способ получения гранулированного фосфогипса

Формула изобретения

Способ получения гранулированного фосфогипса, включающий смешивание последнего с цементной пылью и окатывание смеси, отличающийся тем, что полученные после окатывания гранулы подвергают опудриванию минеральным тонкодисперсным порошком с удельной поверхностью 300 500 м²/кг.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано для гранулирования фосфогипса, применяемого в качестве регулятора сроков схватывания цемента и вяжущих материалов взамен природного гипсового камня.

Известен способ гранулирования фосфогипса [1] Согласно этому способу фосфогипс с влажностью 25% перемешивается с раствором азотной кислоты, после чего полученную массу подают в гранулятор, затем полученные гранулы подвергают опудриванию карбонатным агентом, например, мелом.

Недостатком этого способа являются использование агрессивного вещества и присутствие в гранулированном фосфогипсе растворимых соединений фтора и фосфора, которые оказывают отрицательное влияние на качество цемента и вяжущих.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ гранулирования фосфогипса путем смешивания его со смесью шлакопортландцемента и сульфата натрия, взятых в количестве 5-10 и 0,5-2% соответственно от массы сухого фосфогипса, окатывания полученной массы в грануляторе с последующей подсушкой гранул до влажности 8-13% [2]

Недостатком этого способа являются малая прочность гранул и склонность их к слипанию, а также большие затраты энергии на обезвоживание фосфогипса и подсушку гранул.

Целью изобретения является повышение прочности гранул, водостойкости, антиагрегативности, сроков хранения и улучшение транспортабельности.

Поставленная цель достигается тем, что гранулы продукта после их прессования и окатывания опудриваются минеральным тонкодисперсным порошком, обладающим вяжущими свойствами.

Способ получения гранулированного фосфогипса заключается в следующем. В двухвальном смесителе готовится смесь сырьевых компонентов, содержащая по массе 60-70% влажного фосфогипса и 30-40% пыли электрофильтров вращающихся цементных печей. Пыль электрофильтров вращающихся цементных печей, ввиду своей высокой активности, обладает способностью связывать содержащуюся в фосфогипсе воду, вследствие чего для обеспечения необходимой пластичности в смесь при необходимости вводят дополнительное количество воды. Готовая смесь подается на грануляцию в дырчатые вальцы, где происходит образование гранул. По выходе из дырчатых вальцов гранулы немедленно подвергаются опудриванию тонкодисперсным минеральным порошком, обладающим вяжущими свойствами. В качестве опудривающего материала может быть использована пыль электрофильтров вращающихся цементных печей, сухая зола-унос ТЭЦ, известняковая или доломитовая мука, пыль-унос производства ферросилиция и др.

По фазовому составу фосфогипс состоит в основном из дигидрата сульфата кальция и полугидрата сульфата кальция, в небольших количествах присутствуют примеси водорастворимых солей фосфорной и фтористоводородной кислот, кремнезема, солей Mg, AI и щелочных металлов. Цементная пыль вращающихся цементных печей содержит клинкерные минералы, карбонат и оксид кальция, значительное количество щелочей, т.е. цементная пыль содержит комплекс веществ, необходимых и достаточных для полной нейтрализации кислотных остатков, содержащихся в фосфогипсе. Продукты нейтрализации представляют собой сложные водорастворимые комплексы и соли. Благодаря сочетанию физических и химических свойств фосфогипса, связующего и опудривающего материала в короткие сроки после завершения процесса гранулирования достигается высокая прочность гранул, нейтрализация кислотных остатков как внутри вещества гранул, так и полная их нейтрализация на поверхности гранул. Применением высокоактивных тонкодисперсных порошков для опудривания достигается высокая прочность сцепления опудривающего слоя с материалом гранул при минимальной его толщине, которая, в принципе, ограничивается 1-2 слоями микрочастиц порошка. Гранулированию подвергается фосфогипс с исходной влажностью 20-25% Активность пыли электрофильтров вращающихся печей и ее водопотребность настолько высоки, что при реализации способа требуется ведение в сырьевую смесь дополнительного количества воды, которая связывается полностью, что позволяет исключить из технологического процесса опурацию сушки.

Полученные гранулы фосфогипса имеют начальную прочность на сжатие 2,0-2,4 МПа. С течением времени происходит дальнейший рост прочности, которая на третьи сутки достигает 7,0-9,0 МПа.

Опудривание гранул фосфогипса тонкодисперсным минеральным порошком препятствует их агрегатированию, а также связывает активные точки поверхности гранул, что делает их еще более прочными.

Высокая прочность в ранние сроки твердения позволяет использовать и транспортировать гранулированный фосфогипс непосредственно после изготовления.

Результаты даны в таблицах 1 и 2.

Из таблиц следует, что, поскольку для производства цемента вредно излишнее количество как щелочей, так и кислот, оптимальный состав шихты для получения гранулированного фосфогипса должен содержать 70% и 30% вяжущего в виде цементной пыли. Наиболее эффективным материалом для опудривания гранул является пыль, обладающая наиболее высокой удельной поверхностью, в данном случае это цементная пыль и зола-унос ТЭЦ, полученные с 3 поля электрофильтров.

Таким образом, использование предложенного способа позволяет упростить технологический гранулирования фосфогипса, повысить прочность и транспортабельность гранул, а полученный продукт является полноценным заменителем природного гипсового камня. Кроме того, использование способа позволит сократить земельные площади, выделяемые под отвалы химических предприятий.

1. Авторское свидетельство СССР N 710616, кл. B 01 J 2/28.

2. Авторское свидетельство СССР N 1446109, кл. B 01 J 2/28.