Спосіб виготовлення фосфогіпсового в’яжучого

Спосіб виготовлення фосфогіпсового в'яжучого, що включає змішування фосфогіпсу-дигідрату з карбонатовмісною добавкою, випал з наступним помелом продукту випалу, який відрізняється тим, що як карбонатовмісну добавку використовують вапняно-карбонатний пил винесення обертових печей випалу вапна при наступному співвідношенні компонентів (мас. %): фосфогіпс-дигідрат 85-95 вапняно-карбонатний пил 5-15. (19) (21) u200800245 (22) 08.01.2008 (24) 26.05.2008 (46) 26.05.2008, Бюл.№ 10, 2008 р. (72) ДВОРКІН ЛЕОНІД ЙОСИПОВИЧ, UA, ШЕСТАКОВ ВОЛОДИ МИР ЛЕОНТІЙОВИЧ, UA, ІЩУК ОЛЕКСАНДР ОЛЕКСАНДРОВИЧ, UA, ГРИБ ЮРІЙ СТЕПАНОВИЧ, U A, ВОВК ОЛЕКСАНДР ОЛЕКСАНДРОВИЧ, UA, КАРПОВЕЦЬ ВАЛЕНТИН ПИЛИПОВИЧ, UA, КАРПЕНКО ГРИГОРІЙ ВАЛЕРІЙОВИЧ, UA (73) ДВОРКІН ЛЕОНІД ЙОСИПОВИЧ, UA, ШЕСТАКОВ ВОЛОДИ МИР ЛЕОНТІЙОВИЧ, UA, ІЩУК ОЛЕКСАНДР ОЛЕКСАНДРОВИЧ, UA, ГРИБ ЮРІЙ 3 32645 ля випалу. Теоретично при переході гіпсудигідрату в гіпс-напівгідрат втрата маси (1,5 молекули води) складає біля 16%. Враховуючи, що фосфогіпс містить від 90 до 95% CaSO4.2H2O, максимальна втрата маси після 4 випалу складає 14...14,9%. В таблиці наведені результати втрат маси після випалу фосфогіпсу без добавок і з добавками карбонатвміщуючих матеріалів при температурі 160°С протягом 2год. в муфельній печі. Таблиця 1 Втрата гідратної води при випалі фосфогіпсу, рН та якість в’яжучого Матеріал фосфогіпс без добавок фосфогіпс+дисперсна крейда фосфогіпс+дисперсна крейда фосфогіпс+вапняно– карбонатний пил фосфогіпс+вапняно-карбонатний пил Добавка, % 5 15 Втрата маси, % 12 12,7 14 5...5,5 5,5...6 6,3..7 Н.Г. 1,1 0,9 0,85 5 15 13 14,7 6,5...7,5 8...8,5 0,8 0,75 Дані таблиці 1 свідчать, що вапнянокарбонатний пил сприяє збільшенню втрат гідратної води фосфо гіпсом за однаковим умовами випалу (температура, тривалість), тобто забезпечує більшу готовність продукту випалу, що забезпечує необхідну якість в’яжучого. Перевага вапнянокарбонатного пилу перед дисперсною крейдою також в тому, що вона забезпечує більшу ступінь нейтралізації фосфогіпсу і переводу водорозчинних сполук фосфор у і фтору в нерозчинні, також нейтралізацію залишків фосфорної і сірчаної кислот. Це сприяє як підвищенню якості в’яжучого, так і екологічності в’яжучого та виробів на його основі. В таблиці 1 показано, що вапнянокарбонатний пил змінює величину рН фосфогіпсу від 5...5,5 до 6.5...8,5 проти 5,5...7 для добавки дисперсної крейди. Це пояснюється складом і механізмом нейтралізації вапняно-карбонатного пилу та крейди. Дисперсна крейда містить в основному карбонат кальцію СаСО3, а вапняно-карбонатний пил - СаСО3 і СаО. Вміст СаО у складі пилу коливається від 15 до 35%. СаО розчиняється в рідкій фазі (воді), на відміну від СаСО3, тому крізь водний розчин нейтралізація фосфогіпсу здійснюється значно більш інтенсивно, чим і пояснюється більша ефективність вапняно-карбонатного пилу в порівнянні із дисперсною крейдою. Це впливає на якість в’яжучого. Із даних таблиці 1 видно, що водопотреба (Н.Г.) фосфогіпсового в’яжучого мінімальна (0,75...0,8) при використанні вапняно-карбонатного пилу. Відповідно і міцність при стиску після 2год. твердіння для в’яжучого із вапняно-карбонатним пилом також порівняно збільшується до 1,5...2МПа. Спосіб для практичної технології реалізується наступним чином. Фосфогіпс завантажується в бункер стрічковим живильником, вапняноКомп’ютерна в ерстка І.Скворцов а рН Якість Rст2, МПа 0,7 1,1 1,2 1,5 2,0 карбонатний пил - пневмотранспортом подається в окремий бункер шнековим живильником, далі дозовані матеріали (відношення фосфогіпс: пил 1:6...1.19 в залежності від вмісту СаО у пилу винесення) подається у змішувач (шнековий, роторний або інші) і далі у витратний бункер над гіпсоварильним котлом (або обертовим пічним агрегатом). Живильник подає суміш фосфо гіпсу із вапнянокарбонатним пилом на випал, після якого отриманий фосфогіпс-напівгідрат вивантажується у транспортні пристрої (шнеки, елеватори, закриті редлери та ін.) і подається у бункер над млином (кульовим, роликовим та ін.). Після помелення в млинах відбувається розтирання згрудкованого матеріалу, доведення його дисперсності до необхідного рівня, а також механоактивація з метою досягнення необхідних показників якості (водо потреба, строки тужавлення, міцність та ін.). Можливо в процесі помелу в’яжучого додавати у млин спеціальні добавки, такі як поверхнево-активні речовини, які дозволяють запобігти агрегації матеріалу, налипання на цильпебсно-кульове завантаження млина і броньовану або кам’яну футерівку, прискорити процес розмелювання, а при необхідності надати в’яжучому деякі спеціальні властивості (підвищену пластичність або гідрофобність). Отримання в’яжучого за технологією, яка запропонована в корисній моделі, дозволяє прискороти шляхом додавання до вихідного фосфогіпсу вапняно-карбонатного пилу процес нейтралізації шкідливих домішок, а також прискороти процес випалу і досягти економії палива або за тими ж самими параметрами випалу підвищити ступінь виходу напівгідрату сульфату кальцію у фосфогіпсовому в’яжучому і підвищити показники його якості. Кількість пилу, що додається до вихідного фосфогіпсу, встановлюється в розрахунку введення в суміш 2% вільного оксиду кальцію. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601