RU2095328C1 - Method of preparing fibrous gypsum products - Google Patents
Method of preparing fibrous gypsum products Download PDFInfo
- Publication number
- RU2095328C1 RU2095328C1 RU94041955A RU94041955A RU2095328C1 RU 2095328 C1 RU2095328 C1 RU 2095328C1 RU 94041955 A RU94041955 A RU 94041955A RU 94041955 A RU94041955 A RU 94041955A RU 2095328 C1 RU2095328 C1 RU 2095328C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- products
- gypsum
- lactic acid
- waste
- pressing
- Prior art date
Links
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 12
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims abstract description 14
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 22
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 6
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 9
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 3
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 3
- 238000001238 wet grinding Methods 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- MKJXYGKVIBWPFZ-UHFFFAOYSA-L calcium lactate Chemical group [Ca+2].CC(O)C([O-])=O.CC(O)C([O-])=O MKJXYGKVIBWPFZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229960002401 calcium lactate Drugs 0.000 description 2
- 239000001527 calcium lactate Substances 0.000 description 2
- 235000011086 calcium lactate Nutrition 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 239000010893 paper waste Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- GXCLVBGFBYZDAG-UHFFFAOYSA-N N-[2-(1H-indol-3-yl)ethyl]-N-methylprop-2-en-1-amine Chemical compound CN(CCC1=CNC2=C1C=CC=C2)CC=C GXCLVBGFBYZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 238000006664 bond formation reaction Methods 0.000 description 1
- PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate dihydrate Chemical compound O.O.[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- JXRVKYBCWUJJBP-UHFFFAOYSA-L calcium;hydrogen sulfate Chemical compound [Ca+2].OS([O-])(=O)=O.OS([O-])(=O)=O JXRVKYBCWUJJBP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000002921 fermentation waste Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 238000007666 vacuum forming Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Press-Shaping Or Shaping Using Conveyers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления отделочных изделий (плит, листов, панелей) на основе отходов производства молочной кислоты. The invention relates to the building materials industry and can be used for the manufacture of finishing products (plates, sheets, panels) based on waste from the production of lactic acid.
В производстве пищевой молочной кислоты на 1 т готовой продукции образуется 0,77 т осадка после брожения и обработки сброженного раствора и 1,06 т гипсового шлама, который получается в процессе разложения лактата кальция серной кислоты. До настоящего времени эти отходы направляют в отвал из-за отсутствия способа их переработки, загрязняя тем самым окружающую среду. In the production of edible lactic acid per 1 ton of finished products, 0.77 tons of sludge is formed after fermentation and processing of the fermented solution and 1.06 tons of gypsum sludge, which is obtained in the process of decomposition of calcium lactate of sulfuric acid. To date, these wastes are sent to the dump due to the lack of a method for their processing, thereby polluting the environment.
Известен способ изготовления гипсоволокнистых панелей на вакуумных прессоотливных установках /1/. Производство включает подготовку сырья - строительного гипса и волокнистой пульпы, смешение их в смесителе, отливку на стекле изделия под вакуумом, уплотнение панелей под прессом и сушку в отдельных сушилках. A known method of manufacturing gypsum panels on vacuum pressurizing plants / 1 /. Production includes the preparation of raw materials - gypsum and fiber pulp, mixing them in a mixer, casting on glass products under vacuum, sealing panels under a press and drying in separate dryers.
Известен также способ изготовления гипсоволокнистых плит путем смешения двуводного гипса с гипсоволокнистым отходом, дегидратации, смешения полученной массы с макулатурой и формования /2/. There is also known a method of manufacturing gypsum boards by mixing two-water gypsum with gypsum waste, dehydration, mixing the resulting mass with waste paper and molding / 2 /.
Существенным недостатком этих способов является то, что процесс производства включает энергоемкие операции по подготовке гипса (дегидратацию) и сушке изделия в отдельных сушильных агрегатах, за счет этого значительно повышается себестоимость продукции. A significant drawback of these methods is that the production process includes energy-intensive operations for the preparation of gypsum (dehydration) and drying of the product in separate drying units, thereby significantly increasing the cost of production.
Близким по технической сущности является способ получения гипсоволокнистых плит по заявке ФРГ, который предусматривает смешение гипса с волокнистым компонентом, прессование смеси и последующую сушку. Готовые плиты подвергают дополнительному уплотнению преимущественно путем прессования при давлениях, достигающих 200 н/мм2 (МПа) /3/.Close in technical essence is the method of producing gypsum boards according to the application of Germany, which involves mixing gypsum with a fibrous component, pressing the mixture and subsequent drying. The finished plates are subjected to additional compaction mainly by pressing at pressures as high as 200 n / mm 2 (MPa) / 3 /.
Для получения плит в указанном способе вводится дополнительная операция прессования, для проведения которой требуется специальное оборудование пресс высокого давления, что ведет к усложнению и удорожанию производства. To obtain plates in the specified method, an additional pressing operation is introduced, which requires special equipment of a high pressure press, which leads to a complication and cost of production.
Цель изобретения снижение себестоимости изделий за счет использования дешевого сырья отходов производства и упрощения процесса их изготовления. The purpose of the invention is to reduce the cost of products through the use of cheap raw materials for production waste and simplify the process of their manufacture.
Поставленная цель достигается тем, что осадок после брожения и гипсовый шлам (отходы производства молочной кислоты) смешивают с волокнистым компонентом: опилками, предварительно измельченными путем мокрого помола, или скопом отходом бумажного производства в соотношении 1:3:6 по массе в пересчете на сухое вещество, формуют влажный ковер под вакуумом, затем прессуют под давлением 0,5-0,7 МПа и сушат в интервале изменения температуры от 120 до 160 oC в два этапа -вначале при 120-130 oC в течение 30 мин, а затем при 150-160 oC до остаточной влажности не выше 12
В предлагаемом способе в отличие от прототипа в качестве сырья используют отходы производства молочной кислоты: гипсовый шлам и осадок после брожения; проводят горячее прессование и одновременно сушат изделия при давлении не выше 0,7 МПа без дополнительного жесткого прессования при высоких давлениях. При этом упрощается процесс изготовления изделий и снижается их себестоимость, а кроме того, достигается положительный экологический эффект значительно снижается вредное воздействие отходов производства молочной кислоты на окружающую среду. Данный способ отличается также тем, что прессование и сушку проводят под прессом в два этапа: вначале при температуре 120-130 oC и давлении 0,5 МПа в течение 30 мин и окончательно при 150-160 oC до остаточной влажности 12 При таком режиме вследствие более равномерного отвода испаряемой влаги не происходит разрыхления структуры плиты и увеличивается ее прочность на 15-20 по сравнению с изделиями, отпрессованными в один этап при постоянной температуре 140 и 160 oC.This goal is achieved by the fact that the precipitate after fermentation and gypsum sludge (waste from the production of lactic acid) are mixed with the fibrous component: sawdust, pre-ground by wet grinding, or in bulk waste paper production in a ratio of 1: 3: 6 by weight in terms of dry substance , they form a wet carpet under vacuum, then press under a pressure of 0.5-0.7 MPa and dry in the temperature range from 120 to 160 o C in two stages, first at 120-130 o C for 30 minutes, and then at 150-160 o C to a residual moisture content of not higher than 12
In the proposed method, in contrast to the prototype, waste products of lactic acid production are used as raw materials: gypsum sludge and sediment after fermentation; conduct hot pressing and simultaneously dry the product at a pressure of no higher than 0.7 MPa without additional hard pressing at high pressures. At the same time, the manufacturing process of products is simplified and their cost is reduced, and in addition, a positive environmental effect is achieved, the harmful effect of lactic acid production waste on the environment is significantly reduced. This method also differs in that the pressing and drying is carried out under a press in two stages: first, at a temperature of 120-130 o C and a pressure of 0.5 MPa for 30 minutes, and finally at 150-160 o C to a residual humidity of 12 With this mode due to a more uniform removal of evaporated moisture does not occur loosening of the structure of the plate and increases its strength by 15-20 compared with products pressed in one step at a constant temperature of 140 and 160 o C.
Условия проведения такой термовлажностной обработки изделий, когда помимо удаления поверхностной воды (сушки) протекают процессы дегидратации и регидратации гипсового камня, способствуют созданию плотной кристаллической структуры плиты. Процессы эти можно представить уравнением:
CaSO4•2H2O ⇄ CaSO4•0,5H2O+1,5H2O
Повышение температуры выше 160 oC и давление больше 0,7 МПа нецелесообразно по двум причинам. Во-первых, при более высокой температуре происходит разложение органических веществ, имеющихся в составе исходного сырья, и во-вторых, дальнейшее повышение ее приводит к образованию полугидрата, гидратация которого затруднительна, при этом механическая прочность изделия снижается.The conditions for such thermal moisture treatment of products, when in addition to the removal of surface water (drying), the processes of dehydration and rehydration of gypsum stone occur, contribute to the creation of a dense crystalline structure of the plate. These processes can be represented by the equation:
CaSO 4 • 2H 2 O ⇄ CaSO 4 • 0,5H 2 O + 1,5H 2 O
The temperature increase above 160 o C and a pressure of more than 0.7 MPa is impractical for two reasons. Firstly, at a higher temperature, the decomposition of organic substances contained in the feedstock occurs, and secondly, a further increase in it leads to the formation of hemihydrate, the hydration of which is difficult, while the mechanical strength of the product is reduced.
Важными факторами, влияющими на повышение прочности готовых изделий, являются использование тщательно измельченных волокон и проведение формования под вакуумом. Использование хорошо измельченных и набухших целлюлозосодержащих волокон, особенно в сочетании с осадком после брожения, содержащего органические соединения с активными группами, способными к химическому взаимодействию и образованию водородных связей, усиливает связеобразование в плите. Добавка осадка в композицию в количестве 5-10 мас. увеличивает прочность изделия в среднем на 20
Формование мокрого "ковра" плиты при небольшом разряжении (абс. давление 0,05 МПа) позволяет лучше уплотнить плиту.Important factors affecting the increase in the strength of finished products are the use of finely ground fibers and vacuum forming. The use of well-ground and swollen cellulose-containing fibers, especially in combination with a precipitate after fermentation containing organic compounds with active groups capable of chemical interaction and the formation of hydrogen bonds, enhances the bond formation in the slab. The additive precipitate in the composition in an amount of 5-10 wt. increases the strength of the product by an average of 20
Forming a wet "carpet" plate with a small discharge (abs. Pressure 0.05 MPa) allows you to better compact the plate.
Характеристика исходных материалов. Characterization of the starting materials.
Гипсовый шлам и осадок после брожения отходы производства молочной кислоты в соответствии с "Технологической инструкцией по производству пищевой молочной кислоты" /4/. Plaster sludge and sludge after fermentation waste products of lactic acid in accordance with the "Technological instructions for the production of edible lactic acid" / 4 /.
Гипсовый шлам представляет собой пастообразную массу влажностью 40-50 объемная масса его составляет 1330 кг•м-3. Твердая фаза состоит, в основном, на 85-95 из двуводного сульфата кальция.Gypsum sludge is a paste-like mass with a moisture content of 40-50; its bulk mass is 1330 kg • m -3 . The solid phase consists mainly of 85-95 of calcium bisulfate.
Осадок после брожения содержит солодовые ростки, мел, известь, лактат кальция, коллоидные вещества и молочнокислые бактерии и представляет собой клейкую массу. Объемная масса влажного (65 влажности) осадка составляет 1200 кг•м-3. Осадок используют как клеевую основу. Добавки его в композиции в количестве 5-10 масс. увеличивают прочность изделия в среднем на 20
Примеры. Отходы производства молочной кислоты: осадок после брожения влажностью 65 и гипсовый шлам влажностью 50 смешивают с измельченными путем мокрого помола опилками (степень помола 25-40o ШР) или скопом влажностью 85 в соотношении 1:3:6 по массе в расчете на сухое вещество (примеры 3, 4). При указанном соотношении компонентов достигается практически полная переработка отходов производства молочной кислоты. Увеличение содержания гипсового отхода выше предлагаемого приводит к уменьшению прочности изделия (пример 1, 2), повышение содержания осадка не оказывает существенного влияния на прочность (пример 5). Композиционную массу перемешивают до однородности и через дозирующее устройство направляют на формование. Сформованный ковер влажностью 55 подпрессовывают до заданных размеров (толщина 12 ±1 мм) и одновременно сушат под прессом вначале при температуре 120 oC и давлении 0,5 МПа в течение 30 мин и окончательно - при температуре 150oC и давлении 0,7 МПа в течение 10 мин до остаточной влажности не выше 12 (пример 3). При том же соотношении компонентов, но сушат вначале при температуре 130 oC и давлении 0,5 МПа в течение 30 мин и окончательно при температуре 160 oC и давлении 0,7 МПа в течение 10 мин до остаточной влажности 12 пример 4. Водную фазу после отжима ковра направляют на операцию мокрого помола опилок. Механическая прочность готовых изделий при изгибе составляет 4,8-5,4 МПа.The sediment after fermentation contains malt sprouts, chalk, lime, calcium lactate, colloidal substances and lactic acid bacteria and is a sticky mass. The bulk mass of the wet (65 humidity) sediment is 1200 kg • m -3 . Sludge is used as an adhesive base. Its additives in the composition in an amount of 5-10 mass. increase the strength of the product by an average of 20
Examples. Wastes from the production of lactic acid: the precipitate after fermentation with a moisture content of 65 and gypsum slurry with a moisture content of 50 are mixed with sawdust crushed by wet grinding (degree of grinding 25-40 o SR) or with a scum of moisture 85 in a ratio of 1: 3: 6 by weight based on dry matter ( examples 3, 4). With the indicated ratio of components, almost complete processing of waste products of lactic acid production is achieved. The increase in the content of gypsum waste above the proposed leads to a decrease in the strength of the product (example 1, 2), an increase in the content of sludge does not significantly affect the strength (example 5). The composite mass is mixed until homogeneous and sent through a metering device to molding. The molded carpet with a moisture content of 55 is pressed to the specified size (
Соотношение компонентов и свойств полученных изделий приведены в таблице. The ratio of components and properties of the obtained products are shown in the table.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94041955A RU2095328C1 (en) | 1994-11-21 | 1994-11-21 | Method of preparing fibrous gypsum products |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94041955A RU2095328C1 (en) | 1994-11-21 | 1994-11-21 | Method of preparing fibrous gypsum products |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94041955A RU94041955A (en) | 1996-09-20 |
| RU2095328C1 true RU2095328C1 (en) | 1997-11-10 |
Family
ID=20162560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94041955A RU2095328C1 (en) | 1994-11-21 | 1994-11-21 | Method of preparing fibrous gypsum products |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2095328C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2410347C1 (en) * | 2009-11-02 | 2011-01-27 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Mass for production of gypsum boards |
| RU2478470C2 (en) * | 2007-12-20 | 2013-04-10 | Юнайтед Стэйтс Джипсум Компани | Method of baking at low content of fiber for making plaster-fiber sheet |
| RU193015U1 (en) * | 2019-06-17 | 2019-10-10 | Владимир Михайлович Лысков | WINDOW PLATE |
-
1994
- 1994-11-21 RU RU94041955A patent/RU2095328C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Волженский А.В., Ферронская А.В. Гипсовые вяжущие и изделия. - М.: Стройиздат, 1974, с. 197 - 199. 2. Авторское свидетельство СССР N 1085952, кл. C 04 B 28/14, 1984. 3. Заявка ФРГ N 3318053, кл. B 32 B 13/08, 1984. 4. Технологическая инструкция по производству пищевой молочной кислоты. ТИ 18-8-1-83. - Л.: 1983, с. 48. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2478470C2 (en) * | 2007-12-20 | 2013-04-10 | Юнайтед Стэйтс Джипсум Компани | Method of baking at low content of fiber for making plaster-fiber sheet |
| RU2410347C1 (en) * | 2009-11-02 | 2011-01-27 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Mass for production of gypsum boards |
| RU193015U1 (en) * | 2019-06-17 | 2019-10-10 | Владимир Михайлович Лысков | WINDOW PLATE |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU94041955A (en) | 1996-09-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5015449A (en) | Process for making construction grade calcium sulfate alpha-hemihydrate from moist finely divided gypsum obtained from a power plant flue gas desulfurization | |
| RU2753546C2 (en) | Methods for producing air-cured fiber cement products | |
| US4966739A (en) | Process for making gypsum fiberboard | |
| JPH0597496A (en) | Method for producing calcium hydrosilicate-bound fiberboard | |
| RU2095328C1 (en) | Method of preparing fibrous gypsum products | |
| RU2194685C2 (en) | Raw mixture for wood-concrete materials making and method of its preparing | |
| CN109734387A (en) | A kind of preparation method of anti-folding bamboo pulp cement plate | |
| RU2132310C1 (en) | Method of gypsum article making | |
| JP2820767B2 (en) | Manufacturing method of building materials | |
| JP4024004B2 (en) | Gypsum composition, high-density gypsum board and method for producing them | |
| US2552597A (en) | Process of making a molded article from lignocellulose | |
| CN110407546B (en) | Porous Autoclaved Sand Brick | |
| RU2052415C1 (en) | Method of gypsum article producing | |
| HU219875B (en) | Gypsbonded forms and method for making thereof | |
| SU275826A1 (en) | METHOD OF MANUFACTURING CERAMIC PRODUCTS BY THE METHOD OF HALF-PRESSING | |
| CN117049829B (en) | Calcium silicate board doped with purified cotton pulp sludge and preparation method thereof | |
| SU1763416A1 (en) | Method of heat-insulating articles preparation | |
| JPH0316949A (en) | Preparation of hardened product of coal ash | |
| RU1690332C (en) | Method of building article making | |
| RU1773891C (en) | Method of manufacturing gypsum fibrous plates | |
| SU1284966A1 (en) | Polymeric saw-dust concrete | |
| EP1137610B1 (en) | Method for producing mineral shaped bodies | |
| SU1527210A1 (en) | Lightweight concrete mix and method of producing same | |
| SU1682349A1 (en) | Raw mixture for manufacturing ceramic products | |
| SU1502314A1 (en) | Method of producing asbestos-cement articles |