Фосфогипс представляет собой химически осажденный гипс, образующийся при производстве ЭФК, вследствие чего содержит примеси в виде соединений фосфора1. Поэтому вполне логично, что одним из наиболее проработанных направлений переработки фосфогипса является производство из него гипсовых вяжущих и изделий из них.
При этом, как и при переработке природного гипсового камня, следует отдельно рассмотреть производство гипсовых вяжущих на основе β-полугидрата сульфата кальция и α-полугидрата сульфата кальция.
При использовании двухстадийных процессов получения ЭФК образуется значительно более чистый фосфогипс по сравнению с одностадийными процессами, что позволяет отказаться от дополнительной подготовки фосфогипса и тем самым удешевить его переработку в гипсовые вяжущие.
Так, более чем полувековой опыт эксплуатации в Японии и Бельгии полугидратно-дигидратных и дигидратно-полугидратных способов производства ЭФК являются тому прекрасным подтверждением.
Гипсовые вяжущие на основе β-полугидрата сульфата кальция
В основном методы получения гипсовых вяжущих на основе β-полугидрата сульфата кальция из фосфогипса аналогичны тем, что используются при переработке природного гипсового камня. Чаще всего отличие заключается лишь в узлах подготовки и подачи фосфогипса на сушку исходного сырья для дальнейшего обжига в гипсоварочных котлах или барабанных печах.
Для повышения экономических преимуществ переработки фосфогипса как вторичного материального ресурса практически все промышленные установки по переработке его в гипсовые вяжущие строились в непосредственной близости к местам его образования, то есть к местам расположения предприятий по производству ЭФК.
Подготовка фосфогипса, как это уже указывалось выше, заключается в его промывке водой и (или) нейтрализации. Нейтрализацию обычно проводят известковым молоком.
Узел подачи фосфогипса в сушилку должен учитывать его мелкодисперсную структуру и повышенную влажность, так как указанное приводит к налипанию материала к стенкам бункеров.
Гипсовые вяжущие на основе α-полугидрата сульфата кальция
Если классическая схема получения гипсовых вяжущих на основе α-полугидрата сульфата кальция из природного гипсового камня подразумевает использование демпфера, где происходит запарка окускованного гипса под давлением, то переработку фосфогипса проводят в автоклаве под давлением при перемешивании в растворах, содержащих различные добавки.
Часто в качестве добавки подразумевается обязательное использование модифицирующего регулятора кристаллизации α-полугидрата сульфата кальция.
После тепловой обработки в автоклаве при 120–150°C кристаллы α-полугидрата сульфата кальция отделяются на фильтре от жидкой фазы и направляются на сушку в сушильный барабан.
Исходная относительно высокая влажность фосфогипса и его дисперсный состав являются предпосылками для выбора именно автоклавного метода переработки фосфогипса перед обычным обжигом фосфогипса при атмосферном давлении.
Автоклавная обработка фосфогипса не требует испарения содержащейся в исходном сырье свободной и выделяющейся при дегидратации кристаллизационной воды.
Испарять в этом случае требуется лишь свободную влагу, которая остается после фильтрации α-полугидрата сульфата кальция, что значительно меньше, чем при обжиговых способах переработки фосфогипса.
Если понравилась статья просим оценить ее лайком и оставить своё мнение в комментариях! Советуем подписаться, чтобы не пропустить много интересных статей в будущем!
#технологии #наука #оборудование #промышленность #экология #экономика #металлургия #переработка