Спосіб одержання гіпсового в’яжучого із відходів, що вміщують гіпс

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве гипсового вяжущего из промышленных отходов, например фосфогипса, отработанных гипсовых форм и др. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ получения гипсового вяжущего из промышленных гипсовых отходов, включающий предварительную оптимизацию кристаллической структуры исходного сырья автоклавированием, выдержку в воде, вылеживание с последующими термообработкой и измельчением [1]. Предварительная оптимизация кристаллической структуры исходного сырья позволяет повысить прочность готового продукта. Однако оптимизацию кристаллической структуры сырья проводят путем автоклавирования при температуре 105 - 240°C в течение 5 - 300 минут. Степень оптимизации при этом ограничивается структурой исходного сырья: если частицы сырья рыхлые, то перекристаллизация в автоклаве не может полностью компенсировать рыхлости, что сказывается на прочностных характеристиках вяжущего. Кроме того, способ энгергоемкий, а производительность снижается в результате операций выдержки в воде в течение 6 - 48 часов и вылеживания после автоклавной обработки. В основу изобретения поставлена задача создания такого способа получения гипсового вяжущего из гипсосодержащих отходов, в котором новый метод оптимизации кристаллической структуры исходного сырья позволил бы обеспечить увеличение прочностных свойств вяжущего при снижении энергозатрат и за счет этого повысить качество изделий и эффективность процесса. Поставленная задача решается тем, что в способе получения гипсового вяжущего из гипсосодержащих отходов, включающем предварительную оптимизацию кристаллической структуры исходного сырья и последующую термообработку в гипсоварочном котле, согласно изобретению, оптимизацию кристаллической структуры проводят уплотнением прессованием под давлением 40 - 50МПа при влажности 6 - 9% и последующим измельчением сырья до удельной поверхности 6000 - 10000см 2/г по воздухопроницаемости. Заявляемый способ отличается от известного операцией предварительной оптимизации кристаллической структуры исходного сырья - уплотнением прессованием под давлением 40 - 50МПа при влажности 6 - 9% с последующим измельчением до удельной поверхности 6000 - 10000см 2/г. Уплотнение прессованием под давлением 40 - 50МПа обеспечивает, предположительно, минимально необходимые расстояния и прочность связи между слоями молекул в кристаллах двуводного гипса, что препятствует разрыхлению кристаллов двугидрата при дегидратации (увеличению внутренней поверхности в частицах). При давлении менее 40МПа и более 50МПа не достигается требуемое качество кристаллов и однородность во всем диапазоне изменения влажности материала, влияющее не достижение поставленной задачи. При влажности менее 6% вследствие высокого трения между частицами материала нарушается однородность структуры, а при влажности более 9% масса выдавливается в зазоры пресс-формы без достижения требуемой плотности. Измельчение материала до удельной поверхности менее 6000см 2/г не обеспечивает активацию инертного безводного сульфата кальция. Измельчение до удельной поверхности выше 10000см 2/г приводит к чрезмерному увеличению количества воды, идущей на смачивание поверхности частиц вяжущего, что увеличивает водопотребность вяжущего, а значит, снижает его прочностные характеристики. Совокупность признаков, отличающих заявляемое изобретение от прототипа, не была выявлена, в други х технических решениях при изучении данной и смежных областей техники, что обеспечивает заявляемому техническому решению соответствие критерию "Изобретательский уровень". Совокупность существенных признаков, характеризующи х сущность изобретения, в принципе может быть многократно использована при производстве из гипсосодержащих отходов гипсового вяжущего с улучшенными прочностными характеристиками при снижении энергозатрат. Сущность заявляемого технического решения поясняется на примерах осуществления способа. В качестве гипсосодержащих отходов использовали нейтрализованный фосфодигидрат сульфата кальция отход С умского ПРО "Химпром". В качестве оборудования использовали гидропресс, валковую и шаровую мельницу, лабораторный гипсоварочный котел. Вяжущее получали по следующей те хнологической схеме: фосфогипс подавали на гидропресс и проводили его прессование, после чего полученные брикеты дробили в валковой мельнице и домалывали в шаровой мельнице. Полученный порошок загружали в лабораторный варочный котел и проводили тепловую обработку при атмосферном давлении в течение 120мин до достижения температуры гипса в котле 145°C. Термообработанный материал выгружали в емкость и выдерживали до полного остывания. Готовое вяжущее испытывали по ГОСТ 125 - 79. Примеры конкретного выполнения способа и результаты испытаний гипсового вяжущего, полученного по предлагаемому и известному способам, приведены в таблице. Как видно из таблицы, уплотнение исходного материала влажностью 6 - 9% прессованием при усилии 40 50МПа и последующее измельчение до удельной поверхности 6000 - 10000см 2/г снижают водогипсовый фактор с 1,1 до 0,72 - 0,73 и обеспечивают более уем двукратное повышение прочности отформованных образцов как после двухчасового твердения, так и сухи х (с 1,0 - 3,5 до 2,7 - 12,1МПа).