RU2046097C1 - Способ утилизации гипса из отходов производства плавиковой кислоты или безводного фтористого водорода - Google Patents
Способ утилизации гипса из отходов производства плавиковой кислоты или безводного фтористого водорода Download PDFInfo
- Publication number
- RU2046097C1 RU2046097C1 SU5024740A RU2046097C1 RU 2046097 C1 RU2046097 C1 RU 2046097C1 SU 5024740 A SU5024740 A SU 5024740A RU 2046097 C1 RU2046097 C1 RU 2046097C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- waste
- slag
- hydrogen fluoride
- gypsum
- self
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Использование: в технологии утилизации гипса из отходов производства плавиковой кислоты. Сущность способа заключается в твердофазовой нейтрализации гипсового отхода, при этом последний нейтрализует самораспадающимся ферросплавным шлаком до значения pH 9,5 10,0. Для достижения этого значения требуется 25 30 шлака. Введение самораспадающегося шлака в кислый отход производства фтористого водорода до значения pH 9,5 10,0 дает возможность получить изделия с прочностью 10 15 МПа и морозостойкостью до 100 циклов. Исключение из технологического процесса использования извести и ее помола, катализатора, необходимости измельчения смеси в шаровой мельнице существенно удешевляют процесс утилизации. 1 табл.
Description
Изобретение относится к технологии утилизации гипса из отходов производства плавиковой кислоты или безводного фтористого водорода. Проблема обеспечения строительства вяжущими материалами охватывает не только технические, но и экологические аспекты народнохозяйственного значения. Важное место в этой многоплановой проблеме занимают вопросы утилизации отходов различных производств с дальнейшим использованием их в качестве вяжущих строительных материалов.
Известен способ утилизации гипса из отходов производства плавиковой кислоты путем нейтpализации гипсового отхода гашеной известью с добавлением воды до получения полужидкого теста, которое перемешивают в течение 8-10 мин и после затвердевания используют в качестве вяжущего вещества и добавки к портландцементу [1]
Недостатки способа сложность технологии и существенное удорожание утилизации гипса.
Недостатки способа сложность технологии и существенное удорожание утилизации гипса.
Наиболее близким к предлагаемому является способ, заключающийся в твердофазной нейтрализации гипса. Нейтрализация производится известью и добавлением катализатора и измельчением продукта в шаровой мельнице [2] Конечным продуктом утилизации является безводный сульфат кальция, который является вяжущим материалом и применяется в строительстве.
Недостаток этого способа заключается в том, что полученный безводный сульфат кальция не обеспечивает достаточной прочности, водостойкости и морозостойкости строительным материалам.
Так (Чебуков М.Ф. Игнатьев Л.П. Использование гипсовых отходов от производства плавиковой кислоты для получения строительного гипса Изв.вузов. Строительство и архитектура. Новосибирск, 1958, N 10, с. 3), прочность материала не превышает 5 МПа. Кроме того, использование комовой извести и необходимость помола ее существенно удорожают технологический процесс утилизации гипса.
Цель изобретения повышение прочности, водостойкости и морозостойкости строительных материалов на основе фторангидрита, удешевление технологии его утилизации.
Цель достигается тем, что в способе утилизации гипса из отходов производства плавиковой кислоты или безводного фтористого водорода, включающем обработку исходного материала твердым нейтрали- зующим агентом, в качестве нейтрализующего агента используют самораспадающийся ферросплавный шлак отход металлургического производства низко- и среднеуглеродистого феррохрома или феррованадия и процесс ведут до рН 9,5-10,1. Отход производства указанных веществ (фторангидрид) представляет собой пылевидный материал с включением до 15% гранул размером не более 100 мм, содержащий, мас.
Нерастворимые формы ангидрита 88,0-98,4 Флюорит 1,4-11,8 Серная кислота остальное
Ферросплавные шлаки самораспадающиеся получаются в электрометаллургическом производстве низкоуглеродистого и среднеуглеродистого феррохрома или феррованадия. Например, самораспадающийся ферросплавный шлак отход электрометаллургического производства феррохрома представляет собой пылевидный материал, содержащий, мас. Шеннонит (-2 СаOSiO2) 70,9 Периклаз (MgO) 13,2 Корунд (-Аl2O3) 4,5 Оксид хрома (Сr2О3) 5,4 Портландит (Са(ОН)2) 2,1 Магнезит (MgCO3) 1,5 Брусит (Mg(OH)2) 0,4 Вюстит FeO 0,64 Гематит Fe2O3 0,47 Кальцит СаСО3 0,89
Самораспадающийся шлак это разрушение зерен двухкальциевого силиката с образованием мелкодисперсного порошка, происходящее вследствие развития в массе зерен напряжения, превышающего их предел прочности. Напряжение в массе зерен возникают в результате полиморфизма 2СаОSiO2, изменения объема расплава при охлаждении. Переход β->>γ 2СаOSiО2 сопровождается увеличением объема на 12% Удельная поверхность самораспадающихся ферросплавных шлаков составляет 1800-2500 см2/г.
Ферросплавные шлаки самораспадающиеся получаются в электрометаллургическом производстве низкоуглеродистого и среднеуглеродистого феррохрома или феррованадия. Например, самораспадающийся ферросплавный шлак отход электрометаллургического производства феррохрома представляет собой пылевидный материал, содержащий, мас. Шеннонит (-2 СаOSiO2) 70,9 Периклаз (MgO) 13,2 Корунд (-Аl2O3) 4,5 Оксид хрома (Сr2О3) 5,4 Портландит (Са(ОН)2) 2,1 Магнезит (MgCO3) 1,5 Брусит (Mg(OH)2) 0,4 Вюстит FeO 0,64 Гематит Fe2O3 0,47 Кальцит СаСО3 0,89
Самораспадающийся шлак это разрушение зерен двухкальциевого силиката с образованием мелкодисперсного порошка, происходящее вследствие развития в массе зерен напряжения, превышающего их предел прочности. Напряжение в массе зерен возникают в результате полиморфизма 2СаОSiO2, изменения объема расплава при охлаждении. Переход β->>γ 2СаOSiО2 сопровождается увеличением объема на 12% Удельная поверхность самораспадающихся ферросплавных шлаков составляет 1800-2500 см2/г.
Эффективность предложенного способа следует из проведенных исследований. Фторангидрид перемешивали совместно с самораспадающимся ферросплавным шлаком в пропорции (от массы сухой смеси) 15; 20; 25; 30; 35 мас. до получения теста жесткой консистенции, для чего добавляли воду в количестве порядка 22-28% от массы сухой смеси. После тщательного перемешивания были изготовлены образцы 10х10х10 см, которые после хранения в течение 28 сут в воздушно-влажных условиях испытывались на прочность при сжатии в водонасыщенном состоянии и на морозостойкость.
Результаты испытаний представлены в таблице.
Из приведенных данных следует, что введение самораспадающегося шлака в кислый отход производства фтористого водорода до значения рН 9,5-10,1 приводит к повышению прочности до 10-15 МПа и морозостойкости до 100 циклов.
Определение водородного показателя рН производилось по ТУ6-02-1014804-88-90 "Нейтрализованный отход производства фтористого водорода (фторангидрид).
Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы: рН метр милливольтметр, рН-340 или манометр универсальный ЭВ-74; стеклянный электрод -ЭСЛ-63-07; хлорсеребрянный проточный электрод ЭВЛ-1М; весы лабораторные по ГОСТ 24104-88 четвертого класса точности с наибольшим пределом взвешивания 500 г; колба Кн-1(2)-250-19/26 ТС по ГОСТ 25336-82; цилиндр 1-100 по ГОСТ 177-74; стакан Н-1(2)-1000(50) по ГОСТ 25336-82; воронка В-56(75)-11ХС по ГОСТ 25336-82; фильтр обеззоленный (красная или белая лента) по ТУ 6-09-1678-77; вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
Анализ проводят следующим образом. В колбу вместимостью 250 см3 помещают 20 г нейтрализованного отхода производства фтористого водорода, приливают 100 см3 дистиллированной воды, перемешивают 10 мин, после чего оставляют на 30 мин. Затем отфильтровывают через воронку с фильтром в колбу. Фильтрат переливают в стакан вместимостью 50 см3, спускают электроды рН-метра и делают замеры согласно инструкции, приложенной к прибору.
Производственный технологический процесс заключается в том, что сухой отход производства плавиковой кислоты или безводного фтористого водорода (фторангидрид) на выходе из печи смешивают с сухим самораспадающимся ферросплавным шлаком. Для достижения рН 9,5-10,1 требуется 25-30% шлака. Полученная смесь складируется, а затем отгружается потребителю для перевозки автомобильным или железнодорожным транспортом. При использовании смесь затворяют водой, при необходимости вводят заполнители (щебень, керамзит, ПГС и др.) и формуют строительные изделия.
П р и м е р 1. На выходе из печи фторангидрид по шнеку непрерывно подается в барабанный смеситель, в который подается шлак феррохромовый самораспадающийся. Шлаки на химический завод доставляются в железнодорожных цистернах цементовозах, перегружаются пневмопогрузчиком, хранятся в силисных банках емкостью 600 т и оттуда ленточным транспортерам подаются в цех производства безводного фтористого водорода в смесительный барабан. Смесь фторангидрида со шлаком (ангидридосиликатная смесь АСВ) в пропорции 4:1 направляется на склад. Со склада в железнодорожных хоппер-вагонах нейтрализованный отход доставляют на станцию назначения, где перегружают в закрытый сухой склад, защищенный от воздействия влаги.
Приготовление бетонной смеси из нейтрализованного отхода производилось в бетономешалке емкостью 0,25 м3, куда подавались дополнительно песчано-гравийная смесь и вода.
На один замес расход материалов составил: нейтрализованный отхода 200 кг; песчано-гравийная смесь 200 кг; вода 60 л.
При использовании заполнителей (гравий, шлак и т.д.) расход воды снижается. Смесь перемешивали 2-3 мин, затем укладывали в дорожное покрытие. Через 30 дней покрытие было готово к эксплуатации Rо200 кг/см2. Пятилетний опыт эксплуатации покрытия подтвердил техническую эффективность, трещин и разрушений нет.
П р и м е р 2. Получение нейтрализованного отхода (АСВ) то же, что и в примере 1. С заводского склада АСВ автотранспортом доставляется на расходный склад бетонного узла. Бетонную смесь приготавливают в бетономешалках емкостью 0,25 м3. На 300 кг АСВ подают 60 л воды, смесь2-3 мин перемешивают, а затем распределяют по формам 20х20х40 см для получения бетонных стеновых блоков. Через сутки твердения при нормальных условиях (t +20оС) формы освобождают, блоки складируют и отправляют потребителю. Через 28 сут прочность блоков достигает 75-100 кгс/см2 и более. При предварительном помоле АСВ прочность блоков достигает 200 кг/см2 и более.
П р и м е р 3. Получение нейтрализованного отхода (АСВ) то же, что и в примерах 1 и 2. С заводского склада АСВ доставляется на земляное полотно автомобильной дороги. С помощью волокуши распределяется толщиной 15 см, затем дорожной фрезой размельчается, увлажняется и перемешивается. Потом сразу же в течение 10-20 мин уплотняется пневмолотками, планируется автогрейдером. Через сутки или укладывали асфальтобетонное покрытие или открывали временное движение.
Использование предложенного способа позволит существенно упростить и удешевить технологический процесс утилизации, повысить физико-механические характеристики изделий с применением утилизированного отхода производства плавиковой кислоты или безводного фтористого водорода.
Claims (1)
- СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ГИПСА ИЗ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА ПЛАВИКОВОЙ КИСЛОТЫ ИЛИ БЕЗВОДНОГО ФТОРИСТОГО ВОДОРОДА, включающий обработку исходного материала твердым нейтрализующим агентом, отличающийся тем, что в качестве нейтрализующего агента используют самораспадающийся ферросплавный шлак и процесс ведут до рН 9,5 10,1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5024740 RU2046097C1 (ru) | 1992-01-27 | 1992-01-27 | Способ утилизации гипса из отходов производства плавиковой кислоты или безводного фтористого водорода |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5024740 RU2046097C1 (ru) | 1992-01-27 | 1992-01-27 | Способ утилизации гипса из отходов производства плавиковой кислоты или безводного фтористого водорода |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2046097C1 true RU2046097C1 (ru) | 1995-10-20 |
Family
ID=21595614
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5024740 RU2046097C1 (ru) | 1992-01-27 | 1992-01-27 | Способ утилизации гипса из отходов производства плавиковой кислоты или безводного фтористого водорода |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2046097C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
LT4698B (lt) | 1999-09-30 | 2000-09-25 | Božena Valužienė | Gipsinės rišamosios medžiagos gavimo būdas |
RU2450989C2 (ru) * | 2008-07-04 | 2012-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "БаЕр" | Сульфатно-силикатное вяжущее и способ его получения |
-
1992
- 1992-01-27 RU SU5024740 patent/RU2046097C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 615042, кл. C 01F 11/46, 1975. * |
2. Галкин Н.П. Технология фтора. М.: Атомиздат, 1968, с. 163-168. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
LT4698B (lt) | 1999-09-30 | 2000-09-25 | Božena Valužienė | Gipsinės rišamosios medžiagos gavimo būdas |
RU2450989C2 (ru) * | 2008-07-04 | 2012-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "БаЕр" | Сульфатно-силикатное вяжущее и способ его получения |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101265066B (zh) | 一种高抗折道路混凝土材料及其制备方法 | |
Emery | Slag utilization in pavement construction | |
Singh et al. | Cementitious binder from fly ash and other industrial wastes | |
KR101074258B1 (ko) | 수냉법으로 제조한 비정질 칼슘알루미네이트 광물을 이용한 시멘트 광물계 급결제 및 그 제조방법 | |
Yildizel et al. | Mechanical and durability properties of ground calcium carbonate-added roller-compacted concrete for pavement | |
CN102666426B (zh) | 包含磨细高炉矿渣的水硬性粘结剂 | |
Patel | Broader use of steel slag aggregates in concrete | |
CN112707689B (zh) | 一种公路水稳料及其制备方法 | |
AU2020281843A1 (en) | Polyurethane-based polymer concretes and grouting mortars | |
CN102351477B (zh) | 用于制备c55高强度超高泵送混凝土的混合物 | |
CN103011758A (zh) | 一种高强度赤泥混凝土及其工业生产方法和应用 | |
RU2046097C1 (ru) | Способ утилизации гипса из отходов производства плавиковой кислоты или безводного фтористого водорода | |
EP3535226B1 (en) | Method for applying a non-portland cement-based material | |
CN107759153A (zh) | 一种碱激发高钛矿渣透水制品及其制备方法 | |
JP4850777B2 (ja) | 製鋼スラグ固化体の製造方法、及び製鋼スラグ固化体 | |
Bauer | Plain concrete | |
Aderibigbe et al. | Properties of cupola slag as a pozzolana and its effects on partial replacement of cement in a mortar | |
CN114873878A (zh) | 一种湖泊底泥固化材料及其路用性能评价方法 | |
RU2365554C1 (ru) | Бетонная композиция (варианты) | |
JPH09249441A (ja) | 気泡モルタル組成物 | |
JPH08259946A (ja) | 石炭灰・建設残土・スラグの利用方法 | |
RU2621802C1 (ru) | Укрепленный глинистый грунт | |
KR100528539B1 (ko) | 철 함유 잔류물을 합성암석으로 변환 제조하는 방법 | |
KR100204126B1 (ko) | 시멘트 혼화재 | |
CN115432975B (zh) | 一种耐磨钢渣砂浆及其制备方法和用途 |