Способ переработки гипсосодержащихотходов производства плавиковойкислоты

Союз Советских Социалистических республик(51)М. К,С 04 В 11/02 Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ГИПСОСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА ПЛАВИКОВОЙ КИСЛОТЫ Изобретение относится к способам переработки гипосодержащих отходов и может найти применение при утилизации фторгипсовых отходов и в строительной промышленности при произ родстве гипсового вяжущего. Гипс, полученный по предлагаемому способу, может быть использован для производства строительных деталей (панелей, перегородочных плит), для из готовления гипсовых растворов в штукатурных работах, для изготовления архитектурных и скульптурных изделий, для получения искусственного мрамора. 15Известен сухой способ получения гипса из отходов производства фтористого водорода путем нейтрализации кислого отхода известковой мукой )1( .Наиболее близким к предлагаемому 20 является способ получения гипса из кислого отхода производства фтористого водорода по которому кислый отход предварительно охлаждают до 20-30 оС, нейтрализуя вначале 10-30 25 (от веса отхода) известняковой мукой до остаточного содержания свободнйх кислот в материале 0,5-2,5, а затем донейтрализовывают 2-10 гашен. ной извести, вводимой совместно с 30 8-20 (от веса продукта) распыленной воды и гранулируют 21.Недостатками этого способа является то, что получаемый гипс характеризуется низким содержанием двухводного гипса, и может быть использованкак добавка к цементному клинкеру.Цель изобретения - повышение гидравлической активности полученногогипса,Поставленная цель достигается тем,что в известном способе распыленнуюводу на грануляцию вводят в количестве 30-45 от веса гипсодержащегоотхода,гранулируют и гранулы выдерживают в атмосфере, насыщенной парами воды до образования не менее 65двуводного гипса, затем измельчаюти термообрабатывают.Кроме этого на грануляцию вместе с распыленной водой вводят растворкальцинированной соды в количестве1-5 от веса продукта.Поскольку строительный гипс получают термической обработкой природного гипсового камня, то в процессеполучения гипса из отходов производства плавиковой кислоты необходимо первоначально перевести растворимый ангидрит отхода в гипс с макси,5 85 85,5 6,5 87 8 мальве высокимсодеожанием двуводного гипса (Сабф 2 НО), а затем путем термообработки двуводный гипс перенести в полуводный (Са 50 0,5 НО) строительный гипс,Для интенсификации процесса гидратации в отход добавляют раствор кальцинированной соды, которая, вступая в реакцию с остатками серной кислоты, образует сернокислый натрий. Под воздействием Ма 04 на поверхности частиц гипса образуются комплексные соли, включающие ангидрит, которые распадаются с образованием двугидрата:аСа 50 + (соль) пН 20 -соль щСа 504 х пНОсоль аСа 504 пНО - соль (и) НО + щСа 501 2 Н 0 Двуводный гипс при термообработкедегидратируется: Са 501 2 Н 20Са 504 0,5 Нд 0+1,5 НО,П р и м е р. Кислый отход производства плавиковой кислоты, отобранный на выходе из реакционной печи, загружают в колччестве 10 кг в стержневую мельни у совместно с 1,4 кг извести активностью 98,5. После нейтрализации продукта до рН 7-8 его загружают в барабанный гранулятор, в который подают распыленную воду в количестве 30-45 от веса продукта. Гранулы нейтрализованного продукта размером 10-50 мм сразу из гранулятора загружают в герметичную тару и выдерживают их в закрытом состоянии. различное время от 1 до 30 сут. Периодически определяют содержание двуводного гипса. После определенных выдержек, при содержании двуводного гипса в продукте не менее 65, гранулы измельчают в стержневой мельнице до крупности 0,2 мм и проводят термообработку при150 С с перемешиванием в течение2-х ч в аппарате, имитирующем варочный котел.Полученный строительный гипс характеризовался следующими свойствами:время начала схватывания,мин 4время конца схватывания,мин 8предел прочности на сжатие, МПа 4,3предел прочности на изгиб,МПа 2,2В 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 кальцинирован 2 О ной соды. Одновременно с грануляцией происходит и донейтрализацияостатков кислоты, содержащихся впродукте до 2,5 после основной нейтрализации. Добавка соды более 5Я 5 нецелесообразна, так как уже 1 послесуток выдержки в продукте содержится80 двуводного гипса, а получаемыйв дальнейшем строительный гипс превосходит показатели гипса И сорта,рр Продукт гидратации, содержащий менее 65 двуводного гипса, не соответствует техническим требованиям,предъявляемым к строительному гипсу.Во всех опытах производилось определение содержания двуводного гипсапосле гидратации продукта и технических характеристик готового материала.Результаты испытаний и сравнительная характеристика техническихпоказателей гипса приведены в табл.и 2. 55 58,0 60,0 65 68 69 70 45 76 80 8 845 86 86796207 Т з б л и ц а 2 7 12 4 8 6 11 5 10 1,8 3,5 55 65 1,9 3,8 55 68 4,2 2,0 55 4,5 2,3 55 ТУ на гипс Псорта 2,2 4,5 6+30 не ранее ТУ на гипс Шсорта 6+30 3,5 1,7о не ранее4 Составитель Л,БалкевичРедактор С.Шевченко Техред М.Левицкая Корректор Ю.Макаренко Заказ 9701/35 Тираж 671 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Филиал ППП"Патент", г.ужгород,ул,Проектная,4 Как видно из результатов испыта ний введение 30-45 распыленной воды на грануляцию позволяет при выдержке 7 сут в атмосфере, насыщенной парами воды, достичь 65 содержания двуводного гипса в продукте гидра"ации. Последующие измельчение и термообработка продукта гидратации позволяют получать строительный гипс соответствующий по своим характеристикам гипсу а сорта. Введение более 45 воды делает невозможным процесс грануляции. Добавка 1-5 соды в распыляемую воду на грануляцию существенно интенсифицирует процесс переработки, гидратация более чем на 50 про О ходит в первые сутки. Кроме Этого, добавка соды нейтрализует остатки кислот, непрореагировавшие во время основной нейтрализации известьсодержащими аген тами. Строительный гипс, полученный при дальнейшем измельчении и термообработке продукта гидратации по своим показателям превосходит гипс ц сор О та. Формула изобретения1,Способ переработки гипсосодержащих отходов производства плавиковой кислоты в гипсовое вяжущее путемнейтрализации известьсодержащимикомпонентами с последующей грануляцией материала при распылении воды,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения гидравлическойактивности, распыленную воду вводятв количестве от 30 до 45 от весагипсосодержащего отхода, гранулируюти гранулы выдерживают в атмосфере,насыщенной парами воды до образования нс менее 65 двуводного гипса,затем измельчают и термообрабатывают.2.Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса,при грануляциивводят кальцинированную соду в количестве 1-5 от веса отходовИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1.Гольдштейн Л.Я. Использованиефторангидрида в цементном производстве.-"Цемент", 1974, Р 2, с. 12,2.Авторское свидетельство СССРР 566767, кл. б 01 Г 11/46, 1976.