Цитрогипс как сырье для производства гипсового вяжущего
Автор: Пириева Севда Юнисовна, Алфимова Наталия Ивановна, Левицкая Ксения Михайловна
Журнал: Строительство уникальных зданий и сооружений @unistroy
Статья в выпуске: 2 (100), 2022 года.
Бесплатный доступ
Объектом исследования был цитрогипс, представляющий собой гипссодержащие отходы, образующиеся при биохимическом синтезе лимонной кислоты. Целью данного исследования явилось определение возможности изготовления гипсовых вяжущих на основе цитрогипса путем термической обработки при атмосферном давлении. Методы. Проведен комплексный анализ цитрогипса с использованием стандартных методов и лабораторного оборудования. В качестве эталонного образца использовался природный гипсовый камень. Также исследовано качество вяжущего на основе цитрогипса и проведен сравнительный анализ его со строительным и высокопрочным гипсом. Полученные результаты. Установлено, что химический и минеральный состав цитрогипса незначительно отличается от природного гипсового камня. Однако высокая дисперсность и морфология частиц предопределяют низкую прочность получаемого гипсового вяжущего. Это явление предопределяет в будущем необходимость разработки алгоритмов и методов повышения эффективности вяжущих, получаемых термообработкой при атмосферном давлении цитрогипса.
Гипсовое вяжущее, гипссодержащие отходы, гипсовый камень, цитрогипс, рециклинг
Короткий адрес: https://sciup.org/143178773
IDR: 143178773 | DOI: 10.4123/CUBS.100.7
Список литературы Цитрогипс как сырье для производства гипсового вяжущего
- Rashad, A.M. Phosphogypsum as a construction material. Journal of Cleaner Production. 2017. Vol. 166. Pp. 732–743. DOI:10.1016/j.jclepro.2017.08.049.
- Plaster materials and products (production and use). Directory. Edited by A.V. Ferronskaya. Publishing House ASV, 2004. 488 p.
- Alfimova, N.I., Pirieva, S.Yu., Titenko, A.A. Utilization of gypsum-bearing wastes in materials of the construction industry and other areas. Construction Materials and Products. 2021. Vol. 4. No. 1. Pp. 5–17. DOI:10.34031/2618-7183-2021-4-1-5-17
- Tayibi, H., Choura, M., López, F.A., Alguacil, F.J., López-Delgado A. Environmental impact and management of phosphogypsum. Journal of Environmental Management. 2009. Vol. 90, Iss. 8. Pp. 2377–2386. DOI:10.1016/j.jenvman.2009.03.00
- Chernysh, L.I. Improving the efficiency of building composites obtained using industrial waste Ecology and Industry. 2014. No. 4 (41). Pp. 87–89.
- Tayibi, H., Choura, M., Lo´pez, F.A., Alguacil, F.J., Lo´pez-Delgado, A. Environmental impact and management of phosphogypsum. Journal of Environmental Management. 2009. Vol. 90, Iss. 8, Pp. 2377–2386. DOI:10.1016/j.jenvman.2009.03.007
- Wei, Z., Deng, Z. Research hotspots and trends of comprehensive utilization of phosphogypsum: Bibliometric analysis. Journal of Environmental Radioactivity. 2022. Vol. 242. 106778. DOI:10.1016/j.jenvrad.2021.106778
- Cánovas, C.R., Macías, F., Pérez-López, R., Basallote M.D., Millán-Becerro, R. Valorization of wastes from the fertilizer industry: Current status and future trends. Journal of Cleaner Production. 2018. Vol.174. Pp 678-690. DOI:10.1016/j.jclepro.2017.10.293
- Calderón-Morales, B.R.S., García-Martínez, A., Pineda, P., García-Tenório, R., Valorization of phosphogypsum in cement-based materials: Limits and potential in eco-efficient construction. Journal of Building Engineering. 2021. Vol. 44. 102506. DOI:10.1016/j.jobe.2021.102506.
- Wu, F., Ren, Y., Qu, G., Liu, S., Chen, B., Liu, X., Zhao, C., Li, J.Utilization path of bulk industrial solid waste: A review on the multi-directional resource utilization path of phosphogypsum. Journal of Environmental Management. 2022. Vol. 313. 114957. DOI:10.1016/j.jenvman.2022.114957
- Chen, X., Wang, Q., Wu, Q., Xie, X., Tang, S., Yang, G., Luo, L., Yuan, H. Hydration reaction and microstructural characteristics of hemihydrate phosphogypsum with variable pH. Construction and Building Materials. 2022. Vol. 316. 125891. DOI:10.1016/j.conbuildmat.2021.125891
- Xue, S., Li, M., Jiang, J., Millar, G.J., Li, C., Kong, X. Phosphogypsum stabilization of bauxite residue: Conversion of its alkaline characteristics. Journal of Environmental Sciences. 2019. Vol. 77. Pp. 1-10. DOI:10.1016/j.jes.2018.05.016.
- Jia, R., Wang, Q., Luo, T. Reuse of phosphogypsum as hemihydrate gypsum: The negative effect and content control of H3PO4, Resources, Conservation and Recycling. 2021. Vol. 174. 105830. DOI:10.1016/j.resconrec.2021.105830.
- Yang, J., Zeng, J., He, X., Zhang, Y., Su, Y., Tan, H. Sustainable clinker-free solid waste binder produced from wet-ground granulated blast-furnace slag, phosphogypsum and carbide slag. Construction and Building Materials. 2022. Vol. 330. 127218. DOI:10.1016/j.conbuildmat.2022.127218
- Cao, W., Yi, W., Peng, J., Li, J., Yin, S. Recycling of phosphogypsum to prepare gypsum plaster: Effect of calcination temperature. Journal of Building Engineering. 2022. Vol. 45. 103511. DOI:10.1016/j.jobe.2021.103511.
- Nizevičienė, D., Vaičiukynienė, D., Michalik, B., Bonczyk, M., Vaitkevičius, V., Jusas. V. The treatment of phosphogypsum with zeolite to use it in binding material. Construction and Building Materials. 2018. Vol. 180. Pp. 134-142. DOI:10.1016/j.conbuildmat.2018.05.208
- Gubskaya, A.G., Podluzsky E.Ya., Melenko V.S. Production of gypsum binder and products from natural and industrial raw materials in the Republic of Belarus. Building Materials. 2018. No. 3. Pp. 73–75.
- Moalla, R., Gargouri, M., Khmiri, F., Kamoun, L., Zairi, M. Phosphogypsum purification for plaster production: A process optimization using full factorial design. Environmental Engineering Research. 2018. Vol. 23. Iss. 1. Pp. 36–45. DOI:10.1016/j.tca.2018.01.011
- Babkin, V.V., Uspensky, D.D. New strategy: Chemistry 2030. High conversion of raw materials. Clustering. Chemical industry. RF. M .: Publishing house "Lika", 2015. 222 p.
- Meshcheryakov, Yu.G., Fedorov, S.V. Industrial processing of phosphogypsum. SPb.: Publishing house "Stroyizdat SPb", 2007. 104 p.
- Geraldo, R.H., Costa, A.R.D., Kanai, J., Silva, J.S., Souza, J.D., Andrade, H.M.C., Gonçalves, J.P., Fontanini, P.S.P., Camarin, G. Calcination parameters on phosphogypsum waste recycling. Construction and Building Materials. 2020. Vol. 256. 119406. DOI:10.1016/j.conbuildmat.2020.119406
- Guan, B., Kong, B., Fu, H., Yu, J., Jiang, G., Yang, L. Pilot scale preparation of α-calcium sulfate hemihydrate from FGD gypsum in Ca–K–Mg aqueous solution under atmospheric pressure. Fuel. 2012. Vol. 98. Pp. 48–54. DOI:10.1016/j.fuel.2012.03.032
- Jiang, G., Wang, H., Chen, Q., Zhang, X., Wu, Z., Guan, B. Preparation of alpha-calcium sulfate hemihydrate from FGD gypsum in chloride-free Ca(NO3)2 solution under mild conditions. Fuel. 2016. Vol. 174. Pp. 235–241. DOI:10.1016/j.fuel.2016.01.073
- Sverguzova, S.V., Chernysheva, N.V., Chernysh, L.I., Shamshurov, A.V. The influence of the processing conditions of citrogypsum on the composition of the obtained gypsum binder. Building Materials. 2010. No. 7. Pp. 31–32.
- Yang, J., Liu, W., Zhang, L., Xiao, B. Preparation of load-bearing building materials from autoclaved phosphogypsum. Construction and Building Materials. 2009. Vol. 23. Pp. 687–693, DOI:10.1016/j.conbuildmat.2008.02.011.
- Garg, M., Jain, N., Singh, M. Development of alpha plaster from phosphogypsum for cementitious binders. Construction and Building Materials. 2009. Vol. 23. Pp. 3138–3143. DOI:10.1016/j.conbuildmat.2009.06.024
- Myasnikov, N.F., Bershakov, N.G., Kozlov, V.P., Naumov, E.G., Shevchenko, N.N. Method of producing gypsum binder. Patent RF, no. 22105408, 2003.
- Bumanis, G., Zorica, J., Bajare, D., Korjakins, A. Technological properties of phosphogypsum binder obtained from fertilizer production waste. Energy Procedia. 2018. Vol. 147. Pp. 301–308. DOI:10.1016/j.egypro.2018.07.096
- Ma, B., Jin, Z., Su, Y., Lu, W., Qi, H., Hu, P. Utilization of hemihydrate phosphogypsum for the preparation of porous sound absorbing material. Construction and Building Materials. 2020. Vol. 234. 117346. DOI:10.1016/j.conbuildmat.2019.117346
- Gubskaya, A.G., Podluzsky, E.Ya., Melenko, V.S. Production of gypsum binder and products from natural and technogenic raw materials in the Republic of Belarus. Building materials. 2018. No. 3. Pp. 73–75.
- Alfimova, N.I., Pirieva, S.Yu., Elistratkin, M.Yu., Kozhuhova, N.I., Titenko, A.A. Production methods of binders containing gypsum-bearing wastes: a review. Bulletin of BSTU named after V.G. Shukhov. 2020. 11. 8–23. DOI:10.34031/2071-7318-2020-5-11-8-23
- Russian standard GOST 125-79 “Gypsum binders. Specifications". М.: Standards Publishing House, 1979. 8 p.
- Russian standard GOST 8736-2014 “Sand for construction works. Specifications". М.: Standartinform, 2019. 10 p.
- Russian standard GOST 23789-79 “Gypsum binders. Test Methods". М.: Standards Publishing House,1980. 16 p.
- Klimenko, V.G. Multiphase gypsum binders. Belgorod: Publishing house of BSTU, 2010. 198 p.
- Russian standard GOST 125-2018 "Gypsum binders. Specifications". М.: Standartinform, 2018. 12 p.
Статья научная
