автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Получение шлакоситаллов строительного назначения на основе минерального остатка продуктов переработки горючих сланцев Поволжья
Автореферат диссертации по теме "Получение шлакоситаллов строительного назначения на основе минерального остатка продуктов переработки горючих сланцев Поволжья"
САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ ШВЕРСИТЗТ
На правах рукописи
МИКИРТИЧЕВА. Елена Алексеевна
- получение шлАкоситлшюв (лроташюго назначения ' на основе мшрлльеого остатка .продуктов переработки горючих сланцев поволжья
Специальность 05.23.05 - "Строительные материала и
изделия"
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
саратов
1993
Работа выполнена в Саратовском государственном техническом университете.
Научный /ководитель - доктор технические наук,
профессор Гороховский В* а.
Официальные оппоне"ты: доктор технических наус,
профессор Зубехин а.п.
кандидат технических наук Кондратов В.И.
Ведущая организация : Государственный научно-исследовательский институт стекла, г.Москва
Здадат* состоите- "£3 " '_ 19Э^_г., в час.
в ауд. Л ¡л£_7 на заседании регионального специализированного совета К 063.58.02 по присуждению ученой степени кандидата технк лских наук в Саратовском государственном техническом университета по адресу: 410016, г.Саратов, ул.Политехническая, 77.
С диссертацией молено ознакомиться в библиотеке ушшереш-'.-тета.
Автореферат разослан " " 13э£_г.
Ученый секретарь регионального 01..циализированного совета,
доктор технических каук В.В.Кузнецов
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
А к" "в у р л ъ н о с т ь * г о к ы . Одно Я из главных за-стоящих перед промышленностью,, в связи о переориентацией зтраны на рыночную экономику, является повышение эффоктивнос-гл производства и более рациональное использование сырьеъых' збсурсов. Это моает.быть достигнуто путем ко; ляексной перерастай сырья и создания безотходных технологий, позводявди ши->око использовать вторичные отхода в качестве исходного сырья
производства различных видов продукции, в том числе строи-'елышх материалов.
Огромные залежи горючих сланцев в нашей стране ж особенно Поволжье, где запасы их составляют 42 югвд-тонн.'н постоян-о растущий дефицит нефти и газа в Европейской части страны изваял необходимость широкого использования сланцев в к :есг-э энергоносителей.
Образующиеся в процессе пирогази^икации сланцев ■ мии&раяь-1й остаток является хфутщотоннажнда отходом и до настоящего эемени использование его в прошпшенннх иаситабах не решено, ?о является не только экономической, но и экологической пробегай, вследствие отчуждения зекель, затрат на сооружение и »держание отйалов, загрязнения окружающей среды, со всеми выкающими отсвда последствия!®. Поэтому наряду о разработкой хнодогии переработка горячих сланцев остро встает не менее туйльная проблема переработки их негорючей'части, без реше-я которой их использование нецелесообразно.
Исходя из химического и минералогического состава шше-пьной части сланцев, можно ползать, что наиболее перспек-зным является их использование для производства различных 3,0В строительных материалов.
Шлаки, получение при пирогазкфикации поволжских ела. дев ¡релюб-Благодатовское месторождение),содержат практически ! оксиды, примэнг мае при производстве строительных стекол а [ незначительной подпихтовко могут (быть использованы дяя ло-гения нэ только шлаковых стекол, но и пироксеновых шлакоси-лов.
Это экономически выгодно, так как позволяет взамен чистых ьевых материалов использовать минеральную часть горючих нцев, запасы которых весьгда велики. Получаемые материалы
обладают.высокими ^..аплуатацконными свойствами, что обеспечивает их шгрокое применение во многих отраслях производства.
Важность использования горючих онанцез н их генеральной ч ти для прокгз_^дсгва строительных материалов подтверждается Комплексной программой ОД.003 ШНТ "Ис—хльзованке горючих сланцев".
Цель работа. Получение шлаковых стекол и шлакоси-таплов на основе минеральной части горючих сланцев и отходов химического г оиэводотва, обеспечивающих высокие эксплуатационные свойства.
Для достижения поставленной цели решатся следующие задачи:
- Изучение механизма катализированной кристаллизации стекая систем! &0^-J}etO -ft^o^ifco)-Ссо- '^О-С^О , .полученных иь золы горючих сланцев;
- Исследование влияния температурно-временных факторов на струк""грообразоЕ.анне лслучаешх стеклокристаллкческих материалов;
- Изучение возмокности и целесообразности использования фос-форфторсодегиакщх о: адов в качестве катализаторов кристаллизации при получении шлакоситаллов из золи горючих сланцев;
- Определение влияния количества взодимых фосфорфтороодержа-*нх отходов на процессы минерааообразования и свойства получаемых стзкдокристаллических материалов;
- Разработка технологии производства шлаковых стекол и стек-локристаллических материалов на основе минеральной части -горючих сланцев и промышленных, отходов и выпуск опытной (опытно-
гг мши'вннок) партии изделий.
Научная новизна. Осуществлено углубленное изучение минеральной части горючих сланцев Поволжья, полученных различию®! способами пирогазификации, как силикатной системы, пригодной для получения сгекновидннх и стекгюкристалллческих материалов.
Проанализировано и уста: длено влияние мпературно-времен-ного фактора из с. .^собность шлаковых расплавов к формированию ¡¡¡лакоситаллоз пироксенового со-- "ава.
Установлен двухступенчатый механизм кристаллизации шлаковых стекол, при которой в начальный период .происходит минродиква-дия, ра^/ются хрощелезистце шпинели,на базе которых формируется основная г-фнсталличгская (bass.
Вскрыта зависимость свойств полученных стекяокристалли-ческих материалов г-* фазовых и структур!юс превращении, происходящие в железосодержащих шлаковых стеклах пи предложенном одноступенчатом режиме термос работки.
Установлено интенсифицирующее действие пентоксдца фосфора на щжсталлиэационнуэ способность шлаковых стекол, оптимизирован исходный состаз и определено вли не на струкг-ауру конечного продукта.
Показана возможность применена в качестве катализаторов кристаллизации шрокоеночых шлаковых стекол фбсфор^торсоде^-яащзх отходов различных -фоизводста.
Определены технологические ^ паметры синтеза и кристаллизации шлаковых стекол, а также перспективные метода их фор )-вания.
П актическая- ценность работы. Ча основания результатов проведенныхлсследованил разработан?; оптимальный состав и технология производства стекол и ситаллов '' на основе кзнеральной часта го,, .чих сланцев Поволжья, обладающих хороша® технологическими и эксплуатационными свойствен. В качестве осн^ного сырья использована зола горючих сланцев (до 905»), а в качестве катали, дтора крис лдшаацяи, наряду о . чистыми сырьевыми компонентами - отхода производства суперфосфата Балаковского хи'-'ческого завог", что позволило утилизировать их и обес...тать безотходную экологически чистую технологию пирогазифакации эрючих сланцев.
Реализация работы. На основании результатов проведенных псслс ований разработана технология и выданы задания на проектирование участка по производству изделий пирпотреба и непроводящей гарнитуры, а тагае линии по ироиз-зодг-чу шлакооиталловых плит строительно' т назначения» —
Полученные ыетодог шликерного литья изделия из стекол и [таллов разработанных составов испытан« на Еалаковском завг | химических волокон и Унгельсском комбинате и показе ч вы->кие эксплуатационные свойстрч, которые по своиь. локазателям уступают используемым на пррщг .:ятиях в качестве гарнитуры рубежным налогам.
Апросация работы. Результаты рабе д док-адивались на Вс<-ооюзних научных конференциях : "Ускорение аучко-тех. .лческого прогресса в ромншленноо ! строительных ^
б
материалов и строительной индустрии", г.Белгород, IP37 г.; "фунда:лентальнке исследования и новые технологии-в о.роитель-ногл материаловедении", г.Белгород, 1989 г.;"физико- химичел -кие upotoc-jí материаловэдония и новые технологии", г.Белгород, 1991 г.; "Перспективные направ.' ния науки и технологии силикатных и тугощг чих неметатшиче ских штарт*"иов", г.Днепропетровск, 1991 г.; "Ресурсосберегающие технологии строительных материалов, изделий к конструкций", г.Белгород,1993 г.; Всесоюзном ^еминаре "Проблемы прочности стекла и стзкяокряс-талличэсках материалов", г.Константаювка, I9SI; Всесоюзном совещании "Утилизация отходов производства и использование вторичных ресурсов в строительстве", г.Москва, 1990 г.
Публикации. lio теме лссертации опубликовано четырнадцать рабо-í, в том чьсле получено одно авторское свидетельство и один патент Российской Федерации ка изобретение.
Структура и объел: работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Содержание работы изложено на 150 страницах шпинол: .ного текста, содержит Z5" рисунков и г& таблиц. Список литературы вклычает <3£ наименований отечественной и зарубежной литераторы.
ОДЕИСАНИЕ Р'"0Ш
Аналитический обзор научно-технической литературы свидетельствует, что в последние годы проводятся обширные научно-исследовательские работы по использованию золы и шлаков для производства стекла и стекяокристаллических материалов. При этом основной частью шихты являзотся: доменные, конвертер®'^ и железистые шлаки, а также минеральная часть бурого угля, торфа и угля, образующаяся при их сжигании на ТЗС.
Эти отходы представляет собой весьма эффективный материал для синтеза сте'ол и стеклокристаллических материалов в система SiOt - Fe^ü- CotO - nqo - fi¿¿] с повышенные физико-хишчесглг.зд, свойствами и могут быть широко использованы дая производства стеновых и облицовочных материалов, труб, дет^чей оборудования и др.
Структура расплава стекол на.основе отходов ТЗС подчи-
няется основным положениям ионной теории. Однако физико-химические и 1фисталлизационные свойства стекол меняются по сложному закону в зависимости от степени связности кремнекгслород-ного каркаса, который мсиет быть рассчитан, исходя из химического состава.
На свойства стекол и их кристаллизационную способность значительное влияние оказывает наличие физической и хими-теской не однородное ти.
Стекла пироксеновых составов, входящие в систему --Регол-Сс*0-Мдо - £¿0 » » обладают широким изомор^Ез-мом, вследствие чего в их состав молено зводить различные компоненты в достаточно бсшылих количествах, что облегчает синтез золошлакоситаллов, имеющих слокньи химический состав.. Кристаллохпмическое- строение нироксеновол фазы обеспечивает высокие фгаикс-х;1мические свойства получаешх материалов поэтому ее ввделение является предпочтительным.
Наиболее аффективным катализатором кристаллизации стекол этой системы является ^¿О^ , без него стекла кристаллизуются только с поверхности. Значительное влияние оказывают на кристаллизационную способность -оксиды железа и фосфора, а также фгер. Однако совмест.^е влияние их, особенно при введении посредством отходов'лшизтюдствя изучено недостаточно*
При использовании отходов ТЗС, кристаллизация расплавов ведется, в основном,по двухступенчатому режиму термоббработки.
До настоящего времени в качестве исходного сырья для получения сте; и стеетокристаллических материалов не применялись золы и илаки, получаемые при пирогазификации горших сланцев, хотя по своего химическое составу они близки к малощелочным силикатным стеклам. Их использование является не только экономической, но ■ экологической проблемой, вследствие отчуждения земель, затрат на сооружение отвалов и их содержание, заг^ хз-' нения воздушного бассейна и минерализации вод.
ЭКиПЕРЩЕОТШНАЯ ЧАСТЬ
Методы исследования. Синтез шлаковых стекол проводился в электропечи в корундовых тиглях емкостью от 0,1 до 3,0 л при температуре 1350°С, длительность задержки при максимальной температуре один час.
При синтезе стекся использовали золу горючих сланцев Пе-
ралюб-Благодатолского месторождения а твердую фазу нейтрализации сточных вод Балаковского химического завода (кек)(табл.1).
Таблица I
Химический состав зсяы горючих сланцев и кека
Содержание оксидов, масс.#
материал &Ч1 7 Рей 1*0 СхО
Зала 40,70 0,70 12,1 /1 6,65 2,05 0,07 22,72
Кек 12.44 - - - - - 50,66
"9° ' Ыа+о 0 п.п.п. -г
0,51 0,54 1,78 0,83' 7,67 - 2,29 99,05
0-84 0,49 - 12,18 4,22 9,32 6,75 96,40
Жризта^швахщониаа..способность стекол определялась метода-га догрферёшдаально-тергличиского анализа, на дераватографемВРУ«-. 64 л-лслитермическим-в интервале температур-600-1000%^Ренг-.енофазоши анализ „осуществлялся на днфрактометре ДРОЯ-3 — антикатодви-«-у^--<йшщгогг.' Электооштошкрооколическай анализ проводили при пг -ощи электронного микроскопа АША тдатодом предварительно-оттененной платшювоутолыгой регшши Вязкост-ше характеристики определялись на ротационном вискозиметре в койксиальш/ш-цшвдше^^лшымрукшш Гусевского НПО- -"Хрусталь.". физико-механические, химические и технологические свойства стекол и ситаялов определяли по стандартны!,I методикам и ГОСТам.
Стекла и шлакоситаллы на основе зол горючих сланцев Пере-хаб-Благодато! .ого месторождения. По своему составу зола Пе-рслюб-Благодатовского месторождения близка к пироксенаы,~кото-обладают относительно простой кристаллографической струк-:.7роГ:, допускающей широкие изоморфные замещения и обеспечивающей высокие физико-химические к механические свойства конечных штериалов, поэтому для синтеза виакоситаллов были выбраны стекла гшроксенового состава, входящие в многокомпонентную систему - гегйз(^-ео)-с&о-^о -¿¿о . Однако при ис-
пользовании золы в качестве сырья рекомендуется использование
'золы, полученной к-ким-либо одним способом пирогазификации.
Ка основании изучения процесса стекловарения, экспериментальных данных, вязкостных характеристик, ДТА, исходя из соображений ^ /.ономии. энерго- я сырьевых ресурсов, а также технологичности процесса, определен наиболее рациональный состав кихты, прячем количество взодюак подакхтовсчных материалов сведено к минимуму (около 10%) - 1С0$ золы, 5% сульфата натрия, обеспечивающего снижение температуры варки до 1350°С, 5% и 0,3/5 в качестве катализаторов
кристаллизации, позволяющих получать пшакоситаллы о плотной мелкокристаллической структурой, а также 1,С/5-угля, создающего благоприятные восстановительные условия варки стекол, при которых сульфат натрия полностью переходит в сульфид натрия, а трехвалентное железо в двухвалентное, что способствует процессу ¡фкетатлизации. Химический состав стекла, полу^ t- • ного из шихты одтимального состава,представлен в табл. 2.
Таблица 2
Химический состав стекла оптимального состава
Оксиды "t? ч к «Л С? Ci п.п.п
Содержание . мае с./& oî* ■4" ta £> о ю СО M со СП о M M а> И M сч о ______ со со ov M << о см M о ю со СО О СО о ю см о ч !> СО 0>
На основании проведенных исследований установлен следующий режим варки стекол: подъем температуры до 1350°С, выдержка при этой температуре в течениэ одного часа, подъем температуры до 1380°С и отливка' стеклошссы. Последний подъем температуры обусловлен у* 'овияш формования стекломассы,
При отработке режима кристаллизации шлакоситаллов пс мь-зовались рентгенофазовый и злектронномикроскопичесл*: 1 анализы. Теоретические пред :ипки о нецелесообразности первой ступени термообработки стекол на основе золы горючих сланцев подтверждены ЗМА., который показал наличие ярко выраженной шкролихва-щш и отожженных стекол, причем дифракционные пики на кривых РФА этих образцов не наблюдались, что свидетельствует об отсутствии кристаллической фазы и подтверждает предположение о лик-вационном характере начальной стадии кристаллизации.
Установлено, что основной первичной фазой, выделяющейся в процессе кристаллизации при температуре 700°С явлг~тся хроыжелозистая шпинель, а такие кварц и минералы группы пи-роксенов ("чтит, даопснд, геденбергит). При дальнейлеы пои шении температуры термообработки в качестве вторичной фазы выделяются следующие минералы: диопс. д, геденбергит, авгит, a также незначптельн э количество шпинели и кв? ча, причем количество дифракционных пиков крившс №А возрастает при увеличении температуры обработки, но характер гипсов остается неизменным, что свидетельствует об увеличении количества кристаллической фазы, причем состав еа остается презшим.
РЗА и ЭМА показали, что кристаллизация происходит в интервале температур 800~900°С. Эти данные подтверждается результатами дифЬер тциально-тершчес. jro анализа - ге;.шепату~ ра "начала" экзотермического пика на кривой ДТА, ооотвохот-вуюуая началу кристаллообразования,равна 860иС.
'рош того,визуально определялась степень.закристаллязо-вашюсти образцов, получешшх в градиентной печи иря различных температурах, Поветашостная 1фисталлкзация образцов каблюда-лчоь лри темпорагуре 700°С; поверхностная щщоталлизадая с-, оадеяышми заточениями в масое образца - при ?50°0; кзлко-крисггииичйская структура с- остаточной стаклофазой - при 800-820°С; при 850-800°С наблюдалась полная крхтсташшзацкя образцов с образованием,» основной, плотной мелкокристаллической структуры. Дальнейшее 'увеличение змяературы до 950°С и азана вызывает укрупнение образующихся кристаллов, что отрицательно оказывается нэ (раико-хлглических свойствах синтезируемого ш-.. сериала.
Для уточнения температурного режима кристаллизации определялись ^плотность и гдикротвердость образцов отекал, вццерегаи-uiK температурах, от 650 до 900°0 с интервалом в 10°, в гочоние.0,5; 1,0; 1,5; 2,0 и 2,5 часа» Зфитериен оценки коли--'»зства криоталлпчаскоВ фаза образцов цриним ,ась их iuwhoctb. Так как основной кристаллической фазой 1<ристаляизацшг данного стекла являются шшереда группы адрокоенов, средняя плотность которых 3270 кг/м0, то козно полагать, что прибли-^ жошэ значений • лотности к этой величине у получаемых- материалов долкао свидетельствовать о наличии максимально возыов,-' Horv кс 1частза кристаллизационной фазы. .
Макоилальнне значения у в 3040 кг/м3 и Н » 7,4 ГПа по-^зш у образцов, ввдераанпьк а течение одного часа при температура 860°с.
Помимо температуры и времени тэрмообрабоа л было неучено влияние скорости охладдешш на степень кристаллизации матьриала, критерием оценки образования кристаллической фазы такие служила плотность получаемых материалов. Проявленные исследования показали, что процесс кристаллизаци.. заканчивается лшаь семь часов опустя после часовой вняаракк при максимальной температуре кристаллизации, при этом окорость охлаждения в течение этого времени догтна составлять Ю0°/час.
Свойства полученных по разработанной технологии ¡злаковых стекал и илакоситаллов прздставяс .ы в табл. 3.
Тайяу-ца 3 Свойства шаховых стекол и шдокосдтшхлса
Свойства
Шлаковое о тепло
Плотность, кг/м3 Микротвердость, ГПа Пр-д дел про-гаоот^ при скатии.-МПа КИР, Ю~7 1/°С
Температура начала размягчения,°С Г здопоглощзнпе, % Термостойкость, °С Химическая стойкое« % к 35/2-ной МяОН к' 96^-ной Н^дц к И^О ■
2850 6,2 770 75~6Г 550-600 0 180
80,0 96,0 93,7
Шяакоситалл
"3040 "
7,4 ИЗО
92-97 , 850-500 О 310
86,0 96,5 99,9
т?з выаоизлогекного видно, что,варьируя состав шшсш, температурные режпш, условия варки л крлотаилзацил,возможно регулировать степень закристаллизовахшостл'стекол, получая стеклокристаллические материалы с высокими флзцко-цахапичос-ias.ni свойствами.
Применение фоофорфтороодерна^тх отходов в 1сачеотвв катализаторов .рпоталлизащш для получения шлакоситаллов. Установлена возможность и обоснована целесообразность использования фосфор<?1тороодержащих отходов, имзюяда в своем состава
и £ , являющихся катализаторами кристаллизации, для получения шлаковых стекол и ¡плакооиталлов плроксенового состава без "ополнительного введения других кг-элизаторов.
цри синтезе более 70 составов стекол с различным соотношением золы и фосфорфторсодержащих отходов - кека (от 95:5 до 15:85 соответственно)-установлено, что наиболее технологичным является состав, содержащий 85 асс.$ золы и 15 масс,$ кека, обеспечивающий получение стег ч с хорошв-щ эксплуатационными свойствами, при максимальной тешературе варки. 1Э50°С и времени вццержки - один час. Увеличение содержания кека ь шихте до 50 масс.$ и выше резко негативно сказывается на физико-химических и технологических свойствах получаемых материалов (например, снижение киолотостойкости от ,48 у стекол, содержащих 15 масс.% кека в шихте, до 12,97 - содержащих 80 тсс.% кека в кихте).
Проведенные комплексные исследования (ДТА, Р2А, 31ЛА. и др.) позволили установить закономерность шнералообразования при изменении количества вводимых фосфорфторсодержащих отходов и их влияние на свойства пол^чемых стеклокристаллических материа-. лов. Выявлено, что совместное введение Р^ 0£- и £~ способствует ликвадки расшива, образование центров' кристаллизации, устраняет температурный.разрыв меаду:лроцессами ядрообразования к роста.кристаллов, оПесттвчивая одноступенчатый режим кристаллизации, причег температура начала 1фисталлизации стекол резко снижается при увеличении содержания кека в шихте.
Установлена принципиальная возможность регулирования и выявлена взаимосвязь кр .¡таллизационной способности многокальциевых фосфорфторсодержащих стекол от температурно-временных факторов. Увеличение температуры кристаллизации выше 860°С и времени выдержки при температуре кристаллизации более одного чаоа-приводив . укрупнении структуры получаемых материалов,
в свою очередь, негативно сказывается на их физико-химических свойствах.
Для оптимального состава, содержащего 85 маес.$ золы и 15 шсс.% кека, разработан технологический одноступенчатый режим кристаллизации: выдержка при тешературе 860°С в течение •одного часа и охлаждение со скоростью Ю0°С/час, который обеспечивает получение стеклокристаллкческого материала, обладающего высокими физико-химическими и технологическими свойства-
мг(табл. 4). По некоторым показателям (плотность, мжсротвердость, стойкость к щелочам и др.) он превосходит ранее полученный шлако<*"талл на оснозв минеральной части горючих сланцев Поволжья (см.табд. 3).
Таблица 4
Свойства кек-содержащих стексиг и стеклокристаллического материала, полученного из шкхты оптимального состава
Свойства
Стекло
Шлакооиталл
Температура варки, С 1350
Температурный интервал отжига, °С 600-650
Температура начала размягчения, °С 645
Температура кристаллизации, °С 860
Плотность, кг/г,1!3 2850
КДТР, 10"^ 1/°С 05,10
Микротвердость, ГПа 5,11 Химическая стойкость,"^
к /£30¥ , КОНЦ. 98,48
к Vа ОН , 35^-ной . 83,90
к N¿0 , даст. 99,77
860 2940 92,22 8,89
37,17 91,93 99,82
Таим образом,получение стекол и шлакоситаллов о высокими эксплуатационными свойствами при максимально экономичном технологическом режиме, доказало возкоаность и целесообразность использования фосйорфторсодераащих отходов в качестве катали, заторов 1фисталлизации при синтезе стекол шроксенового состава.
Практическая реализация работы. На основании проведенных исследований тто разработанной технологии, с применением в качестве основна-о сырья золы горючих сланцев Перелюб-Благо"1-товского месторождения, выпущена опытная партия шлакоспталло-вых плиток размером '""00x100x10 юл, переданная Заказчику (киа-неволяскгеология).
По разработа1шой технологии из ¡маковых стекал методом шяикерного литья на ОСЗ ГИС (г.Москва) выпущены опытно-прокш-ленные партии китепроводящей гарнитуры з ассортименте, которые . успешно пропил промышленные испытания на' Энгельссксм и Балаков-ском заводах химическое волокон. При этом установлено, что по своим эксплуатационным свойствам они не уступают импортной гар-
'шнуре, исподььуемой на этих предцрияткях, а себестоимость испытываемых образцов в 2-2,5 раза ниже применяемых на заводах анаг --ов.
Разработан технологический регламент производства изделий из шлакового стекла и шлакоситаллов строительного назначения, переданный Г казчику (МЕГ "СИМ"). Выдано техническое задание на проектирование производства . делий ширпотреба и разработано технико-экономическое об нозание участка.по производству изделий широкого потребления. Годовой-экономический зффект от внедрения "оставит 112,7 тыс.рублей в ценах 1990 года.-
ВЫВОДЫ
1. Установлена возможность и целесообразность применения минеральной части горючих сланцев Поволжья в качестве основного сырья для получения шлаковых стекол и шакоситаллов.
2. Установлено интенсифицирующее влияние шлаков на процессы скяикато- и стеклообр?кования, в связи с наличием в них стеклофазы к силикатов, что позволило снизить температуру вар' ки на Ю0°С.
3. На основе. минерадьно2_част-Горичих сланцев Поволжья разработаны составы, пироксенавкх о, те кот й. клакоситаллов, обладающих высокими -ехнологическими и эксплуатационными свойствами.
4. С учетом всех технологических параметров, а также исходя из соображений экоь лии энерго- и сырьевых ресурсов, разработан технологический режим варки шлаковых стекол.
5. Выявлен механизм кристаллизации гагроксеновых стекол с использованием в качестве катализаторов кристаллизации традиционно примени их ^Öj и , а такне'техногенных фос~ форфторсодеряадщх отходов.
6. Устаноатено влияние гешературно-временных факторов на кристаллизационную способность стекол, структуру и физико-химические свойства 'тяакоситаллов.
7. На основе изучения канералообразовакия и кристаллизации шлаковых стекол с применением методов ДТА, PSA, ЭМА и др. вскрыта связь мевду процессаш, протекающими в системе расплав-сгекло-шлакоситалл,и установлена последовательность этих стадий:
- для шлаковых отекал, при использовании в качестве катализаторов кристаллизации Jr0tzo3 - на базе ликвации стекла на стадии обжига из расплава выделяв-оя первичная кристаллическая фаза - хромжелег зтая шпинель сложного сост. -a, в качестве вторичной фазы выделяются минералы пирокоеновой группы - диопсид, геденбвргит к авгит;
- при использовании в качестве катализатора фосфорфтсрсо-держащих техногенных отходов ликвационные процессы в расплаве усиливаются, в качестве первично., фазы, наряду с „рог.иелезис-той шпинелью; выделяются кристаллы фтор-апатита и дистень.. а основная втор шая фаз;, состоит из фтор-апатита и минералов диопсид-геденбергитового рада.
8. Теоретические и технологические разработки получил-подтверждение и апробированы в производственных условиях, выпущен" опы'лпые и опытно-промышленные партии. раздает изделий из счокла и шлайоситаллов до разработанной технологии, которые успешно прошли испытания в промышленных условиях,
Разработано техническое з.' ание на проектирование участка по выпуску изделий ширпотреба и нитепроводящей гарнитуры методом шликерного литья и технологический реглы'лент произ- . водства шлакоо^талловых изда" й строите.* ного назначения.
9. Новизна работы, а также разработанные составы и технология подтверждаются авторским свидетельством и патентом российской федерг .га, виданными автору.
Основные ncuioKt ля и результаты диссертационной работы опубликозаны в следующих печатных трудах:
1. Гороховский В. А , Микиртачева S.A., Тырин В.З., Гуре-вич Э.А., Игошин О.В. Изучение возможности получения цветных стекол и ситалл-^в на основе сланцев Поволжья //Ускорение наз- чо-технического прогресса в 'тэошшг шости отроителыш: материалов и строительной индустрии: Тез.докл.Всесоюзн.конф.--Белгород,' 198?. С. 193-194.
2. Гороховский В.А., Микиртичева Е.А., '{Юрин В.В . Повит-ков Г.Ф. Получение цветных стекол на основе морального остатка переработки горючих сланца //Использование отходов ирсмышлег ости и совершенствование технологии производства строительных материалов и конструкций: Сб.статей, Сар job, , 1988. С. 22-24.
3. Микиртичева S.A., Гороховский В.А., Тюрин В.Р . Мартынова Л.В. Скнтео и исследование стекол и продуктов ил термообработки, п^ "ученных на основе золы горючих сланцев Поволжы //^укдамеачальные исследования и новые технологии в строительной материаловедении. Ч. 3 "Технолог, : стекла и стеклокристал-лических материалов" Тез.докл.Всесоюзн.конф., "ллгород, 1989. С. 54.
4. Гороховский В.А., Микзргичеза 2.А., Мещеряков Д.В. Влияние фос 'рсодернащих отходов на кристаллизационные свойства стекал на основе золы горючих сланцев Поволжья //Труда НПО "Техстройстекяо", ВНИИЭСМ, М., 1990. С. 19-21.
5. Гороховский В.А., Мшартичева Е.А., Мещеряков Д.В. Испод ьзор те техно нных отходов для производства шакоситаллов строительное назначения //Утилизация отходов производства и использование вторичных ресурсов и сырья в строительстве: Тез. док. Зсесоюзн.соьещ., М., 1930.
6. Гороховский В.А., Микиромче.ва E.A.-, Мещерякоз Д.В., Мартынова Л.В., фо'-та Ю.Ю. Влияние фосфорсодзркащах добавок на прочностные характеристики шиакоситаллов //Коррозия строительных конструкций и мероприятия по их эффективной защите: Сб.ста-' тей, Саратов, 1990. С. 47~49.
7. Гороховский Б.А., Меккртичева В.А., Мещеряков Д.З., Мартынова Л..В. Шдакоситаллн строительного назначения из техногенных отходов //физико-химически^ проблемы материаловедения и новые технологии: Тез.докл. Всесоюзн.конф., Белгород, 1991. v.l. С. 18.
8. Гороховский В.А., Микиртичева Е.А., Мещерякоз Д.В. Влияние фосфорсодераащего катализатора на фазовый состав стек-локристалличеокого материала // Там де. Ч.З. С. 54.
9. Гороховский В.А., Микиртичева Е.А., Мещеряков Д.В. Стеклокристаллические материалы на основе залы горючих ланцев Поволнья //Перспективные -вправления разв^тн* науки и технологии силикатных г тугоплавких неметалличес*^ материалов: Тез. докл.Воесоюзн.научно-техн.коней., Днецропетровск, 1991. С. ""7.
10. Гороховский В.А., Микиртичева S.A., Мещеряков Д.В., Фо- . мин ,Ю.Ю. Зависимость прочностных характеристик шакоситаллов от с^цержания фосфорсодераащих катализаторов кристаллизации //Проблс..^ ирочнооти отекла и с теклокрксталличеаких ьйтериа-
лов: Тез.Всесогазн.семинара, Константиновна, 1991. С. 52. ■
11. Гороховский ^.А., Мякиртпчева Е.А., Мещеряков Д.В., Варганова Л.Б. //Рас^реняе сырьевой базы длр производства ылгкосптздлоз строительного не. шченяя: Сб.трудов НПО ''Те. ■ стройстекло", ВНЙКЭСМ, IL, 1991. С. 74-78.
12. Гороховский В.А., Мвкиртичева Е.А., Мещеряков Д.В. влияние способа пирогази^икацки горючих с- где в на химвко-цщ-Нералогэтеский состав шлаков, исдользуе.мш: при производстве стекла и шакоскталлов //Ресурссси ...вгатие технологии строи-' тельных материалов, изделий и конструкций: Тез,докл-Междун1_ .щн. Конф., Белгород, 1993. С. 135. .
13. A.c. 15 I67I6I9. Устройств для непрерывного формования стержней из-порошков стекол со свлзкой /Гороховский В.А. ,Пс витков Г.Ф., Тюрин 1.3., Макиртичева S.A. //Открытия. Изобре-. тения. 31, 1991.
14. Патент № 1813076. З^лошлакоситадл /Гороховскзй В.А., лйщеряков Д.В., Шкиртичева S.A.'//Олсрнтия. Изобретения. #16, ' г 993.
-
Похожие работы
- Стеклокристаллические композиты пироксеновой структуры на основе минерального остатка переработки горючих сланцев и другого техногенного сырья
- Газификация горючих сланцев с целью получения моторных топлив и химических веществ
- Термические процессы переработки горючих сланцев для получения энергоносителей и ценных сераорганических соединений
- Разработка и исследование свойств стеклокристаллических материалов для защиты от радиации
- Термохимическая переработка тяжелых нефтяных остатков в смеси с горючими сланцами
-
- Строительные конструкции, здания и сооружения
- Основания и фундаменты, подземные сооружения
- Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
- Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов
- Строительные материалы и изделия
- Гидротехническое строительство
- Технология и организация строительства
- Здания и сооружения
- Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
- Строительство железных дорог
- Строительство автомобильных дорог
- Мосты и транспортные тоннели
- Гидравлика и инженерная гидрология
- Строительная механика
- Сооружение подземного пространства городов
- Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
- Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия
- Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
- Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов