2.1. Сырье для производства гипсовых вяжущих
Основное сырье для производства гипсовых вяжущих — гипсовый камень или природный двуводный гипс (CaSO42H2O) с теоретическим химическим составом, %: 32,56 СаО; 46,51 SO2 и 20,93 Н2О. Однако обычно он содержит примеси других материалов: известняка, доломита, глинистых веществ. Гипсовый камень — мягкий минерал. Его твердость по шкале Мооса 2; плотность 2200—2400 кг/м3.
При оценке качества сырья нужно знать не только его химический состав, но и физическую структуру, вид и количество примесей, характер их распределения в массе материала. Содержание примесей по ГОСТ 4013—82 в гипсовом камне для производства гипсовых вяжущих материалов должно быть для гипса 1—4-го сорта соответственно не более 5, 10, 20 и 30 %. Важное значение имеет характер кристаллизации двуводного гипса. Мелкокристаллический гипс обезвоживается быстрее и при более низкой температуре.
Несколько реже в качестве сырья для получения гипсовых вяжущих используют ангидрит — безводный CaSO4. Во многих месторождениях он залегает вместе с гипсовым камнем. Химический состав природного ангидрита, %: 41,19 СаО и 58,81 SO3. Твердость по шкале Мооса 3—3,5; плотность 2900—3100 кг/м3.
Гипсовое сырье добывают в основном открытым способом. Гипсодобывающие предприятия в основном представляют собой крупные высокомеханизированные производства с объемом добычи до 1—2 млн. т камня в год. Один Новомосковский гипсовый комбинат, мощность которого составляет 2 млн. т гипсового камня в год, обеспечивает самым дешевым камнем Москву и центральные районы европейской части СССР. Почти на всех предприятиях камень отгружается потребителю после первичного дробления и рассева на фракции 0—300, 0—60 и 60—300 мм. Однако, к сожалению, гипсовое сырье на карьерах и рудниках практически не обогащается.
Важный резерв сырьевой базы гипсовой промышленности страны — гипсосодержащие отходы химической, пищевой и других отраслей, к которым относятся фосфогипс, борогипс, фторогипс, отходы производства лимонной кислоты и др. Ежегодный объем их выпуска составляет около 20 млн. т.
Фосфогипс получают при переработке природных фосфатов в фосфорную кислоту и фосфорные удобрения. При производстве каждой тонны фосфорной кислоты получается 4 т фосфогипса. Отфильтрованный от фосфорной кислоты фосфогипс состоит на 80—98 % из CaSO42H2O, но содержит до 25 % влаги и загрязнен примесями фосфатов (0,5—1,2% Р2О5) и фтора. Он отличается очень высокой дисперсностью — размер частиц колеблется в пределах 0—150 мкм. Возможность утилизации фосфогипса для производства гипсовых вяжущих лимитируется главным образом содержанием в нем Р2О5. При высоком содержании Р2О5 фосфогипс после тепловой обработки либо имеет низкую прочность, либо совсем не твердеет.
Борогипс — отход производства борной кислоты — представляет собой шлам влажностью 40—50%. Основная его составляющая — сульфат кальция; содержание кремнезема достигает 20—25%, В2О3 — 0,5—1,5 %.
Фторогипс — отход производства фтористоводородной кислоты из плавикового шпата. Он представляет собой плотную массу с влажностью 15—20%, состоящую в основном из сульфата кальция (80—85 %) с примесью 2—2,5 % фтористого кальция.
- Кафедра «Производство строительных изделий и конструкций»
- 1. Введение
- 1.1. Общие сведения о вяжущих веществах, их значение для народного хозяйства
- 1.2. Краткие сведения о развитии производства вяжущих веществ
- 1.3. Классификация и номенклатура минеральных вяжущих материалов
- 2. Гипсовые и ангидритовые вяжущие
- 2.1. Сырье для производства гипсовых вяжущих
- 2.2. Дегидратация двуводного гипса и модификации водного и безводного СаSо4
- 2.3. Технология производства гипсовых вяжущих
- 2.4. Твердение гипсовых вяжущих
- 2.5. Свойства гипсовых вяжущих и их применение
- 2.6. Ангидритовые вяжущие вещества
- 3. Воздушная строительная известь
- 3.1. Разновидности строительной извести, ее состав
- 3.2. Сырьевые материалы для производства строительной воздушной извести
- 3.3. Технология производства строительной извести
- 3.4. Виды твердения воздушной строительной извести
- 3.5. Свойства строительной извести и ее применение
- 4. Магнезиальные вяжущие вещества
- 4.1. Сырье для производства магнезиальных вяжущих веществ
- 4.2. Производство каустического магнезита и каустического доломита
- 4.3. Твердение магнезиальных вяжущих веществ
- 4.4. Свойства магнезиальных вяжущих веществ
- 4.5. Применение магнезиальных вяжущих веществ
- 5. Гидравлическая известь
- 6. Портландцемент
- 6.1. Общая характеристика и вещественный состав портландцемента
- 6.2. Химический и минеральный состав клинкера
- 6.3. Сырьевые материалы для производства портландцемента
- 7. Технология производства портландцемента
- 7.1. Способы производства портландцемента
- 7.2. Добыча и транспортирование сырьевых материалов
- 7.3. Складирование сырья, добавок, топлива
- 7.4. Измельчение материалов и приготовление сырьевой смеси
- 7.5. Обжиг сырьевой смеси и получение клинкера
- 7.6. Помол клинкера и добавок и получение портландцемента
- 8. Физико-химические основы схватывания и твердения портландцемента. Структура цементного теста и камня
- 8.1. Взаимодействие цемента с водой и химический состав новообразований
- 8.2. Теория твердения портландцемента
- 8.3. Формирование структуры и свойств цементного теста
- 8.3. Структура цементного камня
- 10. Стойкость портландцемента к химической коррозии
- 11. Разновидностипортландцемента
- 11.1 Быстротвердеющий и высокопрочный портландцементы
- 11.2. Портландцемент с поверхностно-активными добавками
- 11.3. Сульфатостойкий портландцемент
- 11.4. Портландцемент с умеренной экзотермией
- 11.5. Портландцемент для дорожного строительства
- 11.5. Портландцемент для производства асбестоцементных изделий
- 11.6. Белый и цветные портландцементы
- 12. Многокомпонентные цементы с природными минеральными добавками
- 12.1. Активные минеральные добавки
- 12.2. Пуццолановый портландцемент
- 12.3. Известково-пуццолановое вяжущее вещество
- 12.4. Цементы с микронаполнителями
- 12.5. Композиционные гипсовые вяжущие
- 13. Шлаковые цементы
- 13.1. Шлаки и их свойства
- 13.2. Шлакопортландцемент
- 13.3. Извсстково-шлаковое вяжущее
- 13.4. Известково-зольное вяжущее
- 13.5. Сульфатно-шлаковые вяжущие
- 14. Цементы из специальных клинкеров
- 14.1. Глиноземистый цемент
- 14.2. Расширяющиеся и напрягающие цементы
- 14.3. Сверхбыстротвердеющие цементы
- 15. Органические вяжущие вещества
- 15.1. Полимерные вяжущие
- 15.2. Битумные и дегтевые вяжущие
- 15.3. Неорганические вяжущие с добавками полимерных веществ