Способ переработки гипсосодержащихОТХОдОВ пРОизВОдСТВА плАВиКОВОйКиСлОТы Советский патент 1981 года по МПК C04B11/02 

1

Изобретение относится к способам переработки гипосодержащих отходов и может найти применение при утилизации фторгипсовых отходов и в строительной промышленности при произ%одстве гипсового вяжущего. Гипс, полученный по предлагаемому способу, может быть использован для производства строительных деталей (панелей, перегородочных плит), для изготовления гипсовых растворов в штукатурных работах, для изготовления архитектурных и скульптурных изделий для получения искусственного мрамора.

Известен сухой способ получения гипса из отходов производства фтористого водорода путем нейтрализации кислого отхода известковой мукой 1|

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения гипса из кислого отхода производства фтористого водорода по которому кислый отход предварительно охлаждают до 20-30 0, нейтрализуя вначале 10-30% (от веса отхода) известняковой мукой до остаточного содержания свободных кислот в материале 0,5-2,5%, а затем донейтрализовывают 2-10% гашенной извести, вводимой совместно с

8-20% (от веса продукта) распыленной воды и гранулируют {2 .

Недостатками этого способа является то, что Получаемый гипс характеризуется низким содержанием двухводного гипса, и может быть использован как добавка к цементному клинкеру.

Цель изобретения - повышение гидравлической активности полученного гипса.

Поставленная цель достигается тем что в известном способе распыленную воду на грануляцию вводят в количестве 30-45% от веса гипсодержащего отхода,гранулируют и гранулы выдерживают в атмосфере, насыщенной парами воды до образования не менее 65% двуводного гипса, затем измельчают и термообрабатывают.

Кроме этого, на грануляцию вместе с распыленной водой вводят раство кальцинированной соды в количестве 1-5% от веса продукта.

Поскольку строительный гипс получают термической обработкой природного гипсового камня, то в процессе получения гипса из отходов производства плавиковой кислоты необходимо первоначально перевести растворимый ангидрит отхода в гипс с максимально высоким, содержанием двуводно го гипса (CaS0. .2Н,,0) , а затем пут термообработки двуводиый гипс перенести в noj-iyводный (,-5 НпО) строительный гипс. Для интенсификации процесса гидратации в отход добавляют раствор кальцинированной соды, которая, вст пая в реакцию с остатками серной ки лоты, образует сернокислый натрий. Под воздействием Ма, на поверхнос ти частиц гипса образуются комплекс ные соли, включающие ангидрит, кото рые распадаются с образованием двугидрата:mCaSO + (соль) пН20--. соль mCaSO x соль mCaSO соль {п-2) mCaSO . 2Н,2 О Двуводный гипс при термообработке дегидратируется: CaS04 - 2H,0- CaS040 .SHgO + l ,5 0Пример. Кислый отход производства плавиковой кислоты, отобран ный на выходе из реакционной печи, загружают в количестве 10 кг в стержневую мельницу совместно с 1,4 кг- извести активностью 98,5%. После нейтрализации продукта до рН 7-8 его загружают в барабанный гран лятор, в который подают распыленную воду в количестве 30-45% от веса продукта Гранулы нейтрализованного продукта размером 10-50 мм сразу и гранулятора загружают в герметичную тару и выдерживают их в закрытом состоянии, различное время от 1 до . 30 сут. Периодически определяют содержание двуводного гипса. После определенным вьщержек, при содержаний двуводного гипса в продукте не менее 65%, гранулы измельчают в стержневой мельнице до крупности 0,2 мм и проводят термообработку при с перемешиванием в течение 2--Х ч в аппарате, имитирующем варочный котел. Полученный строительный гипс характеризовался следующими свойствами:время начала схватывания, мин4 время конца схватывания, мин 8 предел прочности на сжатие, МПа4,3 предел прочности на изгиб, МПа2,2 В других опытах с целью интенсификации процесса гидратации в распыляемую воду вводят кальцинированную соду в количестве до 5%, т.е. грануляцию проводят с помощью распыленного раствора кальцинированной соды. Одновременно с грануляцией происходит и донейтрализация остатков кислоты, содержащихся в продукте до 2,5% после основной нейтрализации. Добавка соды более 5% нецелесорбразна, так как уже после суток выдержки в продукте содержится 80% двуводного гипса, а получаемый в дальнейшем строительный гипс превосходит показатели гипса П сорта. Продукт гидратации, содержащий менее 65% двуводного гипса, не соответствует техническим требованиям, предъявляемым к строительному гипсу. Во всех опытах производилось определение содержания двуводного гипса после гидратации продукта и технических характеристик готового материала . Результаты испытаний и сравнительная характеристика технических показателей гипса приведены в табл. 1 и 2. Т а б л и ц а 1

39,54550

405560

456265

6568,570

677073

798283

60,0 65686970

64 68737578

73 75788082

80 838485,587

80 8.8 58686,5

85,5 8686,58788

гипс П

не ранее 4

гипс (tl

не ранее Как видно из результатов испытаний, введение 30-45% распыленной воды на грануляцию позволяет при выдержке 7 сут в атмосфере, насыщен ной парами воды, достичь 65% содержания двуводного гипса в продукте гидратации. Последующие измельчени и термообработка продукта гидратаци позволяют получать строительный гипс, соответствующий,по своим характеристикам гипсу ij сорта. Вве дение более 45% воды делает не возможным процесс грануляции До бавка 1-5% соды в распыляемую воду на грануляцию существенно интенс фицирует процесс переработки, гидратация более чем на 50% проходит в первые сутки. Кроме итого, добавка соды нейтрализует остатки кислот, непрореагировавшие во время основной нейтра лизации известьсодержащими агентами. Строительный гипс, полученный при дальнейшем измельчении и термообработке продукта гидратации,, по своим показателям превосходит гипс ij сорта.

Т а

л и ц а 2

2,2

4,5 1,7 3,5

о Формула изобретения 1.Способ переработки гипсосодержащих отходов производства плавиковой кислоты в гипсовое вяжущее путем нейтрализации известьсодержащими - компонентами с последутащей грануляцией материала при распылении воды, отличающийся тем, что, с целью повышения гидравлической активности,распыленную воду вводят в количестве от 30 до 45% от веса гипсосодержащего отхода, гранулируют и гранулы выдерживают в атмосфере, насыгденной парами воды до образования не менее 65% двуводного гипса, затем измельчают и термообрабатьшают. 2. Способ ,по п.1,отличающ и и с я тем, что, с целью интенсификации процесса,при грануляции вводят кальцинированную соду в количестве 1-5% от веса отходов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Гольдштейн Л.Я. Использование фторангидрида в цементном производстве.- Цемент 1974, 2, с.12. 2.Авторское свидетельство СССР 566767, кл. С 01 F 11/46, 1976.