ЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ ОТДЕЛЬНЫХ ФРАКЦИЙ ФОСФОГИПСА ПОСЛЕ СУШКИ НА ФЛЭШ-СУШИЛКЕ

Ольга Геннадьевна Горовых; Александр Владимирович Волосач

doi:10.36773/1818-1112-2025-138-3-111-116

Авторы

Ольга Геннадьевна Горовых ООО «Белспецкомплект» https://orcid.org/0000-0002-5557-9182
Александр Владимирович Волосач Филиал «Институт переподготовки и повышения квалификации» Университета гражданской защиты МЧС Республики Беларусь

DOI:

https://doi.org/10.36773/1818-1112-2025-138-3-111-116

Ключевые слова:

фосфогипс, фракции фосфогипса, химический состав, оксиды элементов, ренгенофлоуресцентный анализ, микроскопия

Аннотация

Впервые показано, что отдельные фракции фосфогипса, высушенного в сушильном комплексе с флэш-сушилкой до остаточной сорбционной влажности 0,01–0,03 %, имеют различное содержание отдельных элементов. Сушка отвального фосфогипса на описываемом сушильном комплексе обеспечивает получение высокодисперсных продуктов, использование которых позволяет исключить дорогостоящую операцию помола фосфогипса после сушки. Величина частиц в высушенном продукте соответствует величине кристаллов фосфогипса, формирующихся в ваннах при экстракции фосфорной кислоты. Из порошка, полученного после сушки отвального фосфогипса, можно выделить с применением ситового механического анализатора фракции с требуемым содержанием примесей. Так фракции 0,050–0,045 мм (остаток на сите 0,045), 0,140–0,090 мм (остаток на ситах 0,100 и 0,090), а также высушенный материал из циклона, рукавных фильтров и исходный отвальный фосфогипс проанализировали методом ренгенофлоуресцентного анализа на содержание отдельных элементов. Было обнаружено, что содержание некоторых редкоземельных элементов и стронция в мелкодисперсном продукте (полученном из фильтров) повысилось, по сравнению с исходным отвальным фосфогипсом более чем в два раза, а содержание таких элементов, как церий, лантан и лютеций до четырех раз. Результаты исследований показали, что во фракции 0,140–0,090 мм (остаток на ситах 0,100+0,090) значительно снижено количество отдельных элементов по сравнению как с исходными отвальным фосфогипсом, так и высушенным продуктом, отбираемым из циклона. А именно, во фракции 0,140–0,090 мм уменьшилось содержание таких элементов (в пересчете на их оксиды), как барий более 17 раз, железа – до 10 раз, титана – до 7 раз и т. д. Также во фракции 0,140–0,090 мм отсутствуют такие элементы, как калий, никель, кремний, германий, селен, палладий, индий, эрбий, лютеций, гафний, тантал и ртуть. Это даёт основание говорить о том, что фракция 0,140–0,090 мм не содержит соединений элементов, ограничивающих её использование в строительных материалах, и может применяться как заменитель природного гипсового камня. Кроме того, повышение содержания РЗЭ уже позволяет считать продукт из фильтров концентратом РЗЭ с возможностью применения многочисленных разработанных «мокрых» технологий для их извлечения.

Биографии авторов

Ольга Геннадьевна Горовых, ООО «Белспецкомплект»

Кандидат технических наук, доцент, заведующий лабораторией ООО «Белспецкомплект», Минский городской технопарк, г. Минск, Беларусь.

Александр Владимирович Волосач, Филиал «Институт переподготовки и повышения квалификации» Университета гражданской защиты МЧС Республики Беларусь

Научный сотрудник, старший преподаватель кафедры повышения квалификации, филиал Института переподготовки и повышения квалификации кадров Университета гражданской защиты МЧС Республики Беларусь, д. Светлая Роща, Борисовский район, Минская область, Беларусь.

Библиографические ссылки

Губская, А. Г. Производство гипсового вяжущего и изделий из природного и техногенного сырья в Республике Беларусь / А. Г. Губская, Е. Я. Подлузский, В. С. Меленько // Строительные материалы. – 2008. – № 3. – С. 73–75.

Деревянко, В. Н. Технологии производства гипсовых вяжущих материалов из фосфогипса / В. Н. Деревянко, В. А. Тельянов // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. – 2010. – №. 2–3 (143–144). – С. 68–73.

Мирсаев, Р. Н. Фосфогипсовые отходы химической промышленности в производстве стеновых изделий / Р. Н. Мирсаев, В. В. Бабков, С. С. Юнусова [и др.] – М. : Химия, 2004. – 173 с.

Мещеряков, Ю. Г. Промышленная переработка фосфогипса / Ю. Г. Мещеряков, С. В. Федоров. – СПб. : Стройиздат, 2007. – 104 с.

Ляшкевич, И. М. Эффективные строительные материалы на основе гипса и фосфогипса / И. М. Ляшкевич. – Минск : Высшая школа, 1989. – 159 с.

Современное состояние и перспективные возможности использования фосфогипса для производства вяжущих материалов / Е. А. Удалова, А. И. Габитов, А. Р. Шуваева [и др.] // История и педагогика естествознания. – 2016. – № 4. – С. 55–58.

Способ извлечения редкоземельных элементов из фосфогипса : пат. RU 2473708 / Рычков В. Н., Кириллов Е. В., Смирнов А. Л., Вязев В. А., Иванько В. А. ; Опубл. 27.01.2013.

Закономерности механизма и кинетики процесса термической переработки фосфогипса в вяжущие вещества / К. А. Павлова, И. А. Махоткин, Ю. Н. Сахаров [и др.] // Вестник Казанского технологического университета. – 2013. – Т. 16, № 7. – С. 35–36.

Ахмедов, М. А. Фосфогипс. Исследование и применение. / М. А. Ахмедов, Т. А. Атакузиев – Ташкент : «ФАН» УзССР, 1980. – 172 с.

Бурьянов, А. Ф. К вопросу получения искусственного гипсового камня из фосфогипса / А. Ф. Бурьянов, Э. В. Полумиев // Эксперт: теория и практика. – 2023. – № 1. – С. 55–58. – DOI: 10.51608/26867818_2023_1_55.

Сулима, Е. В. Перспективы переработки отходов фосфогипса в строительные материалы / Е. В. Сулима, Е. В. Новак // Инженерный вестник Дона. – 2024. – № 8 (116). – С. 36.

Role of polyacrylamide in the removal of soluble phosphorus and fluorine from phosphogypsum. / C. Liang, S. Xu, F. Zhou [et al.] // J Mater Cycles Waste Manag. – 2024. – Vol. 26. – P. 478–490.

Локшин, Э. П. О комплексной переработке фосфогипса / Э. П. Локшин, О. А. Тареева, И. Р. Елизарова // Журнал прикладной химии. – 2013. – Т. 86, № 4. – С. 497–502.

Михеенков, М. А. Производство искусственного гипсового камня / М. А. Михеенков, В. Ким, Л. И. Полянский // Строительные материалы. – 2010, № 7. – С. 13–17.

Ющенко, И. С. Оценка фосфогипса на территории ОАО «Гомельский химический завод» и способов его применения / И. С. Ющенко // Вестник Пермского университета. Геология. – 2023. – № 3. – С. 282–287. – DOI: 10.17072/psu.geol.22.3.282.

Налоговый кодекс Республики Беларусь (Общая часть) от 19 декабря 2002 г. № 166-З. Приложение 9. НК-2024.

Перспективы переработки техногенных отходов производства минеральных удобрений из фосфоритов и апатитов с получением индивидуальных РЗМ / А. М. Абрамов, Ж. Н. Галиева, Ю. Б. Соболь, А. З. Зарганаева // Разведка и охрана недр. – 2022. – № 12. – С. 31–40.

Бобрик, В. М. Соосаждение редкоземельных элементов в системах трех гетеровалентных ионов с сульфатами щелочных и щелочноземельных металлов / В. М. Бобрик // Радиохимия. – 1977. – Т. 19, № 5. – С. 606–610.

О возможности абсорбции РЗЭ матрицей CАSO4∙2H2O / Г. К. Татосян, И. А. Мокрушин, И. И. Плотко, Н. Н. Бушуев // Успехи в химии и химической технологии. – 2023. – Т. 37, № 3 (265). – С. 46–48.

Бушуев, Н. Н. Влияние примесей на кристаллизацию сульфата кальция в производстве экстракционной фосфорной кислоты / Н. Н. Бушуев, А. Г. Набиев, П. В. Классен // Промышленность по производству минеральных удобрений. Серия. Минеральные удобрения и фосфорная кислота. Обзорная информация. – М. : НИИТЭХИМ, 1990. – 39 с.

Искусственный гипсовый камень. Технические условия. ТУ ВY 400069905.047–2019. введ. 19.04.2019.

Камень гипсовый и гипсоангидритовый для производства вяжущих материалов. Технические условия. ГОСТ 4013–2019. – Взамен ГОСТ 4013-1982 ; введ. 01.06.2020. – Стандартинформ, 2019. –15 с.