Способ нейтрализации побочного продукта фтористоводородного производства

 

Изобретение относится к способам нейтрализации побочного продукта фтористоводородного производства и может найти применение в производстве ангидрита для получения вяжущего и пигмента в промышленности строительных материалов. Технический результат - расширение потребительских свойств ангидритового вяжущего и снижение себестоимости продукции. В способе нейтрализации побочного продукта фтористоводородного производства - твердого фторангидритового отхода, включающем смешение его с нейтрализующим агентом - известняком, смешение указанного побочного продукта осуществляют с используемым в качестве известняка битуминозным известняком, причем они измельчены до размера частиц не более 1 мм, и при смешении добавляют ускоритель схватывания. Причем твердый фторангидритовый отход и битуминозный известняк используют в мас. соотношении 1:0,05 - 1:0,3. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к неорганической химии, а именно к способам нейтрализации кислого фторангидритового отхода производства фтористого водорода, и может быть использовано в строительной промышленности для получения ангидритового вяжущего и пигмента.

Известен способ нейтрализации кислых отходов путем взаимодействия извести, например, с серной кислотой, содержащейся в твердых отходах сернокислого разложения плавикового шпата (Политехнический словарь, издание второе, с. 325, Издательство: Советская энциклопедия, М., 1980) по редакции 1) Са(ОН)₂ + H₂SO₄ = CaSO₄ + 2Н₂О.

Однако гидроокись кальция является дорогостоящим реагентом из-за значительных энергетических затрат при ее получении.

Известен способ нейтрализации в водной среде фторангидритовых отходов природным материалом, содержащим монтмориллонитовую глину (патент 1570216, 27.01.2000). Процесс нейтрализации серной кислоты в этом случае осуществляется в водной среде и включает взаимодействие ее с основными компонентами песчаной породы, содержащей такие катионы, как Na, К, Са, Mg, Fe, Al. При этом образуются соли-сульфаты вышеперечисленных металлов.

Этому способу не присущи недостатки предыдущего. Однако в процессе нейтрализации за счет его осуществления в водной среде происходит значительное разбавление целевого продукта ангидрита за счет кремнезема, присутствующего в породе (50%), тем самым происходит снижение ценности перспективного строительного материала ангидритового вяжущего (прочность цемента на сжатие 10-20 кг/см²), а также делает невозможным использовать продукт нейтрализации в качестве сухой строительной смеси, в частности пигмента.

Наиболее близким к предложенному изобретению является способ нейтрализации побочного продукта фтористоводородного производства - твердого фторангидритового отхода, включающий смешение его с нейтрализующим агентом - известняком (SU 1794913, 15.02.1993).

Изобретением решается задача нейтразации побочного продукта фтористоводородного производства с возможностью получения ангидрита (ангидритовой сухой смеси), обладающего улучшенными возможными потребительскими свойствами по вяжущим свойствам и по возможности его хранения.

Для достижения указанного технического результата в способе нейтрализации побочного продукта фтористоводородного производства - твердого фторангидритового отхода, включающем смешение его с нейтрализующим агентом - известняком, смешение указанного побочного продукта осуществляют с используемым в качестве известняка битуминозным известняком, причем они измельчены до размера частиц не более 1 мм, и при смешении добавляют ускоритель схватывания. Причем твердый фторангидритовый отход и битуминозный известняк используют в мас. соотношении 1:0,05 - 1:0,3.

Нейтрализованная смесь представляет собой ангидрит с повышенным содержанием водорастворимого CaSO₄, из которой при добавлении воды и ускорителей схватывания изготавливают высокопрочный штукатурный и кладочный растворы марки 100 и выше, а при добавлении воды и красителей - пигменты.

Пример осуществления способа.

Твердый отход производства фтористого водорода - фторангидрит, рН водной вытяжки которого составил 1 ед., содержащий сульфат кальция - 96,1 мас.% (из них водорастворимого сульфата кальция 10,5 мас.%), фторид кальция 0,5% масс. , серную кислоту 3,4 мас., в количестве 10 кг и битуминозный известняк, содержащий карбонаты кальция и магния в сумме 94 мас., остальное силикаты и окислы калия, натрия, алюминия, железа, марганца, свинца, олова, титана и меди в массовом соотношении 1:0,1 в количестве 1 кг помещают в лабораторную шаровую мельницу, туда же подают 0,15 кг хлорида натрия, который является ускорителем схватывания ангидритового вяжущего, измельчают до размера частиц не более 1 мм и перемешивают указанные компоненты на протяжении 30 мин. Полученная нейтрализованная смесь представляет собой ангидрит - исходный полуфабрикат для изготовления пигмента (при добавлении воды и красителей) и вяжущего, для чего измельченную и нейтрализованную смесь (рН водной вытяжки смеси составил 6 ед.) загружают в смеситель, туда же подают 3,5 л воды, перемешивают в течение 5 мин и полученной массой заполняют формы размером 100х100х100 мм согласно ГОСТ 5802-86, ГОСТ 3104-86. После 28 суток выдержки полученные образцы подвергают испытанию с целью проверки прочностных характеристик на сжатие. Прочность образцов на сжатие составила 133 кг/см².

Формула изобретения

1. Способ нейтрализации побочного продукта фтористо-водородного производства - твердого фторангидритового отхода, включающий смешение его с нейтрализующим агентом - известняком, отличающийся тем, смешение указанного побочного продукта осуществляют с используемым в качестве известняка битуминозным известняком, причем они измельчены до размера частиц не более 1 мм, и при смешении добавляют ускоритель схватывания.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что твердый фторангидритовый отход и битуминозный известняк используют в мас. соотношении 1:0,05 - 1:0,3.