Строительные материалы и изделия из фосфогипса Волховского алюминиевого завода

• Автор: Федоров, Сергей Васильевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 205 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Фосфогипс

1.2 Способы производства гипсовых вяжущих из природного

сырья и фосфогипса

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ, ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ РАБОТ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВ АНИЯ

9 2.1 Фосфогипс Волховского алюминиевого завода

2.2 Методики исследований

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ГИПСОВОГО ВЯЖУЩЕГО ИЗ ФОСФОГИПСА ВАЗ

3.1 Гипсовые вяжущие, полученные в лабораторных

условиях
3.2 Определение параметров технологии производства гипсового вяжущего из фосфогипса в опытнопроизводственных условиях
3.3 Определение оптимальных параметров
технологии
3.4 Снижение приведенных затрат топлива, энергии и себестоимости гипсового вяжущего путем реконструкции оборудования и оптимизации технологии его
производства
3.5. Изменение технологических свойств гипсового вяжущего при
его хранении старение
Выводы по главе 3
ГЛАВА 4. СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ НА ОСНОВЕ ФОСФОГИПСА ВОЛХОВСКОГО АЛЮМИНИЕВОГО ЗАВОДА
4.1. Сухие строительные смеси на основе
гипсового вяжущего
4.2. Гипсовые плиты для внутренней отделки
4.3. Плиты для перегородок и стеновые камни на основе вяжущего
из фосфогипса
4.4. Монолитное домостроение
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Вследствие этого использование фосфогипса в производстве гипсовых вяжущих требует введения ряда дополнительных технологических операций - нейтрализации, обогащения, сушки и помола - в сравнении с производством гипсовых вяжущих из природного гипсового камня. В условиях отсутствия в данной стране или регионе разведанных запасов природного гипсового камня (Япония). Вследствие загрязнения среды обитания при складировании фосфогипса и неуклонном повышении затрат на хранение отхода в связи с ужесточением требований экологического характера. Путем комплексной переработки фосфатного сырья, разработки и внедрения безотходных технологий. В качестве примера можно привести полугидратный и дигидрат-полугидратный (технология фирмы Central Prayon) режимы разложения фосфатного сырья, которые позволяют получить ортофосфорную кислоту и гипсовое вяжущее, пригодное для производства строительных изделий [;]. По мнению автора, производство конкурентоспособных гипсовых вяжущих из фосфогипса можно также осуществить путем последовательного совершенствования процессов переработки последнего - снижения влажности фосфогипса на фильтре и в накопителе, применения более эффективного оборудования и др. Решению этих вопросов посвящена диссертационная работа. Обзор литературы, посвященной методикам и результатам частных исследований (процессы старения гипсовых вяжущих и др. ГЛАВА 2. Фосфогипс Волховского алюминиевого завода. До года Волховский алюминиевый завод (ВАЗ) осуществлял комплексную переработку апатито-нефелинового сырья (нефелинового и апатитового концентратов). Продукцией ВАЗ были алюминий, портландцемент, суперфосфат, криолит и др. Образующиеся при этом отходы сбрасывались в накопитель. Иногда в накопитель направлялись отходы различных производств. По объему производства основными отходами, которые поступали в накопитель, были фосфогипс и фосфополугидрат. Накопитель построен по проекту, разработанному в г. Всесоюзным научно-исследовательским и проектным институтом алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (ВАМИ). Первая очередь гипсонакопителя принята в эксплуатацию' в г. Отметка гребня ограждающей дамбы - ,5 м. Позднее произведено наращивание дамбы до отметки ,5 м, для наращивания использовался фосфогипс. До года в накопитель сбрасывался фосфогипс. В году цех экстракции был переведен на полугидратный режим разложения фосфатного сырья и в накопитель направлялся фосфополугидрат. При полугидратном режиме повышение концентрации орфтофосфорной кислоты в жидкой фазе достигается подъемом температуры в реакторе, что вызывает ускоренный износ оборудования, поэтому в г. Рис 2. Гипсонакопитель функционирует по замкнутой системе оборотного водоснабжения. После осветления оборотная вода направляется на разложение фосфатного сырья. Сброс воды в водоемы не производится. Накопитель занимает 0 га земли и в настоящее время в нем находится более млн. В г. Госсанэпиднадзора в Волховском районе проведено исследование влияния гипсонакопителя на бассейн Ладожского озера и Балтийского моря. Ладожское озеро является основным источником питьевого водоснабжения Санкт-Петербурга. Установлено, что гипсонакопитель имеет непосредственный выход в реку Волхов и является источником загрязнения воды. В воду поступают фосфаты, сульфаты, фториды и др. По данным Ленкомэкологии валовое поступление фосфатов в Ладожское озеро за последнее десятилетие достигает* т в год, из которых 0-0 т поступает из гипсонакопителя ВАЗ. Химический и фазовый состав фосфогипса при длительном хранении в накопителе изменяются, поэтому при организации промышленной переработки отхода была осуществлена оценка стабильности его состава и свойств []. С этой целью было проведено бурение геологических скважин в накопителях №1 и №2 (см. Химический анализ проб выполнен центральной химической лабораторией ВАЗ. Содержание химически-связанной воды и фазовый состав фосфогипса. Содержание химически связанной воды в отвальном фосфогипсе изменяется в пределах от ,1 до ,0% (% исследованных проб) []. Это свидетельствует о сравнительно высоком содержании дву водного сульфата кальция в сырье. По этом)' показателю фосфогипс является сравнительно стабильным сырьем.