• 5

13.4. ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА КАЛЬЦИНИРОВАННОЙ СОДЫ

При производстве кальцинированной соды аммиачным методом: на 1 т продукции в качестве основного отхода образуется 8— 12 м3 дистиллерной жидкости, содержащей 200—250 кг/м3 су­хого остатка. Складирование этих отходов организуют в специ­альных шламонакопителях (белых морях), занимающих 300— 350 и более гектаров земельных участков в районе расположе­ния содовых заводов. При хранении отходов в шламонакопите­лях с течением времени происходит их постепенное обезвожи­вание.

Твердый остаток дистиллерной жидкости (дистиллерный шлам) в сухом виде представляет собой светло-серую массу плотностью около 970 кг/м3, на 70—80 % состоящую из частиц размером 0,1—0,2 мм. Его состав зависит от качества исполь­зуемых в содовом производстве сырьевых материалов, некото­рых технологических и других факторов. Например, в сухом дистиллер ном шламе Стерлитамакского ПО «Сода», образова­ние которого оценивается величиной, превышающей 500 тыс.т/год, содержится 56,7—75,5% СаС03, 5,2—15,7% Са (ОН) 2, 0,7—6,8% CaS04, 0,03—10,4% СаС12, 4,75—15,0% Si02, 3,21—7,61% R2O3 и другие компоненты.

Таким образом, твердый остаток дистиллерной жидкости включает ряд оксидов, представляющих собой части соедине­ний силикатных систем, обладающих вяжущими свойствами, что указывает на принципиальную возможность получения вя­жущих материалов на основе этих отходов содового производ­ства. При этом недостаток в ди стал л ер ном шламе кремнеземи­стого компонента требует его компенсации, например, кварце­вым песком.

В СССР разработаны различные варианты технологии вя­жущих материалов на основе дистиллерных шламов содовых производств. В соответствии с наиболее простым из них дистил­лерный шлам, влажность которого составляет 25—30%, экска­ватором отбирают из шламонакопителя, подсушивают и затем измельчают с кварцевым песком (82,2—86,3% Si02) в шаровой мельнице. Получаемый при этом продукт представляет собой бесклинкерный вяжущий материал автоклавного твердения с достаточно сложным химическим составом. Однако из-за низ­кой активности исходного дистиллерного шлама, содержание

•30*

467

активных СаО и MgO в котором составляет 12—14%, получае­мые на основе такого вяжущего изделия обладают невысокой прочностью, примерно соответствующей маркам 200—230. Обеспечение стабильных прочностных характеристик, кроме того, осложнено непостоянством состава дистиллерного шла­ма, затрудняющим оптимизацию состава получаемого вяжуще­го материала.

Включение в технологию стадии обжига сырьевых материа­лов при 800—1050 °С позволяет устранить перечисленные не­достатки: при оптимальном режиме обжига получаемый про­дукт характеризуется содержанием активных СаО и MgO^t ^40%, что обеспечивает возможность достижения прочности затвердевшего камня на его основе, соответствующей марке вяжущего 500. Принципиальная технологическая схема произ­водства вяжущего на основе обожженного дистиллерного шла­ма представлена на рис. III-24.

При подготовке дистиллерного шлама к обжигу его с целыо снижения влажности смешивают с высушенным шламом, полученную массу гранулиру­ют, гранулы опудривают пылью из электрофильтров системы пылсочистки и сушат при 200—300 °С теплом отходящих газов обжиговой печи. Высушен­ные гранулы обжигают в течение «20 мин при 800—900 °С, охлаждают ку смешивая с песком и гипсом, измельчают, получая готовый продукт, содер­жание в котором активных СаО и MgO составляет 58%. Предел прочности при сжатии изделий, получаемых при использовании такого вяжущего в песчаном растворе при отношении вяжущее : песок= 1 : 3, составляет 34,1— 68,6 МПа. Вместе с тем, сроки схватывания получаемого вяжущего весьма коротки: начало схватывания— через 10—12 мин, конец через 16—25 мин, что влечет трудности при формовке изделий в производстве. Поэтому с целью удлинения сроков схватывания при помоле в смесь вводят 2—3%. гипса.

На основе получаемого согласно описанной технологии вя­жущего в СССР в промышленных масштабах организован» производство блоков ячеистого бетона по литьевой техно­логии.

В опытно-промышленных масштабах на основе дистиллерно­го шлама содового производства на Стерлитамакском ПО «Сода» реализована технология автоклавного вяжущего из- вестково-белитового типа, характеризующегося высокими фи­зико-механическими свойствами, относительной простотой про­изводства и высокой эффективностью применения. По существу ■она мало отличается от традиционной технологии производства известково-белитовых вяжущих материалов и включает совмест­ную сушку дозируемых дистиллерных шламов (кальциевый карбонатный компонент) и кварцевого песка (кремнеземистый: компонент) с последующим обжигом высушенной смеси. Одна­ко присутствие в перерабатываемых отходах содового произ­водства таких эффективных минерализаторов, как CaClo и гипс способствует значительной интенсификации процессов минера-

Дисти/мерный

Песок

Гипсовии камень

 

Ряс. III-24. Схема получения вяжущего на основе обожженного дистиллерно- го шлама            v

лообразования во время обжига. Продуктом обжига является серый сыпучий материал с размерами зерен 1—2 мм. Его ох­лаждают в барабанном холодильнике до 90 °С и отправляют на склад готовой продукции. На основе получаемого вяжущего на Стерлитамакском заводе строительных материалов организова­но производство силикатного кирпича по традиционной (как при использовании извести) технологии. Экономический эффект от внедрения такого вяжущего вместо извести на этом заводе оценен в 400 тыс. руб/год.

Таким образом, имеющийся производственный опыт указы­вает на эффективность утилизации дистиллерных шламов содо­вых производств в качестве сырья для производства бесцемент­ных вяжущих материалов.

Наряду с перечисленными направлениями утилизации ди­стиллерных шламов содовых производств перспективным счита­ют их использование (через бесцементное вяжущее) для заме­ны цемента при приготовлении тампонажных материалов, для производства асфальтобетонов (в качестве активизатора гидра­тации и наполнителя) и по некоторым другим технологическим направлениям.

Авторы: 1379 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 1908 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я