Экологичный способ получения компонента строительных смесей придумали в Перми
Технология снижает энергозатраты в десять раз и исключает образование отходов
Ученые «Пермского национального исследовательского политехнического университета» (ПНИПУ) и Института технической химии УрО РАН разработали новый метод получения активного ангидрита. Технология почти не требует внешнего нагрева. Это снижает энергозатраты в пять -десять раз и полностью исключает образование отходов. Для этого заменили один из компонентов, сообщает пресс-служба вуза.
В строительстве ангидрид изготавливают из гипса и серной кислоты. Чаще всего он применяется как вяжущее в укрепляющей смеси для наливных полов, шпаклевки, штукатурки, заделывания трещин в бетоне. В сравнении с обычным цементом, который твердеет почти месяц, ангидрит застывает за один -два дня.
«Главная проблема традиционных методов производства ангидрита — их высокая экологическая и экономическая стоимость. Для получения материала гипс необходимо нагревать до 400-850°C. Это требует огромных энергозатрат (0,55-0,7 киловатт в час на 1 килограмм) и приводит к выбросам углекислого газа», — отметил доктор технических наук, заместитель директора по науке Института технической химии УрО РАН, профессор кафедры «Технологии полимерных материалов и порохов» ПНИПУ Виктор Вальцифер.
Ученые предложили использовать для производства ангидрита известняк вместо гипса. В отличие от цемента, он не требует высоких температур выпаривания, что уменьшит экологический урон.
«В известных способах нужно накалить гипсосодержащий материал до высоких температур, чтобы он начал испарять воду. У нас эта реакция проходит всего при 110-160°C. Известняк измельчают до 1 мм, соединяют с серной кислотой и перемешивают в специальном вращающемся реакторе. В процессе тепло для испарения жидкости выделяет сама реакция между компонентами, поэтому технология не нуждается в нагреве и большом количестве электроэнергии. В итоге наша формула изобретения позволила получить активный ангидрит с содержанием сульфата кальция от 80,1 до 93,8%, что соответствует стандартам», — сообщил доктор технических наук, профессор кафедры «Химические технологии» вуза Владимир Пойлов.
Известняк — это натуральный и чистый материал, в котором почти нет лишних примесей. Он не оставляет осадка, поэтому его не нужно фильтровать. Все сырье полностью перерабатывается, обеспечивая безотходное производство. Процесс происходит в закрытой системе, где все компоненты вступают в реакцию. На выходе получается сухой готовый продукт, не уступающий по свойствам классическому ангидриту на основе гипса.
Способ ученых ПНИПУ позволяет снизить температуру обжига гипса с 850°C до примерно 110°C и сократить энергозатраты на 70-90%. Новая технология успешно протестирована в лабораторных и опытно-промышленных условиях и готова к внедрению в производство. Разработка пригодится в строительной индустрии и химической промышленности.