|
|
(21), (22) Заявка: 2007147167/03, 18.12.2007
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
18.12.2007
(46) Опубликовано: 27.06.2009
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
RU 2148563 C1, 10.05.2000. RU 2306293 C1, 20.09.2007. DE 10065075 A1, 27.06.2002. US 4188229 A, 12.02.1980. GB 1525236 A, 20.09.1978.
Адрес для переписки:
190031, Санкт-Петербург, Московский пр., 9, ПГУПС, патентный отдел
|
(72) Автор(ы):
Сватовская Лариса Борисовна (RU),
Макарова Елена Игоревна (RU),
Латутова Марина Николаевна (RU),
Абу-Хасан Махмуд (RU)
(73) Патентообладатель(и):
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования “Петербургский государственный университет путей сообщения” (RU)
|
(54) ГЛИНОФОСФАТНЫЙ МАТЕРИАЛ
(57) Реферат:
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при производстве строительных блоков в промышленном и гражданском строительстве. Технический результат – повышение прочности глинофосфатного материала при сохранении водостойкости. Глинофосфатный материал, включающий суглинок, железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите  008 7-11 мас.%, содержащий оксид Fe(II), ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25 г/см3, дополнительно содержит отход медеплавильного производства с остатком на сите 008 7-10%, содержащий, мас.%: SiO2 – 31,0; Fe2O3 – 57,9; Al2O3 – 3,2; CaO – 1,4; FeO – 1,1; MgO – 0,7; ZnO – 2,4; CuO – 1,0; MnO – 0,10; TiO2 – 0,7; PbO – 0,5, при следующем соотношении компонентов, мас.%: суглинок – 40-45, указанный железосодержащий отход – 6-8, указанный отход медеплавильного производства – 30-35, ортофосфорная кислота плотностью 1,24-1,25 г/см3 – остальное. 1 табл.
Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано при производстве строительных блоков.
Известны материалы на основе глин, суглинков, фосфорной кислоты и добавок – оксидов d-металлов. (Латутова М.Н., Сватовская Л.Б., Чибисов Н.П. и др. Физико-химические особенности твердения ГЛИНФов и АЛЮМФов, – Л. Стройиздат, “Цемент” 10, 1990, С.11-12). Указанные известные глинофосфатные материалы твердеют на воздухе и являются водостойкими.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является выбранный за прототип глинофосфатный материал следующего состава (мас.%):
(Патент RU 2148563, С04В 28/34, 10.05.2000).
Недостатком указанного глинофосфатного материала является низкая прочность.
Задачей изобретения является создание нового глинофосфатного материала с повышенной прочностью при сохранении водостойкости.
Решение этой задачи достигается тем, что глинофосфатный материал, содержащий суглинок, железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите 008, содержащий оксид Fe(II) 7-11 мас.%, ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25 г/см3, дополнительно содержит отход медеплавильного производства с остатком на сите 008 7-10%, содержащий, мас.%: SiO2 – 31,0; Fe2О3 – 57,9; Al2О3 – 3,2; СаО – 1,4; FeO – 1,1; MgO – 0,7; ZnO – 2,4; CuO – 1,0; MnO – 0,10; TiO2 – 0,7; PbO – 0,5, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Новым по сравнению с прототипом для повышения прочности материала является использование отхода медеплавильного производства.
Изготовление материала
Смесь, состоящую из суглинка, железосодержащего отхода металлургического производства с остатком на сите 008 7-11 мас.%, содержащего оксид Fe(II) и отход медеплавильного производства Коршуновского горно-обогатительного комплекса Иркутской области, перемешивают и затворяют ортофосфорной кислотой плотностью 1,24-1,25 г/см3. Используют следующие материалы: железосодержащий отход следующего основного состава, мас.%: FeO – 96; CuO – 0,1; Al2О3 – 0,4; Мо3О4 – 0,1; NiO – 0,2; SiO2 – 2,0; Cr2О3 – 0,3; С – 0,3; суглинок; ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25 г/см3 (ГОСТ 65-52-80), отход медеплавильного производства Коршуновского горно-обогатительного комплекса Иркутской области с остатком на сите 008 7-10%, содержащий, мас.%: SiO2 – 31,0; Fe2О3 – 57,9; Al2О3 – 3,2; СаО – 1,4; FeO – 1,1; MgO – 0,7; ZnO – 2,4; CuO – 1,0; MnO – 0,10; TiO2 – 0,7; PbO – 0,5.
После затвердевания на воздухе получается водостойкий глинофосфатный материал с повышенной прочностью, который можно использовать в строительстве.
Для определения модуля крупности мелкие фракции железосодержащего отхода металлургического производства и отхода медеплавильного производства с размером частиц менее 5 мм подвергались рассеву на стандартном наборе сит по ГОСТ 8735-88.
Прочность материалов определяется по ГОСТ 10180. Примеры составов и результаты испытаний представлены в таблице.
Анализ результатов таблицы показывает, что дополнительное использование отхода медеплавильного производства с остатком на сите 008 7-10%, содержащего, мас.%: SiO2 – 31,0; Fe2О3 – 57,9; Al2О3 – 3,2; СаО -1,4; FeO – 1,1; MgO – 0,7; ZnO – 2,4; CuO – 1,0; MnO – 0,10; TiO2 – 0,7; PbO – 0,5, дает возможность повысить прочность глинофосфатного материала по сравнению с прототипом.
| Состав материала, мас.% |
 |
Прочность после водонасыщения, МПа |
| Суглинок |
40 |
|
| Железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите 008 – 7 мас.%, содержащий оксид Fe (II), |
8 |
|
| Отход медеплавильного производства с остатком на сите 008 – 10%, содержащий, мас.%: SiO2 – 31,0; Fe2О3 – 57,9; Al2О3 – 3,2; СаО – 1,4; FeO – 1,1; MgO – 0,7; ZnO – 2,4; CuO – 1,0; MnO – 0,10; TiO2 – 0,7; PbO – 0,5 |
35 |
10,5 |
| Ортофосфорная кислота плотностью 1,24 г/см3 |
17 |
|
| Суглинок |
43 |
|
| Железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите 008 – 8 мас.%, содержащий оксид Fe(II), |
7 |
|
| Отход медеплавильного производства с остатком на сите 008 – 9%, содержащий, мас.%: SiO2 – 31,0; Fe2О3 – 57,9; Al203 – 3,2; СаО – 1,4; FeO – 1,1; MgO – 0,7; ZnO – 2,4; CuO – 1,0; MnO – 0,10; TiO2 – 0,7; PbO – 0,5 |
33 |
|
| Ортофосфорная кислота плотностью 1,245 г/см3 |
17 |
|
| Суглинок |
45 |
10,5 |
| Железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите 008 – 9 мас.%, содержащий оксид Fe (II), |
6 |
|
| Отход медеплавильного производства с остатком на сите 008 – 10%, содержащий, мас.%: SiO2 – 31,0; Fe2О3 – 57,9; Al2О3 – 3,2; СаО – 1,4; FeO – 1,1; MgO – 0,7; ZnO – 2,4; CuO – 1,0; MnO – 0,10; TiO2 – 0,7; PbO – 0,5 |
30 |
|
| Ортофосфорная кислота плотностью 1,25 г/см3 |
19 |
|
| Суглинок 71-74, Железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите 008 – 7-11 мас.%, содержащий оксид Fe(II) 5-7, Ортофосфорная кислота плотностью 1,24-1,25 г/см3 остальное |
|
0,9 |
Формула изобретения
Глинофосфатный материал, содержащий суглинок, железосодержащий отход металлургического производства с остатком на сите 008 7-11 мас.%, содержащий оксид Fe(II), ортофосфорную кислоту плотностью 1,24-1,25 г/см3, отличающийся тем, что он дополнительно содержит отход медеплавильного производства с остатком на сите 008 7-10%, содержащий мас.%: SiO2 31,0; Fe2O3 57,9; Al2O3 3,2; CaO 1,4; FeO 1,1; MgO 0,7; ZnO 2,4; CuO 1,0; MnO 0,10; TiO2 0,7; PbO 0,5 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
|
|
