Какие направления развития Росийской науки Вы считаете наиболее перспективными

Рациональное использование фосфогипса как нового строительного материала

В настоящее время в мире накоплено значительное количество фосфогипса, который является отходом производства фосфорной кислоты и других фосфорных удобрений по «мокрой» технологии. В состав фосфогипса входят такие элементы, как Ca, Mg, F, Р, Si. Содержание в фосфогипсе сопоставимо с количеством в природном гипсе, поэтому более рациональным представляется использование фосфогипса в качестве строительных материалов. К сожалению, он содержит значительные количества вредных примесей и его структура отличается от структуры природного гипса. Это создает трудности в применении фосфогипса как строительного материала. Поэтому до сих пор основным методом утилизации фосфогипса является захоронение его на свалках.

В данной работе представлен разработанный нами в КНР один из вариантов технологии переработки фосфогипса в строительный гипс. Для получения гипсостружечных или гипсоволоконных плит в фосфогипс добавляют растительные волокна и иные добавки и с помощью «полусухой технологии»[1,2] получается материал, который обладает рядом ценных свойств, и его производство экономически целесообразно.

 

Применение фосфогипса для получения строительного материала

Исследованный фосфогипс не представляет радиационной опасности по стандарту для использования в строительных материалах. В некоторых странах фосфогипс применяется для улучшения свойств почвы. Кроме этого, фосфогипс используется как строительный материал, например, в качестве добавок при производстве цемента, а также как строительный гипс и т.п. [3].

Использование фосфогипса для производства строительного гипса вместо природного гипса требует решения ряда проблем. Для того чтобы строительный гипс обладал нужными свойствами и не представлял вреда человеку, обычно применяют предварительное промывание фосфогипса водой. Промывкой из фосфогипса можно удалить растворимые примеси и органические соединения, однако такой метод имеет недостатки, связанные с большими капитальными затратами, высокими затратами энергии, образованием большого объема загрязненных промывных вод и т.д.

 

В данной работе рассматривался химический состав фосфогипса, на основании которого были исследованы технологические стадии процесса обработки фосфогипса и добавления растительных волокон и прочих веществ в фосфогипс с получением гипсостружечных или гипсоволоконых плит [2,4]. Технологическая схема переработки состоит из следующих этапов:

1) измельчение фосфогипса в порошок;

2) корректировка свойств фосфогипса с помощью добавления гидроксида кальция и других веществ в количестве 10-20%, перемешивание и выдержка в течение 24 ч;

3) добавление к фосфогипсу двойного объема воды, перемешивание, отстаивание, удаление с поверхности маслянистого слоя; процедура повторяется до тех пор, пока слой на поверхности не перестанет появляться, причем отделенная вода может использоваться повторно;

4) высушивание фосфогипса в сушильной камере при постепенном повышении температуры до 170-190 °С и выдерживание при этой температуре в течение 2 ч, затем самостоятельное охлаждение.

5) выдержку образовавшейся b - фазы гипса в течение 3-5 суток, в результате чего безводный гипс () частично превращается в .

6) смешивание растворенных в воде специальных добавок с растительными волокнами и добавление полученной смеси в продукт обработки фосфогипса; при этом требуется соблюдения точных стехиометрических соотношений и гомогенности перемешивания.

7) равномерное распределение образовавшейся смеси на стальной подложке с защитным слоем.

8) холодная прессовка смеси до определенной толщины, и выдержка смеси в течение 4 ч под давлением.

1 2