Строительные растворы на основе фосфогипса и безобжиговой технологии

• Автор: Семенов, Виктор Николаевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 174 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ Г ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Технология получения фосфогипса и способы его хранения

1.2. Физикомеханические свойства фосфогипса 1.3.ути утилизации фосфогипса

1.3.1. Утилизация фосфогипса в сельскохозяйственное производство

1.3.2. Использование фосфогипса в производстве гипсовых вяжущих и изделий

1.3.3. Переработка фосфогипса при производстве цемента и серной кислоты

1.3.4. Другие направления утилизации фосфогипса

1.4. Научные предпосылки по безобжиговой переработке фосфогипса в строительные растворы и изделия

1.4.1. Механическая активация фосфогипса

1.4.2. Строительные растворы и сухие смеси
1.5.1 ели и задачи диссертационной работы
2. ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Применяемые материалы
2.1.1. Фосфогипс дигидрат
2.1.2. Песок кварцевый
2.1.3. Известь строительная
2.1.4. Глина
2.2. Методы подготовки материалов
2.3. Методы исследования и аппаратура
2.3.1. Микроскопические исследования
2.3.2. Термогравиметрические исследования
2.3.3. Рентгенографические исследования
2.3.4. Определение
2.3.5. Физикомеханичсские испытания
И
2.4. Математическое обеспечение и обработка результатов
экспериментов
2.5. Выводы
3. НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ОСНОВ БЕЗОТХОДНОЙ БЕЗОБЖИГОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАСТВОРОВ ИЗ ФОСФОГИПСА ДИГИДР АТА
3.1. Активация фосфогипса дигидрага
3.2. О влиянии сил взаимодействия на процессы, идущие в дисперсных
системах
3.3. О процессах, идущих в жидкой фазе водных плнках
3.4. Увеличение реакционной способности поверхности фосфогипса при активации
3.5. Роль добавки свободной извести при активации фосфогипса
3.6. Выводы
4. НАУЧНОПРАКТИЧЕСКАЯ ОСНОВА ТЕХНОЛОГИИ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВОВ ФОСФОГИПСОВЫХ РАСТВОРОВ
4.1. Разработка основ безобжиговой технологии
4.1.1. Оценка влияния степени измельчения
. 4.1.2. Оптимизация параметров скоростного процесса перемешивания
4.2. Проектирование составов фосфогипсовых растворов и исследование их физикомеханических свойств
4.2.1. Быстро твердеющие составы с негашной известью
4.2.2. Фосфогипсовые растворы с глиной в качестве наполнителя
4.2.2.1. Отработка состава многокомпонентного вяжущего
4.2.2.2. Проектирование раствора на многокомпонентном вяжущем
4.2.2.3. Сравнение физикохимических характеристик раствора, приготовленного по интенсивной и обычной технологиям
4.3. Опытная технологическая схема
4.4. Выводы
5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И ИЗГОТОВЛЕНИЯ
ФОСФОГИПСОВЫХ РАСТВОРОВ И ИХ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
5.1. Основные требования к безотходной безобжиговой технологии и
принципиальная технологическая схема
5.2. Технологическая схема переработки фосфогипса дигидрата в
строительные растворы
5.3. Производственная санитария, гигиена, охрана труда и техника
безопасности
5.4. Опыт внедрения фосфогипсовых строительных растворов и технико
экономические результаты
5.4.1. Опытнопромышленная установка по переработке фосфогипса
5.4.2. Производственные испытания и анализ результатов
5.4.3. Эффективность применения растворов на основе фосфогипса
дигидрата
5.5. Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Поэтому получаемый при этом способе шлам и получил название фосфогипс дигидрат или упрощенно фосфогипс 2. Для производства концентрированных фосфорных удобрений необходима фосфорная кислота более высокой концентрации, содержащая от до Р5. Такую кислоту невозможно получить при дигидратном режиме разложения сырья. С, что позволяет получить жидкую фазу, содержащую от до Р2О5. Образующийся при этом шлам состоит преимущественно из полу гидрата сульфата кальция и называется фосфополугидратом, а режим разложения полугидратным режимом 2. В производственных условиях применяются дигидратиый и полугидратный режимы. Ангидритный процесс до настоящего времени не вышел из стадии опытнопромышленных испытаний 3. Переход от дигидратного режима к полугидратному позволяет повысить производительность установок на и понизить себестоимость продукции на за счет использования растворов фосфорной кислоты более высокой концентрации, сокращения количества оборотной воды, расхода энергии и т. При этом, однако, с повышением температуры ускоряется износ промышленного оборудования. За рубежом разработаны технологические процессы, предусматривающие рекристаллизацию первоначально образовавшегося сульфата кальция, переход полугидрата в дигидраг и дигидрата в полугидраг. В соответствии с этим различают полугидратдигидратный и дигидратиолугидратный процессы 5. Но при всем многообразии процессов получения фосфогипса, большом количестве его модификаций и значительным количеством научных разработок по его утилизации из млн. В мире в настоящее время существуют два основных направления удаления фосфогипса сброс в реки и моря и устройство специальных отвалов на суше 8. В России фосфогипс хранится только в отвалах на суше. Если за рубежом в основном в США при хранении в отвалах фосфогипс транспортируется к ним, как правило, в виде пульпы, то в России до настоящего времени фосфогипс в отвалы транспортировался несколькими способами, среди которых нижеследующее. Ленточные конвейеры и канатные дороги хребтового типа. Ленточные конвейеры обычно два располагают в отапливаемых галереях. Ленточные конвейеры и автосамосвалы с последующим формированием отвалов фосфогипса бульдозерами. Гидротранспорт с отстаиванием пульпы в гипсонакопителях и возвратом осветленной жидкости на репульпирование фосфогипса с частичным выводом ее, по мере обогащения фосфорной кислотой, в производство экстракционной фосфорной кислоты. Транспортировка фосфогипса до отвала ленточными конвейерами, складирование маятниковыми канатными дорогами 9. При выборе способа удаления и хранения фосфогипса для предприятий учитываются показатели различных способов удаления в отвал и складирования фосфогипса табл. К таким условиям необходимо отнести количество удаляемого фосфогипса удаление места складирования фосфогипса от цеха экстракционной фосфорной кислоты наличие непригодных для использования земель и их рельеф овраги, отработанные карьеры и т. Таблица 1. Химический состав фосфогипса содержание в нем РгОобщ. Р5вод. В зависимости от минералогического состава исходные фосфаты обладают большей или меньшей скоростью разложения в условиях получения экстракционной фосфорной кислоты. Этот показатель определяет содержание неразложившейся формы Р2О5 в фосфогипсе. В табл. Присутствующие в исходном фосфате примеси, такие как соединения магния и полуторные оксиды, при сернокислотном разложении полностью или частично переходят в кислоту, тем самым не увеличивая ее вязкость и ухудшая условия кристаллизации выделяющегося в осадок сульфата кальция. Некоторое количество фосфатов вхо
дит в твердый раствор с гипсом при замещении НР на Б так как оба кристалла имеют одинаковые параметры кристаллической решетки и относятся к одной пространственной группе . Исследованиями инфракрасного поглощения и функциональных радикалов, а также определением средней молекулярной массы установлена структура примесей в фосфогипсе . Они представлены угольной кислотой и эмфатическими кетонами с числом атомов углерода от до . Дигидрат сульфата кальция имеет наибольшую растворимость 0,7 при температуре С в растворах фосфорной кислоты, содержащих .