Объектом исследования является технологический процесс обжига двуводного гипса с получением искусственного ангидрита, подбор оптимальной температуры обжига. Целью работы является исследование технологии получения искусственного ангидрита (посредством обжига техногенного гипса) и использования его в качестве компонента закладочных смесей взамен природного ангидрита. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Анализ существующей информации о соединениях системы CaSO4-H2O, современных способах обжига гипса, получения и использования ангидрита в закладочных смесях. 2. Лабораторные исследования по обжигу техногенного гипса с получением ангидрита сульфата кальция. 3. Технико-экономическое обоснование технологии получения искусственного ангидрита. Работа проведена на базе ООО «Институт Гипроникель», где собиралась значительная часть фактического материала: результаты рентгенофазового анализа гипса, анализа крупности частиц исходной гипсовой пульпы, рентгеноспектрального микроанализа. Были проведены эксперименты с обжигом гипса в камерной и вращающейся печах. В результате была проанализирована технология обжига техногенного гипса с получением искусственного ангидрита, проведены расчеты и статистическая обработка экспериментальных данных. Материалы, полученные обжигом техногенного гипса, могут быть использованы в составе закладки и удовлетворяют требованиям по прочности. Наилучший результат показал состав с ангидритом, обожженным в течении 60 минут при 850°С, продемонстрировав уже на 28 сутки марочную прочность, что позволяет сделать вывод о проявлении выраженных вяжущих свойств. Его применение в закладочных смесях может быть реальной альтернативой использованию цемента, что предопределяет его использование в том числе в бесцементных экспериментальных составах в рамках массовых испытаний.

The object of the study is the technological process of firing gypsum dihydrate to produce artificial anhydrite, selection of the optimal firing temperature. The purpose of the work is to study the technology for producing artificial anhydrite (by firing technogenic gypsum) and using it as a component of filling mixtures instead of natural anhydrite.  Problems that were solved during the study: 1. Analysis of existing information on compounds of the CaSO4-H2O system, modern methods of firing gypsum, obtaining and using anhydrite in filling mixtures. 2. Laboratory research on firing technogenic gypsum to produce calcium sulfate anhydrite. 3. Feasibility study of the technology for producing artificial anhydrite. The work was carried out on the basis of LLC “Gipronickel Institute”, where a significant part of the factual material was collected: the results of X-ray phase analysis of gypsum, analysis of particle size of the original gypsum pulp, X-ray spectral microanalysis. Experiments were carried out with the firing of gypsum in chamber and rotary kilns. As a result, the technology of firing technogenic gypsum to produce artificial anhydrite was analyzed, calculations and statistical processing of experimental data were carried out. Materials obtained by firing technogenic gypsum can be used as part of the backfill and meet the strength requirements. The best result was shown by a composition with anhydrite fired for 60 minutes at 850°C, demonstrating brand strength already on the 28th day, which allows us to conclude that it has pronounced astringent properties. Its use in filling mixtures can be a real alternative to the use of cement, which predetermines its use, including in cementless experimental compositions as part of mass testing.

• ВВЕДЕНИЕ
• ГЛАВА 1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ И СВОЙСТВА СОЕДИНЕНИЙ СИСТЕМЫ CaSO4 - H2O
• 1.1 Ангидрит сульфата кальция
• 1.2 Дигидрат сульфата кальция
• 1.3 Полугидрат сульфата кальция
• 1.4 Дегидратация гипса до ангидрита
• 1.5 Вяжущие вещества
• 1.5.1 Общие сведения о вяжущих веществах
• 1.5.2 Ангидритовые вяжущие вещества
• 1.5.3 Высокообжиговый гипс (эстрих-гипс)
• 1.6 Гидратация ангидритовых вяжущих веществ
• ГЛАВА 2 ПОЛУЧЕНИЕ АНГИДРИТА ПУТЕМ ОБЖИГА ТЕХНОГЕННОГО ГИПСА И ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ЗАКЛАДОЧНЫХ СМЕСЯХ
• 2.1 Обзор технологий обжига гипса
• 2.1.1 Обжиг гипса во вращающихся печах
• 2.1.2 Обжиг гипса во взвешенном состоянии
• 2.1.3 Обжиг гипса на колосниковой решетке
• 2.1.4 Совмещенный помол и обжиг гипса
• 2.2 Закладочные смеси на основе искусственного ангидрита
• 2.4 Выводы к ГЛАВЕ 2
• ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
• 3.1 Исследование исходного материала
• 3.1.1 Подготовка исходного материала для исследования
• 3.1.2 Определение влажности исходного материала
• 3.1.3 Определение насыпной и истинной плотности гипса
• 3.1.4 Химический анализ исходного гипса
• 3.1.5 Рентгенофазовый анализ исходного гипса
• 3.1.6 Анализ крупности частиц исходной гипсовой пульпы
• 3.1.7 Рентгеноспектральный микроанализ исходного гипса
• 3.1.8 Характеристика природного ангидрита
• 3.2 Определение параметров обжига гипса
• 3.2.1 Эксперименты с обжигом гипса в камерной печи
• 3.2.2 Эксперименты с обжигом гипса в трубчатой вращающейся печи
• 3.2.3 Выделение сернистого ангидрита (SО2)
• 3.3 Исследование продуктов обжига
• 3.3.1 Рентгенофазовый анализ продуктов обжига гипса
• 3.3.2 Химический анализ продуктов обжига гипса
• 3.4 Выводы к ГЛАВЕ 3
• ГЛАВА 4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ИСКУССТВЕННОГО АНГИДРИТА И ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ЗАКЛАДОЧНЫХ СМЕСЯХ
• 4.1 Сырье и товарная продукция
• 4.2 Годовые расходы материалов, топлива и энергоресурсов
• 4.3 Технико-экономические показатели
• 4.4 Эксплуатационные расходы
• 4.5 Срок окупаемости
• 4.6 Выводы к ГЛАВЕ 4
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
• ПРИЛОЖЕНИЕ 1
• ПРИЛОЖЕНИЕ 2
• ПРИЛОЖЕНИЕ 3
• ПРИЛОЖЕНИЕ 4
• ПРИЛОЖЕНИЕ 5
• ПРИЛОЖЕНИЕ 6