Сырье и технология производства строительного гипса

Гипсовыми вяжущими веществами называют материалы, состоящие из полуводного гипса или ангидрита и получаемые путем тепловой обработки тонко измельченного исходного сырья.

Сырьем для производства гипсовых вяжущих веществ, служат природный двуводный гипс (CaS0₄-2H₂0), называемый гипсовым камнем, природный ангидрит (CaS0₄) и некоторые отходы промышленности, содержащие двуводный или безводный сернокислый кальций (фосфогипс, борогипс и др.).

Гипсовые вяжущие вещества в зависимости от температуры тепловой обработки сырья разделяют на две группы: низкообжиговые и высокообжиговые.

Низкообжиговые гипсовые вяжущие получают тепловой обработкой двуводного гипса при 110-180 °С; они состоят главным образом из полуводного гипса (CaSO₄0,5H₂O) и характеризуются быстрым твердением.

Высокообжиговые гипсовые вяжущие обжигают при 600-1000 °С; в них преимущественно входит безводный гипс – ангидрит (CaS0₄), отличаются они медленным твердением. К низкообжиговым гипсовым вяжущим веществам относят формовочный строительный и высокопрочный гипс.

Производство строительного гипса. Строительным гипсом называют воздушное вяжущее вещество, получаемое тепловой обработкой при 110-180 °С природного гипсового камня с последующим или предшествующим этой обработке измельчением его в тонкий порошок. При этом довольно быстро происходит дегидратация двуводного гипса по реакции

CaSO₄-2H₂O=CaSO₄-0,5H₂O+l,5H₂O. Строительный гипс можно изготовлять также одновременным измельчением и обжигом гипсового камня в одном аппарате. Тепловую обработку гипсового камня производят в варочных котлах, сушильных барабанах, вращающихся печах, шахтных мельницах и др. Наиболее простым и распространенным способом производства строительного гипса является варка, предварительно измельченного гипсового камня в варочных котлах.

Котел периодического действия представляет собой стальной цилиндр объемом от 3 до 15м², футерованный кирпичной кладкой.

Кусковой гипсовый камень дробят, подсушивают и измельчают в мельнице. Затем порошок загружают через загрузочный люк в варочный котел, где в течение 1-3 часа двуводный гипс обезвоживается и превращается в полуводный гипс. В процессе варки гипс интенсивно перемешивается для равномерного нагрева, что обеспечивает получение однородного продукта высокого качества. После окончания варки гипс через разгрузочное отверстие в нижней части котла поступает в бункер на томление и выдерживается там в течение 20-40 мин. Здесь за счет теплоты выгружаемого материала в нем продолжается дегидратация оставшихся в небольшом количестве зерен двугидрата.

При обжиге кускового гипсового камня в сушильном барабане (вращающейся печи) происходит непосредственное соприкосновение раска­ленных дымовых газов с медленно движущимся дробленым гипсовым камнем. После обжига гипс измельчают в шаровой мельнице.

Совместный обжиг гипсового камня и его помол производят в шаровых мельницах. В них гипсовый камень измельчается, мелкие частицы его подхватываются потоком поступающих в мельницу горячих дымовых газов.