Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Фосфогипс и его использование

..pdf
Скачиваний:
20
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
11.42 Mб
Скачать

На основе технологии прессования гипсовых материалов разработан ряд способов получения гипсовых и фосфогипсовых материалов способом прессования [347]. Технология высоко­ прочных изделий из оводненных смесей на основе фосфогипса помимо стадии прессования включает ряд дополнительных опе­ раций по подготовке сырьевых смесей. При этом необходимо соблюдение определенной последовательности введения отдель­ ных добавок в фосфогипсовую смесь, их дозирование и сме­ шение.

В случае неполной дегидратации фосфогипса предусматриваются его предварительная термоактивация в сушильных аппаратах, гомогенизация влажного фосфогипса при его смешении с гидравлической добавкой до полу­ чения смесей пластичной или жесткой консистенции. Наиболее перспективным является процесс получения окускованного фосфогипса (фосфогипсового щеб­ ня) методом непрерывного прессования [348].

Окускование фосфогипса можно проводить спеканием под давлением его смеси с нейтрализующей добавкой, при этом не требуются подвод тепла извне, дополнительный обжиг и применение связующих.

Технология окускования фосфогипса включает следующие стадии:

нейтрализацию фосфогипса известью в лопастном смесителе;

обезвоживание фосфогипсовой смеси в центрифуге, либо путем низкотем­ пературной сушки;

прессование фосфогипсовой смеси влажностью до 5% на валковом прессе.

При

давлении прессования 400—550 МПа и скорости проката 0,25—

0,33 м/с

толщина ленты окускованного фосфогипса составляет 8— 10 мм, раз­

мер частиц 3—50 мм.

Опытная партия окускованного фосфогипса была испытана в условиях цементного производства в качестве регулятора сро­ ков схватывания цемента. Результаты испытаний подтвердили, что цементы с окускованным фосфогипсом полностью соответ­ ствуют требованиям стандарта, причем их активность на 10— 15% выше, чем у цементов с 5%-й добавкой природного гипса.

Глава 5

ДРУГИЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ФОСФОГИПСА

5.1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФОСФОГИПСА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА УДОБРЕНИИ И СОЛЕИ

Производство сульфата аммония. Одним из направлений исполь­ зования фосфогипса в народном хозяйстве является его кон­ версия в сульфат аммония и карбонат кальция [352].

Идея использовать связанную в гипсе и фосфогипсе серную кислоту для получения сульфата аммония зародилась давно [353], практически сразу после решения Проблемы получения синтетического аммиака. Первая установка по производству сульфата аммония конверсией природного ангидрита была созда­ на в Германии во время первой мировой войны на заводе «Leund Werke» (г. Мерзебург). В конце 30-х годов появились первые работы в области техно­ логии сульфата аммония из фосфогипса, учитывающие влияние содержащихся в нем примесей.

Конверсия фосфогипса основана на реакции:

CaS0 4-2 H20 + (N H 4) 2C03 — *-

CaC0 3+ (N H 4)2S0 4H-2 H20 — 10,9 кДж/моль.

Вследствие намного меньшей растворимости карбоната кальция в сравнении с растворимостью сульфата кальция (при­ мерно в 140 раз), реакция в водной среде при / = 20—60°С и pH = 7—9 завершается практически полностью.

В зависимости от способов введения карбоната аммония процесс конверсии может быть жидкостным, газовым или газо­ жидкостным ,[352]. Способ жидкостной конверсии предполага­ ет предварительную стадию приготовления раствора карбоната аммония в отдельном аппарате по реакции:

2ЫНз+С02+Н 20 — >• (NH4)2C0 3 + 16,8 к Д ж / м о л ь .

В процессе газовой конверсии эту реакцию проводят в вод­ ной суспензии фосфогипса при одновременном введении в нее аммиака и диоксида углерода. Газожидкостной способ превра­ щения CaS04-2H20 в СаС03 и (NH4)2S04 основан на использо­ вании как раствора карбоната аммония, так и газообразных компонентов.

Наибольшее распространение в мировой практике нашел способ жидкостной конверсии [352, 356], включающий в себя следующие технологические стадии: 1) приготовление раствора карбоната аммония; 2) конверсия сульфата кальция раствором

карбоната

аммония

и кристаллизация СаС03;

3) фильтрация

и промывка осадка СаСОз; 4) улавливание

и

обезвреживание

отходящих

газов; 5)

переработка раствора

сульфата аммония

в кристаллический (гранулированный) продукт; 6) сушка кар­ боната кальция.

Способ жидкостной конверсии гипса и фосфогипса используется в ряде стран: Индии, Японии, Пакистане, Турции, Италии и США. Классический ва­ риант реализации этого процесса имеет существенный недостаток: на стадии приготовления раствора карбоната аммония необходимо отводить тепло, в то время как на стадии конверсии карбонатную пульпу необходимо подогревать, так как реакция конверсии является слабоэндотермической.

Для газовой конверсии не требуется предварительного приготовления рас­ твора карбоната аммония,' однако при его реализации возникает проблема от­ вода избыточного тепла реакции на стадии конверсии (охлаждение пульпы). Это также осложняет процесс, так как при охлаждении карбонатной пульпы наблюдается инкрустация теплообменных поверхностей. Кроме того, газовый способ конверсии уступает жидкостному и по технико-экономическим показа­ телям: снижается выход сульфата аммония, ухудшается качество товарного карбоната кальция, снижается производительность стадии фильтрации карбо­ ната кальция.

Устранить недостатки обоих способов конверсии удалось

[352]в результате их рационального совмещения. С этой целью

вреактор конверсии фосфогипса помимо готового раствора (NH4)2C03 подают газообразные реагенты (NH3 и С02) в ко­

личестве 10—15% от стехиометрической нормы на СаО фосфо­ гипса. При этом тепло, выделяющееся при взаимодействии га­ зообразных реагентов, компенсирует потребность в энергии про-

 

 

Способ

Способ фир­

Показатель

мы «Hamph-

Н И У И Ф

ry and

 

 

 

G la s g o w *

Норма раствора (ЫНОгСОз, % (от стехиомет­

105

ЮЗ

рии)

 

52—54

48

Концентрация раствора

(NH4) 2C0 3, %

Температура раствора

(ЫН^гСОз, °С

50

50

Содержание Р2Об (вод.) в фосфогипсе (в пере­

1,5

 

счете на сухое вещество), %, не более

4

4

Время пребывания пульпы в реакторах, ч

Температура процесса конверсии, °С

55

60

Необходимость подогрева пульпы

Нет

Есть

Степень конверсии фосфогипса, %

96

96

Степень отмывки СаСОз, %

98

Выход по S 0 3, %

 

94

Концентрация раствора сульфата аммония, %

38

35

Съем по сухому осадку СаС03, кг/(м2-ч)

400

400

Расход воды на промывку карбонатного шлама,

0,4

т/т

 

25

30

Влажность осадка СаС03 после фильтра, %

Как видно из табл. 5,1, показатели способа НИУИФ не­ сколько лучше. Присутствие в фосфогипсе неотмытой фосфор­ ной кислоты — Р2О5 (вод.)— отрицательно сказывается на кри­ сталлизации карбоната кальция: образуются мелкие кристаллы, отсутствуют хорошо фильтрующие друзы и агрегаты, осадок про­ являет тиксотропные свойства, производительность фильтрова­ ния резко снижается, отмывка карбоната кальция ухудшается.

Для предотвращения вредного влияния Р2О5 (вод.) фосфогипс перед конверсией подвергают доотмывке: его репульпируют, затем промывают на вакуум-фильтре и транспортируют гидравлическим способом на конверсию.

О степени влияния Р2О5 в исходном фосфогипсе на фильт­ рующие свойства осадка СаСОз можно судить по зависимости, приведенной на рис. 5-2 [352].

Как видно из рис. 5-2, при изменении содержания Р2О5 (вод.) в фосфо­ гипсе от нуля примерно до 2,0% съем осадка СаСОз снижается с 800 до 250 кг/(м2*ч). При этом допустимым значением Р2О5 (вод.) можно считать 1,5%. Фактическое его содержание в фосфогипсе при переработке апатитового концентрата в дигидратном процессе получения ЭФК в целом ниже допусти­ мого для процесса конверсии, однако в периоды пуска установок ЭФК после их остановок на ремонт наблюдается недоотмывка фосфогипса, и в это время содержание Р2О5 (вод.) превышает 1,5%. Дополнительная промывка фосфогипса водой примерно в 5 раз снижает его содержание в осадке и повышает степень использования фосфата в производстве ЭФК. Аналогичные требования к качеству фосфогипса по содержанию РгОб (вод.) предъявляет Японская фир­ ма «Hitach Zossen» (процесс «ICI-Chemico»).

Влияние остальных примесей, содержащихся в фосфогипсе (А120 3 Fe20 3 F, MgO и др.), на кристаллизацию СаСОз про­ является лишь при концентрациях, значительно превышающих их вероятное содержание в фосфогипсе.

Рис. 5-2.

 

 

 

 

 

Зависимость

удельного

съема

осадка

СаС03 ((/уд)

от

содержания

Р20 5 (вод.)

в фосфогипсе

[Ср2о £<ВОД)]

при

/= 50°С ,

т= 120 мин

 

 

 

 

 

В отличие от сульфата аммо­

ния, получаемого при

конверсии

фосфогипса,

карбонат

кальция

не является

чистым

продуктом:

он содержит

основные примеси,

перешедшие

из

фосфогипса,

в том числе и редкоземельные элементы (РЗЭ). Технология кон­

версии фосфогипса получила развитие в работах [66—68, 357], конечной целью которых была комплексная переработка фосфо­ гипса с получением кроме сульфата аммония чистого карбона* та кальция и концентрата РЗЭ.

Получение чистого мела из фосфогипса актуально для его широкого применения в производствах пластмасс, бумаги, ла­

ков

и

красок

[355].

 

Схема

Фосфогипс

СОг, NH3

комплексной

переработки фос­

 

 

фогипса с получением сульфа­

 

 

та аммония,

чистого

карбона­

 

 

та

кальция

и

концентрата

 

 

РЗЭ

приведена

на

рис. 5-3.

 

 

Краткое описание процесса да­

 

 

но в разд. 1.4.3.

смеси

фос­

 

 

Производство

 

 

фогипса

с карбамидом

[358,

 

 

390]. Азотные удобрения

отли­

 

 

чаются

высокой

растворимо­

 

 

стью, поэтому при их исполь­

 

 

зовании

теряется 30—50 %

 

 

азота, что кроме его потерь

 

 

приводит к загрязнению

водо­

 

 

емов. Для увеличения эффек­

 

 

тивности азотных удобрений и

 

 

уменьшения их вредного влия­

 

 

ния

на

окружающую

среду

 

 

целесообразно

использовать

 

 

формы

с пониженной

раство­

 

 

римостью.

 

 

 

 

 

 

Рис.

5-3.

 

 

 

 

 

 

 

Блок-схема комплексной переработки

 

 

фосфогипса в сульфат аммония и кар­

 

 

бонат кальция с извлечением РЗЭ

 

 

В Белорусском технологическом институте им. С. М. Киро­ ва разработана технология NS-удобрения на базе карбамида (.кристаллического или гранулированного) и фосфогипса.

При смешении компонентов и нагревании смеси происходит следующая реакция:

C aS04*2H20 + 4 C 0 (N H 2) 2 — ** C aS04-4C 0(N H 2) 2+ 2 H 20 .

После смешения в молярном соотношении 1,0: (1,0—4,0) массу подсуши­ вали при 70—80 °С и гранулировали при этой же температуре во вращающем­ ся барабане либо смешивали с ретуром в соотношении 1,0: (0,70—0,85), а за­

тем гранулировали.

Полученные

N S-удобрения содержат 14,3—29,8% N (общ.): 14,1—28,3%

СаО; 8,2— 15,3%

S. Они обладают хорошими физико-химическими и физико­

механическими свойствами: малогигроскопичны (гигроскопическая точка >67% ), предел прочности гранул на сжатие 2,5—4,5 МПа, не слеживаются, не пылят, сыпучи, хорошо и равномерно рассеиваются при внесении. Скорость вымывания азота в почву в 2,7—4,0 раза ниже, чем исходного карбамида.

Помимо лабораторных работ были проведены опытно-промышленные ис­ пытания с наработкой образцов для агрохимических испытаний.

Вегетационные опыты, проведенные на Раменской агрохимической опыт­ ной станции НИУИФ на разных культурах, показали, что эффективность этих удобрений не ниже эффективности исходного карбамида на почвах, обеспечен­

ных серой, а на почвах с недостатком серы

они дают прибавки урожая

на

49-94% .

 

 

Расширенные агрохимические испытания

N S-удобрений, проведенные

Бе­

лорусским научно-исследовательским институтом почвоведения и агрохимии, показали их высокую эффективность для ранневесенней подкормки озимой ржи — прибавка составила 6,4 ц/га (урожай по фону NPK — 34 ц/га). Приме­ нение этого удобрения под картофель было равноценно использованию карб­ амида, однако содержание нитратов в клубнях снижалось на 14,5 мг N 0 3" на 1 кг «сырого веса» (на фоне NPK — 61,6 мг/кг).

Таким образом, NS-удобрение по сравнению с известными имеет следующие преимущества: обеспечивается потребность растений в азоте и сере одновременно, резко снижаются потери азота при поверхностном внесении удобрений по сравнению с карбамидом, повышается коэффициент использования азота, снижается степень загрязнения водоемов, повышается урожай-

Вода

Рис. 5-4.

Технологическая схема производства сульфата натрия из фосфогипса:

1, 2 — баки;

3 — винтовой

смеситель; 4 — реактор;

5 — отстойник; 6 — буферный бак

для

суспензии; 7

— сборник основного раствора; 8 — сборники фильтратов;

9 — фильтр-пресс;

10 — ленточный фильтр;

// — промывная башня;

/2 — буферные

баки;

13 — насос;

14

распылительная сушилка;

/5 —топка; 16 — циклон;

17 — бункер;

18 — упаковочное устрой­

ство

ность некоторых культур и снижается содержание в них нит­ ратов.

Производство сульфата натрия. В СРР на заводе в Валя — Кэлугэряскэ производят 30 тыс. т/год сульфата натрия при взаимодействии фосфогипса с содой по реакции:

CaS04+Na2C03=!Na2S04+CaC03.

Принципиальная схема

производства сульфата

натрия показана на

рис. 5-4. На 1 т сульфата

натрия расходуется 1,3 т

сухого фосфогипса.

5.2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФОСФОГИПСА В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

В Московском автомобильно-дорожном институте (МАДИ) проведено ла­ бораторное исследование возможности использования фосфополугидрата в до­ рожном строительстве [359]. Установлено, что бетоны на основе фосфополу­ гидрата отвечают всем требованиям, предъявляемым к материалам для осно­ ваний автомобильных дорог. На основе полученных результатов совместно с

.Мосавтодором проведено строительство опытных участков автомобильной до­ роги IV технической категории в Московской области. Предварительно были определены рациональные технологические схемы строительства оснований автодорог из фосфополугидрата, разработаны конструкции дорожных одежд со слоями основания из фосфополугидрата и рекомендации по строитель­ ству [388].

НИУИФом совместно с Уваровским химзаводом разработана конструкция автомобильной дороги для перевозки тяжелыми автомашинами («БелАЗы») фосфогипса в отвал. На Уваровском химзаводе были испытаны [360] различ­ ные варианты дорог. Оптимальными признаны конструкции, содержащие 42,5— 82,5% фосфогипса. В основание дорог предложено укладывать фосфогнпс; для покрытия использована смесь шлак+добавки. Ресурс работы 27-тонных авто­ мобилей «БелАЗ» для транспортирования в отвал фосфогипса по 5-километро­ вой «Лосфогипсовой» дороге, сооруженной на указанном заводе, увеличивается на 25%. Экономический эффект от ее использования составил более 1 млн. руб.

Исследованиями СоюздорНИИ [361, 389] показано, что только фосфополугидрат может быть рекомендован для сооружения основании дорожных одежд (фосфогипс лишь в качестве добавки к щебеночным н гравийным ма­ териалам). Результаты испытаний показали возможность использования его только в тех районах, где не предъявляются повышенные требования по моро­ зостойкости.

В 1981— 1985 гг. Сумским облдорстроем с использованием фосфополугид­ рата был построен ряд участков автодорог длиной 1,0—5,9 км (ширина проезжей части 6,6 м). Фосфополугидрат использовали при сооружении осно­ ваний и покрытий. Состояние дорог удовлетворительное. Намечено строитель­ ство еще ряда дорог. ГосдорНИИ в 1985 г. разработал «Рекомендации по при­ менению фосфогипса в строительстве дорожных одежд».

Для изготовления элементов обустройства автомобильных дорог начато использование полимербетона, приготовленного на основе фосфогипса и мочевиноформальдегидной смолы [362]. Этот материал (фосфогипса — 100 масс, ч^, мочевиноформальдегидной смолы — 55 масс, ч., отверднтеля — 0.1 масс, ч^, во­

ды — 20 масс, ч.)

имеет насыпную плотность 1200— 1300 кг/м3, плотность—

2100—2200 кг/м3,

предел прочности при сжатии 20

МПа, прп изгибе —

5,5 МПа, водопоглощение 18—20%, пористость 30—32%.

 

За рубежом наибольшее число исследований по использованию фосфо­ гипса в дорожном строительстве было проведено во Франции и в США [19,

280, 364,

379]. Центральной лабораторией ведомства автомобильных мостов

и дорог

Франции [37] исследования проводились в трех направлениях: по ис­

пользованию фосфогипса в насыпях, в слоях основании дорог, обработанных гидравлическими и пуццолановыми вяжущими (гранулированные шлаки и ле­

тучая зола), по использованию гранулированного доменного шлака, активи­ рованного «Гипсонатом» [19, 377, 394].

Активатор гидравлического твердения доменных шлаков — «Гипсонат», разработанный французской фирмой «Seten Geotecnik», все шире используют для устройства оснований дорог и укрепления грунтов. Применяют искусст­ венные смеси нескольких песков, обеспечивающие наиболее плотную упаковку структуры; к ним добавляют около 12% шлакового вяжущего. Расход «Гипсоната»— 10 кг на 1 т смеси. Через 7 сут. утрамбованное основание приобретает предел прочности при сжатии около 0,5 МПа, через 180 сут. — 5 МПа.

Согласно проспекту фирмы «Lambert Industrie» [377], производящей «Гипсонат» на заводе в Руане (20 тыс. т/год), он представляет собой фосфогипс (C aS04 —95%, Р 2О5 <1% , F <1% , частиц размером 0,05 мкм «50% ) с добав­

кой 7% NaOH. Плотности

неутрясенного продукта — 0,7, утрясенного

0,9 г/см3, pH (25%-я суспензия)

«12,8.

При обработке доменного шлака образуется эттрингит по следующей схе­ ме [19] (С — CaO, S — S i0 2, А — А120 3) :

C5S3A +C aS04+ N a 0 H + H 20 —

доменный

шлак

— >- C SH +C a3A -3C aS04-31H20 + N a 2S 0 4. эттрингит

Согласно проспекту [377], с использованием «Гипсоната» сооружено боль­ шое число дорог и площадок.

ВСША фосфогипс пытаются использовать в качестве заменителя извест­ няка в дорожных основаниях. В частности, прошли испытания для этой цели «стабилизированного» фосфогипса — смеси его с летучей золой (30%) или портландцементом (10%) [364].

ВСоюздорНИИ [363] проведены исследования по использованию кара-

тауского фосфогипса (Алмалыкского химзавода) для сооружения оснований под капитальные типы покрытий автомобильных дорог в качестве минераль­ ного наполнителя.

В МАДИ разработаны составы фосфогипсополимерного вяжущего для ре­ монта цементобетонных дорожных и аэродромных покрытий. В качестве ми­ нерального вяжущего был использован полугидрат сульфата кальция (а-фор- ма) марок Г-10 — Г-12, получаемый в Воскресенском ПО «Минудобрения», в качестве органического — мочевиноформальдегидная смола «Крепитель М-3», вводимая в количестве 10— 15% к массе фосфогипсового вяжущего. Исследо­ вания и испытания, в том числе натурные, подтвердили перспективность при­ менения подобных составов, обладающих высокой прочностью (и быстрым се достижением), хорошими адгезией к старому бетону, деформативностью и дол­ говечностью. Они намного доступнее и дешевле эпоксидной смолы, рекомен­ дованной для этой цели [365].

5.3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФОСФОГИПСА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ И АРМИРУЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ

Самаркандским государственным университетом разработан новый теплоизо­ ляционный материал на основе мочевиноформальдегидной смолы с использова­ нием в качестве наполнителя фосфогипса вместо органических наполнителей (крахмал, древесные хлопья и т. д.) [366]. Полученный композиционный ма­ териал имеет сравнительно небольшую плотность (190—300 кг/м3), достаточ­

ную прочность (предел прочности при

сжатии 0,6— 1,8 МПа), высокие пори­

стость (65—80%) и водопоглощение

70— 140% и малую теплопроводность

[0,08—0,09 Вт/(м*К )]. Этот материал может быть использован в качестве теп­ лоизоляционного при строительстве жилых и промышленных зданий.

Работами ВНИИтеплоизоляции [367, 368] доказана возможность получе­

ния из фосфогипса волокнистого сульфата

кальция (а. с.

610816 СССР,

1978

и а. с. 688437 СССР, 1979), который может

быть использован в качестве теп­

лоизоляционного материала и как армирующая добавка

к полимерным

мате­

риалам, значительно улучшающая их физико-механические свойства и повы­

шающая их огнестойкость.

Получение волокнистого сульфата кальция основано на способности дигид­ рата сульфата кальция в растворах соляной кислоты при определенных темпе­ ратурах переходить в полугидрат сульфат кальция с образованием волокни­ стых и игольчатых кристаллов. Оптимальными условиями этого процесса яв­ ляются: концентрация НС1 8— 12% и температура от 90 °С до температуры кипения.

Исследованиями ВНИИтеплоизоляции установлено, что волокнистые кри­ сталлы, в том числе дигидрата сульфата кальция, могут быть получены и при использовании других кислот, например азотной, а также растворов некоторых солей, например 15— 18%-х растворов хлорида магния при температуре ки­ пения.

Волокнистый сульфат кальция может быть также использован как напол­ нитель в бумажной промышленности, значительно улучшающий качество бумаги.

5.4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФОСФОГИПСА В КАЧЕСТВЕ НАПОЛНИТЕЛЯ

В СССР и за рубежом проведены исследования по использова­ нию фосфогипса в качестве наполнителя в бумажной и лакокра­ сочной промышленности, промышленности пластмасс, а также в других отраслях народного хозяйства.

Бумажная промышленность. Воскресенским ПО «Минудобре­ ния» совместно с УкрНПОбумпромом разработаны технология наполнителя для бумаги — модифицированного фосфополугидрата и технология его применения в производстве бумаги и в мебельной промышленности (а. с. 829642 СССР, 1981; а. с. 854965 СССР, 1981; а. с. 1011657 СССР, 1983).

Фосфополугидрат нейтрализуют мелом до остаточного со­ держания Р2О5 (вод.) не более 0,15%, затем подвергают термо­ обработке в сушильном барабане при 350—450 °С и размалы­ вают в закрытом цикле в роликокольцевой мельнице. Произ­ водство бессточное.

Качество наполнителя должно соответствовать техническим

требованиям ТУ

113-08-557—84 (на опытную партию в 10 тыс. т):

Белизна,

%, не менее:

 

 

 

 

 

для

производства

бумаги

 

 

80

для

мебельной промышленности

 

 

75

Содержание, %, не более:

 

 

 

4,0

общей

влаги

 

 

 

 

Р2О5 (вод.)

 

%:

 

 

0,15

Гранулометрический состав,

 

 

 

остаток на сите № 0063, не более

.

.

3

доля

частиц диаметром

эквивалентной

сферы менее 25

мкм,

85

не

менее

 

 

 

 

Удельная

поверхность,

см2/г, неменее

 

 

3500

Продукт не должен слеживаться, уплотняться, комковаться

впроцессе транспортирования и хранения.

В1983—1985 гг. было изготовлено 5000 т наполнителя, ко­ торый прошел успешные испытания на трех предприятиях

в производстве типографской тетрадной и мелованной бумаги. Использование в производстве бумаги фосфоангидритового на­ полнителя вместо дефицитного высококачественного каолина дает большой эффект: повышается белизна бумаги — на 4—6%; появляется возможность увеличения зольности бумаги — до 15— 20% (т. е. уменьшается расход целлюлозы); снижается себестои­ мость бумаги.

Экономический эффект его применения составляет 5—7 руб. на 1 т бумаги [369].

Промышленное внедрение производства и использования но­ вого наполнителя для бумаги сдерживается необходимостью ре­ шить проблему сточных вод бумагоделательного производства, в которых из-за относительно хорошей растворимости сульфата кальция (2,0—2,3 г/л) содержание его в водах значительно.

За рубежом изучена возможность использования фосфогипса в качестве наполнителя для бумаги, лакокрасочных материа­ лов и в других областях (фирма «DSM», Нидерланды) [264]. Фирма «Kemira» (Финляндия) разработала на базе фосфогипса покрытие для бумаги (гипсовый пигмент). Белизна его 92—94%. В этом покрытии 40% пигмента марки «Со Coat — Т», изготов­ ляемого на заводе фирмы в г. Силинярви [370] на базе фосфо­ гипса, полученного при переработке местного апатитового кон­ центрата.

Фирма «CdF Chiraie AZF» (Франция) разработала и запа­ тентовала технологию наполнителя для бумаги из фосфогипса [372, 373, 395, пат. США 4344925, 1982J. Процесс подготовки фос­ фогипса к использованию состоит из трех стадий: очистка, кор­ ректирование гранулометрического состава, отбеливание. Очист­ ку проводят промывкой водой с отделением крупных и очень мелких частиц (полагаем, в гидроциклонах). Суспензия фосфо­ гипса в воде (50—66% твердого) отбеливается воздухом, обо­ гащенным озоном (на 1 т фосфогипса расходуется примерно

100 г озона, продолжительность процесса очистки 0,5

ч). Грану­

лометрический состав продукта: 100% < 5 3 мкм; 99%

< 3 0 мкм;

45% < 1 2 мкм. Степень белизны — 82%. В техническом центре

бумажной промышленности (г. Гренобль, Франция) была по­

лучена бумага, содержащая 25% такого наполнителя.

Лакокрасочная промышленность и производство пластмасс [371, 375, 386]. ЛенНИИГипрохимом на основе фосфогипса, по­ лученного при разложении Кольского апатитового концентрата в обычном дигидратном процессе, разработана технология бело­ го наполнителя для лакокрасочной промышленности, промыш­ ленности пластмасс и других отраслей, названного термофосфогипсом (а. с. 1183517 СССР, 1985), который предназначен для замены традиционных белых наполнителей, получаемых из при­ родного сырья — микробарита, кальцита, талька, каолина, а так­

же для частичной замены

пигментов — диоксида титана,

окси­

да цинка.

термообработкой в течение

1—2 ч

Наполнитель получают