ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения технологической разработки.

Существо способа состоит в том, что к меловым породам (Брянского или Белгородского месторождения) примешивают добавки: тринолифосфат натрияna₅p₃o₁₀и углекислый натрийna₂Сo₃, можно в виде технического продукта с содержанием полезного вещества 91,4 и 95,2 % соответственно.

Химический состав карбонатных пород, обрабатываемых добавкой, дан в табл. 1.

Таблица 1

Электронно-микроскопические исследования структуры извести, полученной по предлагаемому способу, при кратности увеличения 15000 раз показывают, что при температурах обжига 850-980 °С структура извести слагается из кристаллов окиси кальция размером от 0,003 до 2,5 мкм, имеющих овальную и округлую формы, и реликтов кальцита. В присутствии вводимой добавки на поверхности зерен окиси кальция образуются эвтектические расплавы и комплексные соединения с окисью кальция, кальцитом и примесями, которые благодаря равномерному распределению вводимой добавки, располагаются на поверхности зерен окиси кальция в виде пленок с низкой степенью внедрения в основную фазу. Такие пленки в извести блокируют доступ молекул воды к поверхности окиси кальция и тем самым замедляют реакцию гашения.

Сповышением температуры обжига (выше 1000 °С) новообразования быстро разлагаются, мигрируют и скапливаются на дислокационных ступенях роста кристаллов окиси кальция, покрывая значительно меньшие участки поверхности зерен извести и обеспечивая хорошие условия для взаимодействия их с водой.

Эффект замедления гидратации у извести наблюдается как под действием ТПФН, так и под влиянием КС, но в случае использования смеси из этих добавок эффект получается более интенсивным. Общее содержание добавок в меловой массе можно регулировать в широких пределах от 0,05 до 1,2 и более процентов в зависимости от вида мела и желаемого эффекта замедления.

Приготовление извести по предлагаемому способу осуществляют с использованием известного оборудования: фрезерно-метательных мельниц, гидрофолов, болтушек и других агрегатов для мокрого измельчения мела, насосов для транспортировки и бассейнов для хранения меловых шламов, питателей для дозировки вращающихся и других печей для обжига и сушки. Кроме того, дополнительно используют агрегаты для приготовления растворов добавки, включающие агрегаты для дозировки, растворения их в воде и дозировки раствора добавки к карбонатной породе во время ее измельчения .

Способ приготовления извести осуществляют следующим образом.

Добытая меловая порода в карьере направляется в агрегат для мокрого измельчения и распускания (болтушку, фрезерно-метательную мельницу, гидрофол или другие агрегаты). Во время измельчения и распускания мела вводится с водой предлагаемая добавка. Готовый шлам направляется в бассейн для приема и хранения. Дозировка добавки и воды ведется с учетом желаемого эффекта по замедлению гидратации извести и желаемой влажности рабочего мелового шлама. Сушка, гранулирование и обжиг мелового шлама может осуществляться в одном тепловом агрегате, например во вращающейся печи, или в отдельных агрегатах для гранулирования и сушки (в распылительной сушилке) и в печах кипящего слоя или во вращающихся печах - для обжига.

В лабораторных условиях по предлагаемому способу были проведены испытания. Составы и результаты испытаний приведены в табл. 2.

Таблица 2

Примечание. Продолжительность выдержки образцов мела при 850-980 °С составляет 35 мин., в том числе при конечной температуре - 20 мин.

Из данных табл. 2 видно, что во время обжига при низких температурах до полной или частичной декарбонизации мела образуется известь активностью 72,093,5 % с различными сроками гидратации, зависящей от вида мела, температуры обжига, количества вводимой добавки и соотношения в ней компонентов. При этом размер кристаллов извести составляет 0,003-1,8 мкм во всех образцах, обожженных при данных температурах. При снижении температуры обжига с 980 до 915 °С продолжительность гашения выше на 11-31 % по сравнению с образцами извести, полученными при 980 °С. При одной и той же температуре обжига из мелов с повышенной степенью загрязнения за счет природных примесей (белгородский мел) получается известь с более длительными сроками гидратации по сравнению с известью, изготовляемой из мела с небольшой степенью загрязнения (брянский мел). Во всех случаях качество образующегося готового продукта удовлетворяет требованиям по всем показателям.