ОСОБЕННОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ГИПСА ИЗ ФОСФОГИПСА

Процесс дегидратации материала изучали в температурном интервале 105—170°С в различных лабораторных условиях и на модельной обжиговой установке типа вращающейся печи. Сырьевые материалы и продукты обжига исследовали методами химического анализа, световой и электронной микроскопии, ДТА и рентгенофазового анализа.

Выявлено, что дегидратация двуводного сульфата кальция (ДСК) при обжиге фосфогипса проходит в специфических условиях. По мере испарения; свободной влаги на поверхности и в порах гипсовых кристаллов образуется концентрированный кислый фосфатный раствор, насыщенный ионами другой кислоты — H2S1F6- Концентрационная точка кипения фосфорной кислоты при 135°С составляет 47% Р-05; при 150°С— 100% Р2О5 Концентрированный раствор кислоты активно способствует дегидратации гипсовой составляющей, а также, изменяя условия выделения кристаллизационной воды, влияет на процесс минералообразования. Это решающим образом сказывается на технических свойствах получаемого вяжущего.

Кинетика изменения температуры гипса, находящегося в изотермических условиях, определяется интенсивностью эндотермических процессов испарения гигроскопической влаги, удаления 1,5

Введение в фосфогипс до обжига определенного количества нейтрализующих добавок, рассчитанного для связывания до заданной степени активных кислых соединений, приводит к последовательному сокращению сроков схватывания вяжущего. Поэтому правильная опенка кислотности фосфогипса при подборе количества и способа введения нейтрализующих добавок позволяет регулировать pH среды при обжиге, управлять физико-химическими процессами мине- ралообразопапня н получать фосфогип- совые вяжущие с заданными свойствами.

Характерной особенностью свежеобожженного фосфогипсового вяжущего типа р-ПСК является склонность к улучшению прочностных свойств в определенных условиях магазинирования, обеспечивающих регидратацию активных обезвоженных соединений. В табл. 4 показано, как изменяются свойства р- ПСК после дополнительного созревания (вяжущее приготовлено с применением предварительной централизации карбонатом кальция).

Таким образом, видно, что путем соответствующего можно из низкопрочного вяжущего, обладающего повышенной водопотребностью (обязательное условие), получить материал, отвечающий требованиям более высоким, чем для строительного гипса 1-го сорта. Показатели, приведенные в табл. 4, не являются пределом. Вяжущее, полученное в лаборатории при соответствующем режиме обжига, после определенного созревания характеризуется подопотребиостью 45—47%; R с и В ПО- луторачасовом возрасте 8—10; 3.5—4,5; Ren: сухих образцов—17— 20 МПа.

Одним из вопросов первостепенной важности является обезвреживание летучих фтористых соединений, выделяющихся в процессе сушки и обжига непромытого фосфогипса. Согласно результатам исследований авторов, концентрированный кислый фосфатный раствор при обжиге активно разлагает нерастворимые фторсодержащие соединения. Поэтому в случае производства кислого вяжущего для предотвращения вредных выбросов в атмосферу целесообразно предусмотреть сооружение абсорбционной установки для получения достаточно крепкой кремнефтористоводородной кислоты (10—12%-ной концентрации) с направлением ее для переработки в существующий на данном заводе цех фтористых солей.

Применение же в процессе переработки фосфогипса достаточно глубокой предварительной нейтрализации известью, как показали лабораторные исследования, приводит практически к 100%-ному связыванию фтора в вяжущем и обеспечивает соблюдение санитарных норм процесса.

Таким образом, учитывая при подборе технологического режима производства влияние кислых примесей фосфогипса на механизм и кинетику его дегидратации, можно изготовлять высококачественный строительный гипс с техническими показателями, превышающими требования ГОСТ 125—70 к 1-му сорту. Основные закономерности процесса, выявленные в лабораторных условиях, подтверждены на опытно-модельной обжиговой установке и промышленной вращающейся печи мощностью до 1 т/ч. Это позволило видать данные для проектирования опытного цеха при экспериментально-производственной базе Литовского научно-исследовательского института строительства и архитектуры (Каунас) мощностью 5000 т в год..