Библиографическое описание:

Хлыстов А. И., Власов А. В., Власова Е. М. Техногенные шламовые отходы промышленности, их свойства и применение // Молодой ученый. — 2016. — №10.



Шламами называют техногенные продукты, получаемые в процессе водоочистки на предприятиях металлургии, химии, нефтехимии и машиностроения. Многие техногенные шламовые отходы по своему химическому составу приближаются к традиционным вяжущим. Поэтому проблема рационального использования дешевых техногенных продуктов различных отраслей промышленности в производстве вяжущих давно привлекает многих ученых и практиков. Долгое время для производства вяжущих применялись классическое сырье и шлаки, побочный продукт различных производств, но с наступлением XXI века большинство школ материаловедения обратило внимание на многотоннажные техногенные шламовые отходы. Так кафедрой «Производство строительных материалов, изделий и конструкций» Самарского государственного архитектурно-строительного университета были выявлены существенные возможности по применению шламовых отходов Самарского металлургического завода в качестве модифицирующей добавки в составах различных вяжущих, в том числе жаростойких. Данное обстоятельство способствует расширению выпуска новых строительных материалов и значительному снижению их стоимости [1, 2].

На Самарском металлургическом заводе функционируют современные очистные сооружения. На установках этих сооружений в результате ряда технологических операций образуются различные шламы: алюмощелочной, карбонатный и алюмокальциевый [3]. Химический состав техногенных шламов приведен в таблице 1.

Таблица 1

Химический состав техногенных шламов

Наименование

шлама

Содержание, масс %

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

SO3

R2O

п.п.п

Алюмокальциевый шлам

8,16

14,6

0,8

26,32

8,24

1,58

1,36

38,88

99,94

Алюмощелочной шлам

-

44,1

0,8

1,4

6,6

0,58

10,73

35,31

100,32

Карбонатный

шлам

2÷4

0÷13

2÷13

36÷47

2÷14

0÷6

-

34÷41

-

Наноразмерность шламов Самарского металлургического завода находится в пределах 20–80 нм, данные значения были подтверждены проведенными испытаниями в институте ядерных исследований по методике малоуглового рассеяния нейтронов с использованием дифрактометра «Мембрана-2», а чтобы достоверно судить о минералогическом составе шламов был проведен их рентгенофазовый анализ с помощью дифрактометра «ДРОН-3» (рис. 1, 2 и 3).

Рис. 1 — Рентгенограмма шлама щелочного травления алюминия

(в сухом состоянии): Г — гидроаргиллит — Al(OH)3

Рис.2 — Рентгенограмма шлама щелочного травления алюминия

(после термообработки):

γ-Al2O3 — технический глинозем, т. е. (Al(OH)3 → γ-Al2O3 + H2O↑

Рис. 3 — Рентгенограмма алюмокальциевого шлама:

кц — кальцит (CaCO3); кв — кварц (SiO2)

Полученные данные физико-химических исследований и проведенные многочисленные лабораторные испытания с техногенными шламами в качестве добавки в различные вяжущие показали положительный эффект их применения в области создания огнеупорных композитов, а именно было отмечено полифункциональное действие шламов [4, 5]:

- снижение водоцементного отношения;

- повышение начальных физико-термических характеристик жаростойких вяжущих;

- повышение реологических характеристик.

Литература:

1. Стройматериалы из промышленных отходов / Т. Б. Арбузова, В. А. Шабанов, С. Ф. Коренькова, Н. Г. Чумаченко. — Самара.: Изд-во «Самарский Дом печати», 1993. — 93 с.

2. Арбузова, Т. Б. Строительные материалы на основе шламовых отходов: учебное пособие / Т. Б. Арбузова. — Самара.: Изд-во Самарск. гос. арх.-строит. академии, 1996. — 38 с. — ISBN 5–230–07394–3.

3. Хлыстов, А. И. Повышение эффективности и улучшение качества огнеупорных футеровочных материалов: монография / А. И. Хлыстов. — Самара.: Изд-во Самарск. гос. арх.-строит. ун-та, 2004. — 134 с. — ISBN 5–9585–0051–1.

4. Хлыстов, А. И. Жаростойкие бетоны на жидком стекле повышенной долговечности / А. И. Хлыстов, И. В. Горюшинский, А. В. Власов // Огнеупоры и техническая керамика. — 2013. — № 4–5. — С. 23–28.

5. Хлыстов, А. И. Высокоглиноземистое шламовое нанотехногенное сырье в производстве жаростойких бетонов / А. И. Хлыстов, В. А. Широков, Е. А. Чернов // Ж., Научное обозрение. — 2013. — № 12. — С. 196–199.

Основные термины (генерируются автоматически): состав техногенных шламов, шламовые отходы, Химический состав техногенных, техногенные шламовые отходы, Самарского металлургического завода, шламов Самарского металлургического, шламовых отходов, минералогическом составе шламов, Техногенные шламовые отходы, составах различных вяжущих, использования дешевых техногенных, отходов Самарского металлургического, Изд-во Самарск, строительных материалов, производстве жаростойких бетонов, многотоннажные техногенные шламовые, производстве вяжущих, шлама щелочного травления, стекле повышенной долговечности, кафедрой «Производство строительных.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос