ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Я- Шпунт, 3. И. Гусева. Исследование плавления смесей применительно к процессу получения портланд-цемента и сернистого ангидрида из фосфогипса (фосфоангидрита) из "Сборник работ по химической переработке гипса и фосфогипса" Распространенность природных залелсей гипса и ангидрита и перспективы получения значительных количеств фосфогипса— в виде побочного продукта при сернокислотной переработке апатитов и фосфоритов на концентрированные удобрения—привлекают внимание работников химической промышленности на протяжении нескольких десятилетий. [c.5] Природный гипс и ангидрит применяют в настоящее время в различных странах для производства строительных материалов (портланд-цемента, строительного гипса и др.), серной кислоты, сульфата аммония, а также в сельском хозяйстве в качестве средства химической мелиорации солонцовых почв. Фосфогипс используется пока очень слабо, несмотря на значительные маситабы производства фосфорной кислоты, двойного суперфосфата, фосфатов аммония, 17реципитата и других фосфорнокислых солей, получаемых в процессе сернокислотной переработки природных фосфатов. [c.5] Исследовательск е работы в области производства фосфорной кислоты методом се 5нохнслотного разложения при )одных фосфатов отражены в трудах НИУИФ , а также в журнальных статьях. [c.5] Первая серия исследовательских работ по использованию гипса и фосфогипса освещена в трудах НИУИФ и в журнальных статьях. [c.5] В сборник включены не все проведенные исследовательские работы. К числу работ, которые не вошли в сборник, относятся заводские опыты по термической переработке фосфогипса на известь и сернистый газ, проведенные по инициативе И. Л. Талмуда на Волховском алюминиевом заводе (в данном выпуске отражены только лабораторные исследования этого процесса и моделирование процесса в семиметровой горизонтальной вращающейся печи) работы по получению и первичной подготовке фосфогипса при сернокислотном разложении фосфатов и другие незавершенные теоретические исследования. [c.6] Основные результаты проведенных исследований и опытных работ сводятся к следующему. [c.6] Лабораторные исследования и полузаводские опыты НИУИФ и Гипроцемента показали возможность получения портланд-цемента и сернистого газа из разных видов фосфогипса. [c.6] При изучении процессов диссоциации сульфата кальция в присутствии фосфатов из фосфоангидритовой портланд-цементной шихты в смеси с коксом было установлено, что сера фосфогипса практически может быть полностью использована, при этом возможно получать сернистый газ требуемой концентрации для контактного сернокислотного производства. В настоящее время изучается возможнссть использования этого газа, содержащего следы фтора в контактных аппаратах. [c.6] При исследовании процессов образования клинкерных минералов в присутствии фосфатов было установлено вредное влияние фосфатов на образование трехкальциевого силиката одновременно выявлена возможность получения портланд-цемента (марки 400 по ГОСТ) при работе с шихтами определенного состава с ограниченным содержанием окиси кальция. [c.6] Значительный интерес представляют исследования о влиянии фтора в присутствии фосфатов на образование минералов-силикатов. Исследования показали, что содержащиеся в сырье фосфорнокислые соединения (соответствующие содержанию до 3% PjOg в клинкере) при малых добавках фтористых солей (0,5—0,759о aF по отношению к шихте) не препятствуют получению портланд-цемента с содержанием около 60% алита, прочность которого превышает прочность цемента марки 500 . [c.6] Ориентировочные экономические расчеты свидетельствуют о целесообразности регенерации и возврата серной кислоты, полученной из фосфогипса, в цикл производства концентрированных удобрений стоимость последних значительно снижается за счет одновременного получения качественного портландцемента. [c.7] Выполненные работы позволяют поставить практическую задачу освоения процесса в различных географических условиях, где недостаточны запасы серосодержащего сырья и имеются источники топлива, электроэнергии и др. [c.7] Исследованиями установлена возможность использования известняков, содержащих примеси фосфатов, в промышленности портланд-цемента. [c.7] Термографический анализ показал, что в процессе разложения смеси фосфоангидрита с коксом на сернистый газ и известь практически невозможно получить сернистый газ концентрации выше 33% объемн. из-за плавления шихты. Эта работа была поставлена в связи с необходимостью обеспечить известью некоторые районы, не имеющие достаточных природных запасов карбонатов кальция и серосодержащего сырья. Опыты термического разложения фосфоангидрита без введения в шихту восстановителя или других добавок показали, что в этих условиях процесс протекает медленно и при сравнительно высокой температуре. Для практического осуществления термической диссоциации фосфоангидрита необходимо вводить в шихту кокс или другой твердый восстановитель. [c.7] Лабораторные исследования по разложению смеси фосфоангидрита с твердыми восстановителями на сернистый газ и известь, а также опыты, проведенные во вращающейся семиметровой печи, выявили основные параметры процесса (температуру, состав газовой фазы, содержание углерода и др.) и установили возможность его осуществления в больших масштабах. [c.7] Следует указать на основные результаты заводских работ, проведенных совместно Волховским алюминиевым заводом, Ги-процементом и НИУИФ и подтвердивших данные лабораторных и полупроизводственных опытов. При обжиге шихты, состоящей из фосфоангидрита и кокса, во вращающейся печи типа цементной (длина 60 м, внешний диаметр 3 м) был получен газ, содержавший до 7% SO2, и известь, содержавшая 52% свободной СаО. Процесс протекал в слабоокислительной газовой атмосфере (содержание кислорода в сухих отходящих газах было 0,2—0,4%) температура материала в печи соответствовала 1400°. Количество углерода в шихте составляло 6% по отношению к фосфоангидриту. В этих условиях разлагалось 97% фосфоангидрита. [c.7] Строительный фосфогипс был получен в заводских условиях в аппаратуре, применяющейся для производства обычного строительного гипса в варочных котлах, в горизонтальном вращающемся барабане, работающем по принципу прямотока, на установке по обжигу гипса во взвещенном состоянии. [c.8] Установлено, что фосфогипс до обжига должен быть тщательно отмыт от водорастворимых фосфатов, которые отрицательно влияют на сроки схватывания и прочность строительного фосфогипса. Отмывка фосфогипса не представляет серьезных затруднений. [c.8] При нагреве фосфогипса до 600—750° можно получить ценный продукт—ангидритовый цемент. Он был получен в семиметровой вращающейся печи, работающей по принципу противотока. В качестве возбудителей процесса гидратации сульфата кальция были использованы нейтральная и кислая соль сульфата натрия, кислая соль сульфата калия, полугидрат сульфата кальция и др. [c.8] Цементы, обладающие значительной атмосферной устойчивостью, были получены при смешении ангидритового цемента с различными металлургическими шлаками, пуццолановыми материалами и золами, а также флюатированием. [c.8] Вернуться к основной статье