész káliumkloridot vagy d) 16 súlyrész alumíniumkloridot használunk. Mind a négy esetben a kapott cement legfeljebb 0,1% vas (III) oxidot tartalmaz. Az alábbiakban nagy tűzállóságú cementek előállítására szolgáló technológiai lépések összehasonlító leírását adjuk meg, ahol ismertetjük a kiindulási nyersanyagok kémiai, ásványos és granulometria összetételét, a klinker előállításához használt nyersliszt összetételét, a klinker feldolgozási hőmérsékletét, valamint a kapott cementek tulajdonságait. A technika állása szerint A találmány szerinti elismert módszer járás (3 257 219 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás A nyersanyagok kémiai, ásványos és granulometi iai összetétele Kalcium-karbonát -- kalcit Kalcium-karbonát — kalcit SiOj 0.5% SO, legfeljebb 1,0% Fe; 0 3 0,2% Fe,03 legfeljebb 5,0% Ala ), 0,2% Al,0, legfeljebb 2,0% MgO 0,4% MgO legfeljebb 5,0% CaO 55,2% CaO legalább 50,0% Izzitási veszteség 43,5% Izzitási veszteség legalább 40,0% 2
