CZ286987B6 - Process for preparing expansion component of aluminous cements based on compound 3CaO.3Ali2Oi3.CaSOi4 from ammonia alum - Google Patents

Abstract

The invented process for preparing expansion component of high-expansion cements based on the compound of the general formula {3CaO.3Ali2Oi3.CaSOi4} from ammonia alum is characterized in that ammonia alum is mixed with either calcium carbonate and/or oxide in molar ratio of CaO : Ali2Oi3 being equal to 3 : 3 to 5 : 3 and the obtained mixture of raw materials is ground, homogenized, optionally granulated and subsequently heat treated at temperatures ranging from 1150 to 1350 degC, whereupon the resulting product is ground so that its specific surface is at least 300 square meters per one kilogram.

Description

Způsob přípravy expanzní složky rozpínavých cementů na bázi sloučeniny 3CaO.3Al₂O₃.CaSO4 z kamence hlinitoamonnéhoProcess for the preparation of the expansion component of expandable cements based on the compound 3CaO.3Al ₂ O ₃ .CaSO4 from ammonium alum

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká způsobu přepracování kamence hlinitoamonného NH4A1(SO₄)₂.12H2O na expanzní složku rozpínavých cementů, obsahující zejména sloučeninu 3CaO.3Al₂O₃.CaSO₄.This invention relates to the reprocessing of alum hlinitoamonného NH4A1 (SO _{4) 2} .12H2O folder for expansion of the expanding cement, comprising in particular a compound 3CaO.3Al ₂ O ₃ .CaSO _fourth

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Dosavadní způsoby přípravy sloučeniny 3CaO.3Al₂O₃.CaSO₄, využitelné jako expanzní složka rozpínavých cementů, vycházejí převážně z tepelného zpracování směsi hlinitých sloučenin na bázi oxidu hlinitého, vápence a/nebo sádrovce. Využití kamence hlinitoamonného pro výrobu této sloučeniny nebylo dosud realizováno ani zvažováno s ohledem na nedostatečný zdroj kamence hlinitoamonného.Existing methods for preparing compounds 3CaO.3Al ₂ O ₃ .CaSO ₄ usable as an expansion element expanding cements are based primarily on the heat treatment of the mixture of aluminum compounds on alumina, limestone and / or gypsum. The use of ammonium alum for the production of this compound has not been realized or considered due to the insufficient source of ammonium alum.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Sloučeninu 3CaO.3Al₂O₃.CaSC>4 lze získat přepracováním kamence hlinitoamonného postupem podle vynálezu tak, že se kamenec hlinitoamonný smísí s uhličitanem a/nebo oxidem vápenatým vmolámím poměru CaO:Al₂O₃ rovném 3:3 až 5:3, optimálně 4:3. Vzniklá surovinová směs se semele, zhomogenizuje, případně podrobí granulaci a potom se tepelně zpracuje v rotační peci při teplotách v rozmezí od 1150°C do 1350 °C. Při tepelném zpracování vzniká reakcemi v pevné fázi převážně sloučenina 3CaO.3Al₂O₃.CaSO4, s jistým podílem CaSO4, případně s menším obsahem CaO. Výsledný produkt, tj. expanzní složka rozpínavých cementů, se získá semletím tepelně zpracované směsi na měrný povrch vyšší než 300 m²/kg.Compound 3CaO.3Al ₂ O ₃ .CaSC> 4 can be obtained by reprocessing hlinitoamonného alum according to the invention so that the alum hlinitoamonný mixed with carbonate and / or calcium oxide vmolámím ratio CaO: Al ₂ O ₃ equal to about 3: 3-5: 3, optimally 4: 3. The resulting feedstock mixture is ground, homogenized, optionally granulated and then heat-treated in a rotary kiln at temperatures ranging from 1150 ° C to 1350 ° C. During the heat treatment through reactions in the solid phase of predominately 3CaO.3Al .CaSO4 ₂ O _3, with a certain proportion of CaSO4, or with a lower content of CaO. The resulting product, i.e. the expansion component of expandable cements, is obtained by grinding the heat treated mixture to a specific surface area greater than 300 m ² / kg.

Příklad provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Surový kamenec hlinitoamonný, produkovaný například sanační technologií odsolování roztoků chemické těžby uranu, se semele a smíchá s mletým vápencem obsahujícím více než 90% CaCO₃ vmolámím poměru CaO:Al₂O₃ - 4:3. Důkladně zhomogenizovaná surovinová směs se granuluje a tepelně zpracuje v rotační peci při teplotě 1230 °C. Rozemletím tepelně zpracovaného produktu, jehož hlavní fází je sloučenina 3CaO.3Al₂O₃.CaSO₄, na měrný povrch 350 m².kg'¹ se připraví expanzní složka rozpínavých cementů.The crude alum ammonium produced, for example, by the desalination technology of uranium chemical extraction solutions, is ground and mixed with ground limestone containing more than 90% CaCO _{3 in a} molar CaO: Al ₂ O ₃ - 4: 3 ratio. The thoroughly homogenized feedstock mixture is granulated and heat treated in a rotary kiln at a temperature of 1230 ° C. Grinding the heat-treated product whose main phase is a compound 3CaO.3Al .CaSO ₂ O _{3 4} to the specific surface 350 m ² .kg ^-1 Prepared expansion component expansive cements.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Vynález lze využít k přípravě expanzní složky rozpínavých cementů z kamence hlinitoamonného. Vynález je výhodné využít zejména pro přepracování kamence hlinitoamonného, vznikajícího jako odpadový produkt, např. při sanaci technologických roztoků hydrochemické těžby kovů, např. uranu, na průmyslově využitelný produkt. Výsledným produktem postupu podle vynálezu je expanzní složka rozpínavých cementů, ze které lze smícháním v množství 15 až 30 % s portlandským cementem, zpravidla s přísadou sádrovce CaSO4.2H₂O v množství do 10 % oxidu vápenatého v množství dle potřeby do 5 % připravit rozpínavý cement optimálních vlastností. Rozsah expanze připravovaného rozpínavého cementu lze regulovat množstvím přídavku expanzní složky na bázi sloučeniny 3CaO.3Al₂O₃.CaSO₄.The invention can be used to prepare an expansion component of expandable cements from alum ammonium alum. The invention is particularly advantageous for the conversion of alumina alum produced as a waste product, for example in the rehabilitation of technological solutions of hydrochemical mining of metals, such as uranium, into an industrially usable product. The resulting product of the present process is the expansion of the expanding cement component from which to mixing in an amount of 15 to 30% of Portland cement with added gypsum usually CaSO4.2H ₂ O in an amount up to 10% calcium oxide in an amount as needed to prepare a 5% expandable cement of optimal properties. The extent of expansion of the prepared expandable cement can be controlled by the amount of addition of the expansion component based on the compound 3CaO.3Al ₂ O ₃ .CaSO ₄ .

Claims (2)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Způsob přípravy expanzní složky rozpínavých cementů na bázi sloučeniny 3CaO.3Al₂O3.CaSO₄, vyznačující se tím, že se kamenec hlinitoamonný smísí s uhličitanem a/nebo oxidem vápenatým vmolámím poměru CaO:Al₂O3 rovnému 3:3 až 5:3 a vzniklá surovinová směs se semele, zhomogenizuje a potom tepelně zpracuje v rozmezí teplot ίο 1150 °C až 1350 °C, načež se výsledný produkt semele tak, aby jeho měrný povrch činil nejméněA process for the preparation of an expansion component of expandable cements based on 3CaO.3Al ₂ O3.CaSO ₄ , characterized in that the alum ammonium alum is mixed with a carbonate and / or calcium oxide in a CaO: Al ₂ O 3 molar ratio of 3: 3 to 5: 3 and the resulting raw material mixture is ground, homogenized and then heat treated in the temperature range of 1150 ° C to 1350 ° C, after which the resulting product is ground so that its specific surface area is at least 300 m².kg'‘.300 m ² .kg ''. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že semletá a zhomogenizovaná surovinová směs se před tepelným zpracováním podrobí granulaci.Method according to claim 1, characterized in that the ground and homogenized raw material mixture is subjected to granulation prior to heat treatment.