Спосіб одержання в`яжучого із фосфогіпсу

Спосіб одержання в'яжучого із фосфогіпсу, що включає подрібнення, висушування, дегідратацію вихідної сировини в присутності добавки і помел одержаного в'яжучого в присутності добавки, який відрізняє ться тим, що подрібнення грудкового фосфогіпсу здійснюють до фракції 0,1-0,3мм, висушування одержаної фосфогіпсової маси проводять з доведенням фізико-хімічно непов'язаної вологи в ній до 0,1-0,7%, дегідратацію фосфогіпсової маси проводять при температурі 100-120°С в присутності як добавки 0,1-0,9% кухонної солі, а помел одержаного в'яжучого проводять протягом 2-3 хвилин, при цьому як добавку використовують крейдовий порошок в кількості 1,0-2,5% від вихідної маси фосфогіпсу. Винахід відноситься до технології одержання в'яжучого із фосфогіпсу для використання його в якості інгредієнту оздоблювальних будівельних матеріалів, а також формувальних сумішей в ливарному виробництві та інших галузях. Відомий спосіб одержання в'яжучого із природного гіпсового каменю (CaSO4 2Н2О) за допомогою теплової обробки у варильних котлах періодичної дії, який включає завантаження змеленого гіпсового каменю у варильний котел, попередній нагрів його до температури 80°С при перемішуванні з послідовним підвищенням температури до 120°С і дегідратацію сировинного порошку протягом від 50 хвилин до 2,5 годин. [Л.М.Сулименко "Технология минеральных вяжущих материалов и изделий на их основе»,М. Высшая школа, 1983г.]. Відомий також спосіб одержання в'яжучого із фосфогіпсу, який включає одночасне дрібнення фосфогіпсу і кварцового піску, його висушування при температурі 70-90°С з наступною дегідратацією в гіпсоварильному котлі при температурі 150°С протягом однієї години. Далі гіпсове в'яжуче транспортують в бункер для томління (вирівнювання) складу одержаного в'яжучого. [П.Ф.Гордашевский и А.В.Долгарев "Производство гипсовых вяжущи х материалов из гипсосодержащи х отходов", М. С тройиздат. 1987г.] Недоліками відомих способів виробництва в'яжучо го із фосфогіпсу є: - необхідність нейтралізації шкідливих домішок, що знаходяться в складі фосфогіпсу; - великі витрати води для промивання фосфогіпсу, який знаходиться в стані водяного розчину; - необхідність повторної нейтралізації кількості використаної води; - велика грудкуватість ви хідної сировини; - повторна нейтралізація зумовлює велику металоємкість електричного та механічного обладнання. Найближчим по технічній суті і досягнутому результату до заявленого винаходу є спосіб виробництва в'яжучо го із фосфогіпсу, який включає подрібнення грудкуватого фосфогіпсу до фракції 0,3-1,0мм, одержану фосфогіпсову масу висушу (19) UA (11) 78482 (13) (21) a200612565 (22) 29.11.2006 (24) 15.03.2007 (46) 15.03.2007, Бюл. №3, 2007р. (72) Поливкан Іван Григорович, Самойленко Михайло Григорович (73) Поливкан Іван Григорович, Самойленко Михайло Григорович (56) UA 52963, A, 15.01.2003 UA 808, C1, 30.04.1993 SU 1773888, A1, 07.11.1992 SU 1011657, A, 15.04.1983 SU 1701668, A1, 30.12.1991 SU 1344748, A1, 15.10.1987 RU 2096365, C1, 20.11.1997 WO 98/58877, 30.12.1988 GB 1063839, 25.10.1963 GB 1382595, 05.02.1975 GB 1549029, 25.07.1979 C2 1 3 78482 ють з доведенням фізико-хімічно непов'язаної вологи в ній до 0,2-1,0%, після чого проводять дегідратацію фосфогіпсової маси при температурі 140160°С з додаванням 1,0-2,0% змеленого вапняку. Потім одержане в'яжуче подрібнюють протягом 1,0-2,0 хвилин і одночасно додають до суміші змелений кварцовий порошок в кількості 8,0-10,0% від вихідної маси фосфогіпсу, [пат. №52963А, Україна; 7СО4В11/02: "Спосіб виробництва в'яжучого із фосфогіпсу", В.П. Майко та інші. Бюл. №1, 2003р.], (прототип). До недоліків прототипу слід віднести: - великі витрати електроенергії і теплоенергії; - при додаванні молотого кварцового піску знижується міцність при стиснені гіпсу. В основу винаходу поставлена задача удосконалення способу одержання в'яжучого із фосфо гіпсу шля хом більш активного вилучення вологи вільної і пов'язаної фізико-хімічно, новою термічною обробкою фосфогіпсу. Поставлена задача вирішується тим, що в відомому способі одержання в'яжучого із фосфогіпсу, який включає подрібнення, висушування, дегідратацію вихідної сировини в присутності добавки і помел одержаного в'яжучого також в присутності добавки, відповідно до винаходу подрібнення грудкового фосфогіпсу здійснюють до фракції 0,10,3мм, висушування одержаної фосфогіпсової маси проводять з доведенням фізико-хімічної непов'язаної вологи в ній до 0,1-0,7%; дегідратацію фосфогіпсової маси проводять при температурі 100-120°С, а як добавку використовують 0,1-0,9% кухонної солі. Помел одержаного в'яжучого проводять протягом 1-2 хвилин, при цьому як добавку 4 використовують крейдовий порошок в кількості 1,02,5% від вихідної маси фосфогіпсу. Подрібнення фосфогіпсу необхідно проводить до одержання фракції порошку 0,2-0,8мм, тому при цьому більш ефективне вивільнення зв'язаної вологи. Потім одержаний матеріал висушують, для вилучення вільної (фізико-хімічно не пов’язаної) вологи в ньому до кількості 0,1-0,7%. Дегідратацію висушеного і змеленого порошку фосфогіпсу проводять при температурі 100-120°С в присутності 0,1-0,9% кухонної солі в якості добавки. Це дає можливість зв'язати вологість, яка виділяється при подрібненні. Помел одержаного в’яжучого протягом 2-3 хвилин в присутності 1,0-2,5% крейдового порошку дає можливість розширити інтервал загустіння гіпсового тіста. Приклад. Беруть 100кг фосфогіпсу – відходи переробки апатитів Кольського п-ова; масова частка води 20,5%, масова частка сульфату кальцію в перерахунку на суху речовину 93,4; ДСТУ Б, В. 2.7-4-93. Грудковий фосфогіпс подрібнюють до фракції 0,1мм, висушують фосфо гіпсову масу з доведенням вмісту фізико-хімічно непов'язаної вологи в ній до 0,5%, дегідратують при температурі 110°С в присутності 0,2кг повареної солі (0,5%). Помел одержаного в'яжучого проводять протягом 2,5 хвилин з додаванням 1,8кг крейдового порошку (1,8%). Процес одержання в'яжучого проводять у гіпсоварильному котлі ГВК 1200м. Умови проведення заявленого способу одержання в'яжучого з фосфогіпсу та способу-прототипу наведені в таблиці 1. Таблиця 1 Умови проведення способу одержання в’яжучого з фосфогіпсу Прототип Приклад №1 Приклад №2 Приклад №3 Вапняк, % Пісок, % Крейдовий порошок, % 1,5 9 1,0 1,8 2,5 Кухонна сіль, % 0,1 0,5 0,9 Температура, °С 150 100 110 120 Час подрібнення, хв. 1,5 2 2,5 3 Розмір подрібнення, мм 0,5 0,1 0,2 0,3 Порівнювальні характеристики заявленого способу та прототипу наведена в таблиці 2. Таблиця 2 Показники проведення способу одержання в’яжучого з фосфогіпсу Прототип Приклад №1 Приклад №2 Приклад №3 Час проведення процесу, хв. 290 270 245 240 Як видно з таблиці 2, в'яжуче, одержане по заявленому способу має кращі показники в порівнянні з відомим (по прототипу). Досягається скорочення часу проведення варіння в'яжучого на 16-22%. Також є можливість регулювання часом початку загустіння в'яжучого. Початок загустіння, хв. 8 2 3,5 6 Кінець загустіння, хв. 30 12 15 20 Запропонований спосіб виробництва в'яжучого із фосфогіпсу вигідно відрізняється від прототипу і зможе бути використаний при виготовленні оздоблювальних будівельних матеріалів, а також формувальних сумішей в ливарному виробництві та інших галузях. 5 Комп’ютерна в ерстка Т. Чепелев а 78482 6 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