Повышение эффективности стеновых изделий путем использования модифицированного фосфогипса-дигидрата

• Автор: Тарасов, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 168 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

ГЛАВА 1. Опыт применения фосфогипсовых отходов.

1.1. Гипсосодержащие отходы и их виды

1.2. Применение фосфогипсовых отходов в различных отраслях промышленности

1.3. Переработка фосфогипса в гипсовые вяжущие вещества.

1.4. Получение строительных материалов из двуводного фосфогипса без

перевода его в гипсовые вяжущие вещества.

ГЛАВА 2. Характеристика материалов и методы исследований

2.1 .Характеристика материалов

2.1.1. Фосфогипсдигидрат необработанный

2.1.2. Известь негашеная молотая
2.1.3. Портландцемент.
2.1.4. Глиноземистый цемент.
2.1.5.Активные минеральные добавки.
2.1.6. Вода.
2.2. Методы исследований
2.2.1. Физикомеханические методы исследований
2.2.2. Физикохимические методы исследований
2.2.3. Планирование эксперимента и статистическая обработка
результатов исследований
ГЛАВА 3. Исследование формирования структуры фосфогипсового композита.
3.1 Обоснование и разработка комплекса минеральных добавок
3.2. Исследование структурообразования фосфогипсового композита
3.2.1. Структурообразование фосфогипсового композита с портландцементом, известью и кремнеземистым компонентом.
3.2.2. Структурообразование фосфогипсового композита с глиноземистым цементом, известью и кремнеземистым компонентом
В ыводы к главе 3
ГЛАВА 4. Исследование основных свойств фосфогипсового композита
4.1. Основные технологические зависимости для оптимизации составов фосфогипсового композита
4.1.1. Прочность и коэффициент размягчения в зависимости от состава фосфогипсового композита.
4.1.2. Удобоукладываемость в зависимости от состава и водосодержаиия смеси фосфогипсового
композита
4.1.3. Влияние вида кремнеземистого компонента на прочность и коэффициент размягчения фосфогипсового композита.
4.2. Усадка и набухание
4.3. Влажность и водопоглощение
4.4. Пористость.
4.5. Изменение прочности образцов при длительном твердении в различных условиях.
4.6. Стойкость фосфогипсового композита при переменном водонасыщении и высушивании
4.7. Морозостойкость.
Выводы к главе 4.
ГЛАВА 5. Разработка технологии изготовления строительных изделий
на основе фосфогипсового композита и ее производственное
опробование
5.1. Способы и режимы механохимической активации.
5.2. Выбор вида, режима и параметров термообработки
5.3. Технология изготовления стеновых камней.
5.4. Производственное опробование и техникоэкономическая
эффективность применения фосфогипсового композита
Выводы к главе 5.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
Библиографический список.
Приложения
Акт производственного опробования
Технологический регламент на производство стеновых камней из фосфогипсового композита
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Для этого необходима комплексная технология, в разработке которой важно учитывать требования промышленности строительных материалов, строительства и сельского хозяйства. Эго позволит эффективно применять техногенные гипсы и тем самым значительно сократить расходы на добычу гипсового камня и разведку его месторождений, а также загрязнение тысяч гектаров поверхности земли гипсосодержащими отходами. Из перечисленных гипсосодержащих отходов в настоящее время, как в нашей стране, так и за рубежом, наиболее многотоннажными, а, следовательно; и наиболее интересными с точки зрения решения не только экологических задач, но и расширения сырьевой базы стройиндустрии в качестве сырья для гипсовой промышленности, являются фосфогипсовые отходы. Наибольшее количество сульфата кальция содержится в фосфогипсе, размеры накопления которого превышают 0 млн. Фосфорная кислота является промежуточным продуктом технологии фосфорных удобрений. Для ее производства используют два вида природного сырья - апатиты и фосфориты. Наиболее распространена переработка фосфатов с помощью кислот: серной, соляной и др. При сернокислотном способе разложение апатита осуществляется смесью серной и фосфорной кислот. В раствор переходит фосфорная кислота, а сульфат кальция отделяется в виде твердого осадка (шлама) и направляется в отвал. При производстве 1 тонны фосфорной кислоты образуется до 4,5 т гипса - тонкодисперсного осадка с влажностью -%, свойства которого изменяются в зависимости от параметров производства фосфорной кислоты и содержания примесей. Фазовый состав шлама зависит от исходного сырья и технологической схемы производства фосфорной кислоты [, , , , ]. Различают следующие режимы экстракции фосфорной кислоты: одноступенчатый - дигидратный, полугидратный, и ангидритовый; двухступенчатый - дигидрат-полу! В нашей стране в основном нашли применение только дигидратный и полугидратный режимы экстракции фосфорной кислоты. С. При этом образуется водный раствор ортофосфорной кислоты (ОФК) концентрацией . Р5. С. При этом образуется водный раствор ОФК концентрацией . Р5 [8, ]. По химическому составу фосфогнпс относительно однороден и в зависимости от используемого сырья, может содержать до % Са4. В табл. Таблица 1. Химический состав фосфошгтса различных предприятий (масс. CaO, S, Z оксидов примесей - процентное содержание соответствующих оксидов. По данным показателям фосфогипс относят к гипсовому сырыо I, II -сорта (ГОСТ -). При использовании фосфогипса следует учитывать наличие в нем растворимых и малорастворимых в воде минеральных и органических примесей, которые могут представлять большую опасность. Обнаружено более различных примесей, которые могут содержаться в исходном фосфогипсе. Их можно разделить на две группы - растворимые и малорастворимые в воде []. Растворимые в воде примеси - это фосфорная, кремневодородная и серная кислоты, фосфаты калия, натрия, кальция, магния и железа, кремнефториды калия и натрия, сульфаты магния, фтористый кальций и др. Малорастворимые в воде примеси - это неразложившееся фосфатное сырье, кварц и др. К этой группе относятся также малорастворимые в воде фосфаты и фториды, а также примеси, входящие в состав кристаллической решетки сульфатов кальция и образующие твердые растворы замещения и внедрения. Органические примеси при сравнительно низком содержании могут существенно изменять свойства вяжущих, например, замедлять их схватывание и твердение, отрицательно влиять на прочность изделий [, ]. Поэтому, решение об использовании фосфогипса в качестве сырьевой базы для промышленности строительных материалов может быть принято только после прохождения сертификации на экологическую безопасность. К настоящему времени проведены и интенсивно продолжаются научно-исследовательские и опытные работы по различным направлениям переработки н использования фосфогипса. ЭФК, разработанный фирмой «Ниссан Хемикал». Еще в году в Японии (фирма Централ Гласс Ко) и Бельгии (фирма Сосьете де Прайон) была разработана дигидрат-полугидратная технология получения ЭФК [6]. Она менее распространена, чем полугидраг-дигидратная.