Сегодняшнее состояние производство базальтовой продукции в Узбекистане

Автор: Рашидова Р.К., Тухтаева Х.Т., Хакимов Ш.Х.

Журнал: Экономика и социум @ekonomika-socium

Статья в выпуске: 10 (89), 2021 года.

Бесплатный доступ

В этой статье освещается распространенное использование петрографических процессов при переработке базальтов. В настоящее время базальт обрабатывается только ожижением. Тепловолокно, плитка, цемент, арматура и сетки берутся из базальта. По этой причине в данной статье говорится, что ассортимент товаров, которые можно приобрести, невелик. А для увеличения ассортимента это подтверждается тем, что базальтовую тазу нельзя ограничивать переработкой сжиженного газа. Химический состав базальта. В зависимости от химического состава базальтов выбирается и определяется технология их обработки. В основе статьи лежит тот же принцип, что и предлагается сухой метод сушки базальта без разжижения. Ниже приведены названия продуктов, которые можно получить при переработке сухих основ. Это оправдано тем, что увеличивается ассортимент базальтовых изделий. Однако в дальнейшем желательно придерживаться двух способов обработки базальта.

Еще

Сырье, сухая порода, руда, запасы, базальты, силикат, олива, пироксен, разложение, химический, физический, механический, раскол, шлам, гидроксид, карбонат, диабаз, продукт, дробление, измельчение.

Короткий адрес: https://sciup.org/140260925

IDR: 140260925

Текст научной статьи Сегодняшнее состояние производство базальтовой продукции в Узбекистане

В настоящее время базальтовая продукция Узбекистана производится в основном путем плавления. Опыт базальтоперерабатывающих предприятий показывает, что, практически, отсутствуют стандартные, установленные закономерности влияния каких-либо факторов на температуру плавления базальтов. Было установлено, что изменение температуры плавления базальтов разных месторождений ориентированы на химические и вещественные составляющие базальтов. Существуют различные высказывания, о том, что технология переработки базальтов зависит от химического состава породы.. Поскольку в разных месторождених базальты имеют различный химический состав, то и технология тоже должна быть различной. [1].

Например: базальты Ключевской сопки и Гавайских островов плавятся при температуре 1250÷14000С; базальты месторождений «Гавасай» - при 1300÷1350 0С, «Асмансай» - при 14500С, «Айдаркуль» -при 1500÷1550 0С, «Ахангаран»- при 1200÷13000С и Долина Яново

1300÷13500С и.д. Расхождения температур плавления базальтов, рассматриваемых пяти базальтовых месторождений, примерно, составляет до 2500С.

Отмечено, что если в расплаве имеется повышенное содержание кремнезема (более 50÷51%) либо глинозема, то он становится излишне вязким, плохо заполняет формы, трудно плавится и кристаллизуется. Окиси кальция и магния, закисное и окисное железо способствуют понижению вязкости и улучшению кристаллизационной способности расплавов. В случае пониженного содержания кремнезема (между 40 и 50 %), базальт плавится при температуре 1280÷1350 0С, расплав отличается пониженной вязкостью, что также плохо, поскольку он быстро твердеет с образованием стекловатой микроструктуры и появлением трещин при охлаждении.

Как было рассмотрено выше, базальты месторождения «Айдаркуль», редко- и мелкопорфировая порода с афировой, аллотриаморфно зернистой структурой. Состоят, примерно, из равного количества совершенно неправильных зерен пироксена и плагиоклаза. По этой причине температура плавления пироксена выше, чем у оливина, т.е. достигает значений до 1500÷1550⁰С. Характерной особенностью базальтов является содердание в них плагиоклазы, которые выражаются в формах: альбита- Na[AlSi 3 О 8 ] температура плавления 1250 ⁰С) и анортита-Са[Al 2 Si 2 О 8 ] температура плавления 1550 ⁰С). Основную часть плагиоклаза составляет SiО 2 (от 44 до 67%) и самая малая доля приходится на Na 2 О.

По данным экспертов высокое содержание SiО 2 в плагиоклазе, так же как у пироксена, способствует повышению температуры плавления базальтов и к ним можно отнести породы «Айдаркульского» месторождения. Повышению температуры плавления также можтт влиять содержания в базальтах (в %): Fe 2 O 3 ,TiO 2 и MgO. Исследования базальтов месторождения «Асмансай» показали, что в состав породы входят плагиоклаз, авгит, вторичные минералы: кальцит, эпидот, цоизит, сфен, хлорит, рудные, магнетит, лейкоксен, структура - гиалопилитовая, интерсертальная. Порода мелкозернистая, мелко и редко порфировая. Присутствие авгита способствует плавлению породы месторождения «Асмансай» при температурах на 100÷200⁰С ниже, чем у базальтов «Айдаркуль», т.е. при температурах 1400÷1450 ⁰С.

В рассмотренных обоих случаях типичным силикатным соединением, образовавшимся в составе базальта минералом, является оливин - (Mg,Fe) 2 SiО 4 . Температура плавления оливина находится в пределах 1200÷1250 ⁰С. Поэтому производители для изготовления базальтоволокнистых материалов часто используют базальты, в составе которых основную долю занимает оливин.

Повышения температуры плавления базальтов снижает литейные свойства расплава. Наблюдается повышение удельной сопротивляемости литого продукта внешним ударам. Содержание в составе базальта MnO2 в пределах (0,09÷0,41)% и FeO в пределах (2,6÷3,9)%, Fe2O3 в пределах (1,19÷2,5)% и низкое процентное соотношение Al2O3 и TiO2 снижает электропроводимость базальтовой отливки. Тем самым с точки зрения малой электропроводимости подтверждается схожесть базальтовой стеклянно-литой формы с кварцевыми стеклами.

Экспериментально доказано предельно допускаемое содержание SiO 2 в составе базальта составляет 43,7÷49,3 %, и рекомендуется, как самый оптимальный вариант при выборе состава породы [2-4]. При таких показателях базальты всех- трех рассматриваемых месторождений «Айдаркуль», «Асмансай», «Ахангаран» и «Гавасай» успешно могут быть применены для изготовления теплоизоляционных волокнистых материалов (температура плавления базальтов (1350÷1400) ⁰С). По табличным данным следует, что в отличие от базальтов, используемых для изготовления изоляторов разного потенциала, для изготовления теплоизоляционных волокнистых материалов потребуются базальтовые породы, в составе которых содержится (в %): SiO 2 -43÷47, MgO до 7, Al 2 O 3 до 20, CaO до 10 и (K 2 O + Na 2 O) не более 3,5.

Установлено, что содержание в составе базальта оксидов железа (FeO·Fe 2 O 3 ) и TiO 2 не влияет на теплопроводимость базальтоволокнистых материалов. Однако необходимо учитывать содержание MnO 2 , от которого зависит вязкость струй жидкого базальта, которые проходят через фильерное устройство. Такими свойствами обладают базальты всех трех рассматриваемых месторождений. Свидетельством тому является использование базальтов «Айдаркуль», «Асмансай», «Гавасай» и «Ахангаран» базальтоперера-батывающими предприятиями. Базальты рассматриваемых месторождений используются исключительно для изготовления теплоизоляционных базальтоволокнистых материалов [4-6].

Как было выше отмечено, повышение в составе базальтов содержания SiO2 более, чем на 50 % способствует снижению вязкости, литейных свойств расплава и повышает электропроводимость, но при этом снижает твердость и плотность самой породы. Снижается плотность породы, и она становится более пригодной для дробления и измельчения. В рассмотренных обоих случаях типичным силикатным соединением, образовавшимся в составе базальта минералом, является оливин - (Mg,Fe)2 SiО4. Температура плавления оливина находится в пределах 1200÷1250 0С. Поэтому производители для изготовления базальтоволокнистых материалов часто используют базальты, в составе которых основную долю занимает оливин.Повышения температуры плавления базальтов снижает литейные свойства расплава. Наблюдается повышение удельной сопротивляемости литого продукта внешним ударам. Содержание в составе базальта MnO2 в пределах (0,09÷0,41)% и FeO в пределах (2,6÷3,9)%, Fe2O3 в пределах (1,19÷2,5)% и низкое процентное соотношение Al2O3 и TiO2 снижает электропроводимость базальтовой отливки. Тем самым с точки зрения малой электропроводимости подтверждается схожесть базальтовой стеклянно-литой формы с кварцевыми стеклами.

Экспериментально доказано предельно допускаемое содержание SiO 2 в составе базальта составляет 43,7÷49,3 %, и рекомендуется, как самый оптимальный вариант при выборе состава породы [6]. При таких показателях базальты всех- трех рассматриваемых месторождений «Айдаркуль», «Асмансай», «Ахангаран» и «Гавасай» успешно могут быть применены для изготовления теплоизоляционных волокнистых материалов (температура плавления базальтов (1350÷1400) ⁰С). По табличным данным следует, что в отличие от базальтов, используемых для изготовления изоляторов разного потенциала, для изготовления теплоизоляционных волокнистых материалов потребуются базальтовые породы, в составе которых содержится (в %): SiO 2 -43÷47, MgO до 7, Al 2 O 3 до 20, CaO до 10 и (K 2 O + Na 2 O) не более 3,5.

Таблица 1.

Сравнительная характеристика химического состава базальтовых ________ пород разных регионов земного шара __________

№

5 92 о £

5 Ч

О § И s

Сравнительный химический состав и температура плавления базальтов разных месторождений мира (в.%)

S о ^ с 1 " й 5 Т к 5

в с

И ! Я с

л К

s ^u

№

2 ^яы 8=

О ^ Ч

~ 1

=§*

2 К м

^ &

■5:

& о св S

92 S се

SiO 2

СП vi

о" К)

гЧ

X °

МО

сп о" '/С

см^

°\

о^

о мп

1 о О £ Й М3

TiO 2

? o'

см ч

СП гЧ

° г о °

Ч гЧ

гЧ

о"

CI о"

о гЧ X о гЧ

^ Н - гН

гЧ

Al 2 O 3

иг

СП

см

гЧ

ч° о"

о" А о

^ КГ

ч СП гЧ

эо

гЧ см

Mi см

см о"

см о

т Н см °" о

см гЧ

CaO

ОО

оо

М3

ОО

ГП

О о

30 зо'

М3

мз

оо"

эо оо"

см о

ОО

MgO

оу

ОО

эо

гЧ

ОО

чо

см

гЧ мп

ч гЧ

ч ci

гЧ

гу ri

FeO

о?

чо

ОО X к?

ч чо

гЧ гЧ

см

М3

гу гЧ

гЧ

°\

ОО

ч мз"

°\ мо

Cl о

Fe 2 O 3

гЧ

ч гЧ

i⁰⁰ci

мп

°\ см

оу ОО о ^

мо

°\ о

СП

°\ ci

СП

°\

Ч о

см

K 2 O

ЭО

Ч o'

о"

30 о"

гЧ

Ф ‘Л

о"

СП о"

гЧ

CI гЧ

°1 o'

X CI о"

гЧ

о"

гЧ

Na2O

ri'

■о ri'

СП ri

т—Н ri

О 'Z

СП

ОО ci

оо ci

сг

т—(

СП

ОО ci

О ci

ОО

т—(

сп •к °2ч of

О «

MnO2

°9 о

т—Н

СП о"

т—Н

’Ч о"

т—(

о"

т—(

о"

о о о"

'/И о

N о"

А ⁰⁰

N о"

о «

о"

П1 т—Н о"

т—Н о"

О о о"

о «

P2O5

т—Н o'

А ° о о"

т—Н

о"

т—(

о"

СП о о"

П1 о о"

о о"

'/П ¹о о"

о"

£ ^mо"

Прочи е

т—Н ri

СП o' т—(

о о о"

ОО

т—(

СП о"

СП ^ о ст т—(

т—(

о"

'/И сг o' П1

СП

ОО

о>

СП

ОО

Оу

^ о"

СП о

ст т—Н

т—Н

о"

'/И о о П1

т—Н

Й и

н 5

О о

т—Н

СП т—(

О о СП

т—(

о о

т—(

О о СП

т—(

о о

т—(

О мп со т—н

о о СП т—(

о мп со т—(

о о СП т—(

о мп со т—(

о о СП т—(

О т—Н о о т—Н

О мп мп т—н

о о ><п т—Н

О о СП т—Н

о о

т—Н

й и

s §

О мп со т—н

о '/И

т—(

О '/И

т—(

о '/И

т—( т—(

О мп со т—н

о о СП т—(

О мп со т—н

о о СП т—(

О мп со т—н

о о П1 т—(

О мп со т—н

о о П1 т—(

О т—Н о о т—Н

О мп мп т—н

о о ><п т—Н

О о СП т—Н

о '/И

т—Н

Примечание: *Сведения 1964 и 2016гг. [2-3].

Таблица. 2

Выбор критерийных значений состава и свойств базальтов для выпуска разнообразной продукции

№	2 2 "И п й □ 2 1 и 2 я я 2 и Е о я О х	Граничные критерии физико-химических свойств и состав базальтов
№	2 2 "И п й □ 2 1 и 2 я я 2 и Е о я О х	X К о о Св Я « о W и	й «ЯЛ ^ О Н Я й □ 1 о о , п Й ® ® - \| g к к О Н К к о о §hS к я I^s	К о о Св 2 ^ * § Я Я св Я о W и	и я В ft н 2	X о я 2 ^ * § я я св Я о и	^и й я □ на F о Ъ Я 2 ^ я й * Ч с =Я 2S
1	SiO 2	50,3÷ 60,0	К О "^ о Ч о к Вл ОО К) и О ^ О ¹00 £ 1	42,7÷ 47,3;	о ОО + о о н о О н 03 л 2 к Он	43,7÷ 49,3	4,34
2	TiO 2	0,63÷ 1,5		0,5÷1,51;		0,8÷ 1,0	86,0
3	Al 2 O 3	10,22÷15, 0		14,2÷20,2		8,7÷13	10,5-12,0
4	CaO	8,42÷13,0		7,2÷8,42;		9,42÷12,0	3,0
5	MgO	2,7÷4,0		3,7÷6,0;		5,7÷11,6	3,2
6	FeO	1,6÷2,9		2,6÷4,0;		5,6÷8,9	16,0
7	Fe 2 O 3	1,19÷2,5		3,1÷6,37;		2,9÷3,47	11,6
8	K 2 O	0,3÷ 0,99		0,2÷0,49;		0,14÷ 0,99	16,0
9	Na 2 O	1,80÷2,6		1,80÷2,60;		1,1÷2,0	1,0
10	MnO 2	н/о		0,09÷0,11		0,09÷0,41	13,0
11	P 2 O 5	н/о		н/о		0,45÷0,73	23
12	Прочие соединение	6,39		12,40		5,48	н/о
	Итого	100		100		100
13	Температура плавления ⁰С			1300÷1400 ⁰С		1450÷1550⁰С
14	Назначени е	Кислотостойкие плитки, огнеупорные и строительные материалы. Портландцемент		Теплоизоляционные базальтовые ваты, строительные материалы, лечебные пояса и утеплительные плитки, портландцемент		Опорно-аппаратные изоляторы разного потенциала, щёлочеустойчивые плитки, арматура, металлозаменители
15	Название месторожден ия	Айдаркульское, Асмансайское и Ахангаранское и Гавасайское		Айдаркульское, Асмансайкое, Гавасайское и Ахангаранское		Асмансайкое и Айдаркульское

В таблице 2 представлены данные о базальтовых продукциях, которые можно производить путем тепловой обработки, т.е., петрургическим способом, на основе плавления и путем сухой переработки, без плавления

Таким образом, выявлено, что основными факторами, от которых зависит температура плавления базальтов, являются: процентное содержание в породе оливина, пироксена и плагиоклаза, минералогический состав базальтовой породы и химические свойства породы. Базальты, которые трудно плавятся и для которых плавления требуется дополнительные энергетические ресурсы а также, считаются трубно поддающиеся плавлению.

В результате, проведенные теоретические и экспериментальные исследования с применением образцов рассматриваемых базальтовых месторождений: «Айдаркуль», «Асмансай», «Гавасай» и «Ахангаран» установлено, что все местные базальты невозможно перерабатывать путем термической обработки, т.е., плавлением. Потому, что с повышением содержания в составе базальтов количество SiO 2 порода становится менее твердей и плотней. Такие базальтовые породы следует перерабатывать путем дробления и измельчения. исключая плавление.

Такое техническое решение позволяет открыть новще направление переработки базальтов. Данное направление основано на сухоой переработке базальтов, которая позволяет организовать производство продукции без применения метода плавления. Данное техническое решение позволяет производить новые базальтовые продукции, что увеличивает ассортимент изделий и расширяет области их применения. Такими базальтовыми продукциями могут быть: кислоты-щелочеустойчивые плитки, огнеупорные кирпичи различного назначения, портландцемент и т.д.

Такой расклад организации производства базальтовой продукции позволяет разработать единую цепочку производственного цикла по выпуску изделий различного назначения. Предложенный нами в данной статье два вида направления переработки базальтовой продукции позволяет в дальнейшем повысить производительность труда предприятий, сократить до минимума технологические и энергетические расходы, а также увеличить ассортимент продукции.

Список литературы Сегодняшнее состояние производство базальтовой продукции в Узбекистане

Курбанов А.А. Специфические особенности базальтов Кызылкума. Монография. Ташкент: Фан.- 2009. -160 с.
Курбанов А.А. и Тураев А.С. Краткий обзор о базальте и о получаемых базальтовых материалах. Научно-технический и производственный журнал Горный вестник Узбекистана. Навои, 2007.- № 3.-С. 82-85.
Мирзаев П.А. Отчет по поисково-оценочным работам за 1965г. Месторождении основных пород, Беляуты I, II и др. Фонды Госкомгеологии РУз. Т. 1964 г.
Методика выполнения измерений по улавливанию вредных химических веществ с применением базальтоволокнистого фильтрующего материала. МВИ НГМК Ц-34.20-106: Методика. – Навои, ЦНИЛ-НГМК и НГГИ, 2011. – 8 с.
Курбанов А. А. О проблемах фильтрации газа, жидкости и о материалах фильтров. Научно-технический и производственный журнал «Горный вестник Узбекистана».Навои, 2010. № 1.-С. 75-78.
Курбанов А.А., Абдурахмонов С.А. и Тураев А.С. Основы переработки базальтов Кызылкума. Ташкент: Фан. 2010.- 167с.
Курбанов А.А. и Абдурахмонов С.А. Научные и практические основы комплексеого использования разнотипных базальтов Узбекистана. Монография. Навоий: Изд. Алишера Навоий.- 2019. -238 с
Basalt: Инновации, безопасность, доступность. Электронный ресурс. URL: https://anhor.uz/events/basalt-innovacii-bezopasnosty-dostupnosty
Татаринцева О.С. Базальтовые технологии сегодня: Состояние и перспективы//Сборник научных трудов ИПХЭТ СО РАН «Фундаментальные и прикладные проблемы технической химии». Новосибирск: Сибирская издательская «Наука» РАН. - 2011. -С.332-339.
Rashidova R. K. Nurmatov J. T., A.A. Kurbanov, Turdiyeva Nurmatov J. T. Heat Processing and Change of Proper Indicators of BasaltsLand Science; Vol. 2, No. 2; 2020 ISSN 2690-5418 E-ISSN 2690- 4802 https://doi.org/10.30560/ls.v2n2p1
htth://www.ceramics.org
htth://www.elsevier.com/locate.
htth://www.kreatech.cz.
Дубровская Т.С. Разработка ускоренного метода химического анализа базальтов// техотчет УФ ВНИИСПВ. Киев. -1963. Электронный ресурс. URL:https://referat.bookap.info/work/790708-/Fiziko-ximicheskie-zakonomernosti-interkalyacionnoj.

Еще

Статья научная