Гипса кардон фигура фото: Гипсакардон фигура потолок 2021 — фото и картинки abrakadabra.fun

Процесс очистки гипса

Carbon Cycle очищает отходы радиоактивных удобрений | Бизнес

Запатентованный процесс может предотвратить ущерб окружающей среде и обеспечить новый источник гипса и редкоземельных металлов

Источник: © Shutterstock

На каждую тонну фосфорных удобрений создается около 5,5 тонн отходов фосфогипса 90 003

Фосфогипс является обычным побочным продуктом промышленности – во всем мире большие кучи известкового белого вещества возвышаются на полях или сбрасываются в океан. Это результат 300 миллионов тонн материала, который промышленность удобрений производит каждый год, когда она производит фосфорную кислоту. В то время как гипс — основа гипсокартона и важный компонент цемента — пользуется большим спросом, фосфогипс непригоден для использования, а это означает, что эти штабели будут продолжать расти в размерах. В целом к ​​2025 году общий объем складских насыпей по всему миру, по прогнозам, достигнет 7–8 миллиардов тонн9. 0003

Эти штабеля не только некрасивы, но и могут нанести вред окружающей среде – фосфогипс радиоактивен и содержит фториды, сульфаты и тяжелые металлы. Токсичная вода из этих стогов может время от времени просачиваться в окружающую среду и наносить вред морской флоре и фауне при сбросе в море. Однако из-за компании под названием Carbon Cycle ситуация может измениться.

Компания Carbon Cycle была основана в 2009 году и специализируется на производстве чистого пригодного для использования гипса из отходов фосфогипса. Вы можете подумать: «Я знаю, что такое углеродный цикл, и он не имеет к этому никакого отношения». бизнес, направленный на коммерциализацию улавливания углерода.

«По сути, мы разработали процесс улавливания углекислого газа путем связывания его с мелом, — говорит Ян Такстер, коммерческий директор компании. Улавливая углекислый газ с помощью смеси аммиака и гипса, команда создала сульфат аммония, удобрение, и карбонат кальция, мел, который в чистом виде может иметь хорошую цену. Идея заключалась в том, чтобы продавать мел и удобрения для финансирования улавливания углекислого газа.

После получения гранта от Министерства энергетики и изменения климата Великобритании в размере 330 тысяч фунтов стерлингов на строительство 24-метровой испытательной установки для сбора информации, команда приступила к проектному исследованию, чтобы выяснить, сколько завод стоил бы в эксплуатации. Они столкнулись с парой проблем. Во-первых, поступающий гипс был загрязнен, и эти примеси попали в конечный мел. «Ценность мела только в том случае, если это чистый мел», — говорит Такстер. Там, где чистый мел (который можно использовать в качестве белого наполнителя) может стоить 250 фунтов стерлингов за тонну, неочищенный мел годится только для того, чтобы разбрасывать его по земле. Вдобавок ко всему, быстро стало ясно, сколько капитала потребуется, чтобы создать и запустить завод. «С финансовой точки зрения все выглядело немного шатко, — говорит Такстер.

Источник: © Carbon Cycle

Гипс, до и после очистки

Именно здесь команда сделала первые шаги к достижению текущего процесса. «У нас была проблема: «Как нам перейти от грязного гипса к чистому гипсу?». Мы не считали это большой проблемой — мы думали, что «кто-то должен был сделать это раньше», — говорит Такстер. Поэтому компания наняла несколько внешних экспертов. «Мы давали им 10 кг материала, и они возвращали нам то, что они очистили, а материал, который они очистили, был лишь частью того, что мы им отправили, и то, что они дали нам, тоже было не очень чистым, — объясняет Такстер. «Это стало для нас большой проблемой, поэтому мы начали заниматься своими делами». Именно во время этой работы команда наткнулась на свое изобретение — химический процесс очистки гипса и мела. «Это изменило наш бизнес, — добавляет Такстер.

Со старым, с новостями

Новый процесс берет отходы гипса или мела и очищает их, чтобы их можно было использовать в качестве высококачественного белого наполнителя в гипсокартоне и цементе. Сначала неочищенный гипс помещают в раствор сульфата аммония при температуре около 90–100°С, вместе они образуют комплекс. Этот комплекс погружается в раствор, освобождая любые примеси в гипсе. Отфильтровывая комплекс от горячего раствора и помещая его в более холодную воду, он превращается в раствор сульфата аммония и чистый гипс. Компания утверждает, что очистка фосфогипса с помощью этого процесса может удовлетворить весь мировой спрос на гипс.

Источник: © Carbon Cycle. неодим и празеодим, которые также можно экстрагировать. Компания утверждает, что очищенный фосфогипс может обеспечить 70% мировых запасов редкоземельных элементов. В настоящее время Китай занимает около 95% этого рынка, при этом спрос на редкоземельные элементы для генераторов ветряных турбин и электродвигателей в автомобилях растет.

Что дальше? В среднесрочной перспективе компания планирует предоставить лицензию на свой процесс производителям фосфорной кислоты, связавшись со своими партнерами, Prayon Technologies, поставщиком технологии фосфорной кислоты. «По сути, это наши отделы продаж, маркетинга и доставки», — объясняет Такстер. Производители удобрений могут использовать процесс Carbon Cycle на своих предприятиях, чтобы очищать собственные отходы гипса и продавать результат производителям. С этой целью они планируют запустить пилотную установку к началу 2020 года. «Существует серьезная проблема, связанная с фосфогипсом, и то, что мы делаем, чтобы обеспечить переработку этого гипса, имеет важное значение для всего мира. — говорит Такстер. «Удобрение, к сожалению, является необходимым злом, и это позволяет продолжать производить это удобрение».

Carbon Cycle

Дата основания: 2009 г.

Местонахождение: Суррей, Великобритания

Количество сотрудников: 5

Происхождение: Попытка коммерциализации улавливания углерода k в грантах от Департамент энергетики и изменения климата (DECC), 500 000 канадских долларов (294 000 фунтов стерлингов) от правительства провинции Альберты на конкурс «Grand Challenge»

Общий доход за прошлый год: в настоящее время не приносит дохода

 

 

Внесение в почву извести или гипса (NRCS 333)

Что это: 

Использование извести и гипса в качестве удобрения для почвы может повысить урожайность. Два типа материала дают разные результаты в профиле почвы, которые важно различать, чтобы знать, когда и где лучше всего использовать эти продукты. Известь, также известная как сельскохозяйственный известняк, нейтрализует кислотность почвы и обеспечивает растения кальцием и магнием. Гипс представляет собой продукт, содержащий сульфат кальция, который обеспечивает почвенную систему как кальцием, так и сульфатом. От применения гипса нельзя ожидать изменения рН. Кальций в гипсе может заменить натрий в натриевых почвах или алюминий, где токсичность алюминия может вызывать беспокойство. Ни одна из этих ситуаций не распространена в Огайо.

Известкование

Материалы, используемые для нейтрализации кислотности почвы, называются сельскохозяйственными известковыми материалами. Несколько различных материалов обладают характеристиками, необходимыми для оксида кальция и магния, гидроксида, карбоната, силиката или их комбинации, которые продаются в сельскохозяйственных целях. Наиболее распространенным материалом является молотый известняк, представляющий собой карбонаты кальция/магния. Молотый известняк может иметь два разных названия, которые отражают процентное соотношение кальция и магния в продукте. Доломитовый известняк представляет собой сочетание карбонатов кальция (55-85%) с карбонатами магния (45-15%). Кальцитовый известняк состоит преимущественно из кальция (95%), но все же содержит небольшое количество карбонатов магния (5%). Разнообразные материалы обладают нейтрализующими свойствами, но, как правило, менее эффективны, более дороги или менее доступны, чем известняк.

Гипс

Гипс является растворимым источником кальция и серы (в сульфатной форме), который можно использовать в качестве источника питательных веществ для растений. По химическому составу гипс представляет собой дигидрат сульфата кальция. Доступны естественные источники гипса, но большая часть легкодоступного гипса представляет собой гипс для десульфурации дымовых газов (ДДГ), получаемый в результате очистки воздуха электростанций, которые очищают воздух, выходящий из угольных электростанций или других промышленных дымовых труб. Добытые продукты и продукты ДДГ хорошо сравниваются по содержанию кальция и серы, но ДДГ ниже по другим растительным микроэлементам или тяжелым металлам, за исключением кадмия и селена.

Где используется: 

На сельскохозяйственных полях можно использовать как сельскохозяйственную известь, так и гипс. Известь вносится на поверхность с активностью нейтрализации pH почвы, усиленной за счет внесения при обработке почвы и перемешивании почвы. Гипс наносится на поверхность и остается на поверхности, где можно увидеть изменения структуры поверхности.

Зачем устанавливать: 

Известкование

• Регулирует кислый pH почвы, который влияет на доступность питательных веществ для растений в почве
• Повышает биологическую активность, благоприятную для роста растений, включая круговорот органических веществ, приводящий к круговороту питательных веществ
• Поставляет заводу доступный кальций и магний
• Улучшает структуру почвы и почву
• Снижает токсичные для растений концентрации алюминия, марганца и железа, возникающие в условиях кислого pH

Гипс

• Обеспечивает умеренно растворимые формы серы и кальция, доступные для растений
• Чаще всего используется для рекультивации натриевых почв (в штате Огайо такое не наблюдается)
• Физические свойства некоторых почв могут быть улучшены за счет использования гипса для уменьшения поверхностной корки за счет рассеивания частиц почвы
• Увеличивает проникновение воды на поверхность почвы

Что мне нужно об этом знать: 

Эффективность

Известкование
Известкование – очень эффективное агрономическое средство. Он влияет на доступность питательных веществ в почве (см. рис. 30) и микробную активность почвы, когда используется для корректировки pH в диапазоне, рекомендуемом для разных видов растений. Польза для качества воды не была приписана известкованию. Структура почвы может быть улучшена в кислых почвах за счет изменения содержания кальция в почве в результате внесения извести.

Гипс
Гипс может улучшить качество воды за счет снижения DRP в воде, покидающей поле. Текущий Стандарт практики сохранения NRCS 333 рекомендует внесение в почвы с более чем в два раза превышающим «максимально оптимальный уровень фосфора» для растениеводства или когда индекс полевого фосфора высок или очень высок.

В одном полевом эксперименте в Огайо измерялось качество воды на краю поля как для поверхностных, так и для подземных (плитка) вод с внесением одной тонны гипса на акр в течение двух лет подряд на поле с 480 PPM Mehlich 3 почвенный тест на фосфор (в десять раз больше агрономического оптимума). Эксперимент дал следующие результаты:

• После первого применения средние концентрации DRP и Total P (TP) в плитке снизились на 21 процент и 10 процентов соответственно. DRP был снижен на 14 процентов в поверхностных водах. Общая нагрузка не изменилась (King et al., 2016).
• После второго применения нагрузки DRP и TP были снижены на 41 процент и 40 процентов, соответственно, в поверхностных водах. Нагрузки DRP и TP потоков тайлов были снижены на 35 процентов и 15 процентов соответственно (King et al., 2016).
• Проводятся дальнейшие полевые эксперименты, результаты будут добавляться по мере их поступления.

Соображения

Известкование

Рисунок 30. Относительная доступность элементов, необходимых для роста растений, при различных уровнях pH почвы для минеральных почв. Предоставлено: Руководство по агрономии штата Огайо, 15-е издание, Университет штата Огайо.

Большинство стандартных анализов почвы предоставляют информацию, необходимую для оценки потребности в извести и определения нормы внесения выбранного материала. Стандартный тест почвы обеспечивает две меры, которые относятся к рН почвы и обращению с известью.

Значение номер один – pH (иногда обозначается как pH воды). Это мера pH почвы, когда почва смешивается только с водой. Эта мера контролируется, чтобы узнать, находится ли почва в правильном диапазоне для выращивания целевой культуры. pH почвы влияет на форму питательных веществ, которая влияет на доступность питательных веществ в почвенном растворе (см. рис. 3-1, Источник: Руководство по агрономии штата Огайо). Большинство сельскохозяйственных культур хорошо себя чувствуют в диапазоне pH 5,8–6,8, и этот диапазон, как правило, обеспечивает максимальную доступность питательных веществ. Значения pH, которые являются более щелочными или кислыми, чем этот диапазон, начинают влиять на доступность питательных веществ, и может наблюдаться их дефицит. РН почвы также влияет на микробную активность. Например, азотфиксирующие ризобийные бактерии, которые фиксируют азот для бобовых, таких как соя и люцерна, сдерживаются при рН менее 5,8. Если pH слишком кислый (<5,5), рекомендуется добавить известь перед использованием значений питательных веществ в тесте почвы, поскольку при корректировке pH питательные вещества будут более доступными, что приведет к увеличению значений теста почвы.

Значение номер два в отчете об испытаниях почвы — это значение pH буфера, которое используется для определения количества извести, необходимого для доведения pH почвенной воды до желаемого диапазона. Буферный раствор, используемый для определения pH буфера, позволяет измерить как pH почвенного раствора, так и резервную кислотность (ионы H+) в профиле почвы, которую необходимо нейтрализовать для достижения желаемого pH.

Использование извести для нейтрализации кислотности почвы также добавит кальций и магний в почвенный раствор. Это дополнение может исправить низкую доступность этих двух питательных веществ, а также изменить структуру почвы. Также рекомендуется скорректировать рН перед использованием гипса.

Информационный бюллетень под названием Кислотность почвы и известкование  предоставляет понимание pH почвы и известкование почв Огайо.

Гипс

Гипс следует наносить на поверхность и не добавлять. Если рН почвы меньше 5, применение может быть вредным для растений, присутствующих во время применения. В этой ситуации было бы рекомендовано использовать известкование для корректировки pH почвы, а затем при необходимости переоценить возможность внесения гипса.

Внесение гипса может оказать положительное влияние на физические свойства почвы. Физическое состояние почвы может быть улучшено, если судить по уменьшению показаний пенетрометра, уменьшению поверхностной корки и повышению стабильности заполнителя. Инфильтрация также может улучшиться. Результаты были переменными, и их можно было не увидеть ни с одним приложением в течение одного года.

Стоимость

Как правило, и известь, и гипс поступают из определенных мест, где либо добывается известняк, либо гипс FDG накапливается в скруббере промышленного предприятия. Стоимость материала является частью стоимости, но транспортировка может составлять значительную часть общей стоимости тонны материала. Таким образом, стандартную стоимость трудно документировать, но некоторая информация представлена ​​ниже.

Известь является регулируемым продуктом в штате Огайо в соответствии с Отделом пестицидов и удобрений Министерства сельского хозяйства штата Огайо (ODA). Материал, продаваемый в качестве известкового материала, регулярно тестируется, и ODA публикует ежегодные результаты тестирования извести. Различные известкованные материалы следует сравнивать по их эффективной нейтрализующей способности (ENP), которая выражается в фунтах на тонну. ENP учитывает общую нейтрализующую способность (TNP), тонкость помола и процентную влажность известкового материала, поэтому можно проводить сравнение между различными сортами и источниками материала. Процедура такого сравнения описана в Кислотность почвы и известкование . Как правило, стоимость извести составляет от 15 до 30 долларов США за доставленную тонну, но, поскольку качество материала может варьироваться, следует использовать ENP для определения стоимости различных источников извести.

Гипс не является регулируемым товаром, поэтому было бы благоразумно запросить анализ материала, рассматриваемого для закупки. Как правило, стоимость будет варьироваться от 20 до 35 долларов США за тонну доставленного материала, но на окончательную стоимость могут повлиять несколько факторов.

Как это работает: 

Известкование

Наиболее распространенным материалом является молотый известняк, представляющий собой карбонаты кальция/магния. Несмотря на то, что материалы для известкования не одинаковы, все они следуют одному и тому же процессу нейтрализации кислотности почвы. Известь поставляет избыток основных катионов Ca2+ и/или Mg2+ в карбонатной, гидроксидной или оксидной форме (CaCO3, MgCO3, CaOH, MgOH, CaO). Когда соединения растворяются в почвенном растворе, карбонат (CO32-), гидроксил (OH-) или оксид (O2-) реагируют с активной кислотностью (H+) с образованием угольной кислоты (h3CO3) или воды (h3O). Кроме того, поскольку H+ удаляется из почвенного раствора, свободный Al3+ реагирует с OH- с образованием нерастворимого соединения. Водород, содержащийся в почве-глине (потенциальная кислотность), высвобождается в почвенный раствор для поддержания химического равновесия по мере нейтрализации активной кислотности, а Al3+ высвобождается из почвы с образованием нерастворимых соединений. H+, выделяемый в почвенный раствор, затем нейтрализуется до тех пор, пока не будут исчерпаны CO32-, OH- и O2-. В конечном итоге большая часть угольной кислоты диссоциирует с образованием воды и углекислого газа. Таким образом, избыток H+ превращается в воду, а свободные Ca2+ и/или Mg2+ замещают освободившиеся H+ и Al3+ на участках почвенного обмена. (Источник:

Кислотность почвы и известкование )

Гипс

Гипс при внесении в почву реагирует в почве с образованием растворимых форм кальция и серы, доступных для растений. Необходимы исследования для определения наилучших типов почв и методов управления, которые обеспечивают потенциальные преимущества использования гипса в качестве почвенной добавки для повышения урожайности и прибыльности фермы.