способ получения гранулированного фосфогипса

Формула изобретения

Способ получения гранулированного фосфогипса, включающий смешивание исходного с вяжущим и последующее скатывание смеси, отличающийся тем, что в качестве вяжущего используют возвратный порошок фосфогипса, полученный в режиме термообработки гранулята при температуре 170-200°С, и последующего его измельчения, при этом доля рецикла материала составляет преимущественно до 0,5 общего потока.

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 [авторское свидетельство СССР №710616, кл. В01J 2/28]. 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, присутствие которого оказывает отрицательное влияние на качество цемента и вяжущих.

Известен так же 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, скатывания полученной массы в грануляторе с последующей подсушкой гранул до влажности 8-13% [авторское свидетельство СССР №1446109, кл. В01J 2/28]. Недостатком этого способа являются малая прочность гранул, склонность их к слипанию.

Наиболее близким к заявляемому, принятому за прототип, является способ получения гранулированного фосфогипса, включающий смешивание последнего с цементной пылью и скатывание смеси, отличающийся тем, что полученные после скатывания гранулы подвергают опудриванию минеральным тонкодисперсным порошком с удельной поверхностью 300-500 м²/кг [патент РФ №2087420, кл. В01J 2/28]. К недостаткам прототипа следует отнести двойные транспортные расходы, связанные с использованием цементной пыли.

Технической задачей заявляемого решения является сокращение затрат. Указанная техническая задача достигается тем, что в способе получения гранулированного фосфогипса, включающем смешивание исходного с вяжущим и скатывание смеси, отличающийся тем, что в качестве вяжущего используют возвратный порошок фосфогипса, полученный в режиме термообработки гранулята при температуре 170-200°С и последующего измельчения, при этом доля рецикла материала преимущественно составляет до 0,5 доли общего потока.

Сущность заявляемого способа состоит в том, что конечный продукт - гранулированный материал разделяется на два потока. Один из потоков выводится из цикла в качестве товарного продукта. Второй поток подвергается измельчению и смешивается с исходным фосфогипсом. Исходный фосфогипс - порошкообразный отход промышленного производства преимущественно в форме двуводного сульфата кальция. Его смешение с полуводной формой сульфата кальция в режиме грануляции с водным раствором обеспечивает необходимую прочность гранул. На основании экспериментальных данных установлено, что на измельчение и рецикл достаточно направлять не более 0,2 потока, при этом увеличение доли рецикла ведет к упрочнению гранул. Возврат более 0,5 потока не влияет на увеличение прочности гранул, но существенно ухудшает технико-экономические показатели производства. Сущность заявляемого способа подтверждается примерами.

Пример 1. Использован фосфогипс отвала Среднеуральского медеплавильного завода. Для моделирования процесса применен лабораторный тарельчатый гранулятор и сушильный шкаф типа СНОЛ с контролируемой температурой. Первая порция смеси фосфогипса исходного и стандартного гипса при соотношении 8:2 общей массой один килограмм гранулировалась в режиме скатывания с использованием воды. После грануляции 80% продукта выводились из цикла. 20% подвергались термообработке при температуре 170-200°С в течение 2 часов. Измельченный термообработанный порошок использовался в качестве вяжущего в следующем цикле со свежей порцией фосфогипса исходного. В представленном режиме проведены 5 циклов. Получено 4 кг гранулированного фосфогипса. Полученные гранулы фосфогипса имеют начальную прочность на сжатие 1-1,4 МПа

Пример 2. Использован термообработанный и измельченный фосфогипс, полученный в примере 1. Соотношение основного потока к рециркулируемому составило 6:4. Проведено пять циклов. Получено 3 кг гранулированного фосфогипса. Полученные гранулы фосфогипса имеют начальную прочность на сжатие 1,5-1,8 МПа.

Пример 3. Соотношение основного потока к рециркулируемому 5:5. Проведено 5 циклов. Получено 2,5 кг гранулированного фосфогипса. Начальная прочность на сжатие 2,1-2,2 МПа.

Пример 4. Соотношение потоков 6:4. Проведено 5 циклов. Получено 2 кг гранулированного фосфогипса. Начальная прочность на сжатие 2,2-2,3 МПа.

Таким образом при реализации заявляемого способа достигается образование гранулированного продукта без использования инородных добавок, что расширяет спектр применения материала, как аналога природного гипсового камня.