ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Фосфогипс как гипсовое сырье техногенного происхождения из "Фосфогипсовые отходы химической промышленности в производстве стеновых изделий" Происхождение фосфоритов, в отличие от вулканического генезиса апатитов, органогенное, что обусловило их значительное отличие. В минералогический состав фосфоритов входят кальций-фтор-, карбонат- и гидроксилапатит. Апатитовые и фосфоритовые руды содержат также примеси нефелин, кварц, полевые шпаты, глауконит, каолинит, карбонаты, сульфаты, органические вещества и др.[75]. [c.9] Приведенное уравнение химической реакции дает упрощенное представление о процессе, так как не учитывает влияние примесей, содержащихся в исходном сырье. [c.9] Свойства выходящего фосфогипса зависят от химико-минера-логического состава используемого фосфатного сырья и от параметров технологического процесса производства экстракционной фосфорной кислоты ЭФК) и могут изменяться в широких пределах. В зависимости от условий разложения сырья и образующихся сульфатов кальция различают три основных режима экстракции фосфорной кислоты дигидратный, полугидратный и ангидритный. В производственных условиях применяются ди- и полугидратный режимы, ангидритный процесс не вышел из стадии опытно-промышленных испытаний. Наибольшее распространение в нашей стране получил дигидратный способ производства ЭФК. К примеру, в 1987 г. из апатитового концентрата было произведено ЭФК по дигидратному способу — 80,8 по полугид-ратному — 19,2 % [51]. [c.10] В производственных условиях при дигидратном режиме разложение сырья ведут при 65-80 °С получают жидкую фазу, содержащую от 28 до 32 % и шлам, состоящий преимущественно из дигидрата. На 1 т фосфорной кислоты в пересчете на Р2О5 образуется при переработке апатитового флотоконцентрата 4,6 и при разложении фосфоритов — 6,4 т фосфогипса [75]. [c.10] Различия в количестве содержащихся примесей в фосфогипсе и фосфополугидратах обусловлены главным образом непостоянством состава исходного сырья — апатитового или фосфоритового концентрата, а также различиями в способах производства фосфорной кислоты и применяемом технологическом оборудовании (табл. 1.1). [c.11] Химический состав фосфогипса, полученного из апатитового концентрата, показывает, что содержание дигидрата сульфата кальция в нем превышает 92 %. По содержанию дигидрата сульфата кальция его можно было бы отнести к первосортному гипсовому сырью, однако разнообразие примесей, имеющихся в фосфогипсе, заметно изменяет его свойства. [c.11] В фосфогипсе имеются примеси, характерные только для этого отхода, например неразложившийся апатит, соли кремнефтористоводородной, фосфорной и серной кислот (последние две определяют кислую среду шлама), а также соли кремниевой кислоты, железа, алюминия и редкоземельные элементы [34, 75]. [c.11] Присутствие примесей затрудняет использование фосфогипса. Растворимые примеси вызывают коррозию оборудования, приводят к образованию высолов на поверхности изделий. Несвязанная фосфорная кислота, фосфаты, а также соединения редкоземельных элементов (стронций и церий) замедляют схватывание и твердение вяжущих, полученных из фосфогипса [77, 119]. [c.11] Согласно нормативным документам, ограничивается содержание в фосфогипсе фосфорной кислоты и ее солей в пересчете на Н2О5 — 1,5 % и фтора — до 0,8 %. Значительные отклонения содержания примесей обусловлены, как правило, различными нарушениями технологического режима на предприятиях. [c.11] Фосфоритовый фосфогипс по содержанию дигидрата сульфата кальция можно отнести к гипсовому сырью второго, третьего сорта. [c.11] Он отличается высоким содержанием 8102 и Р2О5, что объясняется большим количеством кремнеземнистых пород в исходном фосфорите, которые заметно затрудняют отмывку фосфорной кислоты. Фосфоритовый фосфогипс содержит все примеси апатитового, кроме того, в нем имеются карбонаты, сернистые соединения, алюмосиликаты, оксиды железа, орг анические соединения. [c.13] Органические примеси при сравнительно низком их содержании могут существенно изменять свойства фосфогипса как промышленного сырья, замедлять схватывание и твердение вяжущих на их основе, отрицательно влиять на прочность искусственного камня. Кроме того, состав и количество примесей в фосфогипсе заметно колеблются, что отражается на его физико-химических свойствах и затрудняет его использование [75]. [c.13] Свойства фосфогипса определяются не только содержанием примесей, но и их распределением в попутном продукте. Примеси в фосфогипсе могут быть статически распределены в шламах, адсорбированы на поверхности кристаллов, а также входить в кристаллическую решетку. В частности, существенное отличие свойств фосфогипса от природного минерала связывают с образованием твердых растворов [34, 77]. [c.13] Обычно апатитовый фосфогипс после промывки водой имеет вид бело-голубой творожистой массы, содержащей 25-40 % свободной воды. Кристаллы — прозрачные, с примесями в виде непрозрачных частиц (частицы кварца, глины, зерна неразложившегося апатита), крупные, дефектные [71, 161. Плотность апатитового фосфогипса составляет 2,32-2,34 г/см , удельная поверхность по различным источникам — 2500... 4500 см2/г[12, 34]. [c.13] Влажность фосфоритового фосфогипса, снимаемого с фильтра, 30-40 %. Внешне он представляет собой комкующуюся массу серого цвета с шелковистыми блестками, имеющую специфический запах. Плотность фосфоритового фосфогипса 2,34-2,36 г/см , удельная поверхность 3100...3500 см /г [12, 34]. [c.13] Важно учитывать, что при длительном хранении отвальный фосфогипс претерпевает глубокие изменения структуры и свойств, для которых определяющим является воздействие двух факторов — продолжительность хранения и давление вышележащих слоев. [c.14] Проведенные [34] лабораторные эксперименты показали, что зерновой состав фосфогипса, хранившегося во влажных условиях, непостоянен и меняется в течение длительного времени. Фосфо-гипсу свойственна не только оствальдовская перекристаллизация, но и структурная, которая приводит к изменению зернового состава в результате ранее образовавшихся неустойчивых крупных кристаллов [126]. [c.14] В результате хранения фосфогипса во влажных условиях прочностные свойства вяжущего из него, а также способность к схватыванию могут снижаться. Предполагается, что причиной резкого снижения прочностных показателей является своеобразная структура кристаллов, образующихся при временной перекристаллизации в среде со сложным фазовым составом, сопровождаемым осаждением примесей, которые и изменяют свойства фосфогипса [34, 58]. [c.14] Вернуться к основной статье