Procedimiento para reducir la cantidad de Cr (VI) en una composición que contiene cemento y una composición que comprende cemento y partículas de sulfato metálico revestidas.

Un método para producir un material que contiene cemento que tiene un bajo contenido de Cr

(VI) soluble, que comprende el paso de proporcionar un material que contiene cemento con partículas de sulfato metálico revestidas con al menos un producto de la hidrólisis de un material de colágeno.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/IB2008/002400.

Solicitante: LAFARGE.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 61 RUE DES BELLES FEUILLES 75116 PARIS FRANCIA.

Inventor/es: DEBEGNAC, HELENE, Sing,Christelle.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS;... > LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES,... > Composiciones para morteros, hormigón o piedra artificial... > C04B28/02 (que contienen cementos hidráulicos distintos que los de sulfato de calcio)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS;... > LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES,... > Empleo de materias inorgánicas como ingredientes... > C04B22/14 (teniendo azufre en la parte aniónica, p. ej. sulfuros)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS;... > LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES,... > Empleo de materias como cargas para morteros, hormigón... > C04B20/10 (Revestimiento o impregnación)

PDF original: ES-2468552_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para reducir la cantidad de Cr (VI) en una composiciïn que contiene cemento y una composiciïn que comprende cemento y partïculas de sulfato metïlico revestidas.

Campo tïcnico La presente invenciïn se refiere a partïculas revestidas de al menos un sulfato metïlico, en particular sulfato ferroso, que es adecuado para la producciïn de cementos, especialmente de cementos que presentan un bajo contenido de cromo (VI) soluble. Segïn una caracterïstica de la invenciïn, estas partïculas estïn revestidas con un derivado del colïgeno tal como una gelatina o una cola de origen animal.

Tïcnica anterior

En el sentido mïs general de la palabra, un cemento es un aglomerante que es una sustancia que fragua y se endurece independientemente, y puede unir juntos otros materiales. Los cementos usados en la construcciïn se caracterizan como hidrïulicos y no hidrïulicos. El uso mïs importante del cemento es la producciïn de mortero y hormigïn – la uniïn de agregados naturales o artificiales para formar un material de construcciïn fuerte que es duradero frente a los efectos ambientales normales. Los cementos hidrïulicos son materiales que fraguan y se endurecen despuïs de su combinaciïn con agua como resultado de las reacciones quïmicas al mezclarlos con agua y, despuïs de endurecer, retienen la resistencia y estabilidad incluso debajo del agua. El requisito clave para esto es que los hidratos formados con la inmediata reacciïn con agua son esencialmente insolubles en agua. La mayorïa de los cementos de construcciïn de hoy dïa son hidrïulicos, y la mayorïa de estos estïn basados en el cemento Portland, que estï hecho principalmente de piedra caliza, ciertos minerales arcillosos, y yeso, en un procedimiento a alta temperatura que desprende diïxido de carbono y combina quïmicamente los ingredientes principales para dar nuevos compuestos. Los cementos hidrïulicos incluyen materiales tales como cal (no hidrïulica) y emplastes de yeso, que se deben mantener secos con el fin de ganar resistencia, y cementos de oxicloruro que tienen componentes lïquidos.

La composiciïn del cemento, en particular del cemento hidrïulico como el cemento Portland, contiene con frecuencia cromo (VI) soluble en agua. El cromo hexavalente (cromo VI) soluble estï generalmente en forma de cromato, en concentraciones que oscilan entre 1 y 100 ppm (partes por millïn) en los cementos. Como este compuesto origina sensibilizaciïn dïrmica y reacciones alïrgicas, la cantidad de cromo (IVI) soluble deberï ser tan pequeïa como sea posible en una mezcla de cemento. Por consiguiente, las actuales reglamentaciones (tales como la Directiva Europea 2003/53/EC) exigen que la concentraciïn de cromo (VI) soluble en los cementos sea inferior a 2 ppm.

Una tïcnica comïn para fabricar cemento que tenga un bajo contenido de cromo (VI) soluble implica la adiciïn de sulfato ferroso (FeSO4) al cemento, ya que los iones Fe2+ reducen los iones Cr (VI) . El sulfato ferroso se aïade habitualmente a la entrada del molino en el caso de molinos en circuito abierto, o a la entrada del separador en el caso de molinos en el caso de molinos en circuito cerrado o, si no, directamente al producto acabado.

Sin embargo, un problema que se encuentra con esta tïcnica es la inestabilidad del sulfato ferroso bajo las condiciones de almacenamiento del cemento. Con el tiempo, los iones ferrosos sufren oxidaciïn a iones fïrricos Fe3+, que son ineficaces al reducir el cromo (VI) . Por lo tanto, la cantidad de sulfato ferroso que, por lo general, se incorporan al cemento es mucho mïs grande que la cantidad de sulfato ferroso requerida teïricamente para reducir el cromo (VI) soluble. En el momento actual, la cantidad de sulfato ferroso heptahidratado que se usa en el cemento varïa muy bruscamente entre 300 y 1000 ppm de sulfato ferroso heptahidratado (correspondiente a entre 60 y 200 ppm de iones ferrosos, Fe2+) por ppm de Cr (VI) soluble, dependiendo de la eficacia prevista del sulfato ferroso a lo largo del tiempo.

A partir del documento DE 29613095 se conoce un sulfato ferroso pulverulento revestido con un componente repelente del agua, como un ïcido graso muy saturado o insaturado, por ejemplo un ïcido palmïtico, un ïcido esteïrico o un ïcido oleico. El componente repelente del agua se aïade al sulfato ferroso en una proporciïn del 0, 1 al 2, 0% en masa, basado en el 100% de sulfato ferrosol. El sulfato ferroso con repelente del agua se podrï usar para reducir eccemas originados por los cromatos en aglomerantes hidrïulicos.

Sin embargo, las partïculas de sulfato ferroso se oxidan o se degradan rïpidamente y presentan una estabilidad reducida en el almacenamiento.

Hay una necesidad de proporcionar partïculas de sulfato ferroso que se oxiden o se degraden mïs lentamente que el sulfato ferroso actualmente disponible, con el fin de poner remedio a la inestabilidad de este compuesto y reducir la cantidad de sulfato ferroso que se tiene que incorporar al cemento para reducir una cantidad dada de cromo (VI) soluble, presente en la mezcla, y/o controlar mejor esta cantidad.

Resumen de la invenciïn Se ha descubierto ahora que un revestimiento de al menos un producto de la hidrïlisis de un material de colïgeno es particularmente eficaz para conseguir tales fines.

Por eso, un aspecto de la invenciïn es un mïtodo para producir un material que contiene cemento, preferiblemente uno que tenga un bajo contenido de Cr (VI) soluble, que comprende el paso de proporcionar un material que contiene cemento con partïculas de sulfato metïlico revestidas con al menos un producto de la hidrïlisis de un material de colïgeno.

Segïn otro aspecto de la invenciïn, se proporciona un mïtodo para reducir el contenido de Cr (VI) soluble en un material que contiene cemento, comprendiendo dicho mïtodo el paso de mezclar con dicho material que contiene cemento una cantidad dada de partïculas de sulfato metïlico revestidas con al menos un producto de la hidrïlisis de un material de colïgeno. La cantidad dada es inferior a 80 ppm, preferiblemente inferior a 60 ppm, mïs preferiblemente inferior a 40 ppm, provechosamente inferior a 20 ppm en peso del ion metïlico de dicho sulfato metïlico por ppm de Cr (VI) soluble, contenido en el material que contiene cemento antes del paso de realizaciïn de la mezcla.

Segïn otro aspecto mïs de la invenciïn se proporciona una composiciïn que contiene cemento, que comprende:

-un cemento; y

-partïculas de sulfato metïlico revestido con al menos un producto de la hidrïlisis de un material de colïgeno.

La invenciïn abarca tambiïn el uso de partïculas metïlicas revestidas con materiales derivados del colïgeno como un aditivo en una composiciïn que contiene cemento, tal como mortero u hormigïn. En una composiciïn que contiene cemento, tal como mortero u hormigïn, el aditivo puede estar presente dentro del cemento o se puede mezclar en una etapa posterior, durante la mezcla real del cemento con los agregados y/o con el agua.

A efectos de simplificaciïn, se ha redactado la totalidad del resto de la descripciïn, en el sentido de que es el sulfato ferroso el sulfato metïlico preferido segïn la invenciïn. No obstante, sigue en vigor que, en todo el texto que sigue, las partïculas de sulfato ferroso pueden ser sustituidas de una manera equivalente por otras partïculas de sulfato metïlico o por mezclas de ellas. Otras partïculas de sulfato preferidas son las partïculas de sulfato de manganeso o de sulfato de estaïo, dado que estos dos compuestos quïmicos son tambiïn capaces de reducir el cromo (VI) soluble y exhiben una relativa inestabilidad natural.

Preferiblemente, el sulfato metïlico segïn la presente invenciïn se elige a partir del grupo que comprende... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un mïtodo para producir un material que contiene cemento que tiene un bajo contenido de Cr (VI) soluble, que comprende el paso de proporcionar un material que contiene cemento con partïculas de sulfato metïlico revestidas con al menos un producto de la hidrïlisis de un material de colïgeno.

2. El mïtodo segïn la reivindicaciïn 1, en el que dicho sulfato metïlico se elige del grupo que comprende sulfatos ferrosos, sulfatos de estaïo, sulfatos de manganeso y sus mezclas.

3. El mïtodo segïn la reivindicaciïn 2, en el que dicho sulfato ferroso se elige del grupo que comprende sulfato ferroso heptahidratado hïmedo, sulfato ferroso heptahidratado seco, sulfato ferroso tetrahidratado, sulfato ferroso monohidratado y sus mezclas.

4. El mïtodo segïn una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dicho producto es una gelatina o una cola de origen animal.

5. El mïtodo segïn una cualquiera de la reivindicaciones 1 a 4, en el que las partïculas revestidas tienen un tamaïo dmax inferior a 500 μm, preferiblemente inferior a 100 μm.

6. El mïtodo segïn una cualquiera de la reivindicaciones 1 a 5, en el que el revestimiento de dichas partïculas revestidas oscila entre el 0, 05% y el 20%, preferiblemente entre el 0, 5% y el 4% en peso, respecto al peso de las partïculas de sulfato metïlico no revestidas.

7. El mïtodo segïn una cualquiera de la reivindicaciones 1 a 6, en el que la cantidad de dichas partïculas revestidas, en dicho material que contiene cemento, es inferior a 80 ppm en peso del ion metïlico de dicho sulfato metïlico por ppm de Cr (VI) soluble presente en dicho material que contiene cemento, antes de la adiciïn de dichas partïculas revestidas.

8. Una composiciïn que contiene cemento, que comprende un cemento y partïculas de sulfato metïlico revestidas con al menos un producto de la hidrïlisis de un material de colïgeno.

9. La composiciïn segïn la reivindicaciïn 8, en la que dicho sulfato metïlico se elige del grupo que comprende sulfatos ferrosos hidratados, sulfatos de estaïo, sulfatos de manganeso, y sus mezclas.

10. La composiciïn segïn la reivindicaciïn 9, en la que dicho sulfato ferroso se elige del grupo que comprende sulfato ferroso heptahidratado hïmedo, sulfato ferroso heptahidratado seco, sulfato ferroso tetrahidratado, sulfato ferroso monohidratado y sus mezclas.

11. La composiciïn segïn una cualquiera de la reivindicaciones 8 a 10, en la que dicho producto es una gelatina o una cola de origen animal.

12. La composiciïn segïn una cualquiera de la reivindicaciones 8 a 11, en la que dichas partïculas revestidas tienen un tamaïo dmax inferior a 500 μm, preferiblemente inferior a 100 μm.

13. La composiciïn segïn una cualquiera de la reivindicaciones 8 a 12, en la que el revestimiento de dichas partïculas revestidas oscila entre el 0, 05% y el 20%, preferiblemente entre el 0, 5% y el 4% en peso, respecto al peso de las partïculas de sulfato metïlico no revestidas.

14. La composiciïn segïn una cualquiera de la reivindicaciones 8 a 13, en la que la cantidad de dichas partïculas revestidas es inferior a 80 ppm en peso del ion metïlico de dicho sulfato metïlico por ppm de Cr (VI) soluble presente en dicha composiciïn que contiene cemento, antes de la adiciïn de dichas partïculas revestidas.

15. El uso de partïculas de sulfato metïlico revestidas con un material derivado del colïgeno como un aditivo en una composiciïn que contiene cemento.