МАТЕРИАЛЫ С ПРИМЕНЕНИЕМ ОТХОДОВ

ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ

ПРОИЗВОДСТВ

4.1. Общая характеристика отходов

Большинство химических производств характеризуются выходом значительного количества побочных продуктов. Утилизация их, с одной стороны, способствует существенному повышению эффективности работы химических предприятий и направлена на охрану окружающей среды, а с другой — является одним из путей химизации производства строительных материалов, снижения затрат, интенсификации технологических процессов, расширения ассортимента и повышения качества строительных изделий.

Отходы химико-технологических производств можно классифицировать по следующим отличительным чертам: содержанию характерного химического компонента и технологическому назначению в производстве строительных материалов.

По содержанию характерного химического компонента различают такие побочные химические продукты: фосфор- и фторсодержащие шлаки, гипсо- и известьсодержащие продукты, железистые, кремнеземистые и другие материалы.

По технологическому назначению в производстве строительных материалов химические продукты делят на такие группы:

1.    Сырьевые материалы (для получения цемента, гипса, извести и др.).

2.    Интенсификаторы технологических процессов (плавни, понизители твердости, разжижители, гранулообразователи и др.).

3.    Добавки-модификаторы свойств материалов (как легирующие присадки, пластификаторы, ускорители твердения и т. д.).

Классификация по технологическому назначению весьма условна, так как один и тот же химический продукт, являющийся отходом производства, в зависимости от конкретной области его применения можно отнести к разным группам. Например, фосфогипс для производства гипсовых вяжущих или серной кислоты относится к первой группе химических отходов, а вводимый при обжиге цементного клинкера — ко второй, при измельчении цемента для регулирования сроков схватывания — к третьей.

Для производства строительных материалов наиболее ценным сырьем из отходов химической промышленности являются шлаки элек тротермического производства фосфора, гипсосодержащие, известковые и железистые отходы, полимерные продукты и др.

Фосфорные шлаки — побочный продукт производства фосфора термическим способом в электропечах. При температуре 1300—1500 °С фосфат кальция взаимодействует с углеродом кокса и кремнеземом, в результате чего образуются фосфор и шлаковый расплав. Шлак сливается из печей в огненно-жидком состоянии и гранулируется мокрым способом. На 1 т фосфора приходится 10—12 т шлака. На крупных химических предприятиях получают до 2 млн т шлака в год.

Химический состав фосфорных шлаков близок к составу доменных. Суммарное содержание в них оксида кальция и кремнезема достигает 95% при их соотношении 0,9—1,1.

Особенностями фосфорных шлаков являются содержание в них Р205 и CaF2 (до 3% каждого) и пониженное количество А12Оэ (обычно не более 4%). Различия в содержании Р205 и CaF2 и коэффициентах основности, определяющих физико-химические свойства шлаковых расплавов и особенности грануляции, существенно влияют на фазовый состав, структуру и свойства шлаков. Гранулированный шлак электрофосфорного производства светло-серого цвета с синеватым оттенком, имеет стекловатую структуру; плотность примерно 2,8 г/см3, насыпную плотность в сухом состоянии около 1220 кг/м3. Петрографическими исследованиями установлено, что 90—95% шлака составляет стекло с включениями кристаллов псевдоволластонита и других минералов. Гранулометрический состав гранулированных фосфорных шлаков соответствует зерновому составу обычных мелко- или среднезернистых строительных песков.


⇐ вернуться к прочитанному | | перейти на следующую страницу ⇒