Перспективність використання гіпсовміщуючих відходів різних виробництв

МІНІСТЕРСВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ БУДІВНИЦТВА І АРХІТЕКТУРИ

Кафедра товарознавства та комерційної діяльності в будівництві

Інвідуальне завдання з дисципліни

««Товарознавство та технологія систем сухого будівництва»»

на тему :

«Перспективність використання гіпсовміщуючих відходів різних виробництв»

Виконала:

Студентка гр.  ТКД – 41

Бойко Марія

Перевірила:

Півень Н. М.

Київ 2016

Зміст 

Вступ        3

1. Існуючі гіпсовміщуючі відходи        4

2. Технологія виготовлення гіпсовміщуючих відходів        8

3. Вимоги до фосфогіпсу         14

4. Використання сульфогіпсу         18

Висновки        22
Список використаної літератури        23

ВСТУП

Аналіз стану сировинної бази для виробництва мінеральних в’яжучих свідчить про неминучість використання техногенних ресурсів та заміни традиційної природної сировини, що стає вже дефіцитною у більшості регіонів. Доцільність застосування відходів є головною необхідністю поліпшення екологічної ситуації, а також розробкою ресурсо- і енергозберігаючих технологій.

Було встановлено, що поряд з природним гіпсовим каменем в якості сировини для виробництва гіпсових в’яжучих можуть використовуватись також техногенні гіпсовміщуючі відходи - фосфогіпс, титаногіпс, фторгіпс, цитрогіпс, ферогіпс тощо, які головним чином складаються із двоводного, напівводного або безводного сульфату кальцію або їх суміші. За вмістом основного компоненту - двоводного сульфату кальцію - фосфогіпс може бути прирівняний до гіпсової природної сировини першого сорту.

На відміну від природного гіпсу, гіпсовміщуючі відходи – це порошки або шлами, вологістю 20-70% із специфічним запахом і кольором. У висушеному стані – це тонко дисперсна суміш кристалів двогідрату, напівгідрату, ангідриту або їх суміші. Характерною особливістю хімічних відходів є вміст в них невідмитих кислот і специфічних домішок, що впливають на промислове використання відходів, реакційну здатність отримуваних з них гіпсових в’яжучих і їх якість. Певні сфери застосування знайшов в Україні лише фосфогіпс, в Європі – сульфогіпс.

Використання таких відходів, дозволяє вирішити такі проблеми, як утилізація відходів від промислових виробництв, зменшення видобутку гіпсу, а також економічна доцільність, тобто скорочення витрат на виробництво гіпсових матеріалів, шляхом заміни використання природного гіпсового каменю на гіпсовміщуючі віходи.

1. Існуючі гіпсовміщуючі відходи

Крім природного гіпсу для виробництва в’яжучого можуть використовуватися відходи хімічної промисловості. Супутні продукти промисловості, які містять у собі сульфати кальцію (гіпсовміщуючі відходи), отримують при виробництві мінеральних і органічних речовин у різних галузях промисловості (хімічній, харчовій та іншій). В наш час нараховується приблизно 50 видів гіпсовміщуючих відходів[1].

Назва гіпсовміщуючих відходів, як правило, відображає процес їх утворення, хімічний та фазовий склади. Найбільш поширені з них наведені нижче:

1. Фосфогіпс, який отримують у процесі сірчанистої переробки природних апатитів і фосфоритів на фосфорну кислоту, подвійний суперфосфат, приципіат, фосфат амонію та інші концентровані фосфатні добрива;
2. Фосфонапівгідрат – відходи сірчанокислого виробництва мінеральних добрив; в залежності від хімічного і фазового складу розрізняють апатитовий і фосфоритовий фосфогіпс;
3. Борогіпс – значні за об’ємом відходи (більше 0,5 млн. т. на рік) сірчанокислого виробництва борної кислоти; розрізняють доломітовий і ашаритобороцитовий борогіпс;
4. Гідролізний гіпс – значні за об’ємом відходи (більше 0,2 млн. т. на рік) технологічні обробки целюлози; зазвичай вміщує домішки сірчаної кислоти, декстрин, крилан, фурфурол та інші домішки;
5. Фторогіпс – відходи сірчанокислого виробництва плавікової кислоти із польового шпату; в складі цих відходів міститься до 70% розчинного ангідриту, 20% двогідрата і напівгідрата сульфату кальцію; 2…6% плавікового шпату;
6. Хлорогіпс – відходи сірчанокислої обробки розсолів, переважно бішофіта (його часто називають магнегіпс, ропний гіпс); склад хлор-іонів в ньому приблизно 2…3%;
7. Ферогіпс – продукт, який отримують із розчину залізного купоросу обробкою його вапняним тістом; часто це шламові відходи розчину залізного купоросу, який вміщує до 40% дигідрату сульфату кальцію, 6…7% оксиду кремнію (тому його називають кремнегіпсом);
8. Титаногіпс – відходи сірчанокислої переробки титанової сировини, як правило ільменіту, він часто вміщує в собі у якості домішок не тільки титанові матеріали, але й оксиди алюмінію, залаза та солі сульфату алюмінію;
9. Цитрогіпс – відходи біохімічного виробництва лимонної кислоти, об’єми якого складають 0,03…0,04 млн. т на рік;
10. Вітамінний гіпс – відходи виробництва вітаміну А, які містять в собі домішки (мас., %): метанолу – 2,2…2,6; ацетону – 2,8…3,9; α і β –іона  - 5,6…8,8;
11. Гіпси лимонної та молочної кислоти є найчастішими з «хімічних гіпсів». Високий ступінь чистоти вихідних матеріалів, окрім всього іншого, дає можливість організувати виробництво надзвичайно чистих спеціальних видів гіпсу (для ліпки високохудожніх витворів з гіпсу, створення форм для керамічних виробів та у медичних цілях), продаж яких може приносити значні прибутки;
12. Сульфогіпс – відходи очистки спеціальними методами промислових газів, які вміщують SO2 . 

Запаси фосфогіпсу - відходу виробництва сірчаної кислоти, знаходяться у відвалах хімічних підприємств в Сумах, Придніпровську, Рівному, Вінниці та АР Крим.

Широкомасштабному і ефективному використанню фосфогіпсу, як гіпсовміщуючої сировини, перешкоджають його специфічні особливості: агрегатний стан, висока вологість (понад 20%, що ускладнює навантажувально-розвантажувальні і транспортні роботи), наявність водорозчинних сполук фосфору і фтору, які негативно впливають на санітарно-гігієнічні умови переробних виробництв.