Получение портландцемента из золы угля Алайского месторождения

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

Современное состояние и ведущие тенденции развития материаловедения в интересах обеспечения потребностей человечества в высокоэффективных материалах.

Проблемы рационального природопользования в процессе производства, это применения и утилизация материалов в соответствии с жизненным циклом продукции, разработка и внедрение системы автоматизации, обеспечивающих решение ключевых

(ос) CD производственных вопросов, занятости обслуживающего персонала во вредных условиях труда и достижение высокой экономической эффективности производства. Описаны инновационные методы исследования. Дана характеристика способа образования, свойств и области применения отходов горнодобывающих, угольной, энергетической, металлургической, лесной и полимерной промышленности с описанием их состава. Представлены технологические схемы получения строительных материалов из минеральных отходов обогащения железной руды, горных пород, золы и доменного шлака. Описаны требования к сырьевым материалам, свойств изделий, их применение и техникоэкономические показатели [1].

В настоящее время экологические проблемы, связанные с образованием, хранением, использованием и утилизацией техногенных отходов является одним из основных проблем в природоохранной деятельности в силу своего комплексного характера. С одной стороны отходы производства являются вторичными материальными ресурсами и по своему составу и свойствам промышленные отходы близки к природному сырью.

Использование их позволяет покрыть до 40% потребности строительства в сырьевых ресурсах, а с другой стороны они оказывают воздействие на все сферы окружающей среды – почву, атмосферу, водные ресурсы и в целом на всю природу и жизнь общества. А возможность применения промышленных отходов позволяет на 10-30% снизить затраты на изготовление строительных материалов по сравнению с производством из природного сырья, создавать новые строительные материалы с высокими технико-экономическими показателями и кроме того, уменьшить загрязнения окружающей среды.

Известно, что в настоящее время промышленные отходы составляют 90-98% от всех добывающих природных ресурсов, т.е. промышленность работает в основном на производство отходов, поэтому проблема разработки техногенных «месторождений» приобретает все большую актуальность [2].

Одним из примеров такого техногенного образования в Кыргызской Республике является накопившиеся отходы ТЭЦ представляющий собой техногенный сырьевой ресурс, имеющий ценность для разных отраслей народного хозяйства страны. Поэтому разработка технологии использования накопленных отходов является актуальной задачей и для ТЭЦ, и для жителей данного региона.

Основными техногенными отходами предприятий энергетики, экономически целесообразными для вторичной переработки являются зола и шлак. В области переработки золошлаковых отходов проведены значительные объемы научно-исследовательских работ по вторичной переработке их для извлечения ценных компонентов и производства строительных материалов, существует целый ряд отработанных и внедренных в промышленность технологии переработки золошлаковых отходов в различные строительные материалы, а также применение их в строительстве дорог. Возможные направления использования золошлаковых отходов — производство бетона: взамен части цемента, взамен наполнителя [3].

Для получения портландцемента, пригодны глинистые сланцы, глины и известняк, имеют примерный химический состав: 50-60% SiO 2 ; 15-25% Al 2 O 3 ; 5-10% Fe 2 O 3 ; 6-7% CaO [4].

Экспериментальнвя часть

В лабораторных условиях после сжигания бурых углей Алайского месторождения проводилось исследование химического состава и содержание золы, уноса показаны в Таблице 1.

Таблица 1

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И И СОДЕРЖАНИЕ ВЕЩЕСТВ ЗОЛЫ БУРОГО УГЛЯ

Определение количественного анализа веществ проводилось комплексонометрическим методом [4]. Для получения портланд цемента использовали золу и природную глину, химический состав процентное содержание глины (Таблица 2).

Таблица 2 ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПРИРОДНОЙ ГЛИНЫ

Для получения цемента взвесили 2,5 кг золы и 1,5 кг природной глины, сушили до постоянного веса и измельчали в шнековой дробилке до получения фракции 0-15мм и нагревали до температуры 1450оС. Затем в течение 3 часов охлаждаем в естественных условиях. Полученный клинкер измельчали в шаровой мельнице до 10% остатков и пропустили через сито с размером ячеек 0,04 и для повышения вязкости добавили 5% строительный гипс [5, 6].

Зола, образующаяся на тепловых электростанциях в результате сжигания углей или смеси углей в пылевидном состоянии, применяется в качестве компонента для изготовления тяжелых и легких ячеистых бетонов и строительных растворов, сухих строительных смесей, а также в качестве тонкомолотой добавки для жаростойких бетонов и минеральных вяжущих для приготовления смесей и укрепления грунтов в дорожном строительстве.