RO127643A2 - Procedeu de obţinere a cimenturilor de construcţie cu adaos de steril minier de iaz - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la o compoziţie de ciment de construcţie. Compoziţia conform invenţiei cuprinde 74,85% calcar, 22,54% argilă şi 2,59% steril minier de iaz, cu rol de material de corecţie silicios şi/sau feruginos, având următoarea compoziţie chimică: 77,79% silice, 5,28% oxid de aluminiu, 8,65% oxid de fier, 0,81% oxid de calciu, 0,39% oxid de magneziu, 0,13% oxid de sodiu, 1,52% oxid de potasiu, 0,08% oxid de mangan, 0,49% sulf total, 1,19% oxid de sulf, 0,01% sulfuri, 4,13% pierderi prin calcinare.

Description

Invenția se referă Ia un prodedeu de obținere a cimenturilor de construcție prin adaos de steril minier de iaz.

Sterilele miniere, cantonate în iazurile de decantare ale uzinelor de preparare, reprezintă reziduurile obținute în urma procesării diferitelor zăcăminte de substanțe minerale utile. Acestea constituie, la momentul actual, un factor poluator de mediu. Funcție de caracteristicile fizico-chimice ale sterilului depozitat în iazurile de steril (decantare) acestea pot fi reprocesate sau utilizate ca adaosuri în diferite produse.

Adaosurile utilizate curent la fabricarea cimentului sunt de doua tipuri: naturale si artificiale. Adaosurile naturale utilizate fie pentru corecția amestecului brut, fie ca regulator al timpului de priza sau hidraulic active, sunt roci de tipul: nisip, gips, calcar, puzztolane naturale etc. Adaosurile artificiale rezultate ca subproduse din alte industii si care pot fi folosite la fabricarea cimentului, in amestecul brut sau la macinarea clincherului sunt: cenușa de pirita, minereu de fier prelucrat, silice ultrafina, cenușa de termocentrala, zgura granulata de furnal, etc.

In prezent, in fabricile de ciment din Romania se folosesc in mod curent următoarele adaosuri:

in amestecul brut: cenușa de pirita, nisip;

la macinarea cimentului: gips, calcar, puzzolane naturale, zgură.

Este de subliniat faptul ca atat alinierea la normele europene, cat si rezultatele obținute in urma unor analize tehnice si economice efectuate in cadrul diverselor cercetări in domeniu, a condus la ideea diversificării adaosurilor utilizate la fabricarea cimentului.

Utilizarea sterilelor de iaz ca adaosuri la fabricarea cimenturilor este determinata de următoarele cerințe:

obținerea unui clincher in conformitate cu condițiile impuse de normele de calitate in vigoare prin utilizarea sterilului la corecția amestecului brut;

realizarea unor cimenturi cu adaosuri la măcinare in vederea obținerii caracteristicilor fizice si fizico - mecanice ale cimentului in conformitate cu normele in vigoare;

conștientizarea deplina a beneficiilor economice si de mediu.

INCDMRR - ICPMRR

Director General Dr. ing. Viorica Ciocan

Pag. 1

V⁰ j¹ f ^°. ¹ ₂μπι⁴ ’' -xfyMA/MMA iy

Utilizarea sterilelor miniere de iaz la fabricarea cimenturilor poate conduce la următoarele avantaje:

dezvoltarea procesului de reciclare ca o soluție in lupta contra poluării mediului ambiant, dar si o sursa de importante economii o modalitate de administrare a reziduurilor minerale solide din iazuri de decantare, cu posibilități de transformare a acestora in resurse utilizabile.

Problema tehnică, care apare, constă în determinarea caracteristicilor chimice ale sterilului de iaz ce poate fi utilizat la obținerea cimentului precum și proporția de dozare a fiecărui constituient.

Procedeul, conform invenției, rezolvă această problemă prin aceea că s-au determinat caracteristicile chimice ale sterilului de iaz ce poate fi utilizat drept corector silicios și feruginos la obținerea cimenturilor precum și proporția de dozare a acestuia.

Procedeul, conform invenției, este prezentată în continuare prin caracteristicile materiei prime și a sterilului de iaz, prin procentul de dozaj al constituienților precum și a caracteristicilor cimentului obținut.

Etapele tehnologice de procesare a cimentului in care sterilul mineral de iaz se utilizează ca adaos de corecție, urmărește următoarele etape: pregătirea materiilor prime, analiza amestecului de materii prime prin dozarea componenților, macinarea amestecului de materii prime, clincherizarea amestecului de materii prime, obținerea clincherului, macinarea cimentului.

Cimentul obținut s-a realizat prin amestecul următoarelor produse:

- steril minier de iaz (de la exploatarea minieră Zlatna - iazul de decantare nr. 1) cu următoarea compoziție chimică: P.C. = 4,13%; SiO₂ = 77,79%; AI2O3 = 5,28%; Fe₂O3 =

8,65%; CaO = 0,81%; MgO = 0,39 %; Na₂O= 0,13%; K₂O = 1,52%; MnO =0,08%; S total =

0,49 %; SO₃= 1,19 %; Ssulfuri = 0,01%.

- materia prima silico-aluminoasa, este reprezentata printr-o argila, care geologic aparține Eocenului. Acest tip de argila, in amestec cu calcar de puritate înalta duce la obținerea unei game variate de cimenturi in conformitate cu standardele in vigoare.

Compoziția chimică a argilei este următoarea: P.C. = 11,59%; SiO₂ = 50,61%; AI2O3 = 13,87%; Fe₂O₃ = 6,55%; CaO = 10,59%; MgO = 1,70 %; Na₂O= 1,52 %; K₂O = 2,50 %;

MnO =0,08%; S total = 0,49 %; SO3 = 0,08%; Ssulfuri = 0,02%.

materia prima calcaroasa, este un calcar Jurasic, de puritate înalta, avand un continui ridicat in CaCO3. Caracterizarea chimica a calcarului vizeaza in primul rând,

INCDMRR - ICPMRR

Director General Dr. ing. Viorica Ciocan

Pag. 2 fi

CV 2 Ο 1 Ο - Ο 1 Ο 9 4 - 1 1 “11- 2010 elementele de baza care iau parte la formarea mineralelor cu proprietăți hidraulice, respectiv CaO, SiO₂, AI2O3, Fe₂O_3jdar si alte elemente secundare care pot dauna calitatii cimentului sau pot influenta negativ funcționarea instalațiilor tehnice - MgO, T1O2, SO3, Na2O, K₂O, CI.

Compoziția chimică a argilei este următoarea: P.C. = 43,47 %; S1O2 = 0,42 %; AI2O3 = 0,51%; Fe₂O₃ = 0,20 %; CaO = 53,48 %; MgO = 0,80 %; Na₂O = 0,42%; K₂O = 0,13%; Stotal = 0,03%; SO₃ = 0,00%; Ssulfuri = 0,03%.

Dozajul de materiele pentru obținerea cimentului sunt: calcar 74,85 %, argilă: 22,54%, steril mineral de iaz: 2,59 %.

Clincherul rezultat din arderea amestecului, de materii prime, la o temperatură de 1450°C, este de buna calitate avand conținuturi ridicate in silicat tricalcic. Caracteristicile chimice ale clincherului pe baza carora s-a determinat compoziția modulara sunt: P.C. = 0,22%; SiO₂ = 21,92 %; A1₂O₃ = 5,47%; Fe₂O₃ = 3,59%; CaO = 68,13%; MgO = 0,4 %; Na₂O= 0,14%; K₂O = 0,02%; Rez. ins HCl-Na₂CO₃ = 0,16 %

Compoziția modulară a clincherului: Msi = 2,42, Mai = 1,52, St = 0,96.

Cimentul obținut din clincher cu adaos de gips de puritate înaltă prezintă următoarele caracteristici fizico-mecanice:

Suprafața specifica Blaine (cm /g): 3.500

Apa de consistenta standard (%): 24,2

Timp de priza la început (min.): 190

Timp de priză la sfârșit (ore): 4

Stabilitate (mm): 0,0

- Rezistenta la încovoiere la 2 zile (N/mm²): 3,50

Rezistenta la încovoiere la 7 zile (N/mm ) : 5,84

Rezistenta la încovoiere la 28 zile (N/mm ) : 8,23

Rezistenta la compresiune la 2 zile (N/mm²): 15,4

Rezistenta la compresiune la 7 zile (N/mm ) : 32,9

Rezistenta la compresiune la 28 zile (N/mm ) : 54,9

Clasa de rezistență: 42,5 N

Cimentul obținut prin adaos de steril minier de iaz se incadreaza intr-o clasa de rezistenta superioara - 42,5 N, putând fi utilizat ca material de construcție.

Utilizarea drept adaos de corecție pentru conținutul de siliciu și/sau fier la fabricarea cimenturilor de construcție, poate fi aplicată și pentru alte tipuri de steril de iaz, cu condiția ca acestea să aibă o compoziție chimică apropiată celei experimentate.

Claims (1)

1. Procedeu de obținere a cimenturilor de construcție cu adaos de steril minier de iaz, caracterizat prin aceea că se utilizează drept material de adaos silicios și feruginos, pentru fabricarea cimentului, un steril minier de iaz, cu următoarea compoziție chimică principală: SiO₂ = 77,79%; AI2O3 = 5,28%; Fe₂C>3 = 8,65%; CaO = 0,81%; MgO = 0,39 %; Na₂O= 0,13%; K₂O = 1,52%; MnO =0,08%; S total = 0,49 %; SO3 = 1,19 %; Ssulfuri = 0,01% ; pierderi prin calcinare = 4,13% și într-o proporție de dozare a materialelor pentru obținerea cimentului de: 74,85 % calcar, 22,54% argilă, 2,59 % steril minier de iaz.