Проведены исследования по определению влияния гидродинамики на размеры кристаллов фосфогипса, которые образуются при полугидратно-дигидратном методе производства фосфорной кислоты. Доказано, что зависимость интенсивности массопереноса от гидродинамической обстановки может быть выражена через диссипацию энергии в процессе перемешивания. Показана пропорциональность интенсивности кристаллообразования степени диссипации энергии. Разработаны рекомендации по промышленной реализации процесса.

Ключ. слова: напівгідрат сульфат кальцію, фосфорно-кислотний розчин, напівгідратно-дигідратний спосіб
Індекс рубрикатора НБУВ: Л322.349

Рубрики:

Фосфогіпс

Шифр НБУВ: Ж14738 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розкрито особливості впливу способів і технологічних рішень на екологічність процесів утилізації фосфогіпсу та конверторного шлаку, якість одержаної під час їх реалізації товарної продукції, як підгрунтя покращення екологічного стану навколо суб'єктів з їх наявністю, а також більш раціонального використання природних ресурсів. Обгрунтовано процес утилізації фосфогіпсу з одержанням гіпсового в'яжучого. Розроблено нові екологічно прийнятні раціональні технології одержання газо- та піногіпсобетону та сухих будівельних сумішей. Зазначено, що як в'яжуче використано напівгідрат сульфату кальцію (СК), одержаного випаленням відвального фосфогіпсу; в основу виготовлення пресованих виробів з фосфогіпсу покладено властивість напівгідрату СК вступати в реакцію з водою з одержанням дигідрату СК. Проаналізовано процес утилізації конверторного шлаку (КШ) з використанням його як дрібнодисперсного наповнювача до пінополімерних ізоляцій, а також як абразивного матеріалу у суміші з відходами виробництва карбіду кремнію. Проведено оцінку еколого-гігієнічних аспектів утилізації фосфогіпсу та КШ і визначено, що впровадження запропонованих удосконалених технологічних процесів призводить до суттєвого покращення екологічного стану навколо стану об'єктів з їх наявністю.

Методом ротационной вискозиметрии определена вязкость пульпы, которая образуется в ходе карбонатной конверсии фосфогипса. Построена рабочая диаграмма, на которой нанесены сети изолиний вязкости, шкалы отношения Ж:Т и степени конверсии сырья в целевой продукт. Диаграмма позволяет проследить ход изменения состава и важнейших технологических свойств конверсионной пульпы в ходе процесса.

Індекс рубрикатора НБУВ: Л322.349

Рубрики:

Фосфогіпс

Шифр НБУВ: Ж69121 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Систематизирована информация о свойствах и основных направлениях переработки фосфоритного фосфогипса. Приведены данные по удельной активности природных радионуклидов и по содержанию тяжелых металлов в фосфоритном фосфогипсе.

Рассмотрены возможности использования фосфогипса - одного из наиболее крупнотоннажных отходов предприятия ОАО "Ровноазот". Изучены основные физико-химические свойства фосфогипса, предложены новые эффективные технологии его утилизации. Приведены технико-экономические показатели организации производства гипсового вяжущего ГВФ-4 и на его основе - сухих строительных смесей.

Розглянуто питання про метод утилізації фосфогипса (ФГ) - відходу виробництва мінеральних добрив, як одного з шляхів зниження рівня локальної екологічної небезпеки. Для підвищення перспективності використовування фосфогипса в цементній промисловості ведуться роботи із формування з нього ФГ-брикетів. Розроблені вимоги до фізико-механічних характеристик ФГ-брикетів повинні володіти достатньою міцністю і стійкістю до атмосферної вологи.

Вирішено проблеми утилізації та використання фосфогіпсу. Обрано найоптимальніший та економічно обгрунтований метод сушіння фосфогіпсу, а саме: фільтраційний метод сушіння. Проведено експериментальні дослідження з кінетики сушіння фосфогіпсу.

Обгрунтовано технологію виготовлення гранульованого фосфогіпсу методом окатування у вологому етані в гравітаційному грануляторі барабанного типу із використанням добавки гранульованого доменного шлаку і меленого негашеного вапна.

Встановлено раціональний якісний і кількісний склад гранул фосфогіпсу, що використовується як завантаження для систем біохімічного очищення газових викидів. Здійснено вивчення зон біотрансформації компонентів фосфогіпсу за допомогою растрової мікроскопії. Досліджено біоплівку, утворену сіркоокисними бактеріями на поверхні гранул, та елементарну сірку метаболіт, відкладений у процесі окиснення сірководню. Визначено фізико-хімічні властивості біосірки, продукованої у результаті біохімічного газоочищення сульфурвмісних газових потоків у біофільтрах із завантаженням із фосфогіпсу. Проаналізовано моделі метаболічних шляхів сіркоокисних бактерій, що забезпечують окиснення сульфурвмісних сполук до легко доступних для рослин форм із використанням електронних баз даних KEGG database, MetaCyc та EzTaxon database. Визначено біохімічні механізми трансформацій біосірки за залучення її до процесу S-живлення рослин, що надасть можливість її утилізувати в агроекосистемах. Обгрунтовано комбіновану схему шляхів бактеріального окиснення сульфіду до сульфату. Оцінено видову структуру еколого-трофічних груп мікроорганізмів, що беруть учать в окисненні сірки, серед яких хемолітотрофні бактерії з роду Thiobacillus є домінантними. Розроблено загальну технологічну схему утилізації фосфогіпсу з продукуванням біосірки в системах біохімічного газоочищення. Отримано екологічні ефекти від впровадження запропонованої технологічної системи: видалено домішки (сірководню, вуглекислого газу) з газових викидів; утилізовано відхід хімічної промисловості - відвальний фосфогіпс; вироблено біосірку як продукт, що застосовується для покращання S-живлення в агроекосистемах.

Наведено результати комплексних досліджень використання фосфогіпсу в суміші з вапном для меліорації кислих грунтів. Охарактеризовано сировину та методи одержання фосфорної кислоти. Описано структурні та фізико-механічні властивості фосфогіпсу. Визначено основні напрями використання фосфогіпсу. Досліджено застосування фосфогіпсу в будівельній індустрії. Увагу приділено розробці технології одержання гіпсового в'яжучого з фосфогіпсу ЗАТ "Дніпровський завод мінеральних добрив" (м. Дніпродзержинськ) шляхом випалу його у зваженому стані в потоці теплоносія з наступним використанням у виробництві будівельних матеріалів і виробів. Подано інформацію про процес виділення рідкоземельних елементів із екстрактів фосфорної кислоти та фосфогіпсу.

Purpose. To conduct systematic studies on the process of obtaining rare earth elements from phosphogypsum by sulfate acid treatment. To determine the concentration of acid and rare earth elements in the filtrate after phosphogypsum excretion in the samples, depending on the ratio of phosphogypsum : acid 1:1,5; 1:2 and 1:2,5. To test purified calcium sulfate as a reagent for the extraction of phosphates from urban liquid waste sludge, to extract organ-mineral fertilizer from purified phosphogypsum and activated sludge from wastewater treatment plants. Methodology. For research, a laboratory unit for complex processing of phosphogypsum was prepared and the principle of its work was described. The experimental studies were performed using trilon B titration techniques to determine the rare earth element concentration and NaOH titration to determine the acid concentration. A photometric method was used to determine the concentration of inorganic phosphates in the wastewater. Findings. The content of acid in the filtrate at different ratio of "phosphogypsum : acid" from the enterprise "Dnipro Mineral Fertilizer Plant" and from the waste heaps was revealed. It is established that the concentration of acid increases with the ratio of "phosphogypsum : acid" from 1:1,5 to 1:2,5, respectively. The obtained organic-mineral fertilizer corresponds to DSTU 7369:2013. Originality. The regularities of the process of acid treatment of phosphogypsum depending on the origin have been established, and it is found that the concentration of the rare earth elements and acid is higher in phosphogypsum, which is obtained at the Dnipro Plant of Mineral Fertilizers than in phosphogypsum selected from waste heaps. The dependence of the ratio "phosphogypsum : acid", namely 1:1,5; 1:2 and 1:2,5 on the concentration of acid and rare earth elements in the samples was found. It was established that the presence of activated sludge in anoxic mode for 30 h leads to an increase in the content of phosphates in the aqueous phase by 2,6 - 2,8 times. Dependences of the process of extraction of phosphates from urban liquid waste sludge by phosphogypsum were obtained. Organic-mineral fertilizer from activated sludge of urban wastewater treatment plants and purified phosphogypsum was obtained, which meets the requirements of DSTU 7369:2013. Practical value. A laboratory unit has been developed for obtaining purified phosphogypsum from soluble impurities. It is proposed to use purified phosphogypsum as a raw material in agriculture for the organic-mineral fertilizers and composts production, a reagent for the extraction of phosphates from wastewater and in the building materials industry to obtain gypsum binders. The studies made it possible to quantify the concentration of rare earth elements and acids in phosphogypsum, as well as their possible selection as valuable products from the filtrate.

Роботу присвячено проблемі зниження рівня техногенного впливу на навколишнє середовище від об'єктів складування та накопичення фосфогіпсу за рахунок утилізації його як мінерального носія в технологіях захисту атмосферного повітря та розробленню відповідної технологічної схеми на принципах екологічної безпеки, що забезпечить ефективне очищення сірковмісних газових потоків та одержання екологічно чистого органо-мінерального продукту перероблення - біосірки, яку доцільно використовувати у сільському господарстві. Здійснено еколого-гігієнічне оцінювання впливу фосфогіпсових відвалів на природні компоненти та формалізацію основних напрямкв цього впливу. Визначено оптимальні еколого-біохімічні та фізико-хімічні характеристики модифікованих гранул фосфогіпсу для підвищення рівня біохімічної активності у процесі газоочищення в системах біодесульфуризації. За допомогою моделювання встановлено оптимальні фізико-хімічні параметри роботи систем біодесульфуризації з використанням завантаження із фосфогіпсу для досягнення ефективності очищення вище ніж 95% за різних рівнів навантаження за вмістом сполук сірки у газових потоках. Розроблено технологічну схему процесу утилізації фосфогіпсу та методику інженерного розрахунку конструктивно-технологічних параметрів аеробної установки із завантаженням на основі фосфогіпсу.

Досліджено проблеми зниження рівня техногенного навантаження на довкілля від відвалів відходів хімічної промисловості на основі розроблення еколого-синергетичного підходу до визначення синергетичних ефектів процесів накопичення та складування масивів фосфогіпсу, що сприяють зниженню впливу на прилеглі до урбоекосистем території. Сформовано еколого-синергетичні засади моделювання впливу відвалів фосфогіпсу на природні компоненти довкілля, зокрема, розроблено наукові засади оцінювання техногенного впливу процесу накопичення фосфогіпсу на екосистему та здійснено моделювання міграції важких металів (ВМ) із техногенного масиву відвалу в ґрунтовий комплекс едафотопу. Розроблено наукові засади створення технологічних схем утилізації фосфогіпсу в системах біодесульфуризації газових потоків з рециклінгом матеріальних потоків, що забезпечить формування нового напряму його використання в технологіях захисту атмосферного повітря зі створенням екологічно безпечної технології оброблення та отриманням корисних продуктів утилізації, що ґрунтуються на еколого-синергетичних процесах сорбційної іммобілізації на носії з фосфогіпсу. Для підвищення екологічної безпеки станцій очищення стічних вод обґрунтовано напрям утилізації фосфогіпсу в системах анаеробної стабілізації стічних вод та мулових осадів (МО) для інтенсифікації процесів дефосфатації. Визначено еколого-синергетичні механізми вилучення фосфатів зі стоків і МО при введенні в систему фосфогіпсу в технологіях захисту водних екосистем. Для підвищення рівня екологічної безпеки природно-антропогенних ландшафтів, забруднених ВМ, досліджено еколого-синергетичні механізми впливу біокомпозита у системі "ґрунт – мікробний біом – токсикант" та виявлено ряд протекторних перетворень, що визначають довгострокову фіксацію ВМ у стійких нерозчинних структурах. Здійснено математичне моделювання впливу біокомпозита як продукту анаеробної стабілізації МО та фософгіпсу на захисні функції ґрунту та відповідно розроблено еколого-синергетичну модель його впливу на процес природного регулювання буферних властивостей ґрунтового комплексу.