Некоторые особенности ресурсосберегающей технологии получения минеральных швеллеров из твердых отходов сублиматного производства ОА «СХК»

23 Apr 2021, 09:35
15m
1221 (Lomonosov st. 9)

1221

Lomonosov st. 9

oral Sustainable Use of Natural Resources Sustainable Use of Natural Resources

Speaker

Mr Денис Нарыжный

Description

Некоторые особенности
ресурсосберегающей технологии получения минеральных швеллеров из твердых отходов сублиматного производства ОА «СХК»
Ю.М. Федорчук, Д.В. Нарыжный, Аниканова Л.А., Саденова М.А., Замятин Н.В.
Национальный исследовательский Томский политехнический университет.
ТГАСУ, ТУСУР, ВКГТУ им.Д. Серикбаева
naryzhnyy@tpu.ru
Введение
В настоящее время на промышленных предприятиях России при производстве минеральных и органических веществ все большую актуальность приобретает проблема образования и накопления крупнотоннажных гипсосодержащих отходов. Источником указанных отходов являются химические производства фтороводорода, производства фосфорных удобрений и фосфорной кислоты, производства борной кислоты, производства титана и др. В большинстве технологий сульфаткальциевые отходы выбрасывают в окружающую среду в виде двуводного гипса (гг. Воскресенск, Лермонтов, Череповец, Полевской, Комсомольск–на–Амуре). На производствах в атомной промышленности при получении фтороводорода в Северске получают отходы в виде безводного сульфата кальция – фторангидрита, эти отходы нейтрализуют натриевой щелочью, распульповывают и через систему канализации сбрасывают в р. Томь, а затем - в р. Обь. В химической промышленности в г. Перми твердые отходы фтороводородного производства нейтрализуют по «сухому» способу (в качестве нейтрализатора используют порошкообразный оксид кальция). Сотрудниками ТПУ и многими другими исследователями доказана экономическая эффективность использования сульфаткальциевых отходов в строительной промышленности в виде вяжущего в бесцементных ангидритовых композитах [2-7]. Но экономическая эффективность проявляется только в том случае, когда сульфаткальциевые отходы извлекают из химического производства фтороводородного производства в сухом безводном обезвреженном рН=7-9 состоянии. В этом случае после измельчения и модифицирования упрочняющей добавкой фторангидрит превращается в техногенное ангидритовое вяжущее.
Цели и задачи
Целью работы является уменьшение сброса сточных вод и утилизация твердых отходов фторо-водородного производства СХК и других региональных отходов промышленности в ресурсосберегающих экономически эффективных технологиях малоэтажной стройиндустрии и отделочных строительных материалов, в качестве инновационной продукции получение минеральных композитных швеллеров с заданными свойствами на основе ангидритового вяжущего.
В задачи входит анализ и обоснование снижения экологической нагрузки на окружающую среду в местах расположения фтороводородных производств и исследование фторангидритового сырья применительно к производству швеллеров. Разработка составов композитов для минеральных швеллеров с требуемыми эксплуатационными характеристиками. Разработка технологии производства и рекомендации по применению фторангидритовых композитных швеллеров. Опытно-промышленные испытания и оценка их технико-экономической эффективности. Были получены опытные образцы швеллеров с пределом прочности на сжатие, равном 16 МПа, а на изгиб – 10 МПа.
Благодаря полупромышленным испытаниям ресурсосберегающих технологий получения ангидритовых строительных изделий и материалов было установлено, что при использовании ангидритового вяжущего марки 100 ангидритовый конструкционный материал (швеллер) получали с коэффициентом рентабельности 50-80 %.
Рис1. Тротуарное покрытие
Рис. 2 Межкомнатные перегородки с шумо- (тепло-) изолирующем слоем.

Рис. 3. Ограда частных территорий.
На рисунках показаны оригинальные варианты возможного применения инновационных строительных минеральных изделий, полученных из твердых отходов фтороводородного производства. Технология получения ангидритовых швеллеров показывает новые направления утилизации твердых сульфаткальциевых отходов фтороводородного производства химической промышленности.

Список литературы.
1. Федорчук Ю.М. Способ получения ангидритового вяжущего. Патент РФ № 2277515 от 10.06.2006 г.
2. Ala M.Rashad. Phosphogypsum as a construction material. Journal of Cleaner Production, vol. 166, 2017, pp. 732-743.
3. Guanzhao Jiang, Aixiang Wu, Yiming Wang, Wentao Lan. Low cost and high efficiency utilization of hemihydrate phosphogypsum: Used as binder to prepare filling material. Construction and Building Materials, vol. 167, 2018, pp. 263-270.
4. Dvorkin, L., Lushnikova, N., & Sonebi, M. (2018). Application areas of phosphogypsum in production of mineral binders and composites based on them: A review of research results. Paper presented at the MATEC Web of Conferences, , 149doi:10.1051/matecconf/201714901012 Retrieved from www.scopus.com
5. Ngernchuklin, P., Yongpraderm, N., Boonruang, A., Kanchanasutha, S., Laoauyporn, P., & Busabok, C. (2018). Upgrading of waste gypsum for building materials doi:10.4028/www.scientific.net/KEM.766.211 Retrieved from www.scopus.com
6. Feisal Mohammed, Wahidul K.Biswas, HongmeiYao, MosesTadé. Sustainability assessment of symbiotic processes for the reuse of phosphogypsum. Journal of Cleaner Production, vol. 188, 2018, pp. 497-507.
7. Starostina, Y. L., Denisova, L. V., & Porozhnyuk, L. A. (2018). The processing of citrogypsum for obtaining modified gypsum binders and composite materials on their basis doi:10.4028/www.scientific.net/SSP.284.1086 Retrieved from www.scopus.com

Affiliation of speaker Аспирант ТПУ
Publication International journal «Resource-Efficient Technologies»

Primary author

Co-authors

Presentation Materials