PL187572B1 - Sposób przetwarzania odpadowego fosfogipsu i urządzenie do przetwarzania odpadowego fosfogipsu - Google Patents

Abstract

Sposób przetwarzania odpadowego fosfogipsu do posta57) ci przydatnej szczególnie jako wypełniacz różnorodnych żywic syntetycznych, farb, mas szpachlowych i szeregu termoplastycznych kompozycji polimerowych, miedzy innymi polietylenowych i polipropylenowych, oraz do postaci przydatnej jako dodatek do wielu mieszanek cementopochodnych stosowanych między innymi również w drogownictwie, znamienny tym, że proces prowadzi się jako trójetapowe wygrzewanie przy mieszaniu ciągłym, przy czym w pierwszym etapie surowe odpady fosfogipsowe wygrzewa się przez co najmniej 15 minut w temp 460 - 510 K, do usunięcia do 90% raasiwy^ początkowej wody, następnie w drugim etapie wygrzewanie prowadzi się przez 10-25 minut przy jednocześnie wzrastającej temperaturze do 515 - 589 K, przy czym w trzecim etapie podnosząc temperaturę od 580 K do 680 K prowadzi się wygrzewanie przez 10 - 25 minut do osiągnięcia przez uzdatniany fosfogips pH powyżej 6,0 2 Urządzenie do przetwarzania odpadowego fosfogipsu do postaci przydatnej szczególnie jako wypełniacz różnorodnych żywic syntetycznych, farb, mas szpachlowych i szeregu termoplastycznych kompozycji polimerowych, między innymi polietylenowych 1 polipropylenowych, oraz do postaci przydatnej jako dodatek do wielu mieszanek cementopochodnych stosowanych między innymi również w drogownictwie, znamienne tym, że stanowi je pozioma obrotowa komora (4), wewnątrz której znajduje się osiowo usytuowany nieruchomy cylinder (2), przez który przepływa w przeciwprądzie czynnik grzejny, zaś komora (4) wyposażona we wlot (3) doprowadzający surowe odpady fosfogipsowe oraz na końcu w wylot (14 i 16) odbioru przetworzonych odpadów, składa się z trzech stref(6), (7),

Description

Przedmiotem wynalazku jest metoda uzdatniania odapdów fosfogipsów, do postaci szczególnie przydatnej w zastosowaniu jako wypełniacz mas podłogowych, antykorozyjnych i chemoodpornych mas powłokowych, mas szpachlowych, mas do produkcji elementów elewacyjnych, budowlanych i wykładzinowych oraz jako znacznie efektywniejszy zamiennik takich wypełniaczy jak talk, baryt, kaolin i kreda w termoplastycznych kompozycjach mas polimerowych, konfekcjonowanych i przetwarzanych metodą np. wytłaczania lub wtrysku jak

187 572 również jako alternatywny dodatek do cementów w budownictwie i drogownictwie oraz urządzenie do uzdatniania odpadowych fosfogipsów.

Powszechnie znanym, światowym problemem ekologicznym jest zagospodarowanie miliardów ton już istniejących, jak i milionów ton przybywających rocznie fosfogipsów, powstających przy produkcji kwasu fosforowego tzw. metodą mokrą z surowców fosforonośnych (rud apatytowych i fosforytowych).

Proces otrzymywania kwasu fosforowego oraz odpadowego, surowego fosfogipsu w odniesieniu do stosowanych rud przedstawiają zapisy:

♦ dla rud apatytowych

Ca5(PO4)3 + 10H2SO4 + 10 nH2O => 6H3PO4 + 1OCaSO4 • nH2O + 2HF ♦ dla rud fosforytowych

Ca3(PO4)2 + 3H2SO4nH2O => 2H3PO4 + 3CaSO4 • n^O

Surowy, odpadowy fosfogips zawiera przede wszystkim siarczan wapnia o różnym stopniu uwodnienia, metale ziem rzadkich oraz związki fosforu, fluoru rab chloru i inne w zależności od miejsca pochodzenia i składu surowców (rud) fosforonośnych.

W zależności od warunków prowadzenia procesu otrzymywania kwasu fosforowego i składowania odpadowego fosfogipsu wyróżnia się występowanie następujących faz krystalicznych układu CaSO4 - H2O:

♦ CaSO4 • 2H2O. c.cz. = 172,17 g; 20,92% H2O w zależności od zawartości zanieczysz czeń i anhydrytu, układ krystaliczny jednoskośny ♦ CaSO4 1,5H₂O ♦ CaSO4 · 0,5 H₂O -α, c.cz:. = 145,15 g ; 6,21 % H2O, ukkad kystidlcaiy - heksagonalny ♦ CaSO4.0,5 H2O -β, c.cz. = 145,55 5 ; 6,611 % H2O, układ krystaliczny - heksagonalny ♦ (CSO4 - : I i Π, c.cz. = 136,14g,0,- % H2O, iHład ktysltekUczny -rombony

Przykładowy skład odpadowego fosfogipsu apatytowego pochodzącego z rud apatytowych z półwyspu Kola przedstawia poniższe zestawienie:

ZESTAWIENIE SKŁADU ODPADOWEGO FOSFOGIPSU APATYTOWEGO

1. woda yrcstnlizncyjns

2. CaSC4

3. fosforany w przeliczeniu na P2O5

4. związki potasu w przeliczeniu na K2O

5. związki sodu w przeliczeniu na Na2O

6. SiO2

7. Fe2O3

8. F₂

9. TiO2

10. związki magnezu w przeliczeniu na MgO

11. A12O3

12. związki organiczne

13. pierwiastki ziem rzadkich % masowe 19

-,, - 74,8

1,6

0,1

0,1

1.1

-,, - 0,03

-,, - 0,2

--- - 0,2

-,, - 0,6

-,, - 0,3

-,, - 0,04

--,- 1,3

WŁASNOŚCI FIZYKO -CHEMICZNE

1. wilgotność względna w 293K (%) 28 - 44

2. powierzchnia właściwa w cm2/g 2-100

3. pH 2,0 - 3,3

Surowy, odpadowy fosfogips przyjęto traktować jako mieszaninę fizyczną przedstawioną w formie zapisu:

CaSO4 · nHhO + Me_x(SO4)y · aH2O + Me^O^y · nBO = [CaSO4 + Me_x(SO4)ę + MeK^O^] · nH₂O

187 572

Badania surowego, odpadowego fosfogipsu apatytowego przeprowadzone w Międzyresortowym Instytucie Techniki Radiacyjnej Politechniki Łódzkiej i Oestterreichisches Forschungszenturum Seibersdorf-Austria, wykazały, że wartości współczynnika kwalifikacyjnego poziomu aktywności radiacyjnej fi wyniosły 0,305, co jest trzykrotnie mniej od wielkości dopuszczalnej fi — 1. Natomiast wartość współczynnika f₂ = 42 Bq/kg jest ponad czterokrotnie mniejsza od wartości dopuszczalnej f₂=185 Bq/kg.

Znane są próby utylizowania odpadów fosfogipsowych przez stosowanie ich. jak to opisano w polskim zgłoszeniu P.277 084, jako środków wiążących w produkcji elementów ściennych. Znane jest także z polskiego opisu patentowego nr 152 954 wykorzystywanie niewielkich ilości surowych odpadów fosfogipsowych jako mineralizatorów w masach ceramicznych.

Znane są także metody odzyskiwania z odpadów fosfogipsowych metali rzadkich, jak to opisano w polskich opisach patentowych nr 129 444 i 163 042, ale sposoby te nie mają wpływu na rozwiązanie problemu odpadów fosfogipsowyoh, ponieważ w wyniku zastosowania tych sposobów nadal pozostają niemal niezmienione ilości odpadów pierwotnych.

Według polskiego zgłoszenia P 285 994 dla otrzymania cementu anhydrytowego, odpady fosfogipsowe miesza się do ujednorodnienia z siarczanami i/lub chlorkami metali, po czym całość poddaje się dehydratacji w środowisku o pH > 7,5 w parze nasyconej, utrzymując ciśnienie 0,2 - 1,2 MPa, przy czym proces prowadzi się w temp. 400-490 K w czasie 1,5 - 12 godzin, po czym całość suszy się i rozdrabnia oraz dodaje znane aktywatory wiązania.

Według polskiego zgłoszenia P 290 377 otrzymywanie spoiw anhydrytowych polega na spastylkowaniu surowych odpadów fosfogipsowych, które następnie wypala się w temperaturach 1014 K, 1115 K i 1270 K przez 1 godzinę, po czym chłodzi do temperatury pokojowej i rozdrabnia.

Według polskiego opisu patentowego nr 163 643 można wytwarzać gipsy z odpadowego fosfogipsu najpierw dodając do tych odpadów niewielkie ilości - poniżej 1% masowego - również odpadowego siarczanu żelazawego, a następnie prażąc całość z wapnem palonym i chlorkiem baru w temperaturze 450 - 500 K.

Znane są także z literatury fachowej metody wytwarzania spoiw, materiałów oraz izolacji budowlanych z zastosowaniem odpadów fosfogipsowych, przy czym odpady te wcześniej są poddawane obróbce suchej lub mokrej dła unieszkodliwienia występujących w niej fosforanów, związków sodu, fluoru, tak by procesy dehydratacji i krystalizacji gipsu mogły przebiegać bez zakłóceń. W metodach mokrych zyżycie wody dochodzi nawet do 10 ton na 1 tonę odpadu fosfogipsowego, zaś w przypadku metod zwanych suchymi, koniecznym jest stosowanie znaczących ilości dodatków w postaci wapna palonego lub mączki wapiennej. Niedogodnością tych metod jest to, iż jak na to wskazują dane literaturowe, materiały budowlane zawierające tak przygotowane odpady fosfogipsowe cechuje wysoki stopień nasiąkliwości.

Znany jest również z polskiego opisu patentowego nr 108 676 sposób przetwarzania odpadów fosfogipsowyoh na kredę i siarczan amonowy przez wymuszenie cyrkulacji między produktami procesu i zawiesiną reagentów, jak odpadowy fosfogips, amoniak i dwutlenek węgla, przy czym proces prowadzi się w obecności co najmniej 10% masowych węglanu wapnia dla utrzymania pH w granicach 7,5-8.

Znany jest także z polskiego opisu patentowego nr 119 292 sposób oczyszczania fosfogipsu z zastosowaniem ozonu dla uzyskania stopnia białości fosfogipsu do 75%, tak by stało się możliwe wykorzystywanie go w procesach otrzymywania papieru.

Istotną niedogodnością wyżej wymienionych, znanych sposobów, jest to, że są to sposoby wysoce czaso- i energochłonne, niejednokrotnie wymagające bardzo dużego zużycia wody oraz powodujące powstawanie innych, również szkodliwych dla środowiska odpadów.

Znane jest także z polskich opisów patentowych nr 170 519, 172 625 oraz z polskiego zgłoszenia P 303 058 otrzymywanie mas ceramicznopodobnych o bardzo dobrych własnościach mechanicznych i wysokiej odporności chemicznej. W sposobach tych stosuje się jako wypełniacz nieorganiczny, odpady fosfogipsowe uprzednio wygrzewane przez co najmniej 1 godzinę w temperaturze nie niższej od 430 - 440 K. Nieoczekiwanie okazało się, iż prowadząc proces przeponowego oddziaływania termicznego na surowy, odpadowy fosfogips,

187 572 z zachowaniem trój strefowego rozkładu temperatur, w układzie zamkniętym, w warunkach ciągłego ruchu posuwisto-wirowego, otrzymuje się po czasie co najmniej 60 minut, w sposób bezodpadowy, produkt o postaci szczególnie przydatnej jako wypełniacz różnorodnych żywic syntetycznych, farb, mas szpachlowych i szeregu termoplastycznych kompozycji polimerowych między innymi polietylenowych i polipropylenowych, mogący mieć również zastosowanie jako dodatek do wielu mieszanek cementopochodnych.

Pierwsza strefa termicznego oddziaływania na surowy, odpadowy fosfogips obejmuje zakres temp. 460 - 480 K w czasie co najmniej 15 minut, druga strefa obejmuje zakres temp. 490 - 550 K w czasie co najmniej 10 - 25 minut, trzecia strefa obejmuje zakres temp. 560 680 K w czasie co najmniej 10-25 minut, aż do uzyskania pH powyżej 6,5.

Produkt otrzymany w tak prowadzonym procesie, przyjęto nazywać fosfogipsem uzdatnionym, którego skład na podstawie krystalograficznej analizy rentgenograficznej, poddanych badaniom próbek fosfogipsu apatytowego, w sposób przybliżony przedstawia zapis:

CaSOą + CaO • P₂O_S + Mex(SO4)y + P2O5 + Me_x(SO4)_y • P2O5

Urządzenie do przetwarzania odpadów fosfogipsowych według wynalazku stanowi pozioma komora obrotowa, wewnątrz której znajduje się osiowo usytuowany, nieruchomy cylinder, przez który w pczeciwprądzie do przemieszczanych odpadów fosfogipsowych przepływa czynnik grzejny. Komora obrotowa jest wyposażona we wlot doprowadzający surowe odpady fosfogipsowe i odprowadzający opary oraz na końcu w wylot odbioru przetworzonych -uzdatnionych odpadów fosfogipsowych. Komora obrotowa składa się z trzech stref przetwarzania-uzdatniania. Pierwsza strefa na wewnętrznym obwodzie ma luźno zamocowane w układzie zbliżonym do skośnej łuski rybiej elementy łańcuchowe zbierająco - mieszającorozdrabniające. Druga strefa jest wyposażona w osadzoną na nieruchomym cylindrze przepływu czynnika grzejnego, ślimacznicę oraz dodatkowo może posiadać na zewnętrznym obwodzie płaskie elementy, tworzące koncentryczne kręgi, osadzone ewentualnie naprzemiennie zgodnie i lekko przeciwstawnie do kierunku zwoju ślimacznicy. Trzecia strefa na całej swojej długości, na zewnętrznym obwodzie posiada zwisający swobodnie element łańcuchowy oraz co najmniej dwa rzędy równoległych do łańcucha, płaskich elementów łopatkowych, prostopadłych do zewnętrznego obwodu i zbieżnych do osi komory. Korzystny stosunek długości poszczególnych stref komory względem siebie wynosi 2:5:2, przy stosunku średnic zewnętrznej i wewnętrznej jak 1,6 : 1. Dodatkowo dla zintensyfikowania procesu przetwarzania odpadóew urządzenie jest usytuowane względem poziomu pod kątem 1/53 - 1/42 II rad. Przetwarzanie odpadów fosfogipsowych sposobem według wynalazku, pozwala na usuniecie wody, w tym także krystalicznej, ze związków występujących w surowych odpadach fosfogipsowych, umożliwiając jednocześnie w wyniku zachodzącego rozkładu termicznego części związków znajdujących się w odpadach fosfogipsowych, powstanie quasi-kompleksów stanowiących mieszaninę związków takich jak tlenek wapnia, sole metali ziem rzadkich, pięciotlenek fosforu, czy również bezwodny siarczan wapnia; mających budowę zbliżoną do krystalicznej, to jest bardziej uporządkowaną względem wzajemnych oddziaływań międzycząsteczkowych.

Jak należy przypuszczać, quasi - kompleksy powstałe w miejsce bezpostaciowej i niejednorodnej w swej masie, mieszaniny związków tworzących surowe odpady fosfogipsowe, w sposób korzystny wpływają na efektywne wbudowywanie się cząsteczek przetworzonego odpadu w struktury żywic syntetycznych, powodując, iż budowa wypełnionej tak żywicy po utwardzeniu staje się bardziej jednorodna pod względem zarówno fizycznym, jak i chemicznym, co z kolei podwyższa w sposób nieoczekiwany jej własności użytkowe i zakres stosowania począwszy od powłok ochronnych na powierzchniach z różnych materiałów, a skończywszy na bezspoinowych wylewkach posadzkowych.

Ponadto przetworzone sposobem według wynalazku odpady fosfogipsowe możliwe są także do wykorzystania w postaci komponentu dodawanego do szeregu materiałów budowlanych jak np. cementów, gdzie spełni ają one wówczas funkcje regulatora czasu wiązania cementu jak również tak zwanego mineralizatora. Wprowadzane podczas mielenia klinkieru cementowego przejmują one rolę kamienia gipsowego i wiążą glinian trójwapniowy obecny w cemencie tworząc tzw. ettryngit, związek o wzorze:

3CaO · Al₂Oa · 3CaSO4 · 32 H₂O

187 572

Również zmiana odczynu przetworzonych odpadów fosfogipsowych z kwaśnego na bliski neutralnemu, pod względem oddziaływań chemicznych na środowisko, umożliwia bezpieczne stosowanie przetworzonych odpadów do np. wypełniania wyczerpanych wyrobisk kopalnianych lub odkrywek i to zarówno w postaci suchej masy jak i pół płynnej pulpy. Podobnie przetworzone-uzdatnione fosfogipsy mogą znaleźć zastosowanie w budownictwie drogowym, przy wykonywaniu tzw. podbudowy drogowej.

Urządzenie do przetwarzania odpadów fosfogipsowych według wynalazku pozwala na prowadzenie procesu w sposób ciągły, w warunkach narastającej temp., odpowiednio w kolejnych etapach sposobu, realizowanych w poszczególnych strefach z jednoczesnym mieszaniem i równocześnie stałymi warunkami temperaturowymi w poprzecznych przekrojach komory obrotowej. Wyposażenie wnętrza obrotowej komory przetwarzania odpadów fosfogipsowych uniemożliwia zbrylanie się odpadów w trakcie procesu przetwarzania i jednocześnie korzystnie wpływa na rozdrabnianie bryłek odpadów fosfogipsowych, dzięki czemu wielkość ziaren przetworzonych odpadów najczęściej wynosi od 60 * 100 pm, co z kolei bardzo korzystnie wpływa na właściwości aplikacyjne przetworzonych odpadów, umożliwiając ich stosowanie bez jakichkolwiek dodatkowych przygotowań, zwłaszcza jako obcjążniki w farbach i emaliach, wypełniaczach dla żywic syntetycznych, względnie w przypadku wytwarzania antykorozyjnych powłok ochronnych, jak również w produkcji chemoodpornych mas posadzkowych, szpachlowych itp.

Ponadto odpady fosfogipsowe przetworzone sposobem i w urządzeniu według wynalazku, ze względu na swą bardzo drobną strukturę ziarnistą, zastosowane jako stabilizatory gruntów dla potrzeb budownictwa drogowego umożliwiają bardzo dobre spajanie mas ziemnych tworzących tzw. podbudowę drogową, szczególnie dla dróg przewidzianych dla ciężkiego i/lub szybkiego transportu kołowego.

Urządzenie umożliwiające prowadzenie procesu przetwarzania odpadów fosfogipsowych w sposób ciągły w warunkach narastającej temperatury bez dopuszczania miejscowych przegrzewań, zapewnia stabilny przebieg procesu i zmiany postaci mieszaniny związków chemicznych występujących w surowych odpadach fosfogipsowych na zdehydratyzowane związki chemiczne, prawdopodobnie przekształcające się w quasi - kompleksy bezwodnych soli i tlenków, głównie wapnia oraz tlenków metali ziem rzadkich i fosforu.

Należy przypuszczać, iż istotny wpływ na otrzymywane w procesie bezodpadowego przetwarzania odpadów fosfogipsowych własności postaci użytecznej, wykorzystywanej w szerokim zakresie, mają pozostające w masie metale ziem rzadkich i ich związki.

Proces przetwarzania według wynalazku jest prowadzony wyłącznie na sucho, a nie jak to dotychczas było stosowane - metodami mokrymi, czyli przez wielostopniowe przemywanie lub metodami mieszanymi, czyli najpierw przez wielokrotne przemywanie, a następnie suszenie lub prażenie przemytych osadów w temperaturze nawet powyżej 700 K.

Zasilanie fosfogipsem odpadowym odbywa się za pomocą transportera taśmowego (1), który z silosa (2) i przez wlot (3 ) doprowadzany jest do poziomej komory obrotowej (4), usytuowanej ze spadkiem 2% w kierunku wylotu uzdatnionego fosfogipsu (14).

Wewnątrz komory (1) znajduje się osiowo usytuowany, nieruchomy cylinder (5), przez który od wlotu medium grzewczego (17) w przeciwprądzie przepływa gorące powietrze. W komorze (1) wyodrębnić można trzy strefy wygrzewania. W strefie (6) następuje usunięcie około 80-85% wody nie związanej chemicznie w temp. 460-510 K.

Konstrukcja i regulowana prędkość obrotów komory umożliwia przemieszczenie fosfogipsu do strefy drugiej (7) w czasie około 20 minut.

Luźno umocowane elementy łańcuchowe (9) spełniają role zbierająco - rozdrabniającą. W drugiej strefie (7) komory w temp. 515 -*· 580 K w czasie około 20 minut przebiega drugi etap uzdatniania odpadów fosfogipsowych. Usytuowana tam ślimacznica (10) i łopatki (11) przemieszczają i mieszają uzdatniany fosfogips do strefy trzeciej (8). Strefa trzecia posiada na całej długości zwisające swobodnie łańcuchy (12) oraz symetrycznie rozmieszczone płaskie elementy (13). W strefie trzeciej (8) w czasie około 15 minut i temperraturze od 580 * 680 K uzdatniany fosfogips podlega chemicznym procesom ostatecznego przeneagwania komponentów

187 572

- uzdatnieniu. Po schłodzeniu w komorze przejściowej (15), uzdatniony fosfogips w temp. około

320 K odbieranyjest z wylotu (16) z przeznaczeniem do konfekcjonowania.

Medium grzewcze (17) stanowi wymuszony obieg gorącego powietrza, podgrzewanego palnikami olejowymi gazowymi lub elektrycznie względnie techniką plazmy niskotemperaturowej (azot, argon). Przeprowadzone metodą analizy rentgenograficznej, kompleksowe badania uzdatnionego fosfogipsu apatytowego, wskazują na zróżnicowane ilościowo występowanie w nim następujących form krystalograficznych:

Ca3(PO4)2; Ca2P2O7; Ca2P2O6; C^PńOtg Cad^O^; CaP4Oii.

PRZYKŁADY ZASTOSOWAŃ UZDATNIONEGO FOSFOGIPSU APATYTOWEGO WEDŁUG WYNALAZKU

Przykład I

Uzdatniony w komorze (4) fosfogips o pH = 6,9 i o temp. około 590 K oraz przeciętnej wielkości cząstek około 100 pm, po schłodzeniu w komorze przejściowej (15) do temp. 315 K został konfekcjonowany, a następnie wykorzystano go jako komponent do otrzymania zaprawy cementowej o wytrzymałości 3,2 MPa, zawierającej 170 kg cementu, 1,15m³ piasku, 250, kg wody i 90 kg uzdatnionego fosfogipsu.

Przykład II

Jak w przykładzie I uzdatniono w komorze 500 kg odpadowego fosfogipsu o zawartości nie związanej chemicznie wody w ilości 23% wagowych a sumarycznej ilości wody 44% wagowych i pH-2,6. Po 57 minutach odebrano 280 kg uzdatnionego fosfogipsu o pH = 7,1 i wilgotności 0,25% oraz przeciętnej wielkości cząstek 100 pm, z których 20 kg dodano przy mieszaniu ciągłym w czasie około 15 minut do 40 kg żywicy akrylowej Degadur 410. Następnie po ujednorodnieniu się całości, nadal mieszając wprowadzono 40 kg piasku kwarcowego o wielkości ziaren 0,1 * 0,4 mm, dodano jako aktywator 2 kg nadtlenku benzoilu i mieszano 8 minut, po czym masę wylano na uprzednio wyszlifowane i odpylone oraz suche podłoże betonowe, uzyskując warstwę o grubości 1,5 * 2,0 mm. Po 35 minutach od wylania otrzymano posadzkę z połyskiem, która badana po 24 godzinach nie wykazywała odkształceń przy nacisku 28,3 MPa.

Przykład III

Wprowadzając przy mieszaniu ciągłym 5,3 kg uzdatnionych fosfogipsów otrzymanych w przykładzie H, do uprzednio przygotowanej mieszaniny składającej się z 4,6 kg żywicy epoksydowej Epikote 828, 0,05 kg środka odpowietrzającego BYK-A-530 i 0,5 kg antypirenu, otrzymano po 15 minutach kompozycje, którą po dodaniu 3,03 kg utwardzacza Ancamine 2280 pokryto, przy użyciu wałka malarskiego rurę stalową w instalacji wykorzystywanej do produkcji kwasu siarkowego. Naniesiona jednokrotną warstwą o grubości 185 pm powłoka spolimeryzowała po 3,5 godzinach i po trzech miesiącach od nałożenia nie wykazywała uszkodzeń.

Przykład IV

Do 23 kg żywicy epoksydowej Epikote 828 przy mieszaniu ciągłym wprowadzono 0,5kg środka odpowietrzającego BYK-A-530, 0,5 kg antypirenu i 50 kg piasku kwarcowego o wielkości ziarna 0,06 * 0,12 mm. Po uzyskaniu jednorodnej konsystencji, do całości wprowadza się przy mieszaniu ciągłym 25,3 kg uzdatnionego fosfogipsu otrzymanego w przykładzie I. Następnie nadal mieszając dodano 16 kg utwardzacza Ancamine 2280. Otrzymano masę o konsystencji mas szpachlowych, którą wykorzystano do uzupełnienia ubytków powstałych w wyniku działania warunków atmosferycznych na zewnętrzne ściany betonowego zbiornika. Po 4 godzinach od uzupełnienia ubytku o głębokości do 0,12 m i powierzchni około 0,004 m², na utwardzoną masę nałożono wałkiem malarskim powłokę z masy otrzymanej w przykładzie III. Oględziny wykonanego uzupełnienia po upływie roku nie wykazały żadnych uszkodzeń powierzchni.

Przykład V

Do ujednorodnionej wcześniej kompozycji zawierającej 5,5 kg żywicy ftalowej, 1,5 kg bieli tytanowej, 1,5 kg oleju słonecznikowego, 0,95 kg etanom; przy mieszaniu ciągłym wprowadzono 5,5 kg uzdatnionych fosfogipsów, otrzymanych w przykładzie II, po czym dalej

187 572 mieszając dodano 0,5 kg 10% roztworu naftenianu kobaltu. Otrzymaną farbą pokryto, przy użyciu pędzla, duże ubytki na obudowie osłon tokarki, uzyskując po 18 godzinach połyskliwą warstwę o grubości 85 pm, zaś po 7 dniach pokrycie osiągnęło w pełni walory użytkowe.

Przykład VI

Do 4,88 kg żywicy epoksydowej Epikote-232 dodawano mieszając odpowietrzacz BYK-A-530 w ilości 0,48kg, antypiren w ilości 1,067 kg, pigment 0,146 kg oraz uzdatniony fosfogips, otrzymywany jak w poprzednich przykładach, w ilości 3,0 kg oraz aktywny rozcieńczalnik Cardura w ilości 0,1 kg. Otrzymaną kompozycje utwardzano przez dodatek utwardzacza AMICURE-PACM w ilości 1,621 kg. Uzyskaną Kompozycję za pomocą natrysku hydrodynamicznego pokryto zewnętrzną i wewnętrzną powierzchnię wanny galwanizerskiej, która po 7 dniach stabilizacji poddana została eksploatacji w warunkach temp. do 443,0 K, nie wykazując w okresie 3 miesięcy pracy jakichkolwiek zmian własności.

Przykład VII

Analogicznie jak w przykładzie II uzdatniono w komorze 500 kg surowego, odpadowego fosfogipsu, uzyskując 280 kg uzdatnionego fosfogipsu o pH - 7,1, wilgotności 0,25% i przeciętnej wielkości cząstek 100 pm, z których pobrano 20 kg do sporządzenia samorozlewnej masy podłogowej z połyskiem, niepalnej, o odporności termicznej 450 K.

W tym celu, ciągle mieszając dodawano kolejno: żywicę epoksydową Epikote-232 w ilości 25,9kg, odpowietrzacz BYK-A-530 w ilości 0,26 kg, antypiren w ilości 2,5 kg, pigment w ilości 0,78 kg, uzdatniony fosfogips w ilości 20 kg oraz aktywny rozcieńczalnik Cardura w ilości 0,5kg. Całość kompozycji utwardzono utwardzaczem ANCAMINA-2280 w ilości 18,5 kg, uzyskując samorozlewną, niepalną masę podłogową z połyskiem, która po odpowietrzeniu wałkiem kolczastym spolimeryzowała do stanu suchopyłości w czasie 5 godzin.

187 572

Λ-®	, /	-7)		1-7)
				,~~®
		V
JJ=i			.....0'^'
	\ /	/ \ / \ / \

, i.

187 572

2%

1
1 1 1

fM

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz

Cena 2,00 zł.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób przetwarzania odpadowego fosfogipsu do postaci przydatnej szczególnie jako wypełniacz różnorodnych żywic syntetycznych, farb, mas szpachlowych i szeregu termoplastycznych kompozycji polimerowych, miedzy innymi polietylenowych i polipropylenowych, oraz do postaci przydatnej jako dodatek do wielu mieszanek cementopochodnych stosowanych między innymi również w drogownictwie, znamienny tym, że proces prowadzi się jako trój etapowe wygrzewanie przy mieszaniu ciągłym, przy czym w pierwszym etapie surowe odpady fosfogipsowe wygrzewa się przez co najmniej 15 minut w temp. 460 - 510 K, do usunięcia do 90% masowych początkowej wody, następnie w drugim etapie wygrzewanie prowadzi się przez 10-25 minut przy jednocześnie wzrastającej temperaturze do 515 - 589 K, przy czym w trzecim etapie podnosząc temperaturę od 580 K do 680 K prowadzi się wygrzewanie· przez 10-25 minut do osiągnięcia przez uzdatniany fosfogips pH powyżej 6,0.
2. 2. Urządzenie do przetwarzania odpadowego fosfogipsu do postaci przydatnej szczególnie jako wypełniacz różnorodnych żywic syntetycznych, farb, mas szpachlowych i szeregu termoplastycznych kompozycji polimerowych, między innymi polietylenowych i polipropylenowych, oraz do postaci przydatnej jako dodatek do wielu mieszanek cementopochodnych stosowanych między innymi również w drogownictwie, znamienne tym, że stanowi je pozioma obrotowa komora (4), wewnątrz której znajduje się osiowo usytuowany nieruchomy cylinder (2), przez który przepływa w przeciwprądzie czynnik grzejny, zaś komora (4) wyposażona we wlot (3) doprowadzający surowe odpady fosfogipsowe oraz na końcu w wylot (14 i 16) odbioru przetworzonych odpadów, składa się z trzech stref (6), (7), (8) przetwarzania, przy czym pierwsza strefa (6) na zewnętrznym obwodzie komory (4) ma zamocowane w układzie zbliżonym do skośnej rybiej łuski luźne elementy łańcuchowe (9) zbieraj ącomieszajajco-rozdrabniające; druga strefa (7) jest wyposażona w ślimacznicę (10) trwale osadzoną na nieruchomym cylindrze (5), a trzecia strefa (8) na całej długości na zewnętrznym obwodzie komory (4) posiada zwisający swobodnie łańcuchowy element (12) oraz co najmniej dwa rzędy płaskich elementów łopatkowych (13), równoległych do łańcuchowego elementu (12), prostopadłych do zewnętrznego obwodu i zbieżnych do osi komory (4), przy czym stosunek długości poszczególnych stref (3), (4), (5) korzystnie wynosi odpowiednio 2:5:2, przy stosunku zewnętrznej średnicy komory (4) do zewnętrznej średnicy cylindra (5) jak 1,6 : 1.
3. 3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że jest wyposażone w drugiej strefie wygrzewania (7), na wewnętrznym obwodzie komory (4) w płaskie elementy (11), tworzące koncentryczne kręgi, osadzone naprzemiennie, zgodnie i lekko przeciwstawnie do kierunku zwoju ślimacznicy (10).
4. 4. Urządzenia według zastrz. 2 albo 3, znamienne tym, że komora (1) jest usytuowana względem poziomu pod kątem 1/53 -1/42 Π rad.