-§ Fosfogips bog‘lovchi moddasini olish texnologiyasini

|
-§ Fosfogips bog‘lovchi moddasini olish texnologiyasiniBog'liq Qurilish materiallari texnologiyasi4-§ Fosfogips bog‘lovchi moddasini olish texnologiyasini
tadqiq etish va ishlab chiqish
Eksperimental qismi M.A. Axmedov, K.E.Sarkisyan tomonidan bajarilgan.
Tadqiqot o‘tkazish uchun Olmaliq “Ammofos” ishlab chiqarish birlashmasi va
Voskresensk kimyo kombinatlaridan quyidagi kimyoviy tarkibdagi fosfogips sinov
namunalari olindi, foiz hisobida (5-jadval):
Namunalarni kimyoviy tahlil qilish natijalarini solishtirib ko‘rib, shuni qayd
etish mumkinki, Olmaliq fosfogipsi o‘z tarkibida SiO
2
, P
2
O
5
va ishqoriy
moddalarning ko‘pligi hamda SO
3
, CaSO
4
va nodir er elementlarining kamligi bilan
Voskresensk fosfogipsidan farqqiladi. Optimal (eng maqbul) shakldagi kalsiy sulfat
nimgidrat kristallarini olish uchun Voskresensk kimyo kombinati fosfogipsi
pulpasiga gidrotermal ishlov berishdan oldin sulfanol NP-3 va ayrim eruvchan
anorganik birikmalar kabi nimgidrat kristallanish boshqargichlari (NKB) -
rostlagichlar kiritiladi.
5-jadval
Oksidlar
Voskresensk fosfogipsi
Olmaliq fosfogipsi
H
2
O (400
0
C)
20,0
17,9
SiO
2
0,9
9,7
Al
2
O
3
0,8
0,2
Fe
2
O
3
0,08
0,12
CaO
31,7
29,5
MgO
0,18
Kuchsiz
74
SO
3
45,1
40,5
Na
2
O
0,1
0,24
K
2
O
0,08
0,12
P
2
O
5
umum
1,27
2,10
RZE
0,73
0,13
SaSO
4
N
2
O
96,96
87,07
100,84 100,51
Olmaliq “Ammofos” ishlab chiqarish birlashmasi fosfogipsi kimyoviy,
rentgenostrukturaviy va petrografik usullar bilan tahlilqilindi. P
2
O
5
shu jumladan
suvda eriydigan fosforoksidi ko‘pligi fosfogips vodorod ko‘rsatkichi qiymatini past
bo‘lishiga (rN=0,7) sabab bo‘ldi.
Fosfogipsga laboratoriya sharoitlarida nafaqat tabiiy holatda avtoklavdag
idrotermal ishlov berildi, balki kislota bilan turlicha darajadar N=1,5 va 4,5
gachayuvildi, chunki nordon muhitda ishlov beriladigan fosfogips uchun optimal
nordonlik ayni mana shu kattalikni tashkil etishi shart.
Fosfogipsni kristallanish boshqargichlarsiz suvli muhitda suvsizlantirish
-
nimgidratning ignasimon kristallari hosil bo‘lishiga olib keladi, bu ko‘p suv
talabqiladigan bog‘lovchi moddalar uchun maqbul emas, ba’zan esa, massa
aralashtirib bo‘lmaydigan holatga kelib qolgani sababli umuman jarayonni amalga
oshirib bo‘lmaydi.
Biroq laboratoriyada o‘tkazilgan tajribalar jarayonning o‘zidayoq davriy
ravishda ta’sir ko‘rsatiladigan avtoklavda xomashyo suvsizlantirilgan vaqtda
fosforitlifosfogipsga nimgidratkristallanish boshqargichlarini kiritishning xojatiy
o‘qligi aniqlandi, chunki ular siz ham kerakli o‘lchamdagi kalsiy sulfat
nimgidratkristallari hosil bo‘larekan. Bu – faol kremniy II oksidi va natriy
birikmalarining katta miqdorda (9,7%) bo‘lishi bilan izohlanadi, demak, fosfogipsda
- nimgidratkristallarini boshqarish uchun qulay shart-sharoitlar yarataoladigan
aralashmalar bor ekan.Laboratoriya sharoitlarida fosfat kislotasini turli darajada
75
yuvish orqali oltngan bog‘lovchi moddalarni sirash natijalari fosfor, ftor va x.k.
eruvchan birikmalar fosfogipsni yuvish zarurligini qo‘rsatadi (6-jadval).
Bu holda pulpadar N=fosfogipss:q=1, 1,5 danortiq bo‘lganida - markasi 200
bo‘lgan texnik gips, rN=4,5 bo‘lganida esa, undan ham ko‘proq M=300 texnik gips
olinishi mumkin.
Bog‘lovchi moddalarni faollashtirish va granulometrik tarkibini yaxshilash
uchun ular tajribada sinashdan oldin titratish tegirmonchasida maqbul solishtirma
yuza 3,5-4 sm
2
/gr hosil bo‘lgunicha maydalangan. Laboratoriyada va sanoat
korxonalarida o‘tkazilgan tajriba tadqiqotlari Olmaliq fosfogipsidan mustahkamligi
yuqori darajada bo‘lgan bog‘lovchi moddalar, ya’ni pishiq, mustahkam gips olish
mumkinligini ko‘rsatdi.
Sulfat kalsiy nimgidrat kristallanishini, qo‘shimcha NKB ni kiritmayturib,
fosfogips tarkibida mavjud bo‘lgan aralashmalar hisobiga amalga oshirish
mumkinligi aniqlandi. Xosil qilingan bog‘lovchi modda tarkibida nodir er elementlari
kam bo‘lgani va fosfatlarning nordon filtr bilan birga ketgani uchun uningtishlashish
muddatlari ancha qisqa bo‘ladi. Fosforitfosfogipsidan olingan bog‘lovchi modda gips
tarkibli chiqindilardan gipsli bog‘lovchi moddalar uchun qo‘yiladigan TU 21-31-75
talablariga javob beradi.
6-jadval
Tavsifi
(xususiyatlari)
Yuvilmasdan
PH=0,7
PH=1,5 gacha
yuvilganida
PH=4,5 gacha
yuvilganida
Suvga talabchanligi, %
30
31
33
Tishlashish muddatlari: soat, min
boshlanishi
tugashi
13-10
22-30
9-20
14-50
5-50
8-20
Egilishga mustahkamligi: MPa
1,5 soatdan keyin
1 sutkadan keyin
1,1
2,3
2,4
3,4
3,7
4,8
76
quritilganlari
3,7
4,8
6,9
Siqishga chidamliligi: MPa
1,5 soatdan keyin
1 sutkadan keyin
quritilganlari
2,3
4,4
9,8
3,6
7,4
21,0
6,9
12,0
32,0
Sulfat kalsiy
-nimgidratining tajriba o‘tkazish uchun mo‘ljallangan
namunalari kimyoviy va rentgenografik tadqiqotlardan, shuningdek kimyoviy tarkibi
quyidagilardan iborat foiz hisobida:
p.p.p.=6,64 Fe
2
O
3
=0,40 Na
2
O=0,03
SiO
2
=6,46 CaO=35,44 K
2
O=0,07
Al
2
O
3
=0,32 SO
4
=49,56 R
2
O
5
=1,72 =100,64
Kalsiy sulfat
-nimgidrat rentgenogrammasida nimsuvli gipsning 5,98; 3,44;
2,99; 2,79; 2,12; 1,84; 1,68 Å ga teng masofa d oraligida bo‘lgan tekisliklar o‘rtasida
juda katta qiziqchiziqlari ham kvarsning d-3,33 va 2,45 Å o‘ziga xos chiziqlari bor.
Kuyida yarim sanoat qurilmasida hosil qilingan
-nimgidratning sinov natijalari
ko‘rsatkichlari keltirilgan: suvtalabchanligi - 31%, tishlashish muddati (boshlanishi) -
10 min, (oxiri) - 15 min, egilishga chidamliligi 1,5 soat dan keyin 2,6; 1 sutkadan
keyin - 3,9; quritilganlariniki - 5,1 MPa siqilishga chidamliligi 1,5 soatdan keyin 4,7;
1 sutkadan keyin - 8,9; quritilganlari- niki - 28,0 MPa.
Shunday qilib tadqiqot va yarimsanoat sinov natijalari Olmaliq fosfogipsidan
markasi 200 va 300 bo‘lgan yuqori darajali mustahkam gips bog‘lovchi moddalarini
olish mumkinligini tasdiqladi.
Fosfogipsli havoda qotadigan bog‘lovchi modda – angidridsement ishlab
chiqarish uchun tekshirib ko‘rildi. Angidridsementning asosiy tarkibiy qismi suvsiz
kalsiy sulfat dan iborat bo‘lib, tabiiy gipstoshini CaSO
4
2H
2
O 600-750
0
C haroratda
kuydirish yo‘li bilan olinadi. Angidridsement ishlab chiqarish uchun tarkibida gips
bo‘lgan turli kimyoviy chiqindilardan foydalanish mumkin.
Biz quyidagi kimyoviy tarkibli fosfogipsdan unga ishlov bermasdan foydalandik
77
p.p p..=20,90 Fe
2
O
3
=0,53 Na
2
O=0,15 MgO=0,12
SiO
2
=9,00 CaO=27,60 K
2
O=0,17
Al
2
O
3
=0,32 SO
4
=39,70 P
2
O
5
=1,72
Kuydirish jarayonini mufel pechkasida 600-750
0
daraja haroratda har 50
0
C dan
keyin 2 va 4 soat tutib turib bajardik. Kuydirilgan mahsulotlar kimyoviy tahlil qilindi,
uning natijalari kuydirilgan mahsulotlar kimyoviy tarkibida sezilarli farqlarni
ko‘rsatmadi. Rentgenogrammalarda tekisliklar aro masofalari d=3,49; 2,83; 2,45;
2,32; 2,19; 2,08; 1,86; 1,74; 1,64 Å takrorlanadigan angidridning kuchli chiziqlari
bor. Fizik-mexanik sinovlardan o‘tkazish uchun kuydirilgan materiallar elakda №008
8-10% qoldiq qolgunigaqadar elandi.
Suv bog‘lovchi nisbati normal quyuqlashishi muvofiq ravishda shakllantirish
uchun qabul qildik. Kotish katalizatorlari sifatida ohak (1-5%), CuSO
4
(0,8%) mis
ishlab chiqarish korxonasining chiqindisi sishtof (10% gacha), domnashlagi (10%
gacha) Na
2
SO
4
(0,6%)+ CuSO
4
(0,8%) nordon, neytral va reaktiv glinozem (1,5%).
7-jadval
Namunalar mustahkamligini (MPa) temperatura (
0
C)
o‘zgarishiga qarab o‘zgarishi
Katalizator
%
600
650
700
750
egl-ga siq-ga egl-ga siq-ga egl-ga siq-ga Egl-
ga
siq-ga
0,6Na
2
SO
4
+0,8CuSO
4
0
2,3
2,5
8,6
1,5
2,9
0,9
4,8
Nordon glinozem
0,7
8
2,7
8,8
1,5
5,1
0,9
3,5
Neytral glinozem
0,7
4
2,1
2,2
1,6
5,7
1,1
4,5
Ohak -1,0
0
0
0,6
2,5
0
0
0,5
2,1
Ohak -2,0
1
3,9
2,7
11
1,8
6,7
1,3
6,1
Ohak -3,0
2,1
7,4
3,0
11,6
1,7
6,5
2,0
8,8
Ohak -4,0
2,4
7,7
2,8
11,5
1,0
2,8
2,2
8,9
Ohak -5,0
4,1
13,1
4,6
17,5
2,0
7,3
2,1
7,6
78
Fosfoangidridli bog‘lovchi asosida 1:3 bog‘lovchi:qum massasi tarkibli
qorishma bo‘yicha standart 4x4x16 sm tayoqcha namunalari etti sutkadan so‘ng
sinaladi. Tishlashish muddatlari GOST talablariga to‘la javob berishi aniqlandi.
Katalizator qo‘shimchasiz 600-700
0
C turli muddatda kuydirilganda fosfogips
hech qanday mustahkamlik bermadi. CuSO
4
katalizatori qo‘shimchasi qo‘shilgan
namunalarni qoliplardan ajratib olib bo‘lmas edi, chunki mis sulfati qolip moylari
bilan reaksiyaga kirishib ketgan edi.
Sishtof,
domna
toshqoli,
reaktiv
glinozem
qo‘shilganda namunalar
mustahkamligini yo‘qotib, sochilib ketar edi. 2 dan 5% ohak katalizatori 650
0
C
kuydirilgan fosfogipsga qo‘shilganda hosil bo‘lgan bog‘lovchi eng yaxshi fizik-
mexanik xarakteristikalarga ega bo‘ldi. Ushbu ma’lumotlar quyidagi 7-jadvalda
keltirilgan.
Shunday qilib, yuqori haroratda kuydirilgan angidridli bog‘lovchi olish uchun
o‘tkazilgan tadqiqotlar, tabiiy angidriddan olingan angidrid sementidan
mustahkamligi bo‘yicha qolishmaydigan bog‘lovchi olish imkoniyati borligini
ko‘rsatdi.
|
| |