Спосіб виготовлення гіпсового в’яжучого з відпрацьованих гіпсових форм

Изобретение относится к области получения гипсовых вяжущих, преимущественно из отработанных гипсовых изделий, например форм для изготовления керамических изделий. Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ изготовления гипсового вяжущего из природного двугидрата сульфа та кальция, включающий обработку его насыщенным водяным паром при температуре 130-160°С, сушку при температуре выше 90°С за счет аккумулированного автоклавом тепла и помол [1]. Способ позволяет пропаривать и высушивать гипс в одном агрегате, что положительно сказывается на экономичности процесса. Однако способ не эффективен при использовании в качестве двугидрата сульфата кальция пористых гипсовых изделий, вследствие снижения интенсивности теплопереноса в процессе пропарки содержащимся в изделиях воздухом. В основу изобретения поставлена задача создания способа изготовления гипсового вяжущего из отработанных гипсовых форм, в котором за счет гидротермальной обработки вторичного двугидрата сульфата кальция, из которого состоят отработанные формы, получают a-полугидрат сульфата кальция, что обеспечивает получение гипсового вяжущего повышенной прочности, пригодного для использования в керамической промышленности. Поставленная задача достигается тем, что в способе изготовления гипсового вяжущего из отработанных гипсовых форм, включающем обработку их насыщенным водяным паром при температуре 130-160°С, сушку при температуре выше 90°С за счет аккумулированного автоклавом тепла и помол, согласно изобретению, предварительно отработанные гипсовые формы насыщают водой с температурой 60-80°С. Предварительное насыщение отработанных гипсовых форм водой с температурой 60-80°С позволяет исключить Сопротивление воздуха, содержащегося в формах процессу тепломассопереноса, что позволяет интенсифицировать процесс пропарки и, кроме того, обеспечивает перекристаллизацию двугидрата сульфата кальция в жидкости, что повышает размеры получающихся кристаллов a-полугидрата, а значит и качество получаемого вяжущего. Понижение температуры насыщающей воды ниже 60°С не приводит к существенному повышению эффективности процесса по сравнению с известным способом вследствие повышенных затрат тепла на разогрев воды в отработанных изделиях при пропарке, и повышение температуры насыщающей воды более 80°С не приводит к существенному повышению качества получаемого гипсового вяжущего. Конкретный пример. Отработанные гипсовые формы для блюдец и тарелок насыщали горячей водой из водопровода с температурой 60-80°С в течение двух часов, после чего загружали в медицинский автоклав с двойными стенками. Выводили автоклав на заданную температуру и вели пропарку изделий до перевода гипса в полугидрат. Далее стравливали пар из объема автоклава (пар между двойными стенками продолжает циркулировать) открывали краны в верхней и нижней частях автоклава и подавали сверху в автоклав воздух при температуре 150-160°С до окончания процесса сушки (определяли по выходу температуры центра форм выше 100°С). Затем высушенные формы дробили в щековой дробилке с последующим измельчением в шаровой мельнице до полного прохода через сито 02. Регенерированное вяжущее испытывали по ГОСТ 23789-79. Параллельно, при тех же режимах, проводили термовлажностную обработку ненесыщенных водой отработанных гипсовых форм, Результаты испытаний сведены в таблицу. Из таблицы видно, что оптимальными являются режимы пропарки при температуре среды 130, 150 и 160°С с предварительной пропиткой отработанных изделий водой с температурой 60,70 и 80°С соответственно. При этом длительность процесса пропарки сокращается с 3,2-4,0 ч по прототипу до 1,8-2,5 ч по изобретению, т.е. более чем в полтора раза. Прочность образцов, отлитых из регенерированного вяжущего при нормальном водогипсовом соотношении увеличивается с 9,1(4,2)-11,2(5,4) до 13,3(6,8)-18,5(8,3) МПа при сжатии (изгибе), т.е. более чем на 40%. Первый (температура среды 130°С и воды 20°С) режим приводит к чрезмерному замедлению процесса пропарки (длительность 3,0 ч), т.е. нет повышения производительности процесса по сравнению с прототипом, а наиболее интенсивный последний режим (температура среды 170°С и воды 90°С) не позволяет повысить качество регенерированного гипсового вяжущего по сравнению с прототипом. Прочность на сжатие (изгиб) составила 12,8 (5,7) МПа, а по прототипу 12,9 (5,7) соответственно.