автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.11, диссертация на тему:Разработка теоретических принципов и технологии агломерационного получения строительных материалов из техногенных отходов Кентауского региона

УДК 66.046.044 + 046.59 На правах рукописи

666.9.0048

Г5 ОД

30

опт да

Дарибаева Наталья Геннадьевна

РАЗРАБОТКА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ПРИНЦИПОВ И ТЕХНОЛОГИИ АГЛОМЕРАЦИОННОГО ПОЛУЧЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ КЕНТАУСКОГО РЕГИОНА

05.17. 11. -Технология керамических, силикатных и тугоплавких неметаллических материалов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации па соискание ученой степени кандидата технических наук

Республика Казахстан Шымкент 2000 г.

Работа выполнена в Международном казахско-турецком университете им.Х.А.Ясави

Научные руководители: доктор технических наук,

профессор Шевко В.М. кандидат технических наук Дарибаев Ж.Е.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Вернер В.Ф. кандидат технических наук, Битемиров М.К.

Ведущее предприятие: ЗАО "Алматинский НИИСтромпроект"

Защита состоится " & " &*2<ГГи£/р1Л- 2000 г. в^^часов на заседании диссертационного совета Д 14.23.02 в Южно-Казахстанском государственном университете им. М.Ауезова 486018, г. Шымкент, пр. Тауке хана, 5

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЮжноКазахстанского государственного университета им. М.Ауезова

Автореферат разослан Се/иоС/^Е^ 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета У Таймасов Б.Т.

Д <р

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Традиционные технологические процессы [роизводства сопряжепы с образованием промышленных отходов, юторые размещаются на территории в объемах, превышающих стественную способность природной среды к самоочищению и юспроизводству. Осповпыми и массированными загрязнителями [риродной среды являются предприятия цветной металлургии, еплоэнергетики, машиностроения и металлообработки. ,

Проблема обезвреживания и утилизации промышленных отходов шляется одной из острых проблем г.Кентау, в котором к наиболее :рупнотоннажным отходам относятся хвосты обогащения голиметаллических руд АО "Ачполиметалл" и золошлаковые отходы ГЭЦ-5, на долю которых приходится, соответственно, 135 млн тонн и 405 ис тонн.

К настоящему времени известны научно-технические разработки по [рименению зол в качестве основного компонента или добавок при фоизводстве строительного кирпича, вяжущего, теплоизоляционных материалов, стекла, стеклокристаллических материалов и т. д. В то же ¡ремя степень использования золы в Казахстане достигает лишь 2% от одового выхода.

Получение пористого заполнителя. - аглопорита из зол тепловых щектростанций методом агломерационного (слоевого) обжига является >дним из эффективных и перспективных направлений утилизации данных угходов,. так как позволяет использовать разнообразные виды отходов, ;нижая до,30% всё затраты на производство по сравпению с природным сырьем. Простота, экономичность- процесса агломерации и ценные ;войства получаемых пористых заполнителей являются определяющими факторами при выборе способа переработки дапных отходов.

Предварительный анализ показал возможность использования жосгов обогащения АО "Ачполиметалл" ' для получения вяжущих материалов. Агломерационный метод получения цемента по сравнению с градационным > отличается малогабаритностью, высокой фоизводительностмо оборудования, незначительными тепловыми ¡атратами. Выбросы пыли в окружающую среду при даппом способе ¡оставляют всего 2,2 кг/т вместо 120-250 кг/т при обжиге во вращающейся гечи.

Поэтому разработка теоретических принципов и технологических )ешепий по переработке хвостов обогащения и золы ТЭЦ для получения юристого заполнителя ' для легких бетонов и вяжущих материалов нломерациошшм Методом является актуальной задачей.

Целью работы является разработка научных и технологических финципов создания высокоэффективных технологий агломерационного фоизводства строительных материалов (аглопорит, вяжущие) из техногенных отходов Кентауского региона.

Научная новизна работы. Разработаны научные принципы создания ¡ысокоэффективных технологий производства аглопорита и вяжущих материалов агломерационным обжигом из техногенных отходов

Кентауского региона - золы ТЭЦ и хвостов обогащения полиметаллических руд.

Проведены исследования кинетики выгорания углерода из гранулированной шихты на основе золы Кентауской ТЭЦ. Установлено, что в процессе формирования аглопорита увеличение степени выгорания углерода из влажных гранул связанно с участием влаги как в разложении коксового остатка золы, так и с увеличением пористости формируемого аглопоритового гравия.

Установлена зависимость физико-технических свойств аглопоритового гравия из золы от продолжительности зажигания верхнего слоя гранул, заключающаяся в изменении структуры аглопорита от крупнопористой кавернозной до равномерной мелкопористой.

Исследованы кинетические закономерности выгорания твердого топлива из шихты на оспове хвостов обогащения полиметаллических руд в присутствии хлоридов натрия, калия и кальция применительно к агломерационному методу получения вяжущего материала. Установлено, что в процессе получения вяжущих материалов, хлориды натрия и калия пассивируют выгорание топлива за счет постоянного присутствия в зоне реакции молекулярного хлора, вследствие чего увеличивается кажущаяся энергия активации (Екаж) и процесс перемещается в кинетическую область. В присутствии хлорида кальция выгорание топлива протекает в диффузионной области, что связано с быстротечностью выделения хлора, увеличения пористости гранулы и высокой деструктуризующей способностью хлорида кальция по отношению к углю.

На основании установленных закономерностей формирования аглопоритового гравия разработан новый состав сырьевой смеси, защищенный авторским свидетельством на изобретение.

Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на расширенном заседании секции изучения вещественного состава минерального сырья отдела технологии КАЗИМС'а (г.Алма-Ата, 1989), научно-теоретической конференции преподавателей МКТУ им. Х.А. Ясави (г. Кентау, 1995,1999),международной научно-практической конференции "Перспективные направления развития химии и химической технологии" (г. Шымкент, 1999), международной научно-технической конференции "Наука ,-. образование - производство в решении экологических проблем"(г.Уфа,. 1999), республиканской научно-практической конференции "Ауезовские чтения-2" (г. Шымкент, 1999), научной конференции "История и современность" (г.Шымкент, 2000), республиканской научпо-практической конференции " Теория и практика интенсификации, ресурсо-эпергосбережения в химической технологии и металлургии "(Шымкент-Алматы, 2000).

Основные положения, выносимые на защиту:

-результаты экспериментальных исследований влияния технологических факторов на основные показатели агломерационного обжига и физико-технические характеристики аглопоритового гравия и вяжущего материала, получаемых из золы Кептауской ТЭЦ-5 и хвостов обогащения АО "Ачполиметалл";

-результаты экспериментальных исследований кинетики горения твердого топлива в сырьевой шихте в процессе формирования аглопорита;

-результаты исследований влияния хлоридов натрия, калия и кальция [а горение твердого топлива и возгонку цветных металлов в процессе 1ГЛОмерационного получения вяжущею материала из шихты па основе .постов обогащения полиметаллических руд;

-результаты опытно-промышленной проверки разработанной 'ехнологии производства аглопорита из золы Кентауской ТЭЦ-5.

Практическая ценность и реализация работы. Разработана паучно-)боснованная технология производства аглопоритового гравия и идравлического вяжущего материала агломерационным способом из ! юлы Кентауской ТЭЦ-5 и хвостов обогащения АО "Ачполиметалл" с »дновременным извлечением содержащихся в них ценных металлов.

Использование золы и хвостов обогащения в качестве основного юмпонента для получения аглопорита и вяжущего материала посредством 1гломерационного обжига позволяет расширить сырьевую базу, уществённо снизить затраты на производство, рационально использовать громышленные отходы, что в совокупности способствует решению кологических проблем Кентауского региона и увеличению выпуска троителыгых'материалов.

Разработанная технология проверена в промышленных условиях и игедрепа в аглопоритовом цехе ТОО "Силикат".

На основании результатов лабораторных и промышленных [сследований составлен технологический регламент на производство 1ГЛопоритового гравия из золы Кентауской ТЭЦ-5 производительностью О тыс. mj аглопорита в год.

Аглопоритовый гравий, произведенный по разработашюй технологии, [спользован при строительстве университетского городка МКТУ им. Х.А. 1сави в г. Туркестане.

Публикации. По теме диссертации опубликовано Zнаучных работ и юлучено авторское свидетельство на изобретение.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, 4 глав, аключения, списка литературы из 141 наименований и приложений, 'абота изложена на 122 страницах, включает 19 таблиц, 36 рисунков и 10 траниц приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Состояние вопроса и задачи исследования

Теоретические и экспериментальные исследования, проводимые с 70-х одов во ВНИИСТРОМе имени П.П. Будникова под руководством М.П. »линзона и С.Г. Василькова, явились основой для разработки ромышленной технологии производства аглопоритового гравия из зол ЭС. Среди исследователей и технологов до настоящего времени нет дшюго мнения о необходимом количестве вводимых добавок в золу в ависимости от содержания в ней коксового остатка (несгоревшего

топлива), об оптимальных параметрах агломерационного спекания зол ТЭЦ.

Формирование пористой структуры аглопорита и процесс агломерации определяются минеральным и химическим составами исходных сырьевых материалов, составом шихты, кинетикой спекания. Для разработки рациональной технологии агломерационной переработки золы и ее оптимального применения необходимо проведение исследований с каждым видом золы.

Аналитический обзор существующих методов использования агломерационной технологии в производстве вяжущих материалов свидетельствует о том, что, несмотря на технико-экономическую целесообразность получения цементного клинкера из хвостов обогащения медных руд, доменных шлаков, отходов обогащения железистых кварцитов, отходов химической промышленности и теплоэнергетического комплекса, работы по получению из хвостов обогащения свинцово-цинковых руд вяжущего материала в химической технологии силикатных материалов до настоящего времени не проводились.

Ввиду присутствия в хвостах обогащения цветных и благородных металлов, это техногенное сырье можно использовать в производстве вяжущих материалов только после их извлечения. Накопленный теоретический и технологический опыт в ЮКГУ, ГИНЦВЕТМЕТе, НИИСТРОМПРОЕКТе свидетельствует о том, что для извлечения цветных металлов из бедных руд и техногенного сырья может быть использован окислительно-хлорирующий обжиг. Тем не менее, работы по совмещению процессов получения вяжущих материалов преимущественно из хвостов обогащения свинцово-цинковых руд и хлоридовозгонки цветных металлов агломерационным обжигом до настоящего времени не проводились. Большой интерес, в связи с этим, представляют исследования горения твердого топлива при спекании сырьевой шихты на основе зол ТЭЦ и хвостов обогащения свинцово-цинковых руд с определением влияния на процесс хлорирующих агентов - хлоридов кальция, калия и натрия.

Характеристика сырьевых материалов и методов исследования

В качестве сырьевых материалов для проведения исследований использовались зола Кентауской ТЭЦ-5 и хвосты обогащения свинцово-цинковых руд АО "Ачполиметалл" (Кантагинского хвостохранилища). Химический состав золы и хвостов обогащения приведены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1

Химический состав золы

Содержание оксидов, %

бю2 А1А+ Ре203 СаО MgO к2о+ БО, П. Модуль Силикат-

тю2 Ш20 П. основ- ныи

п. ности модуль

52, 09 23, 20 10,36 12,49 1,47 1,26 0,42 1,96 0,10 1,46

Таблица 2

Химический состав хвостов обогащения

Элемент Содержание Элемент Содержание

РЬ 0,27%. 2п 0,41 %

Ва304 6, 3 % Ие 0,65 %

Си 0,02 % Б общ. 4,0%

МбО 10,4% А1203 9,0%

СаО 40,6% 5Ю2 27,62 %

Зола от сжигания бурых углей Апгренского и Ошского месторождений

0 химическому составу относится к кислым, кристаллическая фаза остоит из кварца, магнетита, гематита и несовершенных, частично морфизированных кристаллов некоторых минералов (кристаболит, 1уллит, . глинистые вещества). Кокс, полукокс и незначительное одержание углистых частиц составляют органическую фазу золы.

Насыпная плотность золы Кентауской ТЭЦ-5 в неуплотненном остоянии достигает 780 кг/м3 при удельной поверхности 2500-3000 см2/г.

Основными породообразующими минералами в хвостах обогащения Ю "Л ч п о ли мета л л" являются карбонат кальция и кварц, торостепеппыми - барит, редковстречающимися - серицит, доломит.

Для оценки физико-химических характеристик сырья и изучения плюрального состава полученных строительных материалов применяли имический, рентгеноструктурный, электронно-микроскопический и ИК-пектрографический методы анализа.

Физико-механические свойства строительных материалов - аглопорита

1 вяжущего материала, полученных из золы и хвостов обогащения гаучались в соответствии с требованиями ГОСТ 11191-83, ГОСТ 9557-90 и 'ОСТ 310.1-76 - ГОСТ 310. 4-81.

Исследования по изучению влияния основных параметров гломерационного спекания на технологические параметры процесса и жзико-технические свойства получаемых строительных материалов роводились на лабораторной агломерационной установке методом лакирования эксперимента (греколатипский и латинский квадрата).

Исследования кинетики процесса выгорания угольных частиц из ранул, приготовленных на основе хвостов обогащения,. и коксового ■статка из зольных гранул, проводили по специально разработанной штодике на лабораторной термической установке, позволяющей :епрерывпо фиксировать измерения разности температур между сслсдуемым образцом и эталоном, возникающей при нагреве образцов следствие окисления углерода исследуемой шихты.

Влияние основных технологических факторов на процесс спекания олыюп шихты

Для определения оптимальных параметров спекания - температуры и ремени зажигания, разрежения в период зажигания и спекания был использован дисперсионный анализ по матрице греколатипского квадрата.

При планировании эксперимента по этой схеме исследуют влияния на процесс четырех факторов А, В, С, Б. Все четыре фактора в латинском квадрате имели одинаковое число уровней (а, Ь, с, (1).

Агломерационное спекание шихты, полученной из увлажненной золы, суглинка в количестве 20% и недоспеченного возврата в количестве 15% от массы шихты, проводили на лабораторной агломерационной установке. В период спекания осуществляли контроль температуры и продолжительности внешнего нагрева, разрежения под колосниковой решеткой агломерационной установки, температуры в слое гранул и отходящих газов. После" окончания процесса спекания определяли вертикальную скорость спекания, удельную производительность агломерационной установки. и основные физико-технические свойства аглопоритового гравия. Результаты исследований приведены в таблице 3. Значимость каждого фактора на свойства аглопоритового гравия определялась по критерию Фишера.

Данные о качественных характеристиках аглопоритового гравия свидетельствуют о том, что основные параметры агломерационного процесса - температура, продолжительность зажигания существенно влияют на физико-технические свойства аглопоритового гравия, а разрежение под колосниковой решеткой влияет на вертикальную скорость спекания и удельную производительность агломерационной установки. На насыпную плотность фракции 5-10 мм, 10-20 мм, на прочность при сдавливании и на удельную производительность значимо влияет температура зажигания.

Продолжительность зажигания оказывает существенное влияние на вертикальную скорость спекания и на насыпную плотность. В ходе термообработки гранул и в процессе их обжига увеличивается пористость слоя, в результате удельное гидравлическое сопротивление зоны охлаждения меньше других зон. При этом повышение температуры зажигания верхнего слоя гранул без его расплавления позволяет интенсифицировать передачу тепла с верхнего слоя гранул к нижним слоям.

Влияние продолжительности обжига на показатели агломерации объясняется влиянием газовой среды в зажигательном горне. В период внешнего нагрева в слой зажигаемых гранул поступает обедненный кислородом воздух. Недостаток кислорода замедляет скорость горения топлива, содержащегося в сырцовых гранулах. Топливо начинает интенсивно выгорать в нагретом слое гранул лишь после прекращения подачи теплоносителя и температурно-тепловой режим спекания изменяется по мере перемещения зоны горения от поверхности агломерируемого слоя до колосниковой решетки.

При увеличении продолжительности внешнего нагрева верхнего слоя гранул расширяется зона высоких температур, в связи с чем, при спекании условия формирования аглопорита... в нижней части слоя более благоприятны, чем в верхней.

При этом в теле аглопорита формируется кавернозная структура вследствие неравномерного горения твердого топлива. При оптимальной температуре зажигания верхнего слоя гранул - 1273 К и чрезмерной

продолжительности обжига - 8 мин (рисунок 1а) полученный аглопорит представляет собой крупнопористый материал с насыпной плотностью 530-670 кг/м3. Снижение продолжительности зажигания верхнего слоя гранул до оптимального уровня - 4-6 мин (рисунок 16) позволяет получить штопорит с равномерной пористостью. При оптимальных параметрах зажигания насыпная плотность аглопорита фракции 5-10 мм и 10-20 мм, »ответственно, снижается от 670-630 кг/м3 до 630-560 кг/м3.

Установлено, что чрезмерное увеличение продолжительности зажигания верхнего слоя гранул, уменьшая вертикальную скорость отекания, снижает удельную производительность агломерационной установки.

Изучение рентгенограммы и микрофотографий аглопорита из золы ТЭЦ показало преобладание двухкальциевого силиката, представленного в виде больших таблетчатых монокристаллов. Свидетельством тому является незначительное уменьшение массы аглопорита при испытании его на силикатный распад- 2,9%. Несмотря на незначительное содержание ферритных и алюмоферритных минералов, железистый распад аглопорита не превышает 2,2%.

Влияние основных технологических факторов на процесс спекашш шихты из хвостов обогащения полиметаллических руд

Важным фактором успешного протекания всего процесса получения вяжущего материала на агломерационной решетке является высокая интенсивность зажигания верхнего слоя гранул, обеспечиваемая соответствующими температурой факела зажигательного горна и разрежением в вакуум-камере.

В наших экспериментах температура зажигания верхнего слоя шихты была принята постоянной и равной 1373 К, разрежение под колосниковой решеткой - 800 Па, а время зажигания находилось в пределах 5 мин. Высота слоя во всех опытах составляла 360 мм.

Для определения оптимального количества топлива, его крупности в шихте и разрежения в период обжига был использован метод математического планирования эксперимента - дисперсионный анализ по матрице латинского квадрата. При подготовке сырьевой шихты использовали бурый уголь Ошского месторождения БЗР, рядовой, с влажностью \¥г < 30 %, зольностью Аг = 23,5%.

Термическую обработку шихты, состоящей из хвостов обогащения, 10%- 14% угля и недоспечепного возврата в количестве 20%, осуществляли на лабораторной агломерационной установке.

После окончания процесса слоевого обжига определяли вертикальную скорость спекания, удельную производительность агломерационной установки, равномерность изменения объема, марочную прочность полученного вяжущего материала.

Таблица 3

План эксперимента и результаты опытов при оптимизации параметров процесса спекания золы-уноса ТЭЦ-5

№ п-п План эксперимента Темпера тура зажигания .к, (А) Продол житель-ность зажигания, мин, (В) Начальное разряжение, Па, (С) Разряжение в период спекания, Па, (D) Вертикальная скорость спекания, мм/мин Удельная производительность установки, м3/м2*час Насыпная плотность аглопорито-вого гравия, кг/м3 по фракциям, мм Прочность при сдавливании в цилиндре, МПапо фракциям, мм

А В С D

5-10 10-20 5-10 10-20

1 ах Ci di 1073 2 400 1500 10,5 0,27 720 650 0,5 0,6

2 aj в2 С2 ¿2 1073 4 700 2000 13,8 0, 32 680 620 1,0 0,7

з.: ai в3 Сз d3 1073 6 1000 2500 13,4 0, 35 690 610 0,9 0,8

- 4 ai в4 с4 d4 1073 8 1300 3000 11,2 0,33 700 620 0,6 0,6

5 а2 »1 с2 d3 1173 2 700 2500 10,6 0,45 640 630 0,8 0,9

6 а2 в2 Ci d4 1173 4 400 3000 13,5 0,61 690 600 1,3 1,0

7 а2 вз с4 1173 6 1300 1500 12,8 0, 59 660 610 1,3 0,9

8 а2 Щ Сз d2 1173 8 1000 2000 11,7 0, 50 630 590 1,2 1,1

9 а3 в. с3 d4 1273 2 1000 3000 12,1 0,48 680 610 1,2 0,8

10 аз в2 С4 d3 1273 4 1300 2500 12,3 0,56 630 570 1,3 1,1

11 аз в3 С, d, 1273 6 400 2000 15,0 0, 67 610 560 1,5 1,4

12 аз в4 Сз d, 1273 8 7000 1500 13,3 0, 53 670 630 1,3 1,4

13 а4 »I С4 1373 2 1300 2000 10,8 0,51 730 650 1,0 1,3

14 а4 »2 сз di 1373 4 1000 1500 11,3 0, 54 720 640 1,2 1,1

15 а4 в3 с2 d4 1373 6 700 3000 10,5 0,35 680 670 1,2 1,4

16 а4 в4 С] d. 1373 8 400 2500 9,4 0,30 710 690 0,9 1,2

о

Структура пористости аглопорита в зависимости от продолжительности зажигания верхнего слоя гранул при температуре 1273 К

а) - продолжительность 8 мин, б) - продолжительность 6 мин 1 - расплав, 2-монокристаллы силикатной фазы, 3-лоры (при увеличении в 60 раз)

Рисунок 1

Полученные экспериментальные данные о качественной характеристике вяжущего материала свидетельствуют о том, что количество твердого топлива в пределах от 10% до 14% от массы шихты, крупность угольных частиц до 3 мм и разрежение в вакуум-камере в пределах исследования практически не влияют на прочность вяжущего. В то же время, в зависимости от варьирования крупности угольных частиц и величины разрежения в период слоевого обжига, вертикальная скорость спекания и удельная производительность агломерационной установки изменялись в достаточно широких пределах.

Изменение удельной производительности агломерационной установки при изменении крупности твердого топлива объясняется следующим образом. При проведении агломерационного обжига топливо измельчают отдельно от шихты и вводят в состав последней в виде мелких зерен. Дальнейшее измельчение топлива нецелесообразно, так как с уменьшением размера частиц угля до пылевидного состояния отношение С0/С02 возрастает, размер зоны горения сокращается прямо пропорционально размеру этих частиц и удельный расход тепла на обжиг увеличивается. Кислород быстро расходуется из-за высокоразвитой поверхности топлива и начинает ощущаться недостаток его для дожигания оксида углерода в межкусковом пространстве окислительной зоны. %

В восстановительной зоне получает также развитие эндотермическая реакция газификации углерода:

С+С02 = 2С0-д, (1)

которая может повлечь за собой понижение температуры в слое горящего топлива на 373 - 423 К, что отрицательно сказывается на полноте протекания процессов клинкерообразования на агломерационной решетке, следовательно, и на марочной прочности получаемого вяжущего. Поэтому с увеличением степени измельчения угля, выход . клинкера и производительность агломерационной установки резко снижаются.

В результате исследований нами также установлено, что с повышением степени измельчения топлива, механический недожог углерода несколько повышается. Это связано с тем, что средняя пористость гранул уменьшается по сравнению с пористостью угля и ухудшаются условия внутренней диффузии кислорода к углероду. Результаты исследований показали, что уголь мельче 1мм и крупнее 2 -Змм значительно снижает марочную прочность получаемого вяжущего материала.

Результаты исследований по выявлению оптимального состава шихты и параметров ее спекания при получении вяжущего материала из хвостов АО "Ачполиметалл" подтвердили возможность получения вяжущего материала марки от 60 до 100 методом агломерационного обжига без добавки хлористых солей. Величина разрежения в период обжига оказывает существенное влияние на показатели процесса агломерации. Вертикальная скорость слоевого обжига изменяется от 4 мм/мин до 8,9 мм/мин, а удельная производительность от 0,31 м3/м2*час до 0,68м3/м2*час.

Исследование процесса горения твердого топлива в сырцовых юльных гранулах

Процессы теплообмена в дисперсионных системах, а, следовательно, I параметры спекания, зависят в основном от свойств сырьевых материалов, крупности спекаемых гранул, продолжительности зажигания, >азрежения под колосниковой решеткой в период зажигания и спекания.

Выгорание твердого топлива из образцов исследовали в два этапа: на гервом этапе - при равномерном повышении температуры в нети от 293 К Ю 1273 К, на втором этапе - при фиксированных температурах от 1073 К Ю 1373 К предварительно термообработанных при температуре 523 К ранул.

Результаты исследований показали,-что при обжиге влажных гранул юснламенение коксового остатка золы начинается при температуре 493 К.-Интенсивное тепловыделение для этой гранулы начинается при 553 К я: характеризуется максимумом при Т = 679 К (рисунок 2).

Исследования продолжительности выгорания твердого топлива из термообработанных гранул в интервале Температур 1073-1373 К показали, 1То с повышением температуры продолжительность выгорания топлива уменьшается от 4,5 мин до 2,5 мин. Начиная с температуры 1273 К, 1роисходит оплавление поверхности гранул. В процессе обжига на 1гломерационной решетке оплавление поверхности гранул будет существенно препятствовать получению хорошо обожженных и не ¡печенных между собой зерен аглопоритового гравия. Повышение температуры печи до 1373 К приводит к удлинению продолжительности зыгорания коксового остатка по отношению к температуре 1273 К и составляет 3 мин (рисунок 3, кривая 1). Введение в состав зольных гранул золее тугоплавкого местного суглинка в количестве 20% позволяет ускорить процесс выгорания коксового остатка при 1373 К (рисунок 3, сривая 2)

Результаты проведенных исследований косвенным образом связаны с физико-химическими характеристиками золы ТЭЦ. Поэтому, для более детального изучения процесса горения углерода, нами было исследовано злияние продолжительности обжига гранул на степень выгорания углерода з изотермических условиях. С этой целью предварительно снималась гермограмма при фиксированной температуре. Затем, имея в виду гропорциональность между площадью термограммы и степенью зыгорания топлива, определяли последнюю по формуле:

-ат, = 81/$мак*(вк/&1)*100, (2)

где ат - степень выгорания топлива, в процентах (за время % в мин.); Б •, - площадь термограммы, соответствующая времени ^; Б мак - площадь термограммы, соответствующая максимальному выгоранию углерода в условиях опыта;

g н - начальная масса углерода, г; щ, к - конечная масса углерода, г.

Кривая выгорания твердого топлива из зольных гранул при температуре от 293 К до 1273 К

373 473 573 673 773 температура, К

Обозначения кривых: - влажная гранула (1); предварительно термообработанная гранула при 523 К (2)

Продолжительность выгорания твердого топлива из зольной гранулы при температуре 1373 К

Обозначения кривых: - зольная гранула (1); гранула из золы с добавкой 20% глины (2)

Зависимость степени выгорания коксового остатка золы показана на рисунках 4а и 46. Как видно из рисунка 4а, при обжиге предварительно термообработанной гранулы в токе азота степень выгорания коксового остатка из гранулы составляет 68% (за бмип.) от исходного его содержания в исследуемых образцах (кривая 2). Степень выгорания коксового остатка из влажной гранулы (кривая 1) оказалась больше на 20% и достигла 90% (за 11,5мин.).

Выгорание коксового остатка из гранул связано со значительными трудностями, особенно во время образования жидкой фазы, так как доставка кислорода воздуха, необходимого для выгорания этого остатка, из-за спекания шихты затруднена. Однако, выжигание его возможно при наличии паров воды и С02, способствующих пирогенетическому разложению коксового остатка. Оксид углерода, выходя на поверхность гранулы, в окислительной среде будет сгорать гомогенно. Поэтому, при одинаковой температуре обжига (рисунок 46, кривые 4 и 5) степень выгорания коксового остатка из гранулы, приготовленной с добавкой суглинка выше. Добавка суглинка в состав гранул позволяет, с одной стороны, участвовать парам воды в разложении коксового остатка за счет капиллярной и молекулярной влаги, содержащихся в суглинке, с другой стороны - за счет испарения влаги повышается пористость гранулы, что облегчает доступ кислороду воздуха к горящим поверхностям коксового остатка гранулы. При этом продолжительность горения коксового остатка несколько увеличивается.

Для детального изучения процесса горения коксового остатка с точки зрения химической кинетики рассчитали кажущиеся энергии активации выгорания коксового остатка при равномерном повышении температуры обжига и при фиксированных температурах. При изучении процесса термографическим способом методом Зацепипа-Фотиева, расчет кажущейся энергии активации (Екаж) был проведен по зависимости Ъ = Г (1/Т), где Ь - высота термического эффекта при температуре Тг Построепие графика зависимости высоты термического эффекта от температуры позволило рассчитать Екаж выгорания коксового остатка из влажной гранулы и предварительно термообработанпой гранулы в условиях равномерного подъема температуры печи. Установлено, что в присутствии воды Екаж составила 49,2 кДж/моль, а при тех же условиях обжига предварительно термообработанной гранулы в инертной среде Екаж горения коксового остатка снизилась до 42,3 кДж/моль. Это свидетельствует о том, что в присутствии воды окисление коксового остатка сопровождается большей зависимостью скорости процесса от кинетических факторов.

Исследование влияния хлористых солей на кинетику процесса горения топлива в гранулах на основе хвостов обогащения

Хвосты обогащения АО "Ачполиметалл" отличаются от других отходов обогащения значительным содержанием карбонатов кальция, магния и ценных металлов - свинца, цинка и серебра. Необходимость извлечения ценных металлов из хвостов обогащения предопределяет

Влияние температуры и продолжительности обжига на степень выгорания углерода из гранул на основе золы

^ 100 -

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 г, мин

а - обжиг гранул при равномерном повышении температуры от 293 К до 1273 К:

1 - влажная гранула

2 - предварительно термообрабоганная гранула

б - обжиг гранул при фиксированных температурах:

1 -1073 К; 2 - 1173 К; 3 - 1273 К; 4 - 1373 К 5 - 1373 К (с глиной)

введение хлористых солей в шихту в процессе высокотемпературной обработки. Поэтому, нами проведепы исследования по изучению кинетики горепия топлива в гранулах на основе карбонатных хвостов обогащения в присутствии хлоридов натрия, калия и кальция.

Исследования влияния хлористых солей на кинетику процесса горения топлива в сырцовых гранулах проводили в два этапа. На первом этапе определяли влияние хлористых солей на температуру воспламенения -летучих составляющих и коксового остатка угля. На втором этапе изучали влияние температурного уровня процесса на продолжительность выгорания угля из сырцовых гранул.

Результаты исследований показали, что при обжиге гранул, приготовленных без добавки хлористых солей, начало воспламенения летучих составляющих угля начинается при температуре 523 К. Введение в состав гранул смеси хлористого -натрия и калия, а также хлористого кальция увеличивают начало воспламенения летучих составляющих угля в грануле, соответственно, до 543 К и 553 К, то есть добавка смеси хлористого натрия и калия повышает температуру воспламенения летучих составляющих на 20, а добавка хлористого кальция на 30 градусов. При этом смесь хлористого натрия и калия удлиняет продолжительность выгорания угля по сравнению с продолжительностью выгорания угля из гранулы без добавки хлористых солей, на 5 мин, а хлористый кальций - на 2 мин.

Исследования продолжительности выгорания угля из предварительно термообработанпых при Т=523 К гранул в токе азота в интервале температур 1073-1273 К показали, что при введении в состав гранул смеси хлористого натрия и калия, начиная с температуры 1173 К, характер выгорания угля резко меняется. Сначала из гранулы начинают выгорать летучие составляющие угля, затем вследствие декарбонизации карбонатов кальция и магния, температура внутри гранулы несколько понижается, далее в результате воспламенения коксового остатка угля, температура вновь поднимается. Повышение температуры внутри гранулы приводит к эндотермическому разложению хлористых солей, вследствие чего, выделяющийся газообразный хлор подавляет процесс горепия углерода до тех пор, пока не уменьшится концентрация, выделяющегося при данной температуре, хлора. Все эти налагающиеся процессы удлиняют в конечном итоге продолжительность выгорания углерода из гранулы.

Разложение хлористого кальция, введенного в гранулу, происходит в коротком промежутке времени по мере выгорания летучих составляющих угля и приводит к повышению пористости исследуемой гранулы, поэтому выгорание коксового остатка осуществляется также интенсивно как и в случае выгорания его из гранулы, приготовленной без хлористых солей. ;

При равномерном повышении температуры печи от 293 К до 1273 К максимальная степень выгорания угля из гранулы, не содержащей хлористые соли, составляет 85% (рисунок 5, кривая 1). Наличие в грануле смеси №С1 и К.С1 снижает степень выгорания угля до 66% (кривая 2). Присутствие в грануле СаС12 незначительно уменьшает степень выгорания угля (рисунок 5, кривая 3).

Аналогичные исследования для предварительно

термообработанных в токе азота гранул па основе хвостов обогащения показали, что в отсутствии солей более 90% угля выгорает при Т=1273 К в течение 6-7 мин (рисунок 6). Уменьшение температуры приводит к уменьшению степени выгорания углерода. В присутствии смеси солей ЫаС1 и КС1 происходит заметное снижение степени выгорания углерода в интервале 1073-1273 К (рисунок 7а). Так, при Т=1273 К, степень выгорания углерода ¡по сравнению с гранулой, пригтовленной без добавок, уменьшается от 93% до 62%, то есть, примерно в 1,5 раза. В течение всей продолжительности обжига гранул с СаС12 при 1073-1173 К присутствие СаС12 не оказывает существенного влияния на кинетику выгорания топлива (рисунок 76). При Т=1273 К присутствие СаС12 практически не влияет на конечную степень выгорания углерода, однако продолжительность процесса увеличивается с Юмин до11мин.

Для определения кажущейся энергии активации (Екаж) выгорания топлива из гранул без солей и в Присутствии смеси КС1 и ЫаС1 результаты кинетических исследований были обработаны уравнением Колмогорова -Ерофеева:

а = 1 -ехр [ - к, т°], (3)

где а- степень выгорания углерода, доли от 1; х - продолжительность выгорания, мин; п - параметр, связанный с областью протекания процесса; к - параметр, связанный с константой скорости (К) выражением К = к 1/''.

Затем были построены зависимости ^ [- ^ (1-а) ] = т). Обработка графиков этих зависимостей и построение зависимости ^ К = Г (1/Т) позволила установить, что Екаж. выгорания топлива без хлоридов составляет 79,8 кДж/моль, а в присутствии смеси КС1 и МаСЛ Екаж возрастает до 133,6 кДж/моль.

Определение Екаж процесса выгорания топлива из гранул в присутствии хлорида кальция показало, что гореиие топлива смещается в диффузионную область, обнаруживая явление преобладания собственного горения перед массообмецньщи процесами. При этом хлорид кальция, снижая затраты энергии - на .создание активированного комплекса, уменьшает Екаж окисления углерода от 79,8кДж/моль (без добавок ) до 28,96 кДж/моль.

Влияние СаС12 на процесс горения угля в грануле двояко: с одной стороны, он, являясь минерализатором, подвергает деструкции кристаллическую решетку угля и ускоряет окисление углерода. С другой стороны, как (дало установлено ранее, в результате разложения хлористого кальция в короткий промежуток времени повышается пористость гранулы. Повышение пористости гранулы облегчает доступ кислорода воздуха к угольным частицам в грануле и ускоряет его выгорание в процессе Термообработки.

на основе хвостов обогащения при равномерном повышении температуры от 293 К до 1273 К

гранулы предварительно тер необработанные в инертной среде: 1 - без добавки;

2-е КС1 + №0

3-е СаС12;

Рисунок 5

на степень выгорания углерода из гранул на основе хвостов обогащения

обжиг гранул без добавок:

1 - 1073 К; 2- 1173 К; 3 - 1273 К

Рисунок б

£

Влияние температуры и продолжительности обжига на степень выгорания углерода из гранул

на основе хвостов обогащения

а »

Д §

С ё

10 12 14 16 т, мин

8 10 12 т, мин

а) обжиг гранул с КС1 + ЫаС1:

1- 1073 К;

2-1173 К; 3 - 1273 К

б) обжиг гранул с СаС12: 1 - 1073 К; 2- 1173 К; 3 - 1273 К

IV) О

Лабораторные исследования хлоридовозгонки цветных металлов при лолучешш вяжущего материала

Исследования условий хлоридовозгонки цветных металлов проводили яри получении вяжущего материала из карбонатных хвостов обогащения Л.О "Ачполиметалл".

На первом этапе проведения исследований изучали хлоридовозгонку лзшща, цинка серебра из хвостов обогащения полиметаллических руд. На втором этапе работы по результатам исследований хлоридовозгонки цветных металлов были проведены спекания на агломерационной установке с получением вяжущего материала.

Для исследований возгонки свинца и серебра из хвостов обогащения \<Э "Ачполиметалл" в процессе обжига использовали полный факторный жсперимент с последующей оптимизацией методом крутого восхождения. Добавка хлористого кальция в сырьевую шихту составляла 10% от массы щихты. Степень возгонки свинца и серебра рассчитывали по разности масс металлов в шихте и огарге после обжига.

Максимальное зпачение возгонки свинца и серебра составило, соответственно, 76 % и 59% при крупности гранул 2-10 мм, температуре 1473 К и продолжительности обжига 1 час.

По результатам хлоридовозгонки цветных металлов из хвостов эбогащения АО "Ачполиметалл" проведены опытные спекания на 1Гломерационной установке с возгонкой содержащихся в них ценных компонентов.

Агломерационному спеканию подвергали шихту состава: хвосты эбогащения - 50%, известь - 10%, глипа - 20%, СаС12 - 10%, угольная мелочь (0-3 мм) - 10%. После проведения опытных спеканий были эпределены основные технологические параметры процесса - вертикальная жорость спекания и удельная производительность агломерационной установки.

Рентгенофазовым и петрографическим анализами полученного шшкера установлено, что за счет высокой скорости обжига в процессе агломерации карбонатных хвостов обогащения и быстрого охлаждения в {линкере преимущественно образовываются а-С23, а также ферриты и шюмоферриты кальция (рисунок 8).

На рентгенограмме наблюдаются также интенсивные линии, характерные алиниту с с! равным 3,24; 3,15; 2,78; 2,43 А0. Отмечено 1рисутствие хлоралюмоферрита кальция (4,32; 2,56; 2,43 А0) и шорсиликата кальция (3,03; 2,78 А0) (рисунок 8а). Повышение температуры эбжига приводит к появлепето новых дифракционных линий, характерных хля а'-алинита-3,15; 2,77; 2,36 А0. Резкое уменыпелие интенсивности ^фракционных линий хлоралюмоферрита кальция свидетельствует о его разложении с образованием хлоралюмината кальция- 4,92; 2,68 А0 и феррита кальция- 2,66;2,36;1,8 А0 (рисунок 8 б).

Физико-технические характеристики полученного вяжущего материала гриведены в таблице 4.

Из исходной шихты массой 8 кг было получено 43,32 г возгонов, 1редставляющих собой пастообразный материал темно-коричневого цвета.

Рентгенограммы клинкера из хвостов обогащения

64

56

48

40

32

24

16

J 8 2©

а) Т =

1373 К; б) Т= 1473 К Рисунок 8

Результаты химического анализа показали, что содержание в юзгонах свинца, цинка и серебра составило, соответственно, 27%, 4,8% и 157 г па топну возгонов.

Таблица 4

Физико-технические свойства вяжущего материала из хвостов обогащения АО "Ачполиметалл"

Свойства Показатели

Вертикальная скорость спекания, мм/мин 6,8

Удельная производительность

агломерационной установки, м3/м2*час 0,51

Тонкость помола по остатку на сите N 008, % 10

Предел прочности при изгибе, МПа 2,7

Предел прочности при сжатии, МПа 15,7

Сроки схватывания вяжущего материала, мин

-начало 30

-конец 60

Равномерность изменения объема выдержал

Нормальная густота строительного раствора, % 35

Введение хлорида кальция в состав шихты способствовало не только >тгонке цветных металлов, но и позволило улучшить качественные характеристики вяжущего материала, получаемого на агломерационной 'становке. Из хвостов обогащения АО "Ачполиметалл" получен вяжущий материал марки 150.

Промышленная проверка результатов исследования

Для проведения промышленных испытаний была отобрана гредставительная проба золы-уноса Кентауской ТЭЦ-5 в количестве 300 т.

Промышленные испытания проводили в аглопоритовом цехе ТОО 'Силикат" по разработанной нами технологической схеме, которая юстояла из этапов предварительной подготовки сырья (дозировки золы, фобления глины), увлажнения и перемешивания. После окомкования на арель чатом грануляторе, сырьевая шихта поступала на обжиг. Обожженный продукт подвергался дроблению и рассеиванию на фракции тлопоритового гравия и песка. С целью улучшения плавкостных свойств пихты была использована местная глина (до 20% от массы шихты) Основные технологические показатели в процессе испытаний : -температура зажигания шихты -1273 К; -разрежепие в вакуум-камерах в период зажигания - 700 Па; -разрежение в вакуум-камерах в период спекания -1200Па; -продолжительность зажигания - 5 мин; -температура в слое -1483 К.

Средняя проба аглопоритового гравия, отобранная из промышленной [артии, была испытана в соответствии с требованиями ГОСТ 9758-86.

Результаты испытаний физико-технических свойств представлены в таблице 5.

Таблица 5

, Физико-технические свойства аглопоритового гравия, > полученного в промышленных условиях из золы • Кентауской ТЭЦ-5

Наименование показателей Свойства

гравия

Насыпная плотность, кг/м3, по фракциям:

—10-20 мм 570

— 5 -10 мм 630

Прочность (при сдавливании в цилиндре), МПа,

по фракциям: 1,4

-10-20 мм

— 5-10 мм 1,60

Пористость зерен, % 52 .

Плотность зерен, г/см3 1,49

Водопоглощение, %

— за 1 час 22,1

— за 48 час 31,4

Потери массы, %: 0,37

— при прокаливании

— силикатном распаде 2,9

— железистом распаде 2,2

— испытании в растворе №2504 2,3

— испытании на морозостойкость

(15 циклов попеременного замора-

живания и оттаивания) 1,8

Полученный аглопоритовый гравий на производственной базе ТОО "Силикат" был использован для изготовления бетона. Подбор составов бетона осуществляли в соответствии с руководством по подбору составов конструкционных легких бетонов на пористом заполнителе расчетно-экспериментальяым методом. Результаты испытаний показали, что на основе аглопоритового гравия, полученного из золы Кентауской ТЭЦ-5, могут быть изготовлены легкие конструкционные бетоны марок 100-200 со средней плотностью от 1400 кг/м3 до 1800 кг/м3.

Проведенные опытно-промышленные испытания получения аглопоритового гравия подтвердили установленные нами теоретические закономерности и результаты лабораторных исследований.

На основании выполненных лабораторных исследований и уточнении полученых результатов в промышленных условиях разработан технологический регламент производства 10 тыс. м3 в год аглопоритового гравия из золы Кентауской ТЭЦ-5.

Разработанная технология внедрена в промышленное производство на предприятии ТОО "Силикат". Экономический эффект от производства

аглопоритового гравия из золы ТЭЦ-5 составит 2450 тыс. тенге при годовом выпуске 10 тыс м3 аглопорита.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Разработаны научные принципы создания высокоэффективных агломерационных технологий производства аглопорита и вяжущих материалов из техпогешшх отходов Кентауского региона - золы ТЭЦ и карбонатных хвостов обогащения полиметаллических руд.

2. Методом дисперсионного анализа по матрице латинского квадрата установлено, что для получения аглопоритового гравия с наилучшими физико-техническими свойствами - насыпной плотностью 610 кг/м3 фракции 5-10 мм и 560 кг/м3 фракции 10-20 мм, необходимо поддерживать температуру и продолжительность зажигания верхнего слоя зольных гранул, соответственно, 1273 К и 6 мин. Увеличение продолжительности зажигания нарушает режим спекания агломерируемых гранул. В результате неравномерного горения твердого топлива и, как следствие, нестабильного протекания процесса спекания по всему слою гранул, в теле аглопорита формируются неравномерные крупные поры с кавернозной структурой, что повышает насыпную плотность аглопоритового гравия. Снижение температуры зажигания (менее 1273 К) и продолжительности зажигания (менее 4 мин) также увеличивает насыпную плотность аглопорита за счет недожога сырцовых гранул.

3. Исследованиями микрофотографий срезов аглопоритового гравия установлено, что в нем присутствуют минералы двухкальциевого силиката. Свидетельством тому является незначительное уменьшение массы аглопорита при испытании его на силикатный распад - всего на 2,5%. В то же время, несмотря на незначительное содержание ферритных и алюмоферритных минералов железистый распад аглопорита не превышает 2,2%. Это объясняется тем, что при высокой температуре спекания и достаточном количестве расплавообразования железо находится в эсновпом в связанном виде, а часть оксида железа восстанавливается до, двухвалентного состояния.

4. Установлено, что марочная прочность вяжущего материала, юлучаемого агломерацоинным обжигом шихты на основе хвостов эбогащения полиметаллических руд АО " Ачполиметалл", не ¡зависит от разряжепия под колосниковой решеткой в пределах от 1000 Па до 3000 Па, гранулометрического состава шихты от 0 мм до 3 мм , расходе, угля от 10% ТО !4%. В то же время, разрежение в период спекания шихты оказывает существенное влияние на показатели процесса агломерации. При этом зертикальпая скорость спекания изменяется от 4 мм/мин до 8,9 мм/мин, а сдельная производительность агломерационной установки увеличивается в 1ва раза - от 0,31 м3/м2*час до 0,68 м3/м2*час.

5. Рентгенофазовым и петрографическими исследованиями выявлено, гго в клинкере вяжущего материала, полученного агломерационным ;пекапием карбонатных хвостов обогащения, формируется в значительном юличестве двухкальциевый силикат. При этом установлено, что высокая жорость обжига и быстрое охлаждения получаемого клинкера за счет

просасываемого сверху вниз воздуха предопределяют преимущественное образование a-C2S. Присутствие на рентгенограмме дифракционных линий с d равным 3,24; 3,15; 2,78 и 2,43 А0 свидетельствует о наличии в клинкере алинита и хлорортосиликата кальция- 3,03; 2,78 А0. На ИК-спектре клинкера вяжущего материала присутствие хлорортосиликата обуславливает появление полос поглощения при 710, 870, 910 и 970 см

6. Максимальная скорость выгорания твердого топлива Из зольных гранул при температуре 1273 - 1373 К наблюдается при введении в состав зольных гранул глинистого материала. Пары воды глинистого материала увеличивают пористость шихты при агломерационном обжиге и, подвергая газификации коксовый остаток, способствуют увеличению его гомогенного сгорания на 8-10%. Изучение кинетики окисления углерода в обжигаемых влажных зольных гранулах показало, что Екаж составляет 49,2 кДж/моль, а обжиг предварительно термообработанной гранулы в инертной среде характеризуется уменьшением Екаж до 42,3 кДж/моль. Вода, присутствующая в грануле, поддерживая реакцию окисления коксового остатка, для создания активированного комплекса углерода и кислорода требует большей энергии активации, тем самым сдвигает процесс в кинетическую область.

7. Исследованием кинетики горения угля из высококарбонатной шихты выявлено, что добавка смеси хлористых солей калия и патрия увеличивает температуру воспламенения летучих составляющих угля. Присутствие в грануле хлорида кальция повышает его гигроскопическую влажность, что приводит к увеличению температуры воспламенения летучих составляющих угля. Выявлено, что продолжительность выгорания углерода из гранул зависит от способности вводимых хлоридов выделять хлор: слабовыделяющие хлор хлориды натрия и калия увеличивают продолжительность выгорания.

8. Результаты кинетических исследований, проведенных в изотермическом режиме в температурном интервале 1073 - 1273 К, свидетельствуют о том, что в присутствии хлоридов натрия и калия, выгорание топлива из гранул па основе хвостов обогащения АО "Ачполиметалл" осложнено кинетическими затруднениями и характеризуется Екаж = 133,6 кДж/моль. В присутствии хлорида кальция выгорание топлива характеризуется Екаж = 28,96 кДж/моль и протекает в диффузионной области.

9. Установлено, что наиболее существенное влияние на степень возгонки свинца и серебра из хвостов обогащения АО "Ачполиметалл" оказывают хлорид кальция, крупность сырцовых гранул, температура и продолжительность обжига. Введение в состав шихты хлористого кальция позволяет повысить марочную прочность вяжущего из хвостов обогащения АО "Ачполиметалл" от 100 до 150 с одновременным извлечением в хлоридные возгоны 76% свинца, 44% цинка и 59% серебра.

10. Основные теоретические положепия и результаты экспериментальных исследований проверены в промышленных условиях на предприятии ТОО "Силикат". Из золы Кентауской ТЭЦ-5 получен аглопоритовый гравий насыпной плотностью rio фракциям: 5-10 мм — 630 кг/м3,10-20 мм — 570 кг/м3. Прочность при сдавливании в цилипдре

оставила при этом для фракций: 5-10 мм — 1,6 МПа, 10-20 мм — 1,4 МПа. 1а основе аглопоритового гравия, полученного в промышленных условиях, зготовлены легкие бетоны марки от 100 до 200, средней плотностью в оздушно-сухом состоянии 1400 - 1800 кг/м3.

11. На основании результатов лабораторных и полупромышленных сследований составлен и внедрен в производство технологический регламент роизводства аглопоритового гравия из золы ТЭЦ на предприятии ТОО Силикат". Экономический эффект от производства аглопоритового гравия из олы ТЭЦ при производительности предприятия 10 тыс м3 аглопорита в год оставит 2450 тыс тенге, а в случае внедрения в производство разработанной ехнологии получения вяжущего материала из хвостов обогащения кономический эффект составит 898 тыс тенге.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

. A.c. №1819870. СССР. Сырьевая смесь для изготовления аглопорита//

Дарибаева Н.Г., Надиров А.Н., Загайнов В.Г. Опубл. 12.10.92. . Дарибаев Ж.Е., Лян B.JI., Баешов А.Б., Дарибаева Н.Г. Использование золы ТЭЦ для получения аглопоритового гравия // Сб.науч.тр. МКТУ им.Х.А. Ясави. Кентау, 1995.-С.147-148. . Дарибаев Ж.Е., Дарибаева Н.Г., Лян В.Л. Влияние солей щелочных и щелочноземельных металлов на основные показатели слоевого" обжига отходов // Респуб.научный журнал " Наука и образование Южного Казахстана". 1998,4(11) .-С. 131-134. . Дарибаев Ж.Е., Лян В.Л., Дарибаева Н.Г. Технология получения низкомарочного цемента из хвостов обогащения // Тр.Межд.науч-практ.конф. "Перспективные направления развития химии и химической технологии". Шымкент, ЮКГУ, 1999. -С. 163-165. . Дарибаева Н.Г. Опыт промышленного производства аглопорита из золы ТЭЦ // Материалы докладов Межд. Научно- техн. Конф." Наука -образование -производство в решении экологических проблем". Уфа, 1999. -С. 62-64.

. Дарибаева Н.Г., Дарибаев Ж.Е., Шевко В.М. Исследование условий разложения хлористых солей // Тр.республ.науч-практ.конф. "Ауэзовские чтения-2". Шымкент, 1999. -С. 225-227. . Дарибаева Н.Г., Шевко В.М., Дарибаев Ж.Е. Использование хвостов обогащения руд для получения аглопорита // Тр.республ.науч-практ.конф. "Ауэзовские чтения-2". Шымкент, 1999. -С. 227-230. . Дарибаев Ж.Е., Дарибаева Н.Г., Шевко В.М. Кинетика выгорания коксового остатка из зольных гранул // Тр. научной конф. " История и современность". Шымкент, 2000,- С. 297-300.

РЕЗЮМЕ Дэр!басва Наталья Геннадьевна Кентау ещршщ техно гснда калдыктарынан курылыс материалдарьш ; 1 алудыц теориялык, пршщиптсрш жэне технологиясьш жасау

05.17.11 - Керамикальщ, силикаттык жэне кдын балкитып металл емес материалдар технологиясы.

Жылу электр орталыгыпын кул! жэне хурамында карбонат минералдары артык, мелшердт кен байыту калдыктарынан, баска ендеу эдастер1мен салыстырганда кштеген артыкшылыктары бар, кабатты шару 0Д1С1меп жузеге асырылатын куысты бетон толтыргышын алу жэне байланыстыргыш материалдарьш жасау технологиясы гылыми дэлелденш, оныд теориялык принщттср! усьгаылган. К,алдыктар курамына тонырак жэне хлор туздарыныц б!рнеше турлерщ енпзгенде актш!тснд1р1лген комплекс тузуге жумсалатьш энергия шыгындарынын шамалары аныктальш, оньщ техно логиялык отынньщ жануына типзетш эсерлер1 гылыми непзделш зерттелген. К,алдыктарды кабатты тару технологиясы сынакталынын ендоргске енгшлген.

Кен байыту калдыктарынан байланыстыргьпн материалдар алу ушш ендеу барысында, олардьщ курамындагы багалы туст1 метадцарды белш алу тост! карастырылган.

RESUME Daribaeva Natalia Gennadievna Processing out theoretical and technological principal of proccessing out and receiption by aglomeration method the building materials from the wastes of Kentau city - The Technology ceramik, silikate and refractory non-metall

Worked out the theoretical principle and aglomeration technology of receiption porous materials of the betone; and astrongent materials from the wastes of enterprises ashes and non-metall metallurging. So as process of aglomeration is realizing by means of burning of hard fuel in the material, researching can theoretical prove that addings of clayey and chlorides of sodium, potassium and calcium can influence on the creating of complexes and value of energy needed to burn the coal.

The technology processed out was tested out in half-industry condition.

05.17.11, materials.

Подписало в печать 29.08.2000г. Формат 60x84x1/16. Усл.печ.л.1.6. Заказ 232. Тираж 100. Типография ЮКГУ. г.Шымкент, пр.Тауке хана, 5.