Технология полимерфосфогипсовых композиционных материалов

• Автор: Арзамасцев, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 170 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ

1 Л.Перспективные направления использования фосфогипса

1 .Использование фосфогипса для получения вяжущих.

ГЗ.Свойства мочевиноформальдегидных смол и особенности процессов их

отверждения

1 АКомпозиционные материалы из полимсрфосфогилсовых композиций.

1.5.Использование методов математического моделирования для решения задач оптимизации состава и технологических режимов получения композиционного
материала

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Объекты исследования
2.2. Методы и методики исследования
ГЛАВА 3. ОТВЕРЖДЕНИЕ ПОЛИМЕРФОСФОГИПСОВЫХ КОМПОЗИЦИЙ И СПОСОБЫ ЕГО НАПРАВЛЕННОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ
3.1. Кинетика отверждения полимерфосфогиисовых композиций и фосфополугидрата.
3.2. Направленное регулирование процессов отверждения полимерфосфогипсовых композиций и фосфополугидрата
3.3. Макроструктура композиционных материалов на основе фосфогипса и смолы КФЖ
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ МОДИФИЦИРУЮЩИХ ДОБАВОК НА ПРОЦЕССЫ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ ПОЛИМЕРФОСФОГИПСОВЫХ КОМПОЗИЦИЙ.
4.1. Данные дифференциальной сканирующей калориметрии
4.2. Данные инфракрасной спектроскопии.
4.3. Данные рентгенографического анализа.
4.4. Данные термогравиметрического анализа.
ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ РЕЦЕПТУРЫ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ ФОРМОВАНИЯ РАЗРАБОТАННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ИХ СВОЙСТВА.
5.1. Влияние состава композиции и технологических особенностей формования на свойства заливочного композиционного материала.
5.2. Влияние состава композиции и технологических особенностей формования на свойства прессованного композиционного материала
5.3. Влияние добавок фосфогипса в глину при получении керамического кирпича .
6. СОЗДАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА СТАТИСТИКОЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМИ МЕТОДАМИ И ОПТИМИЗАЦИЯ СОСТАВА И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РЕЖИМА ПЕРЕРАБОТКИ.
6.1. Обоснование и выбор параметров оптимизации и влияющих факторов
6.2. Проверка воспроизводимости опытов
6.3. Полный факторный эксперимент.
6.4. Оптимизация симплексным методом
6.5. Ортогональное центральное композиционное планирование.
ГЛАВА 7. АПРОБИРОВАНИЕ РАЗРАБОТАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ В
ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В зависимости от минералогического состава исходные фосфаты обладают различной скоростью разложения при получении экстракционной фосфорной кислоты. Р5 в фосфогипсе. Присутствующие в исходном фосфате примеси, такие как соединения магния или оксидов железа, алюминия и др. СаБСЦ. Сульфат кальция, состоящий из мелких и различных по размеру кристаллов, обладает худшей фильтруемостью, а следовательно, содержит больше свободной влаги и водорастворимой неотмытой формы Р2О5. Большая часть примесей обнаруживается на поверхности кристаллов гипса и в промежутках между агломерированными кристаллами. Некоторое количество фосфата входит в твердый раствор с гипсом при замещении НР2 на Б2, так как оба кристалла имеют одинаковые параметры кристаллической решетки и относятся к одной пространственной группе. Количество замещенного НР2 в кристаллической решетке фосфогипса зависит от концентрации и соотношения Н3РО4 и Н2Б в процессе получения экстракционной фосфорной кислоты. Кроме того фосфогипс содержит примеси других органических и неорганических соединений, растворимых и нерастворимых в воде, адсорбированных на поверхности кристаллов и встроенных в кристаллическую решетку 3,4. Выход фосфогипса при производстве экстракционной фосфорной кислоты из основных видов отечественного апатитового концентрата составляет 4,г4,8 тна 1 т Р5. Этот же показатель при использовании фосфоритов каратаусского месторождения Казахстан увеличивается до 5,6ь6,5 тна 1 т Р5 5,6. По данным за г. Переработка же фосфоритов может быть произведена только дигидратным способом. В г. СССР было получено ,5 млн. На г. СССР находилось около 5 млн. Присутствие примесей в значительной степени затрудняет использование фосфогипса. Так, при мировом потреблении природного гипса в начале х годов в объеме млн. II. III. IV. VI. VII. VIII. IX. X. в строительстве автомобильных дорог. Несмотря на то, что по большинству указанных направлений способы использования фосфогипса технически подготовлены к внедрению, степень его использования невелика в СССР ,4 данные г. Из стран, в которых фосфогипс используется в значительных количествах, в наибольшей степени его использовали в СССР ,5 или 4,1 млн. Японии 0 или 2, млн. Вследствие низкой степени использования фосфогипса более млн. В настоящее время в мире существует 2 основных направления удаления фосфогипса 7 сброс в реки или моря и устройство специальных отвалов на суше иногда сброс в отработанные карьеры, рудники и т. Наиболее дешевым способом удаления фосфогипса является сброс его в реки и моря. По данным различных авторов , если принять затраты связанные со сбросом в водоемы самотеком за единицу, то при перекачке стоимость увеличивается в 2нЗ раза, а при складировании на суше в 6г раз. Однако по мере возрастания требований к охране окружающей среды все более внедряются сухие способы складирования фосфогипса. В связи с напряженной экологической обстановкой решение вопросов, связанных с использованием фосфогипса, в ряде случаев становится условием осуществления строительства новых предприятий по производству фосфорсодержащих удобрений и расширения или даже дальнейшей эксплуатации существующих предприятий как в нашей стране, так и за рубежом
1. По . Однако высокая влажность фосфогипса вызывает необходимость его переработки на месте образования, усложняет транспортировку и подготовку, приводит к значительным расходам топлива на сушку. В ряде работ предлагается получение гипсового цемента продукта тонкого измельчения гипсового сырья без дегидратации гипса. Твердение этого материала по имеющимся гипотезам сводится к перекристаллизации мелких частиц гипса во влажных условиях. Фосфогипс содержит сокристаллизованные фосфорсодержащие примеси, что в существенной степени сказывается на способах получения на его основе вяжущих, твердеющих совместно с гидравлическими добавками . По мнению ряда авторов , при дегидратации непромытого фосфогипса основной причиной ухудшения вяжущих свойств является образование значительного количества ангидрита под влиянием кислых фосфатных и фтористых соединений. В работах , исследовано выделение фтора из проб фосфогипса с различной степенью нейтрализации.