EURO-ECO 2008

Hanover

18 - 20 November 2008

Environmental and Engineering Aspects for sustainable living

European Academy of Natural Sciences, Hanover

European Scientific Society, Hanover

University of Bremen, Bremen


S.V. Fedorov Yu.G. Mescherjakov INDUSTRIELLE VERARBEITUNG VON PHOSPHOGIPS UND PHOSPHOHALBHYDRAT. ENERGIESPARENDE TECHNOLOGIEN
St.-Petersburger Architektur-Bau-Universität, St.-Petersburg, Russland

In den Speichern der Industriebetriebe vom Nord-Westen Russlands lagern über 100 Mio. t von harten Phosphogips-Abfällen nach der Produktion der Orthophosphorsäure und komplexer Mineraldüngemittel. Eine komplette Isolation der Speicher ist unmöglich, denn die Niederschlagsmenge ist höher als die Menge des unter Sonnenradiation verdunsteten Wassers. Die Speicher sind damit Verschmutzungsquellen der Umwelt des Ladogasee-, des Nevabeckens, der Ostseeküste und der Küste des Finnischen Meerbusens.

Nach dem Natriumsulfatgehalt sind Phosphogips und Phosphohalbhydrat Gipsrohstoffe der höchsten Qualität, ihr Produktionsvolumen ist wesentlich höher als die Nachfrage der Baustoffindustrie nach Gipsrohstoffen.

Phosphogips und Phosphohalbhydrat enthalten im Wasser gelöste Säuren und ihre Verarbeitung ist mit einer zusätzlichen technologischen Stufe, der Neutralisierung der Säuren, verbunden. Die Restabfälle im Filter sowie in Speichern enthalten 28-40% flüssiger Komponente und ihre industrielle Verarbeitung (Trocknenverfahren) ist energiekostenspielig.

Aus diesen Gründen sind Baustoffe aus Phosphogips und Phosphohalbhydrat im Vergleich mit den Baustoffen aus dem Naturgipsstein nicht konkurrenzfähig.

Unter bestimmten Voraussetzungen kann man aus dem Phosphogips und dem Phosphohalbhydrat konkurrenzfähige Produkte bekommen. In erster Linie gilt das für die Regionen, wo es keine Naturgipssteinvorräte gibt, z.B. im Nord-Westen der Russischen Föderation. Eine effiziente Verarbeitung von den Gipsabfällen ist auf technologische Prozesse angewiesen, deren Kosten minimal ausfallen würden. Unten wird ein Projekt des Lehstuhls für Baustoffe der St.-Petersburger Architektur-Bau-Universität vorgestellt, das sich in seinen Einzelheiten in der Industrie schon bewährt hat und das der Lösung dieses Problems gewidmet ist.

  1. Phosphohalbhydrat
    Die Herstellungstechnologie von Gipsplatten und –blöcken aus Phosphohalbhydrat beinhaltet das Verfahren der mechanochemischen Aktivierung der Abfälle, Beimischung eines komplexen Aktivators mit mechanischer Verarbeitung der Mischung danach im Walzenverfahren mit dem nachfolgenden Formen der Produkte (das Urheberzeugnis der UdSSR Nr. 1235843). Ausgeschlossen worden sind Operationen mit hohem Energieverbrauch für Trocknen und Herstellung von gipshaltigen Bindemitteln. Die Feuchtigkeit der geformten Produkte ist nicht höher als 15%, was es ermöglichte, den Energieverbrauch am Trocknen zu sparen. Mit dieser Technologie kann man Produkte herstellen, die wie auch Produkte aus Naturgipsstein konkurrenzfähig sind.
  2. Phosphogips
    Bei der Produktion der Baustoffe wird der Phosphogips nach einer langen Lagerung im Speicher verwendet. Die Feuchtigkeit des Phosphogipses sinkt bis zu 15-20% beim Trocknen im Speicher und auf dem Rohstofflager. Das Gipsbindemittel wird im komplexen Verfahren (Trocknen, Verkleinerung und Brennen im Trockenrohr) hergestellt (Patent der RF Nr. 1794925). Bei dieser weiterentwickelten Technologie sind die Werte, die den Treibstoff- und Energieverbrauch betreffen, durchschnittlich für die Branche. Die Konkurrenzfähigkeit des Bindemittels, von trockenen Gipsmischungen und Produkten ist durch einen relativ kostengünstigen Phosphogipsrohstoff zu erklären.