Строительные материалы из отходов химической промышленности и отходов минеральных удобрений
Номенклатура продуктов химической промышленности включает десятки тысяч названий и расширяется с каждым годом. Естественно, что и круг отходов, образующихся при выпуске этой продукции чрезвычайно обширен. К числу отходов химической промышленности и производства минеральных удобрений относятся пиритовые огарки, глинистые шламы, содовые плавы, отходы нефтехимии и др.
Эти отходы, в составе которых в той или иной форме содержатся сульфаты кальция. Крупнотонажными гипсосодержащими отходами являются фосфобороифторогипститаногипсисульфогипс.
Строительные материалы из фосфогипса
Самым крупным многотонажным отходом в настоящее время яв¬ляется фосфогипс – побочный продукт, получаемый при производстве ортофосфорной кислоты и минеральных удобрений.
Фосфогипс получают в виде шлама с влажностью до 55%. Фосфо¬гипс содержит небольшое количество примесей (3-7%) и по содержа¬нию основного компонента (CaS04x2H20) относится к гипсовому сырью I-II сортов.
Значительная часть фосфогипса используется для производства гипсовых вяжущих и изделий на их основе:
высокопрочных и композиционных автоклавных гипсовых вяжущих (ос-мо дификйции);
обжиговых вяжущих ф-модификации полугидрата сульфата кальция);
Гипсовые вяжущие применяются для штукатурных и шпаклевоч¬ных составов, наливных самонивелирующих оснований под полы, для производства строительных изделий- перегородочных плит и па¬нелей, гипсокартонных плит, акустических декоративных плит, кирпичей и блоков для наружных ограждений зданий, для изготовления тампонажных цементов для низкотемпературных скважин в нефтяной и газовой промышленности.
Однако переработка гипсосодержащих продуктов на строитель¬ный гипс требует больших капитальных затрат и связана с необходи¬мостью очистки сточных вод.
Выявлена возможность применения фосфогипса (дигидрата и по- лугидрата) в качестве сырья для изготовления строительных материа¬лов, однако внедрение его сдерживалось в связи с наличием в мате¬риале повышенного количества фтора и окиси фосфора. При нейтра¬лизации фосфогипса известью и длительном, тщательном перемеши¬вании массы в смесителях принудительного действия или предварительной активации фосфогипса в специальных агрегатах можно добиться содержание фтора 0,2% и окиси фосфора 1,7%. По заключению НИИ Гигиены им. Эрисмана Ф.Ф., материалы из фосфо¬гипса, с указанным содержанием вредных примесей, могут быть использованы для полов производственных зданий при насыщенности 1,2 м /м , а также дорожных плит, временных дорог и других мате¬риалов и конструкций.
Технология изготовления изделий проста, не требует специализированного оборудования и может быть организована на любом ЖБИ.
Для изготовления изделий из дигидрата, его предварительно измельчают, затем тщательно перемешивают с добавками (нейтрали¬зующими и регулирующими сроки схватывания), после чего форму¬ют изделия.
Полугидрат в возрасте не более двух суток перемешивают с ней¬трализаторами, затем формуют изделия.
Формование может осуществляться литьем, вибрационным и вибропрессовым методами. Основное технологическое оборудова¬ние:
Физико-механические свойства фосфогипса
Фосфогипс – полидисперсный материал серо-белого цвета. Плот¬ность фосфогипса после просеивания через сито с размером отверстий 0,063-2,2-2,4 г/см3. Удельная поверхность фосфогипса – 3800 см2/г. Насыпная плотность – 1-1,4. Влажность – до 65%.
Стеновые блоки на основе дигидрата сульфата кальция
При механической активации дигидрата сульфата кальция (тонкое измельчение и введение добавок), активность его возрастает на¬столько, что можно изготовлять строительные блоки с необходимы¬ми физико-механическими свойствами.
Технология изготовления строительных блоков: фосфогипс из отвалов доставляется на крытый склад, оборудованный для просушки регистрами парового отопления и вентиляцией. Склад разделен на три секции: в одну завозится фосфогипс; в другом происходит его подсушивание до влажности 5%; из третьей секции материалы, вы-сушенные до 5%, подаются в дробильное отделение.
В дробильном отделении фосфогипс измельчается до фракции 0- 5 мм и направляется в накопитель, оборудованный навесным вибра-тором, работающим на постоянном токе и регулируемой частотой.
Для механической активации фосфогипс из накопителя пропус¬кают через дезинтегратор, где материал измельчается и превращается в порошок.
Активация со временем уменьшается, поэтому материал жела-тельно использовать для приготовления бетонной смеси в течение 30- 60 мин. Активированный материал поступает в накопитель. Актива¬цию материала в шаровой мельнице осуществляют совместно с 10% гипсового вяжущего в течение часа до удельной поверхности 3000 см2/ г.
Бетонная смесь готовится в смесителях принудительного дейст¬вия. Состав смеси: дигидрат – 90%, гипс -10%, при водогипсовом от-ношении 0, 22. Пластичность получаемой смеси 1 -3 см. Время пере-мешивания – 60 сек.
Добавки – триполифосфат натрия, пластификатор – поступают в бочках в сухом или концентрированном виде и разводятся в ванне до нужной концентрации. Затем насосом подаются в специальную ем¬кость и далее через мерный бачок в смеситель. Остальная расчетная часть воды поступает в смеситель через весовой дозатор. Приготов¬ляемая смесь подается в приемный бункер вибропрессователя.
Из бункера вибропрессователя сырьевая смесь через питатель подается к матрицам-ячейкам. После заполнения смесью ячеек и ее разглаживания, устанавливается вибропригруз, включаются вибрато¬ры и осуществляется вибропрессование в течение 10-20 сек. После отключения вибраторов осуществляется выдержка под пригрузом не менее 20 сек. Затем поднимают пригруз, матрицу с ячейками. Изго-товленные блоки остаются на поддоне. Далее поддон со свежеотфор- мованными блоками передвигается на рольганг. Снимателем- подъемником осуществляется заполнение контейнера поддонами с блоками. Заполненный контейнер поступает в сушильную камеру, где происходит высушивание блоков при температуре 55 ± 5°С по режи¬му 2+3+2. После окончания процесса высушивания блоки пакетиру¬ются и переносятся на склад хранения.
Технология изготовления дорожных плит
Технологический процесс включает следующие основные стадии:
– прием, контроль и складирование исходного сырья;
– приготовление рабочей смеси;
– подготовка форм и установка арматуры;
– укладка и уплотнение смеси;
Складирование и хранение фосфополигидрата необходимо осу-ществлять в крытых складах на площадках, оснащаемых навесами или на открытых площадках с обязательным укрытием материала брезентом или пленочным покрытием.
Учитывая, что в процессе хранения ФПГ подвергается медленной гидратации и комкованию, сопровождающимся потерей активности, срок хранения его до переработки в бетон не должен превышать 2-х суток.
Со склада по ленточному транспортеру фосфополигидрат посту-пает в установку для рыхления массы – глинорыхлитель. Из глино- рыхлителя ящечным питателем приготовленная сырьевая масса пода-ется в двухвальный лопастной смеситель. Здесь масса перемешивает¬ся в различных направлениях до сметанообразного состояния. Затем подается в бетономешалку.
Гипсовое вяжущее из фосфогипса подается в бункер для хране¬ния гипса в цехе, затем, через весовой дозатор, – в бетоно мешалку. Добавки растворяются в небольшом количестве воды и в виде рас¬твора через дозатор подаются в бетоно мешалку.
В бетоно мешалку сырьевые материалы подаются в следующей последовательности: сначала вводится отдозированная порция поли-гидрата. Через 10-15 мин. перемешивания подается пластификатор с небольшим количеством воды. Смесь перемешивается до получения однородной пластичной массы, затем подается гипсовое вяжущее. Смесь перемешивается 3-5 мин. Общее время перемешивания 20 мин. Приготовленная смесь поступает в раздаточный бункер. Из раздаточ-ного бункера смесь подается в предварительно очищенную и смазан-ную форму с установленной арматурой.
Смесь в форме уплотняется на виброплощадке в течение 30 сек. Затем форма с изделием устанавливается на термообработку, где вы-сушивается сухим воздухом при температуре 55-60°С до остаточной влажности 7-10%.
Строительные материалы из отходов производства капролактама
При производстве капролактама образуется побочный продукт, так называемые “щелочные стоки”. При разложении щелочных сто¬ков получают плав соды, обычно содержащий более 85% Na2COr
Эти отходы могут быть использованы в качестве пластификатора на заводах железобетонных изделий. Применение их позволило улучшить удобоукладываемость смеси, снизить расход цемента на 5%, повысить морозостойкость бетона.
Содощелочной плав нашел применение при производстве ще-лочных цементов, используемых в производстве щелочных бетонов.
Теплоизоляционный материал “Лигносульфонат К”
В состав материала входит модификатор – отход капралоктамо- вого производства – лигносульфонат, перлит, ортофосфорная кислота.
Перлит поступает цементовозами и пневмотранспортом подается в силос. Из силоса перлит поступает в бункер и далее через весовой дозатор подается смеситель. Химикаты поступают в заводской таре в концентрированном виде. Затем насосом подаются в специальные емкости и далее насосами-дозаторами – в аппарат для приготовления связующего. Необходимая расчетная часть воды поступает из нако-пительной емкости через весовой дозатор.
Приготовленное связующее самотеком подается в смеситель для приготовления сырьевой смеси. Перемешивание сырьевой смеси осуществляется в течение 3-5 мин до полного равномерного переме-шивания перлита со связующим.
Приготовленная сырьевая смесь скребковым транспортером подается в приемный бункер формовочной установки. Изделия формуют на движущемся цепном конвейере между поддоном и движущейся лентой.
Сушка отформованных изделий занимает превалирующее место в технологическом процессе. Материал должен поступать на сушку с высокой влажностью, т.к. интенсивная подпрессовка его вызывает повышение плотности готовых изделий и, следовательно, ухудшение их теплоизоляционных свойств. Сушка осуществляется, как правило, в тоннельных сушилах в передвижных вагонетках, либо на ленточных или роликовых одно или многоярусных конвейерных подах.
Строительные материалы из отходов производства резинотехнических изделий
К отходам производства резинотехнических изделий относятся остатки резиновых смесей, резинотканевые невулканизированные и вулканизированные текстильные и резинометаллические отходы.
Резиновые невулканизированные отходы содержат до 50% кау¬чука и могут использоваться для производства шифера, гидроизоля-ционного полотна, резиновых покрытий, плит для животноводческих помещений и др.
Резиновые вулканизированные отходы используют для получения резиновой крошки, добавляемой к первичному сырью.
Резиновые невулканизированные отходы содержат наряду с кау-чуком, шелк, хлопчатобумажную ткань. Эти отходы представляют
собой качественное сырье для производства различных изделий, в том числе резинотканевого шифера.
Разработан ряд технологий по использованию резиновой крошки в производстве строительных материалов: теплоизоляционных, гид-роизоляционных и асфальтобетонов и др.
Технология изготовления теплоизоляционного мате¬риала
Технология включает следующие операции: нагрев битума до 160-175°С, введение в разогретый битум измельченной резиновой крошки и отходов полиэтилена, затем выдержка в течение 2-3 час., после чего добавляют керамзит (подогретый до 150-160°С), перлит и известковую муку. Смесь перемешивают до получения однородной массы, которую в разогретом состоянии (90-110°С) механизирован¬ным способом (при помощи шнековой машины) наносят на трубы. Расход компонентов на изготовление теплоизоляционного материала, % масс:
Керамзит- 68-79 Битумное вяжущее- 16 -24 Резиновая крошка- 0,03 -0,25 Вспученный перлит- 3,94 -4,5 Известковая мука- 1 -3 Отходы полиэтилена- 1 -3
Теплоизоляционный материал имеет плотность 330-370 кг/м3, предел прочности при сжатии при 20°С – 1,0-1,1 МПа, водопоглоще- ние – 0,5-1,0%, коэффициент теплопроводности- 0,083-0,089 Вт/(мК).
Технология изготовления резиновых порошков из изношенных автомобильных шин
Изношенные шины и технологические отходы резины со склада подаются в зону переработки с помощью электропогрузчика, где у грузовых шин на шиноразделочных станках вырезаются бортовые кольца и снимается протекторный слой резины.
После этого образуется три технологических потока Первый поток.
Протекторная резина и другие отходы резины подаются в дро-билку 2-ой ступени ДР-500х800, где происходит их измельчение до размера кусков, проходящих через решетку с ячейками 10 мм.
Из дробилки резиновая крошка шнековым транспортером пода-ется в бункер-накопитель, а из него транспортером – в питающий бункер экструдера -измельчителя.
Полученный тонкодисперсный порошок пневмосистемой подает¬ся да вибросито, где происходит разделение порошка на 3 фракции: Запись была опубликована в Статьи. Добавить в закладки постоянная Ссылка.
Источник
Характеристика отходов производства, отходы производств удобрений
Автор работы: Пользователь скрыл имя, 23 Апреля 2014 в 11:39, курсовая работа
Краткое описание
Мировая и отечественная практика интенсивного земледелия убедительно показывает, что удобрения – это материальная основа количества и качества получаемой растениеводческой продукции, источник биогенных элементов для растений.
Прикрепленные файлы: 1 файл
Literaturny_obzor (1).docx
Литературный обзор
- Характеристика отходов производства, отходы производств удобрений
Отходы, образующиеся в результате производственной деятельности, называются техногенными. Отходы, образующиеся в сфере потребления человека, относятся к бытовым. К основным категориям указанных отходов по источникам их образования относят:
- остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образующиеся при производстве различной продукции, выполнении работ, оказании услуг и которые полностью или частично потеряли исходные потребительские качества;
- вскрышные породы и минеральные остатки, образующиеся при добыче и обогащении полезных ископаемых;
- вещества и их смеси, образующиеся в термических, химических и других процессах и не является целью данного производства (шлаки, зола, кубовые остатки, шламы и др.);
- материалы и продукты, загрязненные опасными веществами, а также неидентифицированное продукция, например, остатки неидентифицированных удобрений и ядохимикатов, что длительное (сверхнормативный) время хранились в ненадлежащих условиях в сфере сельскохозяйственного производства;
- остатки сельскохозяйственного производства, а также остатки от производства продуктов питания;
- осадки сточных вод очистных сооружений;
- отходы переработки древесины (опилки, стружка, кора и т.п.);
- твердые бытовые отходы (макулатура, стеклобой, лом черных и цветных металлов, отработанные нефтепродукты, текстильные отходы, горела земля);
- изделия, материалы, товары и предметы широкого потребления, утративших свои потребительские качества, использованные упаковочные материалы.
- Среди указанных и других отходов производства и потребления особое место принадлежит радиоактивным отходам и загрязненным радионуклидами веществам и материалам. Вследствие высокой степени опасности таких образований для окружающей среды и человека их, как правило, выделяют в отдельную группу отходов, обращение с которыми регулируется специальными нормативными актами.
- Согласно современным требованиям отходы производства и потребления классифицируются по двойному принципу, а именно: группировкой отходов по однородным производственными технологическими процессами, т.е. по отраслевой структуре их образования, или отнесением тех или иных отходов в интегрированных группировок, когда они являются сквозными (однородными) для различных видов хозяйственной деятельности, т.е. по видовой структуре их образования. В последнем случае к основным видам отходов относятся:
- вскрышные, шахтные и другие горные породы;
- отходы обогащения (сепарации) минерального сырья и топлива;
- отходы химически-металлургической переработки различных веществ;
- отходы энергетики (золошлаки), отходы атомной энергетики (отработанные топливные элементы, кап т.д.);
- отходы переработки сельскохозяйственного сырья (жом, дефекат, патока и др.);
- отходы и лом черных и цветных металлов, машины, механизмы, оборудование и их комплектующие, которые отработали свой срок эксплуатации;
- отходы личного потребления (твердые бытовые отходы, макулатура, тряпье, стекло, пластмасса, пищевые остатки и т.д.).
Таблица 1.2. Определение класса опасности отходов по интегральной оценке
Источник