Идентификация состава окрашенного синтетического гипса, получаемого в виде отходов при производстве ванадия

Представлены результаты идентификации состава окрашенного синтетического гипса, получаемого в виде отходов при производстве ванадия на АО "ЕВРАЗ Ванадий Тула". Показано, что при термической обработке при 700 °С происходит преобразование гипса в ангидрит. Установлено, что окрашивание отходов связано с наличием в их составе гидроксида марганца и оксида ванадия, взаимодействие которых при термической обработке приводит к образованию ванадата марганца Mn₂V₂O₇, что обусловливает изменение цветового тона продукта. Рекомендовано использование окрашенных гипсосодержащих отходов и продуктов их термической обработки в качестве декоративных материалов строительного назначения.

1. Жукова Ю.М., Никулина С.Н., Яковлева О.В., Чериканова Е.А. Анализ основных тенденций развития системы обращения с отходами в России: проблемы и перспективы. Экология и промышленность России. 2020. №24(8). С. 66—71.

2. Van Ewijk S., Stegemann J.A. Recognising waste use potential to achieve a circular economy. Waste Management. 2020. V. 105. P. 1—7.

3. Lushnikova N., Dvorkin L. Sustainability of gypsum products as a construction material. Sustainability of Construction Materials. Woodhead Publishing. 2016. P. 643—681.

4. Romanovski V., Klyndyuk A., Kamarou M. Green approach for low-energy direct synthesis of anhydrite from industrial wastes of lime mud and spent sulfuric acid. Journal of Environmental Chemical Engineering. 2021. V. 9. № 6. 106711.

5. Kamarou M., Korob N., Kwapinski W., Romanovski V. High-quality gypsum binders based on synthetic calcium sulfate dihydrate produced from industrial waste. Journal of Industrial and Engineering Chemistry. 2021. V. 100. P. 324—332.

6. Sáez-Pérez M.P., Durán-Suárez J.A., Verdú-Vázquez A., Gil-López T. Characterization and chromatic evaluation of gypsum-based pastes for construction and heritage restoration.Construction and Building Materials. 2021. V. 307. 124981.

7. Sáez-Pérez M.P., Durán-Suárez J.A., Verdú-Vázquez A., Gil-López T. Study and Characterization of Special Gypsum-Based Pastes for Their Use as a Replacement Material in Architectural Restoration and Construction. Materials. 2022. V. 15. № 17. 5877.

8. Balan E., Aufort J., Pouillé S., Dabos M., Blanchard M., Lazzeri M., Blamart D. Infrared spectroscopic study of sulfate-bearing calcite from deep-sea bamboo coral. European Journal of Mineralogy. 2017. V. 29. № 3. P. 397—408.

9. Bishop J.L., Lane M.D., Dyar M.D., King S.J., Brown A.J., Swayze G.A. Spectral properties of Ca-sulfates: Gypsum, bassanite, and anhydrite. American Mineralogist. 2014. V. 99. № 10. P. 2105—2115.

10. Safarov R.Z., Kargin J.B., Aibuldinov Y.K., Zhandildenova A.K., Makhmutov B.B., Sviderskiy A.K., Vatin N.I. Structure and Content Analysis of Raw Materials for Production of Trimanganese Tetraoxide Pigment. Crystals. 2021. V. 11. № 12. 1460.

11. Chukanov N.V., Varlamov D.A., Pekov I.V., Zubkova N.V., Kasatkin A.V., Britvin S.N. Coupled substitutions in natural MnO (OH) polymorphs: Infrared spectroscopic investigation. Minerals. 2021. V. 11. № 9. 969.

12. Kang L., Zhang M., Liu Z.H., Ooi K. IR spectra of manganese oxides with either layered or tunnel structures. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 2007. V. 67. № 3—4. P. 864—869.

13. Julien C.M., Massot M., Poinsignon C. Lattice vibrations of manganese oxides: Part I. Periodic structures. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 2004. V. 60. № 3. P. 689—700.

14. Wen J., Jiang T., Sun H., Yu T. Novel Understanding of Simultaneous Extraction of Vanadium and Manganese from Vanadium Slag and Low-Grade Pyrolusite Based on Selective Oxidation—Reduction Roasting. ACS Sustainable Chemistry & Engineering. 2020. V. 8. № 15. P. 5927—5936.

15. Cao G.J., Zheng S.T., Fang W.H., Yang G.Y. (en) Mn2 (V2O7): A 3D manganese vanadate built by Mn—O layers and two types of pillars of V2O7 and en bridges. Inorganic Chemistry Communications. 2010. V. 13. № 7. P. 834—836.