Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева Кольского научного центра РАН, г. Апатиты:

Б. И. Гуревич, вед. науч. сотр.

В. В. Тюкавкина, ст. науч. сотр., e-mail: tukav_vv@chemy.kolasc.net.ru

Приведена классификация сульфатных отходов. Рассмотрены возможные пути утилизации сульфатных отходов, образующихся при сернокислотной переработке перовскитового и сфенового концентратов. Показано, что титаногипс, образующийся при переработке перовскитового концентрата, является полноценным заменителем природного гипса и может быть использован как регулятор сроков схватывания при помоле портландцементного клинкера. Определено, что оптимальное содержание титаногипса в цементе в пересчете на SO₃ составляет 2,5–3,5 % (мас.). Проведенные физико-химические исследования показали, что нет принципиальных различий в процессе твердения цементов с добавкой титаногипса и природного гипса. При переработке сфенового концентрата сернокислотным способом с получением пигментного диоксида титана образуются два кислых отхода: кремнекальциевый кек и сточные воды. Сточные воды после химической очистки и последующей нейтрализации образуют продукт (титанофосфогипс), состоящий из двуводного гипса с примесями ТiO₂, Р₂O₅. Доказана принципиальная возможность получения на основе титанофосфогипса строительного гипса, соответствующего требованиям ГОСТ 125–79. Установлено, что примеси не оказывают влияния на свойства строительного гипса. Кремнекальциевый кек использовали для получения безобжигового и обжигового ангидритовых цементов в качестве пигмента. Проведенные исследования кремнеангидрита с активизаторами твердения показали, что полученный материал обладает низкой прочностью (1,0–1,9 МПа), быстрыми сроками схватывания (начало — 5–7 мин, конец — 10 мин). Прочность обжигового ангидритового цемента в зависимости от температуры обжига и добавок через 28 сут составляет 2,3–26,1 МПа. Утилизацию отходов, получаемых при сернокислотной переработке сфенового концентрата, желательно выполнять в комплексе с получением диоксида титана.

1. Николаев А. И. Переработка нетрадиционного титанового сырья Кольского полуострова. — Апатиты : Изд-во КНЦ РАН, 1991. — 128 с.
2. Мотов Д. Л. Физикохимия и сульфатная технология титано-редкоземельного сырья. В 2 ч. — Апатиты : Изд-во КНЦ РАН, 2002. — 352 с.
3. Герасимова Л. Г., Маслова М. В., Мотов Д. Л. Получение комплексного титано-алюминиевого материала из некондиционного сфенового концентрата // Изв. вузов. Химия и химическая технология. 2006. Т. 49, № 2. С. 63–66.
4. Маслова М. В., Герасимова Л. Г., Матвеев В. А., Шишкин С. П., Алексеев А. И. Изучение условий разложения сфена фосфорной кислотой // Обогащение руд. 2006. № 2. С. 37–40.
5. Тарасов А. С., Чистов Ю. Д. Энергоэффективные технологии фосфогипсобетона // Строительные материалы. 2008. № 5. С. 92–94.
6. Гуревич Б. И. Вяжущие вещества из техногенного сырья Кольского полуострова. — Апатиты : Изд-во КНЦ РАН, 1996. — 179 с.
7. Макаров В. Н., Крашенинников О. Н., Гуревич Б. И. и др. Строительные материалы из минерального сырья Кольского полуострова. Ч. 2. — Апатиты : Изд-во КНЦ РАН, 2003. — 430 с.
8. Мещеряков Ю. Г., Колев Н. А., Федоров С. В., Сучков В. П. Производство гранулированного фосфогипса для цементной промышленности и строительных изделий // Строительные материалы. 2009. № 5. С. 104–106.
9. Юнусова С. С., Анваров Р. А., Недосеко И. В., Бабков В. В. // Башкирский химический журнал. 2004. Т. 11, № 2. С. 24–26.
10. Герасимова Л. Г., Николаев А. И. Утилизация твердых отходов производства с получением пигментов и других неорганических материалов // Экология промышленного производства. 2007. № 2. С. 34–43.
11. Мотов Д. Л., Максимов Г. К. Сфен и его химическая переработка на титановые пигменты. — Л. : Наука, 1983. — 88 с.