Для производства гипсовых вяжущих веществ в качестве основного сырья применяют природные двуводный гипс, ангидрит, глиногипс, а также некоторые отходы промышленности, состоящие в основном из двуводного и безводного сернокислого кальция или их смеси (фосфогипс, борогипс и др.).
Гипсовый камень – продукт измельчения горной породы осадочного (химического) происхождения, состоящей в основном из природного минерала – гипса (
). Теоретический состав двуводного сульфата кальция, % по массе: СаО – 32,56, 
– 46,51, 
– 20,93.
В природе гипс встречается чаще всего в виде трех минералогических разновидностей, отличающихся друг от друга своей кристаллической структурой:
- алебастр (белый) – плотный мелкозернистый минерал с сахаровидным изломом или крупнозернистый с беспорядочно ориентированными в пространстве кристаллами;
- селенит (луна) – волокнистый, сложенный из правильно расположенных нитевидных кристаллов минерал, имеющий характерный шелковистый отлив;
- гипсовый шпат – пластинчатый минерал с плоскими прозрачными кристаллами слоистой структуры.
Гипсовый камень и вяжущие вещества, получаемые в результате его переработки, имеют приближающийся к белому цвет. Примеси могут придавать гипсу серый, желтоватый, розовый, бурый и другие оттенки. В качестве примесей в гипсе встречаются кварц, сера и другие.
Ангидрит – безводный сульфат кальция (
в природе обычно залегающий под слоями гипса. Химически чистый ангидрит содержит, % по массе: СаО – 41,2, – 58,8. Ангидрит состоит из преимущественно мелких кристаллов, имеет белый с различными оттенками цвет. Применяется он для производства безобжиговых гипсовых вяжущих веществ, а также в качестве добавки для производства цемента.
|
|
Гипсосодержащие породы (глиногипс, гажа, арзик) состоят из трех основных компонентов: гипса, глины и карбонатов и представляют собой тонкодисперсную механическую смесь или рыхлые, слабосцементированные образования серого, желтоватого или бурого цвета. Химико минералогический состав гипсосодержащих пород варьируется в широком диапазоне даже в пределах одного месторождения (содержание может изменяться от 30 до 70 %). Вяжущие вещества из гипсосодержащих пород по свойствам значительно уступают материалам, приготовленным из относительно чистого природного двуводного гипса. Поэтому их применяют для получения гипсовых вяжущих только в местах добычи, если нет более качественного сырья.
Гипсосодержащие отходы образуются во многих производствах химической, пищевой и других отраслях промышленности, а также при десульфатизации промышленных газов. Эти отходы представляют собой влажные порошки или шламы с характерным цветом и запахом, содержащие в той или иной форме значительное количество различных модификаций сульфата кальция.
Гипсосодержащие отходы, как правило, содержат значительное количество влаги (15…150 %), а также различное количество водорастворимых кислот и других вредных примесей, негативно влияющих на сроки схватывания и другие свойства получаемых вяжущих веществ. Поэтому прежде чем использовать отходы для производства гипсовых вяжущих веществ, их необходимо высушивать, производить промывку или нейтрализацию вредных примесей, что приводит к увеличению энергозатрат и усложняет технологический процесс производства. Другим недостатком этих отходов является неоднородность их химического и минералогического состава даже в условиях одного отдельно взятого предприятия.
|
|
Указанные недостатки сдерживают применение гипсосодержащих отходов в качестве сырья для производства гипсовых вяжущих веществ и в качестве добавки для производства портландцемента. Однако в последние годы в нашей стране и за рубежом накоплен значительный опыт в этой области. Полученные результаты показывают возможность и перспективность переработки гипсосодержащих отходов (прежде всего фосфогипса) в вяжущие вещества.