Синтетический гипс из отработанной серной кислоты и известняковых отходов по многим параметрам превосходит натуральный
В журнале Journal of Industrial and Engineering Chemistry опубликована работа международной группы ученых из Научно-исследовательского центра «Конструкционные керамические наноматериалы» НИТУ «МИСиС», Белорусского государственного технологического университета, Лимерикского университета и Института общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси, которые придумали, как делать высокопрочные вяжущие материалы на основе синтетического гипса, полученного из промышленных отходов.
Это экономичный метод, потому что для него не нужно какого-то значительного количества электроэнергии.
Ученые сначала разбавляли водой серную кислоту, полученную из отходов производства химических волокон, а для нейтрализации добавляли отходы известняка. Так получился продукт, в котором содержалось не менее 95% гипса (дигидрата сульфата кальция). Дальнейшие исследования и опыты позволили определить параметры синтеза, которые дали возможность управлять структурой образующихся кристаллов.
Исследователи получили образцы трех видов гипсовых вяжущих:
- Строительный гипс; Высокопрочный гипс Ангидрит.
Ангидрит и строительный гипс произвели по традиционным для этих материалов технологиям: ангидрит путем обжига с последующим охлаждением, строительный гипс – в гипсоварочном котле. Высокопрочный гипс синтезировали в автоклаве.
Синтетический гипс синтезируется сразу в виде порошка (тогда как в традиционном производстве нужно дробить до мелкой-мелкой фракции гипсовый камень и тратить на это очень много электроэнергии. Технология производства упрощается, а стало быть, производственные затраты существенно снижаются. Кстати, ученые открыли, как получить ангидрит высокого качества в одну стадию, без фазы образования гипса (при атмосферном давлении и температуре 45–55 °С).
Строительный гипс, полученный в ходе исследования, полностью соответствует требованиям к гипсовым вяжущим с марками Г-5 — Г-7, а высокопрочный гипс — требованиям, предъявляемым к гипсу с марками Г-10 — Г-22.
Чем еще хорош способ, разработанный учеными из России и Белоруссии: возможностью управлять структурой получаемых кристаллов и сростков. То есть, кристаллы материалов, синтезированных на основе синтетического гипса могут быть той формы и размера, которая требуется.
Авторы разработки уверены, что в странах, где нет месторождений гипсового камня, природный гипс можно полностью заменить синтетическим, сделанным из отработанной серной кислоты и известняковых отходов. Сейчас ученые закончили комплексные исследования по получению гипса и из других промышленных отходов.
Напомним: мы рассказывали, как российские ученые изменили бетон.
