Вяжущие фосфогипсы

Выход фосфогипса определяется чистотой исходного природного материала. По данным, в среднем на каждую тонну переработанного апатита получается от 1, 2 до 1, 7 т фосфогипса. Предполагается, что суммарное количество его в отвалах в 1980 г. составит свыше 20 млн. т. Фосфогипс по своему химическому составу близок к природному гипсовому камню. Содержание CaSO4-2H 2 0 в нем составляет 95—96%. Примеси водорастворимых соединений фосфорной кислоты и фтора сдерживают переработку фосфогипса и тем самым широкое его применение.

Проблема утилизации фосфогипса решается в настоящее время в нескольких направлениях: использование фосфогипса для химической мелиорации солонцовых почв; как добавка к цементному клинкеру при его помоле в качестве регулятора сроков схватывания; для получения серной кислоты и цементного клинкера; для производства гипсовых вяжущих материалов и др.

Многочисленные исследования, посвященные переработке побочных продуктов химических производств и, в частности, фосфогипса, направлены в основном на изыскание эффективных и рациональных способов получения качественных гипсовых вяжущих из фосфогипса и разностороннее его применение.

Известно, что входящие в фосфогипс примеси, а именно водорастворимые соединения фосфорной кислоты и фтора, вредно влияют на гидратацию портландцемента. Это проявляется в замедлении схватывания цемента и снижении прочности цементного раствора в ранние сроки гидратации. Механизм замедляющего действия объясняется тем. что примеси в фосфогипсе образуют защитные покрытия на зернах цемента и которые временно подавляют гидратацию цемента. Таким образом, для применения фосфогипса в цементной промышленности желательно довести в нем содержание примесей до минимального.

В литературе рекомендуется улучшение строительно-технических свойств фосфогипса путем промывки или обработки его в жидких средах. Однако при этом не полностью удаляются водорастворимые вредные примеси,  или для получения высокопрочного гипса требуется применение автоклавной обработки.

Нами разработан способ получения прочного гипсового вяжущего из фосфогипса с применением активизирующего раствора из поверхностно-активного вещества (аминоспиртов моно- и триэтаноламина). В работе использован фосфогипс. Тепловая обработка фосфогипсовой суспензии в присутствии моно- и триэтаноламина проводилась в котле, оборудованном мешалкой непрерывного действия. Соотношение жидкости к твердому составляло 10: 1. Для эффективной фильтрации влаги, более полного удаления водорастворимых примесей нз фосфогипса, а также остатков поверхностно-активного вещества твердая часть суспензии промывалась горячен водой на воронке Бюхнера. Отмытый фосфогипс подвергался термообработке при температуре 160-^170°С в течение 2, 5 ч. Тонкость помола вяжущего определялась по остатку на сите 02 и составляла 12— 13%. Выбор концентрации ПАВ сделан на основании физико-механических испытаний вяжущего по ГОСТу 125—70.

Сравнительная оценка прочности проведена на образцах-кубиках размером 2X2X2 см через 1. 5 ч твердения. Оптимальная прочность отмечена у вяжущего, полученного в присутствии активизирующей добавки 0, 001% триэтаноламина и 0, 05% моноэтаноламина. С увеличением концентрации ПАВ уменьшалась прочность вяжущего.

Это объясняется экранизацией частиц гипса органической пленкой, тормозящей процесс направленного структурообразования и снижающей конечную прочность гипсового вяжущего. Во всех последующих опытах использовались добавки из 0, 001 ° 0 триэтаноламина и 0, 05% моноэтаноламина.

Опубликовано:11 Апрель

Похожие записи