9 декабря 2021, 4:00

Ученые снизили стоимость производства стройматериалов почти на 90%

  • Композиты
  • Материаловедение
  • "Зеленые" технологии
Ученые снизили стоимость производства стройматериалов почти на 90%

Ангидрит сульфата кальция — важная основа стройматериалов. Он используется как для производства вяжущих веществ, так и в качестве поделочного камня. Базой для выработки ангидрита сульфата кальция служит гипс. Как отмечают эксперты НИТУ «МИСиС», при стоимости тонны гипса около 20 долларов (около 1480 рублей), стоимость тонны ангидрита составляет 300–400 долларов (22200–29600 рублей), преимущественно за счет высокотемпературной обработки при его производстве.

Чтобы понизить стоимость и упростить технологию получения ангидрита сульфата кальция, ученые НИТУ «МИСиС» совместно с коллегами из Беларуси предложили способ его создания в водной среде в одну стадию. До настоящего времени его получали из серной кислоты и карбонатного компонента в два этапа: получение гипса, а затем выработка из него ангидрита.

Исследователи разработали метод синтеза ангидрита из суспензии извести недопала, которая является отходом водоподготовки, и серной кислоты в водной среде. Степень чистоты полученного таким образом продукта составила не менее 99%.

Большинство технологий получения ангидрита основываются на высокотемпературном обжиге при 800–1000 ⁰С во вращающихся печах. Новая технология, предложенная авторами, применяется в реакторе в водной среде при температуре всего 45–55 ⁰С, причем на основе отходов производств, что позволяет экономить ресурсы и топливо.

Преимущество и новизна такого способа в простоте аппаратурного оформления технологии, низких температуре и давлении синтеза. Стоимость же ангидрита, полученного новым способом, останется на уровне стоимости сырья — гипса.

Новую технологию можно применять на предприятиях, где образуются отходы серной кислоты или недопала извести, либо на предприятиях по производству сухих строительных смесей. Она может найти применение в строительной, химической, медицинской и других сферах промышленности.

«Мы проводили исследования для самых прагматичных условий синтеза. В качестве сырьевых материалов брали отходы производств. Эти отходы практически не используются повторно, а если используются, то преимущественно в простых и "дешевых" процессах и производствах. Добавив в процесс переработки немного химии, мы смогли получить достаточно дорогой продукт», — говорит один из авторов, сотрудник НИЦ «Конструкционные керамические наноматериалы» НИТУ «МИСиС» Валентин Романовский.

В будущем исследователи займутся созданием композиционных материалов на базе синтетического ангидрита, а также сухих строительных смесей на его основе.

Публикации из новости

Green approach for low-energy direct synthesis of anhydrite from industrial wastes of lime mud and spent sulfuric acid
Romanovski V., Klyndyuk A., Kamarou M.
Q1 Journal of Environmental Chemical Engineering 2021 цитирований: 6