Введение к работе
Актуальность теш. Одним из крупнотоннажных отходов химической щюиышленпости является фосфогипс - отход производства экстракционной фосфорной кислоты. В Узбекистане накоплено уже 50 млн. тонн фосфогипса п ежегодно дополнительно образуется 2-3 млн. тонн. Накопление фосфогипса приводит к загрязнению округазсщей среда, кроме того, для его транспортировки и хранения в отвалах требуются большие трудовые н материальные ресурсы.
Фосфогипс из фосфоритов Каратау содержит до 20 % примесей кремнезема и глинозема. По известный технологиям получения серной кислота и портландцемента пли извести утилизировать его трудно, так как в последнем доля активного Сад снинается из—за образовавшихся силикатов и алюминатов кальция, а для получения портландцемента необходимо дополнительно вводить известковый компонент. Кроме того содержание /^0Г в цюсфогипсе приводит к сшохешго активности портландцемента. Поэтому представляет интерес разработка технологии, позЕодшцеЗ персрабатызать значителы&е количества фосфогипса, исключив вредное воздействие ?г Or на активность получаемых цементов, в этой связи разработка безотходной техЕогогаи производства фосфорной кислоты с утилизацией сбразуЕцэгося фосфогипса та серную кислоту п беяптовый цемент является актуальной народного-зяйственпой задачей, если учесть, что создание беяатовых цементов позволит расиирпть ассортимент вянущих, кзтеряалоа, получение серной кислота из фосфогипса - отказаться от привозной природной серы, что решит вопросы экологии п охрана опругзггіей среды района Алмалыка.
Ноль и задачи работы. Цель исследования состой? в определении максимально возможных соотношения CqO' $10г.- в белнтовнх клинхз— pax, полученных при переработка фосфогипса с однозроиенннм получением диоксида серы, опроделэнзе влияния ?2 0? на процесе разложения Фосфогипса и состав силпкофбефатов наяьцшц в изучении ме— тег—rr. ::~7.—^тиггексто tjniiLjo^ainTH оксперпмепта течений оптимизации процосса получения беяитового клинкера и диоксида серы; в подборе составов белитовых цементов и вкттяТЕщігі твердения их ра;:лкчяї:;іп активаторами; кз/ченаа йроцессоз гидратации и тверде— .тттг f'f.-rrrcr.irr ігт.-ііітс"?..
Сідачами диссертации являются :
- исследование кинетики зосстановяенпя фосфогипса в шихтах
„ k ~
с различным соотношением luO'.SlD^ t определение возможного соотношения СйО:кіРг в получаеіінх белитовых клинкерах;
изучение составов силикофосфатов кальция белитовых.клинкеров;
подбор составов белитовых цементов по результатам физике— ыеханических испытании е изучение условий активизации твердения их в раїпше сроки;
методами физике—химического анализа изучение процессов гидратация и твердении белитовых цементов.
Научная новизна. Б результате проведенных экспериментов определены условия максимального извлечения диоксида серы из сульфата кальция фосфогкпса с одновременным получением белитового клинкера, установлена зависимость степени разложения сульфата кальция от соотношения компонентов CdWu'-iiDz ішхтн -и условий обЕЕга: с увеличением соотношения CQSDv '-S/^ot 2:1 до 2,4:1 степень разложения сулкТвта кальция снижается от 94 % до 84 %% поэтому для полного разложения C-DSDtf необходимо повышать температуру обглга от 1523 Г до 1623 К. Изучено влияние РіО? на процесс восстановления фосфо-гипса и силикатообразование белитовых клинкеров. С ростом содержания (*2 Ос в шихте увеличивается степень раздояения сульфата кальция, силикатообразование пе замедляется. Установлено, что в при-
' сутствки Р'і 0? образуется спликофосфат кальция - нагелыа-пдтпт;
рекомендовано из шихт, содержащих 1,5 % и более .$>#- получать бе-
лптсзые клинкера с Ш не более 0,75« '
Определены условия оптимизации процесса переработки фосфогсп-
. са с применением методов «атематического планирования эксперимент та. Изучены процессы гидратация и твердения белитових цементов на основе белитового и портландсеыентнсго клинкеров. Определены условия солевой, щелочной и механической активизации твердения бэлнтс— ksx цементов в ранние сроки твердения. Введение I ПОЛОЧНОГО ОТХОДЕ калролактзиа или хлорида кальция способствует 80-100 % приросту прочности. .Методами физике—химического анализа определен механизм гидратации белитовых цементов» Установлено, что в результате гидратации белитового цемента образуется тобсрморит с параметром элементарной ячейки 1Т,оА.
ІТрпктзческяя ценность. Разработана технология, позволяшая максимально навлекать диоксид серн из сульфата кальция фосфогппса г. получать одновременно белптовые клинкера, состсяте в осполном из .= '^5 . разработана рекомендации по глпятга :j.ir vs. процесс восстаясвленЕя и склпіслгсооразсзакпя, устаноздзк состав скжкзУ'сс--
фатсз кальция. Подобраны составы и определена физико-механические
показатели беяитовых цементов. Осуществлен выпуск полупро.\<нпленпой
партия бсдитовых клинкеров и диоксида серы па опытной установке
Воскресенского филиала НИУИЗ. Еелитовые цементы испытаны в соо
тветствия с ГОСТ 310.4-61 в тщ щ "Восярееенскцемент". Разработа
ны исходные дапше на ТЭО проектяровапия опытяо-проЗшпленного цеха
по переработке 500 тис. тонн фосфогипса в год па серную кислоту
(150 тыс. т. в год) и бвлитовьШ цемент (200 тыс. т. в год) с при-
вязкоЯ к Ашадыхскому ГО "Аммофос". ' .
Апробация работы. Основные положения диссер*тацин долонсны а обсуждены га итоговых научно-технических конференциях Ташкентского химико-технологического института (І6Є8-І993 гг.): Всесоюзній симпозиум Риотехнопогячсские и химические методы охраны окрухапцей среда (Самарканд, 1988 г.); Г7 Научно-техническая копТ>ерепцкя молодых ученых я специалистов (Белгород, 1988 г.); Внедрение безотходных технология производства строительных материалов, расширение сырьевой базы для решения проблемы увеличения товаров народного потребления'(Тастент, 1989); Ішли н технология вяжущих материалов (сборник научных трудов, Ташкент, 1990 г.); Тезисы докладов "Всесоюзная конференция, Применение отходов производств - основной резерв строительства" (Севастополь. 199 г.);'Всесоюзная конференция* %мплекспое" освоение технологических месторождения* (Челябинск, 1990 г.); Всесоюзная конференция "Опыт работы научно-технической общественности Всесоюзного хиглтческого общества 'им. Менделеева по создании экологически чистого региона". (Тула, 1990 г.) Республиканская научно-практическая кояроренгия студентов, молодых ученых я аспирантов "Достижения вауки молодых производству". (Тап-хент, 1991); ТУ реесопзная конференция по химической технология" ««органических веществ (Казань, І99Х г.); Всесоюзный'смтаар совэ-еаппе г комерческая ярмарка (Алмалык, -1991 г.); "Электр эиергаяси с-лаб чикаг^- ілупумс-лари па иа^пиосозлик сансатяда хзмда халк. ху-гадягишнг бсіїка сохлларида онерготлхнолсгия" масалаларя буйнча республик ялмпй-Тй.тникавкй тстума (Тосконт, 1992); Всесоюзный со-улчар-сопгглпле по проблеме реп ни талия "Государств гятгоЯ nporpavwu' с храпы о.-ружілгеЗ с; еды з рацисналь::ого использования природных ""-с:г;сг..' се."? ----і іг-чт-Г^.'її ггды и на период до 2005 года" в части ;*:.:::::. -~ и re*-.\-,r'or'7i /:\тгтно добываемого сирія д;:тре::с:<хго :.лс::-::г-_ггл.-ь:іо:^ честог<-»;т»":"-. т^орогигса, зпдс^лакпп я других о~:і .:.. -.ire":;. :ог~-.-чп '"-: .:'":г, -_ух: г.); Кау\:-:с-гс:с:нч?>скл хсл!'^-:»---с:.:-.- -.'."c-v'-'i, -г"-"-~":-1"'.'Л";;, пс:—~;:лч:!з, '^уч-г;х паотпп;соз
ж студентов Ташкентского химико-технологического института (Теп-кент, 1992 г.); Научно-теоретическая и техническая конференция, профессоров, преподавателей, аонирантов, научных работников и -студентов Ташкентского хтдасо-технологического института (Ташкент, 1992 г.)j ш олимлар ва ыутахассиоларнинг анхуыанн (Ташкент, IS93 г.).
Публикация. На тему диссертации опубликовано 16 научных' статей. Объём работы : диссертация изложена на 137 страницах иапшнопионого текста, включает 21 рисунок, 28 таблиц, 5 приложений, список литературы ва.54 наименовании.
