Производство гипса: Производство строительного гипса. — Завод строительных смесей «ВосЦем»

Содержание

Производство строительного гипса. - Завод строительных смесей "ВосЦем"

Строительным гипсом называется воздушное вяжущее вещество, состоящее преимущественно из полуводного гипса. Изготовляют его путем тепловой обработки природного гипсового камня с последующим или предшествующим этой обработке размолом в тонкий порошок.

Разложение двуводного гипса при обжиге происходит по следующему уравнению:

CaSO4*2H20 = CaSO4*0,5H20 + 1,5H20.

Теоретический состав полуводного гипса: 38,63% СаО, 55,16% CO3 и 6,21% Н2О. Обезвоживание двуводного гипса является эндотермической реакцией. Для перевода 1 кг двуводного гипса в полугидрат теоретически требуется затратить 138,6 ккал тепла, а для перевода в ангидрит — 173 ккал. С учетом потерь тепла в производстве практический расход его будет несколько выше теоретического, но все же для получения строительного гипса требуется меньше тепла, чем на изготовление других вяжущих.

Температура обжига строительного гипса находится обычно в пределах 140-180°С, причем под этим понимают температуру обжигаемого материала, а не температуру печного пространства, которая может быть значительно выше.

Заводской строительный гипс, обжигаемый при указанных температурах, наряду с полуводным гипсом содержит некоторое количество растворимого ангидрита. При высокой температуре печного пространства и кратковременном пребывании здесь обжигаемого материала в продукте обжига может оказаться известное количество нерастворимого ангидрита. В некоторых случаях в готовом продукте вследствие недожога возможно присутствие двуводного гипса. Примесь последнего ускоряет схватывание строительного гипса.

Производство строительного гипса в основном состоит из дробления, помола и тепловой обработки деградации (обжига). При одних технологических схемах помол предшествует обжигу, при других следует за ним, иногда помол и обжиг совмещают в одном аппарате.

Дегидратация (обжиг) гипсового камня может осуществляться в варочных котлах, вращающихся печах, аппаратах для совместного помола и обжига, запарочных аппаратах и некоторых других установках. В варочные котлы поступает материал, измельченный до требуемой тонкости помола: во вращающиеся печи — с размером кусков от 10 до 35 мм, в запарочные аппараты — вплоть до 400 мм. В связи с этим в одних случаях требуется лишь предварительное (до обжига) дробление материала, а в других — дробление и тонкое измельчение.

Выбор того или иного обжигательного аппарата зависит от масштабов производства, свойств сырья, требуемого качества готовой продукции и ряда других факторов.

Дробят гипсовый камень главным образом в щековых и молотковых дробилках. Помол гипсового камня при наличии в нем влаги затрудняется. Высушенный, а тем более обожженный гипс размалывается легче, расход электроэнергии в этом случае меньше. При тонком помоле гипсового камня в шаровых мельницах и в некоторых других аппаратах необходима предварительная его сушка, например в сушильных барабанах, так, чтобы содержание влаги не превышало 1%. Целесообразно совместить процесс сушки и помола в одном аппарате, например в шахтной, аэробильной, ролико-маятниковой или шаровой мельнице.

См. далее по теме: Свойства строительного гипса и его применение в строительстве; Сырьевые материалы строительного гипса; Нагревание строительного гипса; Производство строительного гипса; Твердение строительного гипса.

Технологии производства гипсовой продукции | Выпуск сухих строительных смесей и пазогребневых плит

Выпуск гипсовой продукции

Продукция – высокопрочный и строительный гипс.

Гипсовая продукция комбината изготавливается путем дробления гидротермально обработанного камня. Гидротермальная обработка состоит из пропаривания и обжига. Пропаривание модифицирует структуру гипсового камня, обработанное таким образом сырье называется α-гипсом. Обжиг облегчает дробление гипсового камня и позволяет производить продукт с высокой тониной помола. Обработанное паром и высокой температурой сырье отправляется в шаровую мельницу, после чего гипс готов к фасовке и отправке потребителю.

Выпуск гипсовых плит

На основе высококачественного гипса собственного производства на комбинате производятся также и пазогребневые плиты. Для производства гипсовых перегородочных плит нужны только вода, гипс и форма. За счет этого достигается максимальная экологичность продукта.

Выпуск сухих строительных смесей ТМ FORMAN
  • Проектная мощность — 90 тысяч тонн в год при трехсменной работе.
  • Год ввода в эксплуатацию — 2008.
  • Основное оборудование — M-TEC (Германия).
  • Продукция – сухие строительные смеси на основе вяжущих гипсовых собственного производства, и на основе цемента.

Изготовление сухих строительных смесей заключается в точном дозировании сухих компонентов смеси, их тщательном перемешивании и расфасовке готовой продукции в мешки. Компоновка технологической схемы выполнена в вертикальном исполнении. В верхней части смесительной башни располагаются силоса с сырьевыми материалами. Под силосами располагается оборудование для весового дозирования компонентов, их смешения и упаковки готовой продукции. Движение материалов происходит сверху вниз, что обеспечивает максимальную производительность и низкие затраты энергоресурсов.

технология производства гипса | Новости в строительстве

Гипс широко используется в строительстве при производстве различных изделий и строительных растворов.Гипс вещество белого цвета или белого с серым оттенком, который очень быстро твердеет, но имеет очень низкую водостойкость. Технология производства гипса сводится к обжигу природного гипса в производственных печах а полученный в результате обжига гипсовый камень измельчают.

 

Состав статьи:

♣ Технология производства гипса во вращающихся печах.

♣ Производство гипса способом совмещенного помола и обжига гипса.

♣ Производство гипса в варочных котлах.

Гипс является быстродействующее и быстросхватывающееся воздушное вяжущее.Гипсовые вяжущие вещества делятся на :

♦ Высокопрочный гипс,

♦ Строительный гипс,

♦ Ангидритовое вяжущее.

Гипсовые вяжущие вещества изготавливаются из гипсового камня CaSO4*2h3O,ангидрита CaSO4  и некоторых отходов химической промышленности которые содержат безводный или двуводный сульфат кальция.в природном гипсе отсутствуют обычно примеси глины,известняка,песка и других веществ. Гипс получают путем обжига при высокой температуре двуводного природного гипса,в следствии протекания реакции CaSO4*h3O =CaSO4*0.5h3O+1.5h3O.

Читать далее на http://stroivagon.ru гипсовые вяжущие вещества

Строительный гипс.

♦ В природном гипсе обычно присутствуют примеси следующих пород: песка, известняка, глины которые снижают прочность и качество строительного гипса. Поэтому для получения качественного гипса, которого можно использовать в строительстве, в медицине и других областях его приходится обрабатывать термически. На сегодняшний день гипс обрабатывают несколькими способами, которые отличаются методом обжига в печах.

Обжигают гипс :

1. В шахтных печах, кольцевых, камерных и вращающихся печах. После обжига полученный гипсовый камень измельчают.

2. В варочных котлах с предварительным помолом гипсового камня.

3. Одновременно с помолом в одном аппарате.

Рисунок -1. Технологическая схема производства строительного гипса во вращающихся печах

1- лотковый питатель, 2-бункер гипсового камня, 3-ленточный транспортер , 4- молотковая дробилка, 5- элеватор.

6- шнеки, 7- бункер гипсового щебня, 8-тарельчатые питатели, 9-бункер угля, 10-топка,  11-вращающаяся печь типа сушильного барабана.

12-бункер обожженного щебня, 13- пылеосадительная камера, 14-вентилятор,15-бункер готового гипса, 16-шаровая мельница.

В зависимости от величины кусков исходного сырья ( гипсового камня) а также от величины требуемых размеров кусков направляемых в печь с целью обжига проводят дробление сырья по одноступенчатой схеме или по двухступенчатой схеме в дробилках-4. Для этого сырье загружают в бункер гипсового камня-2, затем с помощью лоткового питателя-1 непрерывно сырье поступает  на ленточный транспортер-3, который направляет ее в дробилку-4.

Дробилки могут быть молотковые или щековые и они дробят исходный гипсовый камень на щебень с размерами частиц от 0 …20-35 мм.

Полученный таким образом гипсовый щебень ( если в этом есть необходимость) подвергают грохочению с целью получения фракций 0…10; 10…20; 20…35 мм. После грохочения фракции гипсового щебня направляются далее в бункер гипсового щебня-7 расположенный над печью обжига-11.Щебень различных фракций обжигают раздельно потому что для каждой фракции требуется отдельный, соответствующий режим обжига.

Читать далее на http://stroivagon.ru гипсовые и гипсобетонные изделия

Из бункера -7 гипсовый щебень с помощью тарельчатого питателя направляется непрерывно во вращающуюся печь. В зависимости от конструкции вращающейся печи, обжиг гипсового щебня может осуществляться двумя методами:
1. При непосредственном соприкосновении с горячими газами, которые образуются при сжигании топлива .
2. Или за счет наружного обогрева стенок барабана вращающейся печи.

Вращающиеся печи для обжига гипсового камня типа сушильного барабана могут работать на жидком, газообразном или твердом топливе. В зависимости от используемого вида топлива разрабатываются и технологии обжига. Например, при входе в печь температура газов при прямотоке -950…1000 °С, при противотоке- – 750…800°С. При выходе из печи температура газов при прямотоке-– 170…220°С, при противотоке – 100…110°С.

Обоженный гипсовый щебень поступает далее из сушильного барабана (из печи) в бункер обожженного щебня -12 с помощью элеватора или же в зависимости от конструкции расходные бункеры могут располагаться прямо под сушильным барабаном. Равномерное питание шаровой мельницы обеспечивается питателем лоткового типа-8 который расположен под бункер обожженного щебня-12.

В шаровую мельницу обожженный щебень поступает с температурой в 80…100°С. В шаровой мельнице -16 производится помол обожженного гипсового щебня и выравнивание вещественного состава гипса за счет перехода пережога и недожога в полугидрат. Далее из шаровой мельницы готовый продукт направляется в бункер готового гипса -15 с помощью элеватора.

Из бункера готового гипса продукт направляется в бункеры хранения или на расфасовку. В процессе производства гипсового камня используют пылеосадительные камеры -13, обеспечивающие высокую очистку воздуха от пыли.

Технология производства строительного гипса

♦ Считается что наиболее совершенен способ получения строительного гипса, который основан на методе совмещенного помола и обжига гипсового камня позволяющий механизировать производственный процесс.

Рисунок-2. Схема совмещенного помола и обжига гипса

При совмещенном помоле и обжиге гипса, гипсовое сырье подвергается дроблению в одну или две стадии. На рисунке -2 показана схема совмещенного помола и обжига гипса где гипсовый камень проходит две стадии дробления. В начале гипсовое сырье загружается в бункер -2 откуда питатель непрерывно подает гипсовый камень в щековую дробилку-21, где материал измельчается первый раз до фракции 20-60 мм.

Далее, измельченное сырье пройдя щековую дробилку-21 подается питателем-20 в приемное устройство -19 молотковой дробилки-18.

В молотковой дробилке гипсовый щебень подвергается измельчению во второй раз, до получения нужной фракции например,10-20 мм. Далее, с помощью элеватора -3 измельченный гипсовый щебень поступает в расходный бункер -17, откуда с помощью питателя -16 непрерывно подается в трубную мельницу —15 .

В трубной мельнице происходит тонкий помол и сушка гипсового камня за счет газов, которые через подтопок-4 по принципу прямотока или противотока подаются с температурой 600-700 С. В процессе вращения трубной мельницы-15, сырьевой материал движется по всей ее длине, сушится и измельчается. В процессе обжига гипсового камня происходит его дегидратация с образованием бета полугидрата.

Далее, измельченный продукт обжига подается в проходной сепаратор-5, где выделяются наиболее крупные необожжённые частицы гипса и возвращаются затем обратно в мельницу на повторную обработку через аэрожелоб-

14. Отсепарированный до остатка не более 2-5 % на сите № 02 измельченный гипсовый порошок выносится пылевоздушным потоком в  пылеосадительную систему-6 и 10.

Газопылевая смесь после выхода из трубной мельницы через сепаратор проходит в систему пылеосадительных устройств-6 и 10, где происходит окончательная дегидратация измельченной смеси. Движение газов в системе принудительное и осуществляется за счет работы центробежных вентиляторов -9. Проходя через систему пылеосадительных устройств ( циклонов, электрофильтры,рукавные фильтры) измельченный продукт подается с помощью винтового конвейера -11 в приемный бункер -12. Далее конвейером-13 измельченный продукт попадает в элеватор-8, который направляет его в приемный бункер готовой продукции-7.

Технология производства гипса в варочных котлах

с предварительным помолом гипсового камня.

Котел предназначен для дегидратации двуводного молотого гипса в полуводный гипс и представляет собой вертикальный стальной цилиндр со сверическим днищем-2 ( смотри рисунок -3). Котел собирается из чугунных элементов а стыки между ними уплотняются асбестовой массой. Обогрев котла происходит через дно и его боковую поверхность.

Рисунок-3. Гипсоварочный котел

Для того чтобы увеличить поверхность нагрева, внутри котла подвешана металлическая рубашка, которая одновременно является и кожухом для шнека.
В горизонтальном направлении через него проходят четыре жаровые трубы-3, расположенные в два ряда ( друг над другом).Корпус котла -4, опирается на три литые чугунные опоры имеющие под собой бетонный фундамент.

Расположенный внутри котла шиберный затвор -9, позволяет перекрывать окно в корпусе. Окно служит для выгрузки готового гипса по течке.Затвор оснащен электроприводом который открывает и закрывает его по мере надобности.Верх котла используется для создания парового пространства. Верх котла это цилиндр состоящий из двух половин и закрытый крышкой.

На крышке цилиндра имеются два патрубка для подсоединения к ним загрузочных шнеков-8, а также патрубок для соединения пароотводящей трубы, два уровнемера, два смотровых люка для ухода и осмотра внутреннего пространства котла и установленные на входных патрубках два датчика загрузки используемые для контроля подачи гипса в котел.

На нижнем конце вертикального вала установлены четыре лопасти служащие для перемещения гипсовой массы в процессе варки. Вращение лопастей вертикального вала осуществляется с помощью электродвигателя через редуктор. Технологический процесс работы котла происходит в непрерывном автоматизированном режиме.

Свежий гипсовый порошок непрерывно поступает в котел в течение всего процесса обработки.За счет этого, постоянно поддерживается высокая степень насыщения материала воздухом и водянными парами, которые приводят к улучшению свойств и модификационного состава конечного гипсового продукта.

Технологический процесс производства гипса на базе гипсоварочного котла можно описать следующим образом:

1. Вначале гипсовый камень крупными кусками поступает с помощью транспортной системы в щековую дробилку. В дробилке он дробиться на щебень фракции 20-60 мм. Размер фракции конечного продукта-гипсовой щебенки можно отрегулировать в зависимости от конструкции дробилки.
2. Далее измельченный гипсовый камень пройдя железоотделитель попадает в мельницу тонкого помола, где мельница превращает гипсовую щебенку в порошок. Мельницы могут использоваться разные, например шаровые, молотковые,роликово-маятковые, шахтовые и другие.В мельнице материал измельчается в порошок а также нагревается и подсушивается за счет горячих газов.

Тонкость помола материала и производительность мельницы играют важную роль и зависят от скорости газового потока который подается в мельницу. Дымовые газы гипсоварочных котлов используют в качестве теплоносителя. В зависимости от выбранного при обжиге гипса теплового режима дымовые газы подаются с температурой в пределах от 300 до 500 °С.

В мельнице измельченный в порошок и отсепарированный гипс до остатка на сите № 02 не более 2-5 % выноситься в систему пылеосаждения пылевоздушным потоком. Также как и в способе описанном выше, после выхода из мельницы газопылевая смесь проходит через систему пылеулавливающих устройств( циклоны, рукавные фильтры и так далее).

Движение газов в системе принудительное и осуществляется за счет работы центробежных вентиляторов. Проходя через систему пылеосадительных устройств ( циклонов, электрофильтры,рукавные фильтры) измельченный продукт подается в расходный бункер. Температура порошка зависит от температуры газов при выходе из мельницы (85…105 °С) и может колебаться от 70…95 °С.

3. В котле гипсовый порошок варится за счет топочных газов имеющие температуру 800-900 °С. Горячие газы подаются по жаровым трубам и наружным каналам созданные футеровкой котла.Теплоносителем может служить природный газ или другой вид топлива.В процессе варки гипса происходит постоянное перемешиание гипсовой смеси с помощью лопастей и длиться 1…2 часа и более. В варочном котле гипс не соприкасается непосредственно с дымовыми горячими газами, а его температура может колебаться от 100-180 °С. Сжигание газообразного или жидкого топлива происходит в специальной печи обогрева котла.

На первом периоде рабочая температура доходит в котле до 110…120°С. Гипсовый порошок нагревается соответсвтенно до 110…120°С и происходит интенсивная дегидратация гипса. Далее наступает второй период когда гидратная вода испаряется и начинается процесс обезвоживания или как еще его называют кипением массы. На третьем периоде наблюдается быстрый подъем температуры и резкое снижение интенсивности реакции дегидратации. По мере увеличения плотности и прекращения парообразования полученных продуктов дегидратации, гипсовая масса уплотняется и снижается ее масса в котле.

Эта стадия называется первая осадка порошка.
Вторая осадка гипсового порошка происходит в последний период варки когда обезвоженный полугидрат сульфата кальция переходит в ангидрит. Далее готовый продукт выгружается из котла в приемный бункер и передается в силосные склады с помощью механического или пневматическим транспортом.

***** РЕКОМЕНДУЕМ выполнить перепост статьи в соцсетях! *****

Производство гипса для стеновых волокнистых плит

Гипс является мягким сульфатным минералом из дегидрата сульфата кальция с химической формулой CaSO₄·2H₂O. Широко применяется в промышленности и является основным ингредиентом разнообразных стеновых волокнистых плит, блоков и штукатурки.

Традиционный способ производства гипса для стеновых панелей и штукатурки предполагает цепочку процессов с порционной или непрерывной подачей материалов. Гипс требует уменьшения размера и сепарации частиц перед началом цепочки процессов для создания неизменного качества изделий. Для этого используется практически исключительно вальцовая мельница Raymond®, которая дает превосходные результаты

Натуральный гипс (руда) следует предварительно размалывать до размера от 0,75” (в мельнице 50” или 54”) до 1,25” (в мельнице 66”). Руда обычно содержит 4–5% свободной (поверхностной) влаги, которая удаляется в процессе измельчения. Большинство вальцовых мельниц Raymond®, работающих с гипсом, используют генератор горячего газа, который создает тепло, необходимое для сокращения влаги почти до 0%.

Вальцовой мельницы Raymond® с центробежным сепаратором Raymond® с прямой конфигурацией достаточно для получения необходимой мелкозернистости почти для любой штукатурки. Турбинный сепаратор Raymond® вместо центробежного позволяет мельнице производить гораздо более мелкий продукт с заданной мелкозернистостью путем уменьшения распределения частиц по размеру (PSD).

В современном оборудовании для производства стеновых волокнистых панелей используется единая система для измельчения и кальцинации гипса. Натуральный гипс подается напрямую в систему быстрой кальцинации (IMFC) мельницы Raymond® Imp™. Исходное сырье с высокой влажностью, такое как синтетический гипс (FGD), высушивается перед подачей в систему кальцинации и измельчения или же подается в исходном виде. Универсальность применения натурального, синтетического гипса и любых их смесей делает IMFC самой гибкой системой кальцинации на рынке.

Натуральный гипс встречается в осадочных горных породах и добывается более чем в 85 странах. Самыми крупными запасами высококачественного гипса в мире обладают США, Канада и Мексика. Гипс добывается в 16 штатах США, среди которых лидерами являются Колорадо, Айова, Канзас, Невада, Оклахома и Техас

Синтетический гипс является побочным продуктом обессеривания дымовых газов (FGD) или процесса чистки установок на угольных электростанциях.

Производство строительного гипса. ООО Тобис, Самара.

Назначение завода по производству строительного гипса

 

Оборудование для производства строительного гипса предназначено для получения вяжущего удовлетворяющего требованиям  ГОСТ 125 -79: Вяжущие гипсовые. Технические условия.

 

Тепловым агрегатом при производстве строительного гипса на нашей установке является котёл гипсоварочный ТОС165.

 

В зависимости от предела прочности на сжатие готового продукта в котле гипсоварочном может быть получен гипс строительный следующих марок: Г-4, Г-5, Г-6, Г-7.

 

Регулируя технологические параметры варки гипса можно  получить гипс быстротвердеющий с индексом А начало схватывания не ранее 2 мин, конец не позднее 15 мин, н нормальнотвердеющий Б начало схватывания не ранее 6 мин, конец не позднее 30 мин.

 

В зависимости от степени помола может быть получен гипс среднего помола с остатком на сите 0,2 мм не более 14 % и тонкого помола с остатком на сите 0,2 мм не более 2%.

 

При получении продукта с тонким помолом менее 2 % производительность оборудования уменьшается.

 

Производительность завода по  производству строительного гипса при среднем помоле 5-8  % остатка на сите 0,2 составляет 8 т/час.

 

 

Оборудование завода по производству строительного гипса размещается на  технологической этажерке внутри неотапливаемого производственного помещения.

 

При строительстве нового завода по производству гипсового вяжущего в качестве ограждающий конструкций производственного корпуса используют сендвич-панели.

 

Размеры в плане производственной этажерки могут отличаться в зависимости от технического задания заказчика и имеющихся свободных площадей. Стандартными являются габаритные размеры в плане 4,5 х 30 м и 9.0 х 18 м. Максимальная высота оборудования внутри производственного помещения 16 м.

 

 

За габариты производственного укрытия, как правило, выносят оборудования участка дробления и транспортировки гипсового камня и силосный банки предназначенные для хранения и томления готового гипсового вяжущего.

 

 

 

Требования к исходному материалу – гипсоввому камню

 

Производство строительного гипса происходит с использованием гипсового камня удовлетворяющий требованиям ГОСТ4013-82  1 сорта с содержанием СaSO4 х 2h3O не менее 95 % и гипсовый камень 2 сорта с содержанием СaSO4 х 2h3O не менее 90  %.  Качественное вяжущее в гипсоварочном котле марки не менее Г4 может быть получено  с использованием гипсового камня 3 сорта с содержанием СaSO4 х 2h3O не менее 80  % на твёрдом гипсовом камне.

 

Для получения гипсового вяжущего в гипсоварочном котле используется гипсовый камень фракции  60 – 300 мм. Камень крупной фракции является наиболее чистым без включений инородного материала. В мелком щебне фракции 0- 60 мм включений не гипсовой породы больше, что понижает  при варке гипса свойства готового гипсового вяжущего.

 

Производство строительного гипса - основные параметры и характеристики 

Исходный материал: гипсовый камень 1,2 и 3 сорта ГОСТ 4013-82 фракции  60-300 мм   
   
Производительность технологической установки,  т/час 8,0
   
Производительность технологической установки, т/год 56000
   
Годовой расход сырья, т/год 70000
   
Готовый продукт: гипсовое вяжущее марки Г4, Г5, Г6 и Г7  ГОСТ125 -79
   
 Характер работы установки непрерывный, периодический
   
Установленная мощность электродвигателей,  кВт,  не более                                                                                    370
        
Запылённость отходящих газов на выходе, мг/м3, не более 30¸50
   
Расход   электроэнергии, кВт/час*тонну  (полуводного гипса) 35
       
Расход  газа, м3/час*тонну (полуводного гипса) 27
                                            
Расход сжатого воздуха, нм3/час*тонну  (полуводного гипса) 16

 

 

Технология производства строительного гипса

Технология производство строительного гипса с котлом гипсвоарочным ТОС165 состоит из трёх основных технологических  переделов: 1- Дробления гипсового камня,  2-Сушка и помол гипсовой щебёнки,  3-Варка строительного гипса  в гипсоварочном котле ТОС165.

 

 

Дробление  гипсового камня

 

Дробление гипсового  камня фракции 60 – 300 мм  происходит в щёковой дробилке.

 

Камень загружается в приёмный бункер  дробилки фронтальным или грейферным погрузчиком  с накопительного склада. 

 

 

Для бесперебойной работы гипсового производства на складе должен хранится 15 суточный запас сырья.

 

Подача гипсового камня в щёковую дробилку осуществляется качающимся питателем.

 

Размер фракции гипсовой щебенки после дробилки регулируется размером выходной щели дробилки. После дробилки гипсовая щебенка поступает на дальнейшую переработку в отделение помола и сушка по ленточному транспортёру.

 

 

Отделение дробления как правило находится за пределами закрытого производственного помещения, в котором осуществляется сушка, помол и варка гипса.

 

 

Сушка и помол гипсовой щебёнки

 

Измельчённый материал пройдя железоотделитель подаётся в   молотковоую аксиальную   мельницу.

 

Молотковая аксиальная  мельница предназначена для тонкого помола гипсового щебня средней твёрдости с одновременной его подсушкой.  Подача материала в мельницу  осуществляется качающимся питателем  из расходного бункера.

 

 

Размолотый и подсушенный в мельнице гипсовый порошок в потоке горячих газов поступает в систему пылегазоочистки. Молотковые аксиальные  мельницы относятся к группе быстроходных молотковых размольных машин.    Подача щебня в мельницу осуществляется по направлению вращения ротора.  В результате  ударов бил щебень измельчается в порошок. Тонкость помола материала зависит от скорости  подачи, объёма вентилирующего агента и от угла установки лопаток встроенного сепаратора. В качестве теплоносителя и вентилирующего агента используются  отходящие дымовые газы гипсоварочного котла.

 

Температура дымовых газов при входе в мельницу, в зависимости от выбранного теплового режима обжига гипса в котле, может колебаться от 250 до 500 0С.

 

Измельчённый, высушенный и отсепарированный до остатка не более 5- 8 % на сите № 02 гипсопорошок выносится в пылевоздушном потоке в систему пылеосаждения. В качестве первой ступени очистки используются циклоны,  в качестве второй ступени очистки двухсекционные  рукавные фильтры ТОС 3.8. Для устранения зависания материала в бункере циклона устанавливаются пневмоударные устройства.  Циклон и фильтр рукавный теплоизолируются.

 

Регенерация рукавного фильтра осуществляется с помощью обратной продувки рукавов сжатым воздухом при отключении системой автоматики одной из секций. В качестве ткани для рукавов  используется  ткань типа «Метаарамид». Ткань выдерживает рабочую температуру до 230 0С.  В случае незапланированного  повышения температуры отходящего теплоносителя выше указанной температуры,  в автоматическом режиме открывается установленная перед фильтром заслонка разбавления  и наружный воздух поступает в систему аспирации. Сжатый воздух подаётся с температурой превышающей температуру точки росы не менее чем на 5-10 0С.

 

В качестве тягового агрегата используется дымосос Дн.

 

 

Уловленный циклонами и фильтрами рукавными порошок конвейерами винтовыми системой транспортёров поступает  в  теплоизолированный бункер сырьевой мучки.  Для устранения подсосов в циклонах и фильтрах рукавных применяются затворы шлюзовые.

                             

 

Варка строительного гипса в гипсоварочном котле ТОС165

  

Варка строительного  гипса- дегидратация  гипсового порошка происходит в котле гипсоварочном  топочными газами с температурой 600-950 0С, подаваемыми по наружным каналам созданным футеровкой котла   и жаровыми трубам.   Теплоносителем в этих проходах служат продукты сгорания газообразного   топлива в примыкающей к футеровке топочной камере.   

 

Теплоноситель, пройдя каналы в футеровке котла и жаровые трубы  с температурой 250-500 0С, не соприкасаясь с материалом, выносятся из котла. Гипс в варочном котле непосредственно не соприкасается с газами, его температура составляет 121-160 0С. Процесс обжига гипса сопровождается интенсивным выделением кристаллизационной воды. В этот период наблюдается кипение гипсового порошка.

 

Гипсоварочный  котёл  представляет собой  вертикальный  стальной барабан, оборудованный мешалкой и закрытый сверху крышкой, снабжённый патрубками для загрузки порошка и отвода смеси пара с частицами гипса.  

 

Длительность пребывания материала регулируется режимом загрузки и выгрузки в зависимости от требуемой температуры материала внутри котла. Подача материала в котёл осуществляется винтовым конвейером из бункера сырьевой мучки.  Регулирование производительности по загрузке осуществляется изменением числа оборотов конвейера винтового.  В непрерывном режиме загрузка сырого гипса осуществляется непрерывно выше уровня материала в котле через патрубок установленный на крышке котла. Вертикальный разгрузочный жёлоб, помещённый внутри котла, в нижней части открыт.

 

 

Разгрузка материала происходит непрерывно методом перелива с верхней части разгрузочного жёлоба. Для  улучшения транспортировки гипса с нижней части разгрузочного жёлоба наверх,  в нижнюю часть подают сжатый воздух давлением 2 атм

 

Разряжение в дымовых каналах котла создаётся за счёт дымососа,  который одновременно является тяговым агрегатом мельницы молотковой аксиальной. Пары воды и частицы гипса образованные при гидратации гипса в котле, а также избыточная пылевоздушная смесь бункера томления удаляется из котла. Полученный в гипсоварочном  котле  полуводный гипс выгружается в бункер  томления.

 

 

 

Автоматизированная система управления

производством  строительного гипса

 

Автоматизированная система управления  производством строительного гипса  обеспечивает работу всех элементов технологического оборудования в автоматическом, полуавтоматическом и ручном режимах для обеспечения технологического процесса производства строительного гипса.

 

Система представляет собой комплекс аппаратных и программных средств, совместно выполняющих задачу по управлению технологическим процессом.

 

Архитектура системы

 

Система управления может быть условно разделена на три уровня:

 

Нижний (полевой) уровень представлен датчиками и исполнительными механизмами. В качестве датчиков в системе присутствуют датчики температуры, давления, сигнализаторы уровня, приборы контроля тока двигателя, индуктивные датчики, концевые сигнализаторы положения и дополнительные контакты, сигнализирующие о состоянии и режиме работы двигателей.

 

Исполнительными механизмами системы являются двигатели с контакторами для прямого пуска, двигатели с переменной частотой вращения, управляемые частотно-регулируемыми приводами, электромеханические позиционеры для управления дроссельными заслонками дымососов и переключателем направления подачи гипса в силоса.

 

На среднем уровне система представлена программируемым логическим контроллером (ПЛК) с модулями ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов. ПЛК отвечает за прием сигналов от датчиков и выдачу управляющих сигналов на исполнительные механизмы в соответствии с заложенной в него программой.

 

На верхнем уровне система представлена устройством человеко-машинного интерфейса. Это компьютер, соединенный с контроллером промышленной сетью, и с установленным на нем специализированным программным обеспечением.

 

Контроллерное оборудование, коммутационная и пускорегулирующая аппаратура поставляются смонтированными в шкафы промышленного назначения. КИП поставляется отдельно в заводской упаковке.

 

 

Вся пускорегулирующая аппаратура, автоматы защиты, контакторы и ЧРП  производства Siemens.

 

Программируемый логический контроллер

В качестве ПЛК в системе  применен контроллер Siemens Simatic S7 300 с набором дискретных и аналоговых входов и выходов, в количестве, достаточном для подключения всех датчиков и исполнительных механизмов, и с резервом, определяемым на этапе проектирования.

 

Контроллер должен быть смонтирован в шкаф, который должен быть установлен в щитовой комнате с температурным режимом 0-50 оС.

Краткое описание заложенных в контроллер алгоритмов будет рассмотрено ниже.

 

Человеко-машинный интерфейс

В качестве системы человеко-машинного интерфейса  применена операторская станция (ОС) с установленной операционной системой Microsoft Windows XP и SCADA-системой Siemens Simatic WinCC.  Данная станция  связана с ПЛК промышленной сетью MPI для получений информации о протекании технологического процесса.

 

Основными функциями ОС являются:

  • Отображение состояния   технологического процесса и оборудования в виде мнемосхем, таблиц, трендов и сообщений на маниторе компьютера.
  • Предоставление оператору возможности для настройки технологических режимов работы установки.
  • Ручное управление некоторыми элементами установки.
  • Показ и архивирование аварийных и служебных сообщений.
  • Хранение исторических данных о процессе с возможностью их просмотра.

Производство гипса

В зависимости от природных горно-геологических факторов производство и добыча гипса производится подземным или открытым способом.

Производство гипса, а точнее процесс переработки природных пород до соответствующего техническим параметрам гипсового материала ведется квалифицированным персоналом на специальных предприятиях. Как правило, промышленные объекты возводятся в районе месторождений гипса.
 

Открытый способ добычи и производства гипса


Открытый способ добычи отличается высокой производительностью труда, что на фоне минимизации потерь гипсового сырья является неоспоримым преимуществом процесса. Технологическая направленность производства основана на добыче, транспортировке и измельчении гипсового камня.

Технологию производства гипса обеспечивают работы в несколько этапов:

 

  • Дробления гипсовых пород. На сегодняшний день на этой стадии работ применяется взрывной метод.
  • Помол. Достигается путем измельчения гипса до требуемой консистенции, что способствует удобному использованию материала в дальнейшем.
  • Сушка и обжиг. Заключительный этап производства, связанный с термической обработкой материала.


Открытая добыча материала ведется с помощью карьерных комбайнов непрерывного действия, обеспечивающих дробление гипса вращающимся режущим барабаном. Механизм устройства представляет собой сегменты, зафиксированные болтами и держателями со встроенными резцами, которые снабжены прочными вставками из твердого сплава.

Подача добытого гипсового камня в комбайн с последующей транспортировкой материала на первичный конвейер обеспечивают сегменты, расположенные в форме шнека. Регулировку размера загружаемых кусков породы, величина которых не должна превышать 300 мм, осуществляется благодаря конструктивным особенностям барабана карьерных комбайнов.

Работа механизма основана на принципе свободного расположения сегментов, вкупе с различной конфигурацией и размером зубцов. Лидером среди производителей карьерных комбайнов является немецкий машиностроительный концерн Wirtgen.

Размеры гипсового камня после первого этапа дробления составляют 30-50 мм. В дальнейшем материал измельчается до состояния крупы. Стоит отметить, что в последнее время широкое применение получили молотковые дробилки, благодаря которым процесс измельчения гипса осуществляется в одну стадию.

Последующий этап производства гипса – превращение гипсовой щебенки в порошок, происходящий в роликомаятниковых мельницах. Из-за невозможности обработки влажного гипса, на этой стадии происходит сушка материала. Регулируемая скорость газового потока из дымовых котлов позволяет измельчать гипс с высокой точностью. При этом увеличение скорости потока делает материал более грубым и наоборот. Гипс подвергается термической обработке в течение 1-3 часов при температуре 130-160 °С.

 

 

 

Подземный способ добычи и производства гипса


Несмотря на то, что разработка открытым способом ведется на большинстве месторождений гипсовых пород, более половины общего объема полученного материала обеспечивают предприятия, деятельность которых основана на подземном методе добычи.

Технология подземного способа при добыче и производстве гипса основана на извлечении автономными камерами из пласта породы полезного ископаемого с поддержанием кровли. Очистные мероприятия обеспечиваются колонковыми перфораторами, скреперными лебедками, станками глубокого бурения, экскаваторами-бульдозерами, самосвалами и самоходными вагонетками. Выработанные полости используются для хранения различных материалов.

Как правило, полезный пласт гипсовых месторождений представляет собой неоднородный по качеству и разносортный слой, нередко содержащий различные примеси глинистых, песчаных или карбонатных пород. Поэтому в процессе обработки необходимо обогащать материал. Метод представляет собой вариант селективного измельчения, который основан на разной степени дробления прочных и слабых компонентов.

Наибольшая эффективность процесса селективного измельчения происходит в мельницах ударного действия и дробилках. Преимущество подобного метода – обеспечение максимальной разницы между затратами энергии на дробление слабых минеральных компонентов и прочных измельчаемых материалов. Главным параметром процесса избирательного дробления является скорость рабочего ротора дробилки или мельницы.

Погрузка сырого гипса в котел осуществляется с помощью винтового конвейера. Пары воды выводятся через специальные трубы. В результате измельчения и обсушки гипс поступает в бункер. Конечный и готовый к последующему применению материал представляет собой вяжущее вещество, которое используется в качестве компонента при производстве строительных материалов.

Важным фактором производства гипса является монтаж многоступенчатой системы очистки. Это обязательное требование для любого завода, персонал которого работает в условиях вредной для легких человека пыли, выделяемой в процессе обработки материала.

Ниже на фото представлена подмосковная гипсовая штольня. Объем выработки настолько велик что все тоннели штольни в несколько раз превышают московское метро.

 

 

Краткая информация о предприятии

Общество с ограниченной ответственностью "Гипсовая компания"

Телефон: +7 (84377) 36 500

Факс: +7 ( 84377) 36 501

E-mail: [email protected]

Адрес: 422828 Республика Татарстан, Камско-Устьинский район,  с.Сюкеево, ул.Волжская, д.24

Деятельность: завод по добыче и переработке гипсового сырья и производству строительных материалов на основе гипса


8 июня 2013 года в торжественной обстановке был произведен запуск в эксплуатацию завода по производству  строительных материалов на основе гипса ООО «Фоника Гипс» на Сюкеевском взвозе.

 В открытии завода приняли участие Президент Республики Татарстан Рустам Минниханов, первый заместитель Премьер-министра РТ Равиль Муратов, министр строительства и ЖКХ Ирек Файзуллин, депутат Государственной Думы РФ Ильдар Гильмутдинов, председатель Совета директоров компании ООО "Фоника Гипс" Александр Забарский, генеральный директор "Газпром трансгаз Казань" Рафкат Кантюков, Глава Камско - Устьинского муниципального района, другие официальные лица и многочисленные гости.

 

25 октября 2013 года на ООО "Фоника Гипс" была запущена новая линия по  производству гипсовых пазогребневых плит, предназначенных для оборудования межкомнатных перегородок в жилых помещениях.

 

Все производство очень высокотехнологично, имеет замкнутый цикл от добычи гипса в собственной шахте до переработки, выпуска и реализации готовой продукции: гипсокартона, строительных смесей и так далее.

 

Последнее обновление: 19 мая 2021 г., 15:39

Взгляд на производство гипса в США

Гипс, или водный сульфат кальция, является важным минералом в производстве всего, от стеновых плит до цемента и даже многих потребительских товаров, окружающих нас на протяжении всей нашей повседневной жизни.

В 2019 году Соединенные Штаты произвели около 20 миллионов метрических тонн (Мт) сырого гипса и 16 Мт синтетического гипса, сохранив за собой титул крупнейшего в мире производителя гипса.

И хотя производство было ниже, чем в предыдущие годы, эксперты ожидают, что рынок гипса продолжит расширяться; По данным исследовательской компании Future Market Insights, глобальный среднегодовой темп роста в период с 2020 по 2030 год составит 5%.

Следующая информация представляет собой обзор рынка гипса в США, включая то, как и где производится гипс, а также основные секторы рынка гипса в США.

Как производится гипс в США

Гипс производится в США как натуральным, так и синтетическим способом.

Гипс натуральный

Природная гипсовая руда добывается в карьерах и подземных рудниках, после чего дробится и просеивается. Сушилка для гипсовой руды часто необходима для уменьшения поверхностной влажности и подготовки руды к дальнейшей переработке.После сушки может следовать этап измельчения.

Гипс синтетический

Синтетический гипс, или синтетический гипс, производится в результате процесса обессеривания дымовых газов, используемого на угольных электростанциях для очистки выбросов загрязняющих веществ. По этой причине его также называют гипсом FGD.

Доступность природного газа по низкой цене (наряду с другими факторами) привела к сокращению использования угля в США и впоследствии оказала давление на производство синтетического гипса и отрасли, которые стали полагаться на него.

Также производятся другие формы синтетического гипса, такие как фосфогипс. В зависимости от предполагаемого конечного использования натуральный или синтетический гипс может быть кальцинирован как часть производственного процесса.

Производство гипса в США

Как страна, Соединенные Штаты богаты месторождениями гипса. Данные за 2017 год показывают, что сырой гипс производился в 16 штатах на 50 шахтах. Штаты, в которых производился самый сырой гипс, были в порядке убывания: ²

  • Оклахома
  • Невада
  • Техас
  • Айова
  • Канзас
  • Колорадо
  • Арканзас
  • Юта
  • Калифорния
  • Вайоминг

Всего в США было произведено около 17 штук.5 миллионов метрических тонн (Мт) сырого гипса в 2017 году, при этом на долю стран, указанных выше, приходится около 86% внутреннего производства. На добычу нефти в США приходилось 13% мировой добычи. В том же году 400 производителей в стране произвели 32,7 млн ​​тонн синтетического гипса²

Использование гипса в США

Gypsum находит широкое применение. США в полной мере используют обширные возможности гипса в нескольких надежных подсекторах.

Общее видимое потребление в США в 2019 году составило 42 миллиона тонн, при этом, как обычно, большая часть гипса использовалась в производстве строительных материалов, таких как стеновые панели и изделия из гипса.¹

Стеновые и гипсовые изделия

Гипс может дать много преимуществ стеновым плитам и сопутствующим изделиям, но, что наиболее важно, он выбран из-за его естественной огнестойкости. Ожидается, что в ближайшие годы использование гипсокартона будет расти как внутри страны, так и на международном уровне, поскольку количество новых строительных и реконструируемых проектов увеличивается, а развивающиеся страны интегрируют более передовые материалы и методы в свою строительную практику.

В производстве стеновых плит используется как натуральный, так и синтетический гипс.Многие производители отдают предпочтение синтетическому гипсу, потому что он легкодоступен, экономичен и экологичен. В настоящее время в Соединенных Штатах насчитывается 63 завода по производству гипсокартона, способных производить около 34,1 миллиарда квадратных футов в год. Многие из этих заводов стратегически расположены в непосредственной близости от угольных электростанций для улучшения логистики.

После стеновых плит и сопутствующих товаров большая часть остающегося гипса, потребляемого в США, используется либо в качестве улучшения почвы, либо в производстве цемента.

Гипсовый грунт Поправки

Применение гипса в сельском хозяйстве в качестве улучшения почвы или кондиционера является значительным рынком в США. Гипс играет важную роль в улучшении почвы, обеспечивая ее питательными веществами, серой и кальцием, а также такими преимуществами, как естественная аэрация, уменьшение эрозии, улучшение структуры почвы и многое другое.

Ожидается, что этот рынок будет расти, поскольку повышение продуктивности сельского хозяйства продолжает оставаться в центре внимания современного сельского хозяйства.

Как и стеновые плиты, гипс, используемый в сельском хозяйстве, может быть природного или синтетического происхождения.


Образец синтетической гипсовой добавки для грунта, полученный во время испытаний разработки процесса в инновационном центре FEECO

Гипс в цементе

Гипс также широко используется в США (и во всем мире) в производстве цемента, где он помогает контролировать скорость схватывания / затвердевания и дает такие преимущества, как огнестойкость, шумопоглощение, легкость и многое другое. Здесь также можно использовать как натуральный, так и синтетический гипс, но, как правило, предпочтение отдается натуральному гипсу, так как в этом секторе его легче обрабатывать.

Дополнительные области применения гипса

В то время как указанные выше области применения охватывают основные рынки гипса США, несколько других отраслей промышленности используют гипс в небольших количествах для ряда различных продуктов и применений, в том числе:

    • Добавки для подстилки для животных
    • Абсорбенты
    • Промышленные наполнители
    • Приложения для очистки воды
    • Пищевые добавки

Хотя США и не являются рынком конечного использования, они также являются домом для растущего сектора вторичной переработки гипса, направленного на сокращение количества отходов на свалках и извлечение выгоды из вечной возможности вторичной переработки гипса.


Отходы агломерированных гипсокартонных плит, полученные в ходе испытаний разработки процесса в инновационном центре FEECO

Заключение

Гипс является важным минералом как внутри страны, так и за ее пределами. В качестве основного производителя гипса Соединенные Штаты могут похвастаться здоровой гипсовой промышленностью, которая поставляет на рынок натуральный и синтетический гипс через различные стеновые и гипсовые изделия, добавки для грунта, цемент и многое другое.

FEECO с 1951 года поставляет оборудование для обработки и обработки, а также услуги по разработке технологических процессов и запасные части, а также сервисную поддержку для гипсовой промышленности.Наш обширный опыт работы с натуральным и синтетическим гипсом охватывает различные области применения минерала и его использование в различных продуктах. Для получения дополнительной информации о нашем оборудовании и услугах для обработки гипса свяжитесь с нами сегодня!

Минеральные ресурсы месяца: гипс

Минеральные ресурсы месяца: гипс

Геологической службой США 14 июня 2018 г., четверг

Роберт Д. Крэнгл-младший, специалист по минеральным сырьевым товарам США.С. Геологическая служба собрала следующую информацию о гипсе, необходимом продукте для строительства и садоводства.

Песчаные дюны в Национальном памятнике «Белые пески» сделаны из гипса. Предоставлено: © Брюс Мольна, Terra Photographics / ESW Image Bank

Вы можете этого не осознавать, но стены вашего офиса, вероятно, сделаны из минерала: гипса. Гипс - это богатый осадочный минерал, полученный из эвапорита, месторождения которого расположены по всему миру.Это часто связано с палеоэкологическими озерами и морской средой. В чистом виде гипс состоит из дигидрата сульфата кальция, хотя большая часть сырого гипса естественным образом встречается в сочетании с ангидритом, глиной, доломитом и / или известняком.

Подавляющее большинство гипса, потребляемого в Соединенных Штатах, используется в производстве строительных изделий, таких как стеновые плиты (также известные как гипсокартон, каменная обрешетка, гипсокартон, гибралтарская плита, гипсокартон и гипс) и гипсовые изделия. Он используется в этих продуктах из-за его широкой доступности, низкой стоимости и огнезащитных свойств.Гипс также широко используется в производстве цемента и в сельском хозяйстве, где он действует как улучшитель почвы, кондиционер и удобрение. Меньшие количества гипса высокой чистоты используются при выплавке металлов и производстве стекла.

Потребление гипса в США снизилось на 50 процентов с 2006 года из-за спада в жилищном и коммерческом строительстве в результате недавнего экономического спада. Но ожидается, что в 2011 году потребление гипса в США и в мире вырастет из-за прогнозируемого роста в жилищном и коммерческом строительстве.Международное потребление гипса, особенно в Китае и Индии, значительно выросло за последние 10 лет и, как ожидается, продолжит расти в результате растущего культурного сдвига в сторону гипсовых строительных изделий.

Большая часть сырого гипса, производимого в Соединенных Штатах, добывается в карьерах к западу от реки Миссисипи. Обработка обычно ограничивается сушкой, дроблением, просеиванием и прокаливанием. Сопровождение и во многих случаях вытеснение традиционно добываемого гипса связано с крупномасштабным производством синтетического гипса, большая часть которого получается в результате десульфуризации дымовых газов, выделяемых угольными электростанциями.Эта синтетическая форма гипса минералогически идентична своему естественному аналогу, но доступна за небольшую часть стоимости.

Для получения дополнительной информации о гипсе и других минеральных ресурсах посетите: Minerals.usgs.gov/minerals.


Производство и потребление гипса

Предварительные данные за 2010 год показали, что 45 шахт произвели 9,0 миллионов метрических тонн сырого гипса в Соединенных Штатах.

Китай, Иран, Испания и США являются ведущими производителями гипса в мире.

В 1990 году менее 5 процентов гипса в США приходилось на синтетический гипс. К 2010 году синтетический гипс составлял почти 40 процентов внутреннего потребления гипса в стране.


Интересные факты

Прокаливание (низкотемпературная обработка, которая удаляет воду из минерала) 1 кубометра гипса дает почти 428 литров (113 галлонов) воды. Прокаливание гипса приводит к образованию ангидрита, который можно повторно смешать с водой и затвердеть, чтобы получить различные формы и размеры, например, стеновые панели.

Гипс использовался контрабандистами для изготовления различных предметов, в том числе полых статуй и фигурок, с целью избежать проверки таможенными инспекторами.

В результате его большого веса, низкой стоимости и широкой доступности 80 процентов гипса продается и потребляется в стране, где он производится.

После разрушительного лондонского пожара 1666 года король Франции потребовал, чтобы во всех постройках использовался гипс, также известный как «Парижский гипс», в качестве средства защиты от огня.

Гипс - обзор | Темы ScienceDirect

1.116.2.2 Установка реакции сульфата кальция

Гипс - это название минерала, относящегося к категории минералов сульфата кальция, и его химическая формула - дигидрат сульфата кальция, CaSO 4 2H 2 O. Однако, более широкое определение включает все сульфаты кальция, включая полугидрат сульфата кальция, CaSO 4 0,5H 2 O, который известен как гипс или гипс Парижа (POP). Фиг. 6 суммирует полиморфизм сульфата кальция; «G» указывает, что реакция превращения происходит в газовой фазе, а «l» указывает, что реакция происходит в жидкой фазе. 23

Рисунок 6. Полиморфизм сульфата кальция.

Дигидрат сульфата кальция и безводный сульфат кальция II типа, не растворимый в воде, могут быть приняты за руду. При нагревании дигидрата сульфата кальция образуются β- или α-формы полугидратов сульфата кальция, как показано в уравнении [I].

ICaSO4⋅2h3O → CaSO4⋅0.5h3O + 1.5h3O

Полугидраты сульфата кальция β-формы, плотность которых составляет 2.64 г см −3 , образуются при нагревании CaSO 4 ⋅ 2H 2 O до сухого состояния. при температуре 120–130 ° C. Напротив, α-форма, плотность которой составляет 2,76 г / см -3 , образуется, когда CaSO 4 ⋅ 2H 2 O нагревается гидротермально до температуры около 130 ° C. При 190 ° C CaSO 4 ⋅ 0,5H 2 O теряет воду и становится безводным сульфатом кальция, α-CaSO III типа 4 и β-CaSO 4 .Безводный сульфат кальция, взятый за природную руду, стабилен. Однако безводный сульфат кальция, образующийся при нагревании при 190 ° C, легко превращается в свои полугидраты, вступая в реакцию с влажностью в атмосфере. Дальнейшее нагревание до 400 ° C приводит к безводному нерастворимому сульфату кальция.

Реакция схватывания и затвердевания полугидрата сульфата кальция представляет собой фазовое превращение полугидрата сульфата кальция в дигидрат сульфата кальция и известна как реакция растворения-осаждения, как показано в уравнениях [II] и [III].

IIαCaSO4⋅0.5h3O + 1.5h3O → CaSO4⋅2h3O + 17,2 Джмоль − 1

IIIβCaSO4⋅0.5h3O + 1.5h3O → CaSO4⋅2h3O + 19,3 Джмоль − 1

В этой реакции происходит экзотермическое растворение Ca – осаждение 4 ⋅ 0,5H 2 O и CaSO 4 ⋅ 2H 2 O играет очень важную роль ( Рисунок 7 ).

Рис. 7. Растворимость α- и β-полугидрата сульфата кальция и дигидрата сульфата кальция в зависимости от температуры.

Например, растворимость α-формы полугидрата сульфата кальция, CaSO 4 ⋅ 0.5H 2 O, и дигидрат сульфата кальция, CaSO 4 ⋅ 2H 2 O, составляет 0,92 г / 100 мл и 0,2 г / 100 мл при 20 ° C, как показано в уравнениях [IV] и [V], соответственно. Следовательно, когда CaSO 4 0,5H 2 O смешивается с водой, в 100 мл раствора. Если CaSO 4 ⋅ 2H 2 O не существует, раствор будет стабильным, то есть находящимся в равновесии с CaSO 4 ⋅ 0.5H 2 O, и дальнейшая реакция не происходит. Однако CaSO 4 ⋅ 2H 2 O существует, и его растворимость составляет 0,2 г / 100 мл при 20 ° C, как показано на рис. 7 .

IVCaSO4⋅0,5h3O⇄Ca2 ++ SO42− + 0,5h3O

VCaSO4⋅2h3O⇄Ca2 ++ SO42− + 2h3O

Это означает, что раствор, находящийся в равновесии с CaSO 4 ⋅ 0,5H 2 2 O пересыщен по отношению к CaSO 4 ⋅ 2H 2 O. Следовательно, Ca 2+ и SO42-, что эквивалентно ∼0.72 г CaSO 4 ⋅ 2H 2 O, выпадет в осадок в виде кристаллов CaSO 4 ⋅ 2H 2 O. Осаждение ионов Ca 2+ и SO42- из жидкости приводит к недосыщению раствора до CaSO 4 ⋅ 0,5H 2 O, что приводит к дальнейшему растворению CaSO 4 ⋅ 0,5H 2 O. В реальной реакции концентрация ионов Ca 2+ и SO42- не меняется со временем и является относительно постоянной. В любом случае, эта реакция растворения-осаждения формирует стержневидные кристаллы CaSO 4 ⋅ 2H 2 O, и сцепление этих стержневидных кристаллов CaSO 4 ⋅ 2H 2 O образует установленную массу, как показано на Рисунок 8 .

Рис. 8. Изображение застывшего полугидрата сульфата кальция на сканирующем электронном микроскопе.

Как показано на рис. 7 , разница между растворимостью CaSO 4 ⋅ 0,5H 2 O и CaSO 4 ⋅ 2H 2 O становится меньше с увеличением температуры. В результате меньшей разницы CaSO 4 ⋅ 0,5H 2 O не затвердевает при высоких температурах около 100 ° C.

Из-за роста кристаллов дигидрата сульфата кальция, показанного на рис. 8, , гипс демонстрирует расширение при схватывании, как показано на рис. 9 , , где расширение при схватывании и расширение при абсорбции отложено в зависимости от времени после смешивания.Расширение схватывания вызвано ростом кристаллов дигидрата сульфата кальция, как объяснялось ранее. С другой стороны, абсорбционное расширение или гигроскопическое расширение наблюдается, когда штукатурка погружается в водный раствор в процессе ее схватывания. Различное расширение объясняется поверхностным натяжением воды на поверхности кристалла. Когда штукатурке дают возможность застыть в атмосфере, окружающая вода уменьшается, и растущие кристаллы гипса ударяются о поверхность оставшейся воды, поверхностное натяжение которой препятствует росту кристаллов наружу.Когда вода, необходимая для реакции, израсходована и реакция практически завершена, рост кристаллов гипса прекращается, даже в его заторможенной форме.

Рисунок 9. Пример схватывания и впитывающего расширения штукатурки.

Напротив, если вода подается во время процесса схватывания, кристаллы гипса могут расти дальше. Для расширения абсорбции необходимо добавить воду в штукатурку во время схватывания. Это значительно отличается от добавления большего количества воды к предварительно замешанной штукатурке.

На реакцию схватывания штукатурки влияют добавки или загрязнения. Известно, что некоторые белки и биологические макромолекулы замедляют реакцию схватывания, предотвращая полную гидратацию полугидрата, ингибируя образование затравочных кристаллов и образуя комплексы с затравочными кристаллами. 20,22,24 Загрязнение сульфата кальция белками может увеличить время схватывания до 200 мин. 25 Также пластырь растворяется быстрее в присутствии крови.Чтобы минимизировать замедление схватывания и ускоренное растворение, используются ускорители схватывания, такие как NaCl, Na 2 SO 4 , KCl и K 2 SO 4 . Однако следует использовать предварительно установленный сульфат кальция, если настройка не может быть гарантирована.

гипс

ГИПС

В палеозойскую эру, начавшуюся примерно 600 миллионов лет назад и закончившуюся примерно 230 миллион лет назад морская вода вторгалась в бассейн Мичигана по крайней мере шесть раз. Как моря отступившие и испарившиеся, горные породы и минеральные отложения, такие как галит (каменная соль), гипс (сульфат кальция с водой), жидкие рассолы, нефть, известь, глина, песчаник и уголь остались позади.Пятое из этих морей, Миссисипское, отвечало за Месторождения гипса в Мичигане - одни из самых богатых в мире.
Гипс - это неметаллический минерал, встречающийся в горной породе. Он состоит из 79,1% сульфата кальция и 20,9% воды по весу. Химики называют это водным кальцием. Сульфат, а так как есть одна молекула сульфата кальция в сочетании с двумя молекулами воды. Имеет химическую формулу CaSO 4 2H 2 0.По объему это работает до почти 50% воды в минеральной структуре. Однако эта вода совершенно сухая, и известна как «вода кристаллизации». Его можно было сравнить со льдом, который, вода тоже находится в кристаллической форме, но есть важное отличие; лед растает, или сменить на воду, когда она подвергается воздействию температуры выше 32 F. Кристаллизационная вода в гипсе не изменяется до тех пор, пока не подвергнется воздействию тепла выше 212 F, но при этой температуре вода кристаллизации меняет форму, превращается в водяной пар и удаляется из гипса так же, как пар уехал из воды на 212 F.Гипс, эвапоритовая порода, образовавшаяся в основании неглубокой впадины Мичиган, когда она высыхала, оставляя CaSO 4 H 2 O отложения сзади, как гипс.
В абсолютно чистом виде гипс бывает белого цвета. Однако гипс обычно содержит примеси, из-за которых порода выглядит серой, коричневой, розовой или даже почти чернить.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ГИПСОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Гипс встречается во многих частях мира. Гипсовые залежи залегают плоскими слоями примерно по шесть до восьми футов в толщину и часто прослоены известняком или сланцем.Гипс отложения образовались миллионы лет назад, когда океаны с соленой водой покрывали большую часть земли, и по мере того, как они отступали, могли образоваться внутренние "мертвые" моря, которые, как испарение продолжалось, становилось все более соленым. По мере осаждения этих солей они в свою очередь образовывали различные соединения, одним из которых был гипс. Прошли миллионы лет, эти солевые отложения в сочетании с гнилой растительностью и другими минералами, и в конечном итоге В результате образовалась многослойная порода с чередующимися слоями гипса и известняка, все это покрыто многогранными ледниковыми отложениями.
Гипс коммерчески добывается из карьеров вблизи г. Тавас-Сити и Алебастр в графстве Иоско и из подземных шахт возле Гранд Пороги. Гипсовые месторождения расположены в центре штата Мичиган. бассейн. Его добывают только в местах, где гипс находится у поверхности, а на другие - похоронены более чем на 1200 футов скалы (см. карту ниже). Гипсовые кровати бывают редко более 20 футов в толщину. Рядом с Гранд-Рапидс, гипс Мичигана Формы разрабатываются широко, так как они находятся очень близко к поверхности в этой области.На карте ниже показано расположение некоторых гипсовых отложений в формации Мичиган. расположено, а стратиграфическая колонка ниже показывает, где формация Мичиган вписывается в каменная насыпь в бассейне Мичигана.


Источник: Л.М. Соммерс, Мичиган: география (1984).


На картах ниже показано, где находится формация Мичиган (темно-серый) с ее богатыми отложениями гипс, встречаются как самая верхняя порода.

Источник: Мичиганский государственный университет, географический факультет

Источник: Л.М. Соммерс, Мичиган: география (1984).


Источник: Л.М. Соммерс, Мичиган: география (1984).

ОГНЕЗАЩИТНЫЕ СВОЙСТВА ГИПСА
Тот факт, что гипс содержит так много воды, которая выделяется при воздействии сильного тепла. это основная причина того, почему строительные материалы из гипса обеспечивают огнезащиту.Когда стена или потолок, покрытые гипсовой обрешеткой или штукатуркой, выставлены на обычное помещение температуры, ничего не происходит, но если содержимое комнаты загорится, тепло будет быстро превышает 212 F. Однако, как бы сильно ни был жарко огонь, температура гипсовых стен и потолков не превысит 212 F потому что при этой температуре вода в гипсе начнет испаряться и выделяться как пар. Пока вся содержащаяся кристаллизованная вода не будет удалена, гипс будет оставаться на 212 F, защищая деревянный каркас конструкции или любых легковоспламеняющихся материалов, которые может покрывать гипс.
Конечно, эта защита длится ограниченное время, в зависимости от толщина гипса, также гипс разрушается в процессе прокаливания это имеет место. Однако бесчисленное количество зданий было спасено от разрушения огнезадерживающее действие гипса, которое позволяет огню выгореть без повреждение конструкции или получение драгоценного времени для принятия мер по тушению пожара и спасти жизни или имущество.

РАННЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГИПСА
Гипс и изделия из него были известны и использовались с давних времен. Древний Ассирийцы назвали эту красивую скалу Алебастром и использовали ее для лепки. Пять тысяч много лет назад египтяне научились делать гипс из гипса; они выстроились вдоль стен их дворцы и их гробницы с ним, и некоторые из этих первых гипсовых штукатурок были найденный внутри великих пирамид, не изменившийся после 50 веков.Это были древние греки кто назвал этот волшебный минерал «Гипсос», от которого мы и получили название Гипс. Существует еще одна форма гипса, прозрачная и многослойная, например слюда. Это использовалось за много веков до изобретения стекла в качестве окон в старых храмы. Греки назвали его в честь своей богини Луны «Селена», и сегодня мы до сих пор называют его «Селенит».
Никто не знает, кто открыл уникальное свойство, которое делает гипс. так ценно.Однако один из первых экспериментаторов обнаружил, что гипсовую породу можно измельчить. превращается в порошок и нагревается в котле (прокаливается) до тех пор, пока большая часть воды не будет удалена. Когда к полученному белому порошку добавляется вода, он образует пластичную пластичную массу. (Гипс), которому можно придать любую желаемую форму, после чего он затвердеет. и сохраните эту форму. По окончании закалки вещество перекристаллизовывается. и технически был затем восстановлен до своего первоначального каменного состояния.

РОК, КОТОРЫЙ НИКТО НЕ ЗНАЕТ
Если вам дали шанс выиграть джекпот, правильно назвав материал, который был использован в пирамидках и в зубной пасте; это помогает арахису расти и делает снег из фильмов; а также который используется в грибных клумбах и стенах вашего дома, шансы составляют не менее 100 к 1 что ведущий кричит: "Извините, ваше время истекло", прежде чем вы успеете сказать «водный сульфат кальция».
Но не расстраивайтесь.
Несмотря на то, что более 12 1/2 миллионов тонн гипса было использовано в США в прошлом году, и хотя средний человек окружен гипсовыми изделиями из от рассвета до заката, от колыбели до могилы люди мало что знают о гипсе.
Гипс можно измельчать и «варить» (прокаливать) при сравнительно низкая температура до тех пор, пока не испарится 75% его влажности. Когда это Когда случается, камень превращается в мелкий порошок, широко известный как Парижский гипс.Вернувшись вода в порошок, можно сделать гибкий раствор, которому можно придать любую форму и затвердел. Гипс - единственное натуральное вещество, которое можно восстановить до исходного состояния. каменистое состояние только за счет добавления воды.
Когда эта великая тайна природы стала общеизвестной, она не потребовалось много времени, чтобы заставить его работать. Как хорошо он служил нам на протяжении веков можно увидеть из списка нескольких способов, которыми вы вступаете в контакт с гипсом в течение среднего дня.Большинство светильников в вашей ванной были сделаны из глины, отлитой в форма гипсовой штукатурки и есть вероятность, что плитка на стене установлена ​​в другой тип штукатурка. За столом для завтрака вы используете тарелки, чашки и блюдца в форме или в гипсовой форме. Как и ручки ваших ножей, вилок и ложек из чистого серебра. Когда вы устраиваетесь после завтрака, чтобы выпить вторую чашку кофе, вы прикуриваете сигарету. спичкой, в головке которой гипс.Конечно же, стены и потолки в вашем доме почти наверняка сделаны из гипсокартона и гипсокартона или гипсокартона. Это гарантирует Ваш комфорт и безопасность, потому что гипс - материал прочный и, к тому же, огнестойкий. Выходя из дома на работу, вы ступаете на тротуары из портландцемента, который содержит гипс для регулирования времени схватывания. Может быть, ваша прогулка испещрена меловыми отметками от игра, в которую дети играли накануне вечером. Но, конечно же, они не были сделаны «мел» совсем не то, но лепной палкой из, как вы уже догадались, мягкой гипсовой штукатурки.Многие улицы и шоссе, по которым вы ежедневно путешествуете, также содержат гипс. Окна вашей машины изготовлены из листового стекла, которое в процессе полировки удерживалось в гипсовом слое. Многие мелкие металлические шестерни, подставки для инструментов и другие металлические детали вашего автомобиля были отлита в гипсовых формах с помощью процесса, в значительной степени усовершенствованного во время Второй мировой войны. Если это бывает ваш день пойти к дантисту, он скажет вам, что он использует гипс гипсовая форма для отливки мостовидного протеза.Ваш врач использует гипс, когда строит шины на переломы конечностей из марли, пропитанной ортопедическим пластырем.
Все используют рок, которого никто не знает. Бенджамин Франклин, великий экспериментатор, одним из первых представил его в стране, когда использовал молотый сырой гипс, называемый наземной штукатуркой, на его ферме. Сегодня в строительстве использовано 188000 тонн штукатурки. США каждый год (см. объявление ниже).

Источник: Изображение любезно предоставлено Рэнди Шетцлом, профессором географии, штат Мичиган. Государственный университет


Голливуд использует гипс для изображения снега.Будь то белое Рождество или бушующий метель. Большинство зрелищных фильмов и телевизоров тоже сделаны из гипса. В конце шкалы гламура гипс смешивают с навозом, из которого делают грядки грибов.
Безусловно, большая часть гипса, используемого в этой стране, идет на стеновая плита и обрешетка для нашего дома. Эти гипсовые «доски» образованы прослойка мокрой штукатурки между двумя листами плотной бумаги. Когда ядро ​​устанавливается и высыхая, сэндвич становится прочным, жестким, огнестойким строительным материалом.Произведено в невероятных количествах на машинах непрерывного действия почти на четверть мили в длина, гипсокартон и обрешетка - одни из самых важных материалов, используемых в жилищном строительстве.

ЧУДО ГИПСА
Гипс в основном используется в строительстве в качестве стеновых плит или «гипсокартона». «Гипсокартон» выпускается в виде больших листов и используется для покрытия стен многих, много жилых домов и офисных зданий. Гипсокартон состоит из примерно четверти дюйма гипс между двумя листами бумаги («рейка»).Но что делает гипс гипс приклеить к бумаге и дереву (так называемая «гипсовая рейка»)? В поверхность планки кажется относительно гладкой, но когда влажная штукатурка смешана с вдвое превышающий вес песка и приложенный к планке, тяговое усилие почти в полтонны на квадратный фут. требуется для его удаления. Примерно 1/5 веса гипсовой породы состоит из воды, химически объединены в своей кристаллической структуре. При изготовлении гипса камень варят или прокаливают до тех пор, пока содержание воды в нем не уменьшится до 1/4 от исходного.Ответ на вышеизложенное Итак, вопрос в следующем: когда штукатурка накладывается на планку, раствор штукатурки впитывается в поры планочной бумаги, а при росте кристаллов гипса они зафиксируйте планкой / бумагой, чтобы создать прочную связь.

По состоянию на 1978 год пять крупных компаний добывали гипс в Мичигане; они показаны ниже. Обратите внимание на расположение этих компаний / шахт - многие из них расположены у воды, так что малоценный гипс можно перевозить наливом на судах.


Источник: Неизвестно

Хотя приведенные ниже данные немного устарели, они дают представление о ценности гипса для Экономика Мичигана и показывает, что производство гипса в Мичигане неуклонно растет. в течение 20 века. Если какой-либо камень или минеральный продукт можно рассматривать как «Безлимитный», это будут месторождения гипса в США. Это один материал, в котором у нас никогда не будет недостатка.Депозиты находятся в двух (2) основных поясах. - первый старт в Юго-Западном Техасе, пролегающий через Центральный Канзас, через Айову и в Южный Мичиган, затем повернув на юго-восток вдоль северной окраины Огайо и пересекли реку Ниагара в штат Нью-Йорк. Второй пояс начинается в Империале. Долина Калифорнии, проходит через Неваду и тонким продолжением уходит в Юту. в Монтану. Местами ширина этих отложений составляет от 150 до 200 миль.

Источник: Неизвестно

ИСТОРИЯ ГИПСА В GRAND RAPIDS, Мичиган
В 1827 году, когда Гранд-Рапидс был немногим больше, чем крошечное поселение, индеец Оттавы обнаружил выход горной породы в месте впадения Штукатурного ручья (подходящее название, а?) в Гранд Ривер и взял образец мягкого сладкого материала, который в конечном итоге был идентифицирован как гипс.Немного больше внимания уделялось до 1838 года, когда Дуглас Хоутон, штат Мичиган, первый государственный геолог прибыл в Гранд-Рапидс, чтобы выбрать место для соляного колодца и позже сообщил о большом количестве гипса. В то время соль считалась как перспективная отрасль для деревни, но большие трудности с ее добычей свет быстро потускнел, и интерес к гипсу усилился.
Первое промышленное производство гипса в этом районе началось в 1841 году, когда Дэниел Болл и Уоррен Грейнджер построили мельницу на Гипсовом ручье и выпустили 40 тонн изделие (гипс) за одну неделю.Восемь лет спустя Ричард Баттерворт открыл карьер. на западном берегу реки, и создание еще двух карьеров, простирающихся в быстро последовали склоны холмов у реки. В 1860 году эти холдинги были включены в другую компанию, Grand Rapids Plaster Company, и объединенное предприятие стал известен как завод Eagle Mills. В итоге было 13 отдельных гипсовых шахт. операторов в районе Гранд-Рапидс, и к 1890 году жители Гранд-Рапидса увидели гипсовые карьеры как «кладезь явно неисчерпаемых богатств нашего города»."

Источник: The Grand Rapids Press

С самого начала спрос на гипс был большим. В первые дни добычи гипса, фермеры возили своих лошадей и повозки на расстояние 100 миль, чтобы купить поставки «штукатурки» для использования в качестве удобрения или «подсластителя» почвы как это называлось в то время. В этот период гипс в основном использовался в качестве земли. штукатурка и удобрения примерно до 1880 года. 1865 год расширил рынок местного гипса до Калифорнии.Постепенно, использование гипса увеличилось, включая лепнину и украшения для фасадов зданий и штукатурка для внутренних стен. К 1889 году 2/3 продукции было использовано на отделку интерьеров. стены и декоративные работы. Первая операция по производству стеновых панелей была запущена примерно в 1900 г. - компания Sackett Wallboard Company, занимавшаяся ручным затиркой каменной обрешетки. К 1890 г. Мичиган был одним из ведущих производителей гипса и за последние 40 лет занимает второй среди штатов по отечественному производству.
Хотя позже было обнаружено, что гипсовые плиты, используемые в качестве строительных облицовка быстро разрушалась после воздействия элементов, именно эта мягкость сделала для легкой резьбы по чашам, вазам и скульптуре.
В 1893 году это могло побудить Уильяма Пауэрса начать добычу гипса на его собственность на западной стороне Гранд-Рапидс. В отличие от других операторов того времени, которые туннелировали для Mineral Powers открыл первую в городе шахтную шахту.Пока его затея в 12-футовый слой, на 60 футов ниже уровня русла реки, просуществовал недолго, точный место его «раскопок» вызвало большой интерес почти 75 лет спустя, когда город стал участвовать в обновлении городов и реконструкции на берегу реки.
С годами многие из небольших гипсовых шахт в этом районе были консолидировались в более крупные холдинги, и вскоре после начала века оставшиеся индивидуальные предприятия были приобретены крупными компаниями, которые привезли с собой современное оборудование и методы.К концу 1920-х годов конные карьерные вагоны предыдущего поколения эпохи прошли. Исчезла и связанная с этим грибная промышленность, которая процветала в темная сырость под слоем удобрений, внесенных лошадьми.
В 1946 году рудник Alabastine Mining Company в Вайоминге, недавно закрылся, дал начало совершенно новому предприятию. Видя большой потенциал в постоянная температура (54-55 ° F) и влажность 95-97 процентов, Берт Крагт и его семья купил старую шахту, очистил некоторые из шести миль заброшенных туннелей и основал Michigan Natural Storage Company на глубине 80 футов под землей.Первоначально использованный для хранения таких продуктов, как яйца, орехи, сыр и картофель, сегодня этот объект вырос до 45000 квадратных футов и оснащены устройствами контроля температуры и влажности для специализированных потребности в хранении, обеспечивает безопасный и удобный дом для микрофильмов и компьютерных записей, так как ну и еда. Камеры глубокой заморозки также временно принимают большинство грандиозных Индюки на День Благодарения, прежде чем отправиться в местные супермаркеты.
Метод горных работ в помещении и колонне оставляет на месте значительную часть горных пород, так как естественная опора.Помещения и туннели, вентилируемые вентиляторами, обеспечивающими циркуляцию свежего воздуха, закрыты. примерно на 100 футов ниже поверхности. Дизельные станки просверливают определенную схему взрывные скважины в конце каждого рабочего бокового туннеля или «скамейки». Фронтальные погрузчики транспортировать взорванную породу в главный туннель для доставки на гипсовую мельницу, где она обработанный. Текущая добыча шахты около 600 тонн в сутки требует только двух работ по техническому обслуживанию. рабочих и производственная бригада из пяти человек.
На протяжении многих лет Мичиган стабильно занимал первое или второе место в рейтинге Соединенные Штаты производят гипс, и месторождения огромны. Этот универсальный минерал затрагивает нашу жизнь каждый день и обещает стать важной частью нашего будущего.



Источник: The Grand Rapids Press


В 1838 году Бела Хаббард вместе с доктором Дугласом Хоутоном обнаружили гипс в устье реки Аус-Грес в округе Аренак на западной стороне Сагино Залив.В 1862 году в Алебастре, штат Мичиган, была построена первая мельница. Крупная добыча в Район залива в Алебастре зародился в 1860-х годах и с тех пор стал самым важным гипсовым районом. горнодобывающий район в Мичигане.

Этот материал скомпилирован только для образовательных целей и не могут быть воспроизведены без разрешения. Один копия может быть распечатана для личного использования. Пожалуйста, свяжитесь с Рэндаллом Шетцлом ([email protected]) для получения дополнительной информации или разрешений.

Выбор неправильного гипсокартона может привести к попаданию ртути в окружающую среду

Резюме:

Сделайте большое влияние, не платя больше и не жертвуя производительностью, гарантируя, что ваша спецификация обеспечивает стимул для гипсокартона с:

  1. Самое низкое количество вторично переработанного содержимого, которое вы можете найти; предпочитаю натуральный гипс синтетическому гипсу.
  2. Предпочтение вторичному контенту после потребителя.
Чтобы продвигать более циклический и устойчивый процесс, поощряйте вашего подрядчика отделять лом гипсокартона для вторичной переработки. Посмотрите это короткое видео о переработке гипсокартона.

Вот почему:

Хотя одна плита гипсокартона может выглядеть очень похоже на другую, некоторые из них сделаны из природного гипса, а другие - из гипса, произведенного из обработанных отходов, образующихся на угольных электростанциях, и могут вводить ртуть в окружающая среда во время производства.Весь гипсокартон, также известный как гипсокартон или стеновая плита, состоит из минеральной основы из гипса с небольшим процентом добавок и облицовочного материала. В панелях, предназначенных для внутреннего использования, облицовка чаще всего бумажная.

В рекомендациях Healthy Building Network по более здоровому гипсокартону основное внимание уделяется сердцевине плит: самому гипсу.


Природа гипса для гипсокартона широко варьируется между компаниями, регионами страны и отдельными заводами, на которых производятся плиты.Это связано с тем, что гипс добывается несколькими способами:

  • Природный гипс добывается или добывается из земли и измельчается в порошок.
  • Синтетический гипс создается из систем контроля окружающей среды, установленных в дымовых трубах угольных электростанций. Эти системы улавливают частицы и газы, включая диоксид серы, когда они проходят через дымовую трубу или дымоход. Диоксид серы реагирует с известняком и водой, превращаясь в синтетический гипс или гипс для десульфуризации дымовых газов (FGD), который считается переработанным материалом до потребителя.
  • Обрезки гипсокартона и другой лом от нового строительства иногда собирают и перерабатывают в новые гипсовые плиты. Этот лом может быть изготовлен из добытого, синтетического или смеси обоих типов гипса. Также можно использовать небольшое количество гипсокартона, собранного на местах сноса. Это называется вторично переработанным контентом.
В районах Северной Америки с залежами гипса в земле плиты обычно полностью или частично изготавливаются из добытого гипса. Однако в тех районах страны, где имеется много угольных электростанций, производители гипсокартона все чаще переходят с натурального, добытого, на синтетический гипс. [1]
Хотя может показаться нелогичным предостережение от вторичного содержания в строительных материалах большого объема, важно помнить, что не все материалы, которые считаются «вторичным содержанием», созданы одинаково. Некоторые переработанные материалы могут содержать устаревшие опасные материалы от их предыдущего использования, а некоторые, такие как FGD, представляют собой промышленные отходы других процессов. Производство материалов FGD начинается с угля. При сжигании угля выделяется диоксид серы, что регулируется EPA через Закон о чистом воздухе. [2] Уголь также содержит небольшое количество ртути, которая может выбрасываться в воздух при сжигании угля. Для решения обеих проблем Агентство по охране окружающей среды США установило Стандарты по ртути и токсичности воздуха (MATS) для угольных электростанций в 2011 году. [3] Чтобы соответствовать стандартам выбросов, инженеры угольных электростанций должны установить устройства контроля загрязнения, которые очищают выбросы и улавливать загрязняющие вещества, включая диоксид серы и ртуть. Уловленный диоксид серы объединяется с известняком и водой и подвергается последующим реакциям с образованием гипса FGD.Этот гипс может содержать ртуть, которая также была уловлена ​​системой контроля загрязнения. После того, как гипс FGD поступает с угольной электростанции на завод по производству гипсокартона, его нагревают в печи, чтобы удалить воду и запечь ингредиенты в однородную плиту. Во время этого процесса нагрева часть ртутного загрязнения, захваченного дымоходом электростанции, выходит из дымовых труб заводов по производству гипсокартона. [4] Ртуть - это мощный нейротоксичный металл, способствующий развитию, который сохраняется в окружающей среде, накапливается в пищевой цепи и организме человека и является высокотоксичным.И ДДГ, и натуральный гипс содержат и могут выделять ртуть во время производства. [5] Высвобождаемое количество сильно варьируется в зависимости от ряда факторов. [6] Тем не менее, самые высокие уровни выбросов ртути на сегодняшний день зарегистрированы на предприятиях, производящих гипсокартон с высоким содержанием гипса FGD. [7] В период с 2009 по 2018 годы заводы по производству гипсокартона в США выбросили в воздух более трех тонн ртути, и количество ртути, выбрасываемой всеми этими объектами вместе, продолжает расти с каждым годом, поскольку все больше и больше используется ДДГ. (см. графики ниже, в которых сравниваются выбросы ртути при производстве гипсокартона и количество ДДГ, используемого в гипсокартоне, с течением времени). [8] Поскольку ртуть является стойкой в ​​окружающей среде и способной к биоаккумуляции (она увеличивается в пищевой цепочке), она не исчезает, а вместо этого становится глобальным загрязнителем, влияющим на людей и окружающую среду во всем мире. его воздействие на окружающую среду. В дополнение к более низким уровням выбросов ртути, упомянутым выше, она добывается с помощью открытых горных выработок, приводимых в действие буровыми установками и взрывчатыми веществами. Исследования, посвященные выбросам парниковых газов, водопользованию и использованию энергии, показывают, что гипсокартон, созданный из натурального гипса, оказывает более сильное воздействие на окружающую среду, чем гипс FGD. [9] Это, однако, не включает рассмотрение воздействий, связанных с сжиганием угля для образования гипса ДДГ, и исследования не указывают, что они учитывали выбросы ртути. Подобные ситуации являются сложными, когда необходимо взвесить воздействие первичных материалов на существующие материалы, которые влекут за собой значительные воздействия на здоровье человека (например, промышленные отходы с загрязнением тяжелыми металлами). В руководстве HBN уделяется первоочередное внимание предотвращению опасностей, и в этом случае приоритетным является выбор продукта, который снижает выбросы в окружающую среду ртути, летучего, стойкого, способного к биоаккумуляции и токсичного соединения.Кроме того, мы поощряем методы, которые сокращают использование первичных материалов, например использование легкого гипсокартона и участие в программах переработки лома гипсокартона. При выборе гипсокартона для вашего следующего проекта Healthy Building Network рекомендует:

1. Выбирайте гипсокартон с наименьшим количеством вторично переработанного содержимого, которое вы можете найти.

Другими словами, отдавайте предпочтение натуральному гипсу и избегайте FGD или синтетического гипса.

Сделайте это, просмотрев листы технических данных, листы LEED, сертификаты переработанного содержимого или другую литературу по продукту.Эти источники часто предоставляют разбивку переработанного контента до и после потребителя, используемого в картонах, изготовленных на каждом из предприятий компании. Поскольку гипс FGD классифицируется как вторично переработанное сырье, обращающееся к вторичному сырью, ищите продукты с более низким содержанием этого типа вторичного содержимого, чтобы избежать продуктов, изготовленных с использованием гипса FGD.


Ниже приводится отрывок из литературы по продукту одного производителя, в котором перечислен состав его картона, содержащего вторичное сырье. Вы можете видеть, что плиты, произведенные на заводах, отмеченных красными стрелками, содержат большое количество вторично переработанного сырья (FGD).Плиты, изготовленные на заводах, отмеченных зелеными стрелками, этого не делают, и поэтому изготавливаются в основном из добытого гипса.

Источник: Выдержка из Таблицы данных по экологически безопасным гипсовым материалам, 30 января 2016 г. Доступно: http://www. sureteed.com/resources/CTG_ProRoc_Board-LEED.pdf . (Стрелки добавлены Healthy Building Network, 2016.) Проверьте текущую литературу по продуктам, чтобы получить самую свежую информацию о переработанном содержимом для конкретных продуктов.

2.По возможности ищите гипсокартон с вторичным содержанием вторичного сырья.

В настоящее время большая часть переработанного содержимого гипсокартона после потребителя относится к бумаге, используемой в облицовке. Это может составлять примерно 3-8% веса продукта. [10] Лом строительной отделки также все чаще используется в качестве вторичного сырья после потребителя благодаря программам на Тихоокеанском Северо-Западе и в Европе, которые включают до 20% гипса после потребителя при производстве новых плит. Эта инновационная продукция расширяется за счет партнерских отношений, таких как сотрудничество Building Product Ecosystems.В рамках проекта Closed Loop Wallboard Collaborative производители, переработчики гипсокартона и строительные бригады работают вместе, чтобы собрать лом гипсокартона с рабочих площадок и переработать его в новый гипсокартон. Следите за доступностью такого гипсокартона, и подумайте, как в ваших проектах можно разделить отходы стеновых панелей, чтобы помочь в этих совместных усилиях по переработке.

Итак, когда дело доходит до стеновых панелей, в настоящее время нет идеального решения. Это открывает реальную возможность для инноваций в новых типах стеновых панелей с меньшим воздействием на окружающую среду и здоровье человека, а также с лучшей возможностью вторичной переработки и круглой формы.Тем временем, пока у нас не будет более качественных продуктов, если у вас есть предприятия по производству гипсокартона FGD, поощряйте экологические нормы, требующие контроля за загрязнением, и воспользуйтесь нашими советами по выбору более безопасного гипсокартона.

Этот блог был первоначально опубликован 9 сентября 2016 г. Он был обновлен 22 июля 2020 г. дополнительными данными и цитатами, включая данные Геологической службы США (USGS) и Американской ассоциации угольной золы (ACAA), а также дополнительные данные TRI. Дальнейшие исправления в текст были внесены 8 октября 2020 г.

[1] Основано на результатах ежегодного опроса Американской ассоциации угольной золы с 2000 по 2018 год и статистических данных по гипсу, опубликованных Геологической службой США. См .: ACAA. «Статистика производства и использования продуктов сгорания угля». По состоянию на 25 июня 2020 г. https://www.acaa-usa.org/publications/productionusereports.aspx. и USGS. «Статистика и информация по гипсу». По состоянию на 11 июня 2020 г. https://www.usgs.gov/centers/nmic/gypsum-statistics-and-information.В течение этого периода времени наблюдалось статистически значимое увеличение использования гипса FGD в гипсокартоне в США по сравнению с количеством проданного гипсокартона. См. Таблицу выше для получения дополнительной информации о годовом использовании гипса FGD в гипсокартоне. [4] Сандерсон, Джессика. «Судьба ртути в синтетическом гипсе, используемом для производства стеновых плит». Корпорация USG, 31 декабря 2007 г. https://doi.org/10.2172/943310.FGD Отходы угольных электростанций, которые не используются в таких продуктах, как гипсокартон, попадают на свалки и в поверхностные водохранилища.Без надлежащей защиты это также может привести к выбросу тяжелых металлов в окружающую среду. См .: «Часто задаваемые вопросы о правилах утилизации угольной золы 2015 года». Прочая политика и руководство. Агентство по охране окружающей среды США. По состоянию на 25 июня 2020 г. https://www.epa.gov/coalash/frequent-questions-about-2015-coal-ash-disposal-rule. Специалисты и покупатели должны учитывать диапазон доступных вариантов и то, хотят ли они поддержать угольную энергетику. Производители, использующие гипс ДДГ, должны стремиться понимать и сокращать выбросы ртути в окружающую среду, а также лучше понимать любые потенциальные воздействия во время использования.Эта информация должна быть прозрачно предоставлена ​​покупателям, чтобы они могли учесть все воздействия на окружающую среду своих решений о покупке. [6] Количество ртути, выбрасываемой в окружающую среду, может варьироваться в зависимости от множества факторов, связанных с полученным гипсом FGD и производством гипсокартона. Например, в одном из исследований было изучено, как несколько переменных влияют на концентрацию ртути в гипсе FGD, используемом для стеновых плит. К ним относятся тип используемого угля, оснащена ли угольная электростанция системой селективного каталитического восстановления для контроля выбросов оксидов азота, скорости продувки хлоридов и мелких твердых частиц из систем мокрой ДДГ и добавление тримеркапто-s-триазина. , три-натриевая соль для осаждения растворенной ртути в системах мокрой ДДГ.См. Сандерсон, Джессика. «Судьба ртути в синтетическом гипсе, используемом для производства стеновых плит». Корпорация США, 31 декабря 2007 г. https://doi.org/10.2172/943310.[7] На основе сравнения HBN деклараций производителей вторичного сырья до потребителя для конкретных предприятий с данными инвентаризации выбросов токсичных веществ Агентства по охране окружающей среды США для ртути и ртутных соединений для этих же предприятий. «Высокий процент гипса FGD» относится к продуктам, содержащим ≥90% вторично переработанного материала до потребителя. Зарегистрированные выбросы ртути не сильно коррелировали с относительным объемом производства, а это означает, что увеличение выбросов ртути с течением времени не может быть просто связано с увеличением производства гипсокартона. .Существует корреляция между увеличением выбросов ртути и увеличением использования гипса для ДДГ. Объемы производства были оценены на основе данных за 2013 год, опубликованных в «Гипсокартоне в США» от 9 сентября 2013 года. Https://www.globalgypsum.com/magazine/articles/679-gypsum-wallboard-in-the-usa. [8] Анализ HBN основан на данных, представленных в перечне выбросов токсичных веществ Агентства по охране окружающей среды США (TRI). В анализ были включены точечные источники и летучие выбросы в атмосферу ртути и ртутных соединений, о которых агентство сообщало в любых местах производства гипсокартона в США в период 2000–2018 годов.Годовое потребление гипса FGD, используемого в стеновых плитах, увеличилось с 3 миллионов тонн в 2000 году до 12 миллионов тонн в 2018 году. Согласно результатам ежегодного исследования Американской ассоциации угольной золы: ACAA. «Статистика производства и использования продуктов сгорания угля». По состоянию на 25 июня 2020 г. https://www.acaa-usa.org/publications/productionusereports.aspx.[9] Ли, Джин Чхол, Сабрина Л. Брэдшоу, Тунсер Б. Эдил и Крейг Х. Бенсон. «Количественная оценка выгод от использования гипса для десульфуризации дымовых газов в устойчивом производстве стеновых плит.” Продукты сжигания и газификации угля 4, no. 1 (1 января 2012 г.): 17–20. https://ccgp.scholasticahq.com/article/12384-quantifying-the-benefits-of-using-flue-gas-desulfurization-gypsum-in-sustainable-wallboard-production .; Пэн, Чжэнь Го, Ли Ли Ма и Сянь Чжэн Гун. «Сравнение воздействия на окружающую среду в течение жизненного цикла между натуральным гипсокартоном и гипсокартоном FGD». Ключевые инженерные материалы. Trans Tech Publications Ltd, 2014 г. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.599.15.

[10] На основе исследования общих профилей продуктов HBN для гипсокартона и источников, указанных в нем: гипсокартон (FGD), гипсокартон типа X и гипсокартон, устойчивый к плесени и влаге.

научных статей, журналов, авторов, подписчиков, издателей

Как крупный международный издатель академических и исследовательских журналов Science Alert издает и разрабатывает названия в партнерстве с самыми престижные научные общества и издатели.Наша цель заключается в том, чтобы максимально широко использовать качественные исследования зрительская аудитория.
Мы прилагаем все усилия, чтобы поддержать исследователей которые публикуют в наших журналах. Есть масса информации здесь, чтобы помочь вам публиковаться вместе с нами, а также ценные услуги для авторов, которые уже публиковались у нас.
2021 цены уже доступны. Ты может получить личную / институциональную подписку перечисленных журналы прямо из Science Alert. В качестве альтернативы вы возможно, пожелает связаться с выбранным вами агентством по подписке. Направляйте заказы, платежи и запросы в службу поддержки клиентов. в службу поддержки клиентов журнала в Science Alert.
Science Alert гордится своей тесные и прозрачные отношения с обществом. В качестве некоммерческий издатель, мы стремимся к самому широкому возможное распространение публикуемых нами материалов и на предоставление услуг высочайшего качества нашим издательские партнеры.
Здесь вы найдете ответы на наиболее часто задаваемые вопросы (FAQ), которые мы получили по электронной почте или через контактную форму в Интернете.В зависимости от характера вопросов мы разделили часто задаваемые вопросы на разные категории.
Азиатский индекс научного цитирования (ASCI) стремится предоставить авторитетный, надежный и значимая информация по освещению наиболее важных и влиятельные журналы для удовлетворения потребностей мировых научное сообщество.База данных ASCI также предоставляет ссылку к полнотекстовым статьям до более чем 25000 записей с ссылка на цитированные ссылки.

Гипс

Гипс

Гипсовые месторождения добываются открытым способом на юго-западе Арканзаса из известняка ДеКвин (ранний мел) группы Тринити. Формация обнажена в узком поясе, простирающемся от реки Литл-Миссури в округе Пайк на запад через округа Ховард и Севьер и плавно опускается на юг.Наибольшая толщина одинарного гипсового слоя (12 футов) находится в Plaster Bluff в округе Пайк. В ходе крупной операции около Браяра, округ Ховард, разрабатывается 5 пластов массивного гипса общей толщиной до 20 футов. Атласный лонжерон переслаивается с глиняными элементами в виде тонких слоев (от 0,5 до 2,5 дюймов в толщину), как над, так и под 5 добываемыми слоями алебастра.

Первая зарегистрированная добыча гипса в Арканзасе была в 1922 году. Непрерывное производство гипса началось в 1936 году.К 1961 году годовое производство выросло до 166 698 тонн. В 1963 году компания Dierks Forest, Inc. открыла завод Briar Gypsum в округе Ховард. Этот горнодобывающий и производственный комплекс входил в десятку крупнейших производителей стеновых плит в мире. Недвижимость переходила из рук в руки несколько раз за последние 40 лет; В число владельцев / операторов входили Weyerhaeuser Company, James Hardy Gypsum, Boral и BPB Gypsum. В 1993 году на этом участке было удалено 1 175 000 кубических метров вскрышных пород и добыто 630 000 тонн гипса.Из них было произведено 660 миллионов квадратных футов стеновых плит. В конце 1997 года под руководством Джеймса Харди Гипса в результате масштабного расширения предприятия производственные мощности завода по производству стеновых плит увеличились вдвое, и теперь его мощность составляет 1,4 миллиарда футов плит в год. Это крупнейший в мире завод по производству стеновых плит. Горнодобывающая недвижимость и завод в настоящее время принадлежат компании Certain Teed.

Местная компания Highland Gypsum Company эксплуатировала небольшую шахту недалеко от общины Хайленд в округе Пайк.Продукция шахты использовалась на местном уровне в качестве добавки к цементу. Рудник Хайленд был куплен К. В. Харрисоном из Оклахомы и в настоящее время закрыт и восстановлен. Даже с 50-процентным увеличением производства гипса в 2005 году штат оставался 6-м в национальном рейтинге.


Список литературы

Дейн, К. Х., 1929, Верхнемеловые образования юго-западного Арканзаса: Бюллетень геологической службы Арканзаса 1, 215 стр.

Скупой, Х.Д., и Пердью, А. Х., 1929, Геология четырехугольников ДеКуин и Каддо Гэп, Арканзас: Бюллетень геологической службы США 808, 195 с.

Пирсон, Ф.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *