Новый гипс в отличие от природного синтезируется сразу в виде порошка, и тем самым позволяет сэкономить средства и электроэнергию.
Группа ученых из Научно-исследовательского центра «Конструкционные керамические наноматериалы» НИТУ «МИСиС» совместно с зарубежными коллегами предложили инновационный метод производства высокопрочных вяжущих материалов на основе синтетического гипса, полученного из промышленных отходов.
Исследователи предварительно разбавляли водой серную кислоту из отходов производства химических волокон, а затем нейтрализовывали их отходами известняка. Содержание дигидрата сульфата кальция в полученном синтетическом гипсе составило не менее 95% от массы финального продукта.
Ученые синтезировали образцы гипсовых вяжущих трех видов: строительный гипс, высокопрочный гипс и ангидрит. Строительный гипс был изготовлен по традиционной технологии в гипсоварочном котле. Ангидрит также был произведен по традиционной для этого типа гипсоматериала технологии путем обжига с последующим охлаждением. Для синтеза высокопрочного гипса был использован автоклав.
«Предложенный нами метод производства вяжущих материалов на основе синтетического гипса позволит существенно снизить производственные затраты за счет упрощения технологии производства. При этом строительный гипс, полученный в ходе исследования, полностью соответствует требованиям к гипсовым вяжущим материалам.
Еще одним существенным преимуществом данного способа является возможность управления структурой получаемых кристаллов и сростков. Предложенный метод позволяет получать кристаллы с необходимой формой и размерами в зависимости от требований к материалам», — отмечает один из авторов исследования, сотрудник НИЦ «Конструкционные керамические наноматериалы» НИТУ «МИСиС» Валентин Романовский.
Синтетический гипс, полученный из отработанной серной кислоты и известняковых отходов, может полностью заменить природный гипс для производства гипсовых вяжущих в странах, не имеющих собственных запасов гипсового камня.
«В настоящее время закончены комплексные исследования и технико-экономическое обоснование по получению гипса из других отходов. Также разработан энергоэффективный способ получения ангидрита в одну стадию, минуя фазу образования гипса. В данном способе высококачественный ангидрит образуется при атмосферном давлении и температуре 45–55 °С», — добавляет Романовский.
Работа была опубликована в журнале Journal of Industrial and Engineering Chemistry.