Изобретение относится к технологии производства цемента на основе сульфата кальция, а именно ангидритового вяжущего из отходов производства плавиковой кислоты, который может быть использован как вяжущее и как активизатор твердения закладочных смесей горных выработок. Известен способ получения промежуточного продукта для цемента - искусственного ангидрита из отходов производства плавиковой кислоты путем отделения мелких частиц от оставшейся после удаления фтористоводородной кислоты массы; суспендирования этой массы в воде при энергичном перемешивании/ нейтрализации, измельчения приготовленной суспензии, отделения от суспензии воды с получением искусственного нерастворимого ангидрита, содержащего 5-10масс.% воды, смешения этого ангидрита с мелкими частицами, отделенными от одной из ранних стадий и затвердевания цементной смеси flJ. Однако известный способ предназначей для получения из отходов производства плавиковой кислоты искусствен ного ангидрита с Нужными свойствами, а для получения ангидритового вяжущего необходима дополнительная обработка ангидрита с катализаторами твердения. Наиболее близким к предлагаемому способу получения ангидритового вяжущего является способ утилизации ангидрит-цемента из гипсовых отходов от производства плавиковой кислоты, осуществляемый путем нейтрализации сухих отходов известью-кипелью и измельчения продукта в шаровой мельнице f2. Однако такой способ утилизации ангидрр1тового цемента, сопровождаемый нейтрализацией, приводит к получению продукта с низким пределом прочности на сжатие (50 кг/см) ввиду наличия внедренных в его крис таллическую решетку примесей отхода (Н2.504, HF, ,, CaFgH др) / так как нейтрализация его происходит только с поверхности зерна основного компонента отхода - сульфата кальция и максимальная прочность такого ангидритового цемента может быть достигнута лишь при добавке в цемент катализатора твердения, что значительно затрудняет использование ангидритового цемента потребителями.
Цель изобретения - увеличение проности вяжущего из отходов производства плавиковой кислоты.
Указанная цель достигается тем, ЧТ9 в известном способе получения ангидритового вяжущего из отходов производства плавиковой кислоты путем нейтрализации отхода известьсодержащим компонентом с последующим измельчением, причем отход нейтрлизуют репульпацией до остаточного содержания свободных кислот в пульпе от 4 до 7%, выдерживают при температуре кипения пульпы в течение З-бч и выделяют вяжущее.
Частичная нейтрализация отхода при его репульпации способствует ускоренному разъединению слипшихся зерен отхода, так как в кислой среде происходит быстрое растворение примесей (кислот HF, , F , сульфатов Al, Fe, Mg, К, Na и др) с поверхности зерна, при этом пульпа становится однородной по грансоставу
Дальнейшая выдержка однородной кислой пульпы и предлагаемых режимах способвует дальнейшему растворению примесей (кислот и сульфатов) и миграции их из кристаллов зерна в жидкую фазу.
Пример. Ангидритовое вяжущее получают Полупромышленным способом на опытной установке Уральского филиала ВАМИ.
9 кг отхода производства плавико.вой кислоты с соде ржанием. %: CaS04 . 81,03; N2,504 13,4, HP 1,8; 0,05 СаРд 3,22; сульфатов Al, Ре, Mg , .К, Na 0,5.. загружают совмест- но с 550 г известьсодержащего агента СаСО в репульпатор и одновременно с нейтрализацией репульпируют в 27 л воды.
После разрушения гранул отхода в течение 15 мин перемешивания кислотность пульпы снижается по суммарному содержанию свободных кислот до 7%,
|по содержанию H2iS04 с 13,4 до 6,0%; по содержанию HP с1,8 до 1,0%; по содержанию I Pg с 0,05% до следов.
Отношение твердой и жидкой фаз в пульпе составляет .
Далее пульпу подают в последовательно расположенные автоклавы, где ее выдерживают в течение 3 ч при температуре кипения пульпы 118-119 С. Температуру кипения пульпы выбирают оптималь.ной по скорости извлечения примесей из кристалла. При этом жидкая фаза насыщается примесями отходов.
Горячую пульпу с температурой 80-90 С на выходе из автоклава направляют в отстойник, где ее отстаивают в течение 1 ч, затем отфильтрованную твердую фазу ( целевой продукт) измельчают, а жидкую фазу, содержащую примеси, во-звращают в начальный цикл производства.
Готовое ангидритовое вяжущее содержит 3,5% сорбированных кислот, которые выполняют функцию катализатора твердения.
Примеры2иЗ. Способ утилизации ангидритового цемента из отходов производства плавиковой кислоты осуществляют аналогично примеру1, известьсодержащий агент СаСО для нейтрализации отхода берут в количестве 675 г и 800 г, при этом суммарное содержание свободных кислот в пульпе состав.ляет соответственно 5,5% и 4%, а пульпу выдерживают в автоклаве в течение 4 и 6 ч.
Готовый ангидритовый цемент содержит сорбированные кислоты в количестве соответственно 2% и 1%.
Образцы ангидритового цемента размером 4x4x16 см испытывают на прочность через 7 сут и через 90 сут.
Влияние времени выдержки пульпы в автоклаве и содержание в ней свободных кислот на свойства ангидритового цемента показано в табл.1.
Таблица.
Как видно из табл.1 максимальные пределы прочности (например 325 кгс/см на сжатие) ангидритового вяжущего, изготовленного по предлагаемому способу, появляются в выбранных режимах: время выдержки пульпы в автоклаве 3-6 ч (оптимально 4 ч), „суммарная кислотность пульпы 4-7% (оптимально 5,5%) .
Для сравнения качественных характе-г ристик полученного ангидритового вяжущего испытаны образцы ангидритового цемента, полученные по известному способу.
испытаний сведены в
Данные табл. 2.
Таблица2.
to
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| АНГИДРИТОВОЕ ВЯЖУЩЕЕ ИЗ ГИПСОВОГО ОСАДКА И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ | 2022 |
|
RU2793092C1 |
| Способ получения гранулированного сульфата кальция | 1987 |
|
SU1502470A1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНГИДРИТОВОГО ВЯЖУЩЕГО | 2008 |
|
RU2382743C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АКТИВНОГО АНГИДРИТА | 2005 |
|
RU2297989C1 |
| СПОСОБ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ПОБОЧНОГО ПРОДУКТА ФТОРИСТОВОДОРОДНОГО ПРОИЗВОДСТВА | 2001 |
|
RU2207996C2 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИПСОВОГО ВЯЖУЩЕГО | 1992 |
|
RU2070169C1 |
| СПОСОБ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ПОБОЧНОГО ПРОДУКТА ФТОРИСТОВОДОРОДНОГО ПРОИЗВОДСТВА | 2020 |
|
RU2757403C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИПСОВОГО ВЯЖУЩЕГО | 2009 |
|
RU2408549C1 |
| ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕЗОБЖИГОВОГО АНГИДРИТОВОГО ВЯЖУЩЕГО | 2014 |
|
RU2566154C1 |
| Вяжущее | 1986 |
|
SU1440884A1 |
Прочность на сжатие, кгс/см в возрасте 7 сут
90 сут
Прочность на изгиб, кгс/см Из табл.2 видно, что ангидритовый цемент, полученный по предлагаемому способу, обладает более высокими прочностными характеристиками, чт соответствует марки цемента 300. При эксплуатации в течение месяца ангидритового цемента с содержанием сорбированных кислот более 3,5% табл.. 1 образцы рассыпаются. Использование предлагаемого спосо ба получения ангидритового вяжущего из отходов производства плавиковой кислоты обеспечивает возможность использования ангидритового цемента в закладочных бетонных смесях без катализатора твердения за счет содержания в готовом продукте сорбированных кислот 1-3,5%, которая способствует уплотнению структуры камня и создает безотходную технологию, охраняющую окружающую среду от. просачивания кислот в грунтовые воды.
325
50 330 Формула изобретения Способ получения ангидритового вяжущего из отходов производства плавиковой кислоты путем нейтрализации отхода известьсодержащим компонентом с последукицим измельчением, о тЛичающийся тем, что, с целью увеличения прочности, отход нейтрализуют репульпацией до остаточного содержания свободных кислот в дульпе от 4 до 7%, выдерживают при температуре кипения пульпы в течение 3-6 ч и выделяют вяжущее. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент ОНА 4016240, кл. С 04 В 11/06, 1977. 2. Чебуков М.Ф. и Игнатьева Л.П. Использование гипсовых отходов от производства плавиковой кислоты для получения строительного гипса. Известия высших учебных заведений (строительство и архитектура)Г Новосибирск, 1958, 10, с.З.
