автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Технология получения аглоспорита из флотационных хвостов углеобогащения и минерального сырья
Автореферат диссертации по теме "Технология получения аглоспорита из флотационных хвостов углеобогащения и минерального сырья"
АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ОТКРЫТОГО ТИПА "ЬКЖСТРОй им.ПЛ.БУДНКХОВА"
На правах рукописи АЕДУРАХЖЮВ САНД НШВД ОГлЫ
ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ АГДОПОРЛТА ИЗ ШОГАЦИОНШХ ХВОСТОВ УГЛЕОБОГАЩЕНИЯ И ЕНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ
05.23.05. - Строительные материалы л изделия
АВТОРЕФЕРАТ
диссертация на соискание ученей степени I кандидата технических наук
Краскою 1994
АКЦИОНЕРНОЕ ОЩЕСТВО ОТКРЫТОГО ТИПА "ВНИИСТРОМ им .П.П.БУДНККОПЛ"
На правах рукописи ЛДЦУРАШАНОВ С ЛИД НЛХЭД ОШ
ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ АГЛОПОРПТА ИЗ ФЛОТАЦИОННЫХ ХВОСТОВ УГЛЕОБОГАЩЕНИЯ И МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ
05.23.05. - Строительные материалы и изделия
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Красково 1994
Работа выполнена во ШИИстроме иы.П.П.Будникова акционер ного общества открытого типа.
Научный руководитель: - доктор технических наук,
профессор, Васильков Р..
Официальные оппоненты: - доктор технических наук,
профессор Меркин А.П.
- кандидат технических нар Еязанцев А.Н.
Ведущее предприятие: - Южгипростром.
Защита диссертации состоится "ДД" сентября 1994 г. в "10" часов на заседании специализированного совета К.Ш.05.01 по присуждении ученой степени кандидата технических наук в АООТ "ШШИстром им.П.П.Будникова" по адресу: 140080, пос. Красково, Московской области, ул.Карла Маркса, 117.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. Просим Вас принять участие в защите и направить Ваш отзыв заверенный печатью, в адрес специализированного совета.
Автореферат разослан (»-К^иЛ 1994 г.
Ученый секретарь ^у/ - Ь
специализированного совета нит-у н.Б.Антоничева
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Растущие потребности народного хозяйства в топливно-энергетическом сырье выдвигают на первый план задачу его комплексного использования и широкого вовлечения в хозяйственный оборот образующихся отходов - вторичных ресурсов. Использование вторичных ресурсов на базе современных технологий отвечает также общегосударственным интересам по защите окружающей среды. С этой точки зрения комплексная утилизация отходов угледобывающей промышленности приобретает все большее значение. Разрабатываются технические решения по созданию безотходных углеобогатительных фабрик с полной утилизацией отходов, либо со складированием отходов и последующей рекультивацией земель.
Данные отечественного и зарубежного опыта свидетельствуют о возможности использования различных видов отходов углеобогащения одним из которых являются флотационные хвосты (флотохвосты), для получения искусственных пористых заполнителей методом агломерации. Развитие производства пористых заполнителей с использованием флотохвостов сдерживается отсутствием научно-обоснованных решений по ряду переделов технологии. Поэтому разработка технологии пористых заполнителей о использованием флотохвостов является актуальной задачей.
Цель и задачи работы. Целью диссертационной работы является разработка научных предпосылок и практических основ технологии аглопорита с использованием флотохвостов углеобогатительных фабрик и минеральных компонентов.
Работа выполнялась в соответствии с подпрограммой "Комплексное использование отходов добычи и переработки углей" целевой комплексной программы "Обеспечение комплексного ис-
пользования основных видов минеральных ресурсов" на 1981-90 утвержденной Госпланом бйвшего СССР от 30.04.80 г № 95 и программой ГКНТ.
При решении поставленной цели и состоянии вопроса авто защищает:
- научные основы и технологические приемы процесса под чения аглопорита из флотохвостов с различными минеральными компонентами;
- результаты экспериментальных исследований влияния на чальной газопроницаемости шихты на основные показатели прац са спекания и физико-технические свойства аглопорита;
- результаты исследования влияния основных технологиче( ких приемов на газопроницаемость и процесс спекания шихты;
- результаты исследований и опытно-промышленной провер] получения аглопорита по разработанной технологии;
- технико-эконоыичесхсую эффективность производства аглс порита с использованием фпотохвостов.
Научная новизна выполненной диссертационной работы.
Установлена возможность использования флотационных хвое тов с высоким содержанием топлива в зависимости от минерального состава и плавкостных характеристик исходного сырья:
- легкоплавкого 4-8%\
- среднеплавкого 8-12%;
- тугоплавкого до 16%.
для получения высокоэффективного заполнителя для легких бето нов - аглопорита.
Установлено влияние состава шихты из флотационных хвостов и минеральных компонентов на газопроницаемость слоя и ме ханизм структурообразования пористого заполнителя. Для получения заполнителя щебневвдной форлы газопроницаемость слоя
должна обеспечивать тесный и прочный контакт между отдельными элементами слоя, а для получения заполнителя гравиеподобной формы контакт мевду отдельными гранулами должен быть меньше.
Выявлено влияние основных технологических приемов на интенсивность горения топлива, содержащегося в шихте различного состава и разработаны рациональные режимы термической обработки флотационных хвостов углеобогащения и минерального сырья.
Практическое значение:
- разработана технология получения аглопорита из флото-хвостов и минеральных компонентов;
- установлен оптимальный состав шихты и технологические параметры процесса спекания;
- исследованы физико-технические свойства полученного аглопорита и легких бетонов на его основе;
- установлено соответствие основных свойств аглопорита требованиям ГОСТ;
- установлена возможность использования разнообразных отходов производства в разработанной технологии.
Внедрение результатов работы. Результаты исследований могут быть использованы при проектировании цеха по производству аглопорита из отходов углеобогащения ЦОФ "Абашевская" производительностью 300 тыс.м3 в год.
Расчетная экономическая эффективность на период 1990 г составила около 1,8 руб. на I м3 заполнителя. Ожидаемая, экономическая эффективность производства аглопорита на Абашевс-кой ЦОФ на период 1992 г оценена в 219720тыс.руб.
Апробация работы. Результаты исследований доложены и обсуждены на Ученом совете ВШИстром (1988-1990 гг), научно-практической конференции в г.Экибастузе (1990 г), организован-
ной производственным объединением "Экибастузуголь" по тематике программы ГКНТ "Экологическая чистая энергетика".
Публикации. По теме диссертации опубликовано 2 печатных работы, тлеется одно авторское свидетельство на изобретение.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, приложения и содержании 118 страниц машинописного текста, 15 рисунков, 22 таблицы, 57 на именований литературы.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Основным технологическим процессом обогащения многих по лезных ископаемых является флотация.
Как и всякие процесс обогащения полезных ископаемых, фл тация основана на различиях в свойствах разделяемых минерало При этом используется различие в физико-химических свойствах поверхностей минералов, а тленно, различие в их удельных сво бодных поверхностных энергиях.
Флотационная система является гетерогенной, включающей : себя твердую, жидкую и газообразную фазы. Отходы флотации, представляющие собой пульпу, также состоят из жидкой, твердо] и газообразной фаз.
Каждая из поверхностей раздела фаз характеризуется свош значением свободной поверхностной энергии, появление которой обусловлено неодинаковым притяжением молекул поверхностного слоя со сторонн соприкасающихся фаз.
' Флотация, в отличие от других г^цессов обогащения, является процессом универсальным, так как не существует принципиальных ограничений в отношении возможности ее применения для разделения практически любых минералов. Эффективность флотационного разделения может быть увеличена с помощью спе-
цшип.пмх рпшчштоп, и'пбиратолмюи uaicpoiuiunno которих иа 1ш-
ворхиости определении минералов изменяют их поверхностную энергшо в заданном направлении.
Большое распространение флотация находит при обогащении углей.
Эффективность флотационного обогащения углей в значительной мере определяется подготовкой пулыш к флотации, в процессе которой решаются следующие задачи:
- получение однородного материала путем смешивания всех штоков шламов, поступающих на флотацию, в специальной ёмкости (демпфере);
- предотвращение, поступления на флотацию крупнозернистого материала (более 0,5-0,8 мм), путем классификации шлама в низконапорных классификаторах-гвдроцпклонах, на дуговых или вибрационных грохотах;
- обеспечение необходимого контакта пульпы с реагентами, имеющими высокую вязкость и малую растворимость, в специальных устройствах (типа агрегата "Каскад").
На большинстве обогатительных фабрик применяют схемы флотации, по которым пенный продукт всех камер объединяют в общий концентрат, а фдотохвосты удаляют из последней камеры.
С точки зрения возможного использования флотохвостов для производства различных видов строительных материалов интерес представляет только твердая фаза, содержащая частицы минерального и органического происхождения.
Отхода флотации представляют собой водную суспензию высокозольных тонкодисперсных частиц плотностью 1800-2500 кг/м3, с содержанием глинистых веществ в количестве 50-80,« и зольностью 60-90%. Концентрация твердой фазы в суспензии 50-60 кг/м3.
Обезвоживание флотохвостов представляет собой острую проблему углеобогащения, одним из возможных путей решения.которой является использование фильтровального оборудования, работающего под вакуумом (дисковые и барабанные вакуум-фильтры) под давлением (р&чише и камерные вакуум-фильтры), а также применение распылительных сушилок.
На основании результатов систематической паспортизации отходов обогащения наиболее крупных предприятий, а также углеобогатительных фабрик и установок, выполненной ИГИ совместно с УкрНИИутлеобогащением, КузНИйутлеобогащением, КНИУИ и другими организациями, были проанализированы данные о физико-химических и физико-технических свойствах флотохвостов Донецкого, Кузнецкого и Карагандинского угольных бассейнов.
Анализ показал, что минеральный состав твердой фазы флотохвостов весьма разнообразен (пирит, глинистое вещество, карбонаты).
В отходах большинства фабрик глинистое вещество находится в форгле свободных зерен (26,1-84,3$) и лишь незначительные количества его (5,6-19,7«) - в глинисто-угольных сростках.
С точки зрения пригодности флотохвостов для производства различных строительных материалов, существенное значение в минеральном составе приобретают карбонаты и наличие минералов пирита, представленных сульфидами железа.
Содержание сульфидов железа в флотохвостах колеблется от 0,8 до 12X а содержание карбонатов от 1,8 до 19,1$. Пирит.и карбонаты находятся преимущественно в виде свободных зерен. .
По условиям обеспечения коррозионной стойкости аглопори-тобетона и армированных изделий из него, допустимое содержание общей серы Св пересчете на 2 03) в заполнителе не должно превышать 3%.
Б глинистом веществе, содержащемся в твердой фазе флото-хвостов, преобладают минералы каолинит и гидрослюда в различных соотношениях.
. Содержание углерода в флотохвостах колеблется от 10 до 28%, что превышает его допустимые значения для получения некоторых видов строительных материалов и требует определенных ограничений при проведении термической обработки.
Среда физико-технических свойств флотхвостов существенное значение иь-.еет его пластичность, которая выше, чем у других видов отходов углеобогащения. Пластичность зависит от содержания высокодисперсных частиц и приближается к пластичности глинистых пород, присутствующих в флотохвостах.
Результаты проведенных анализов показали, что флотохвос-ты по своему химическому и минеральному составам близки к глинистым породам и могут быть использованы для получения искусственных пористых заполнителей.
Выполненные исследования показали, что использование шихты со 100% содержанием флотохвостов при получении пористых заполнителей методом агломерации является затруднительным из-за повышенной влажности флотохвостов и значительного содержания в них топлива.
Для снижения содержания топлива в сырьевой смеси применен, один из способов, заключающийся в ведении различных минеральных добавок. В качестве таких добавок были выбраны золы ТЭС, породы гравитации, вскрышные породы и низкосортные глины, которые сами являются отходами производства.
Проведенные исследования показали, что, например, смесь из флотохвостов и золы ТЭС обезвоживается быстрее, чем смесь без добавки золы. Кроме того; такая смесь оказалась пригодной для получения пористых заполнителей как щебневидной, так и
грииишюлобиоИ ({орми.
Введение в смесь вскрышных пород или низкосортных глин, облздгшдих низкой теплоте орной способностью позволяет корректировать общее содержание топлива в смеси.
Для проведения коглплекса намеченных исследований взяты пробы флотхьостов поело обезвоживания и подсушки, отличающиеся по химическому составу, содержанию углерода, характеристикам плавкости, пластичности и дисперсности. Работы проводилж на тех видах флотохвостов и минеральных компонентов, которые давали возможность наиболее полно оценить влияние изучаемого фактора на ход процесса спекания и качество готового продукт;
Были отобраны следующие представительные пробы флотохвостов и минеральных компонентов:
- флотохвосты Кальмиусской ЦОФ (Донецкий бассейн);
- флотохвосты Абашевской ЦОФ (Кузнецкий бассейн);
- порода гравитации Абашевской ЦОФ;
- зола от сжигания Экибастузских углей (Омская ТЭЦ-5).
Решение вопросов, связанных с разработкой технологических параметров получения аглопорита из флотохвостов и минера, ных компонентов, проводилось путем комплексного изучения влш ния химического состава и свойств исходного сырья на ход процесса спекания.
При проведении исследований использованы как стандартны' так и специально разработанные методики.
Химический состав и основные физико-технические свойств, исходного сырья и полученного аглопорита (водопоглощение, плотность, пластичность, насыпная плотность аглопорита, его прочность,стойкость против распада) изучались по общеприняты методикам.
Содержание углерода в исходном сырье и аглопорите опре-
долллост. lia приборе ГОУ-I (га'.юапа'шиатор) о попо.чютчишом осноышх положений методики определения содержания углерода в стали и чугуне.
Характеристики плавкости и стадии деформации при нагревании флотохвостов исследовались на нагревательном микроскопе MII0-2 с использованием оспоьиих полонсшШ немецких индустриальных норм методики по определению характеристик плавкости зол при нагревании (Д111-51730, ГДР К.ЦеПс-iiaiia). Микроскоп снабжен оптическим устройством, обеспечивающим наблюдение за теневым изображением образца на координатной сетке микроскопа. Динамика изменения размеров и формы образца при нагревании со скоростью 10 град/мин в интервале температур от 20 до 1500°С фиксировалась на фотопленку. .
Исследования по определению температуры воспламенения углерода проводились на термографической установке конструкции инженера ВШШстром Л.В.Шлыкова. Сущность метода заключается в непрерывном измерении и регистрации разности температур между исследуемым образцом и эталоном, возникающей при нагреве -образцов за счет воспламенения и горения в mix углерода. Этот метод позволяет также снять термограмму исследуемого образца.
Опытные спекания шихт различного состава проводились на агломерационной чаше по специально разработанной методике.
Как известно, одним из основных переделов, обеспечивающих нормальное течение процесса спекания на агломерационных решетках, является подготовка шихты, заключающаяся в дроблении исходных материалов, их дозировке, перемешивании, увлажнении и окомковании (гранулировании). Все эти операции тесно взаимосвязаны в технологическом цикле подготовки шихты определенного зернового состава и газопроницаемости.
Результаты выполненных исследований по подготовке шихты
к сискшшв показали нозможлость получения аглопорита как щеб-неввдпой $орш, так и гравиеподобиой формы. При этом установлено, что для получения щебневидной форми, максимальный разме исходного сырья не должен превышать 5 мм, а для гравиеподоб-ной формы, количество исходного материала, прошедшего через сито с размерами ячеек 0,08 мм, должно составлять не менее 60 Влажность исходных компонентов при перемешивании должна составлять! 2 - 1%.
Обеспечение требуемой газопроницаемости шихты*, в агломерационном процессе достигается методом грануляции увлажненной сырьевой смеси, т.е. превращением порошкообразных увлажненных материалов в окатанные тела-гранулы.
Процесс образования гранулы происходит за счёт сил механического, молекулярного, капиллярного и коллоидного взаимодействий. При-этом наибольшее значение приобретают силы моле-куляррого и капиллярного взаимодействий,стягивающие частицы в отдельные агрегаты с достаточно высокой прочностью. С уменьшением частиц системы возрастает роль коллоидного взаимодействия, связанного с повышением пластичности и связующей способности гранулируемой смеси.
Оптимальная влажность, при которой получается однородный фракционный состав прочных гранул, зависит от целого ряда фак торов и, в первую очередь, от тонкости помола сырьевых матери алов. Она также зависит в значительной мере от способа и времени обработки смеси в грануляторе.
Исследования по определению оптимальной влажности при 'грануляции проводились на флотохвостах и шихтах из флотохвос-тов с добавками породы гравитации и золы ТЭС. При этом исполь зовались флотохвосты Кальмиусской и Абашевской ЦОФ, породы гравитации Абашевской ЦОФ и золы Омской ТЭЦ-5. Время гранула-
ции составило 10 минут при числе оборотов равном 20 об/мин и угле наклона тарели гранулятора 47 градусов.
Результаты исследований показали, что флотохвосты Каль-миусской ЦОФ относятся к хорошокомкуемым материалам (коэффициент комкуемости 0,8). Гранулы имели диаметр от 20 до 2,5 мм и прочность на сжатие до 300 г/гран. Газопроницаемость слоя шихты характеризовалась высокими значениями - до 0,57 м3/м^с.
Шихта из флотохвостов и породы гравитации Абашевской ЦОФ состояла из гранул различных окатанных форм. Газопроницаемость слоя шихты имела средний показатель 0,36 м3/м^с.
В шихте, представленной смесью флотохвостов и золы ТЭС, флотохвосты можно рассматривать как связующий и топливный компонент.
Результаты экспериментов показали, что предварительное тщательное перемешивание сухих компонентов шихты обеспечивает однородность состава штаты и более устойчивый режим окомкова-ния.
Полученные гранулы характеризовались правильной шаровидной формой, преимущественно фракции 10-20 мм и имели следующие прочностные и термичесзсие показатели:
- прочность при сдавливании на гранулу - 500 г/гран.;
- максимальная высота сбрасывания - 700 мм;
- количество сбрасываний с высоты - не менее 5 раз;
- термостойкость - 600°0.
Газопроницаемость шихты характеризовалась высокими значениями до 0,6 м3/м^с.
В процессе термообработки штаты имеет место резкое изменение газопроницаемости спекаемого слоя. Изучение динамики изменения газопроницаемости шихты из флотохвостов и минерального сырья показало, что в начальный период эти изменения связаны
о лпл'1||И"м п'фчуилнжпппин, илтороо нрилодит к рапрушонию ио-ходной структуры слоя, последующей усадке и, как следствие, : снижению его газопроницаемости.
Исследования показали, что влажность слоя шихты в момен образования зоны переувлажнения увеличивается на 25-30$ по отношению к первоначальной и что газодинамическое сопротивле ш:е нижележащих слоев шихты в зоне переувлажнения увеличивается за счет разрушения ?;рупных фракций шихты (5-10 мм), в т врем, как гранулы фракции 2,5-5 мм разрушаются незначительн
В реальных условиях агломерации газопроницаемость с пека емого слоя складывается из газопроницаемости отдельного элем та шихты и межзерноЕой пористости в целом. На первом этапе термической обработки суммарное значение газопроницаемости определяется зерновой пористостью слоя. В последующем наибов шее значение приобретает газопроницаемость отдельного элемеь та шихты, от которой зависит интенсивность горения содержаще гося в нем топлива и структура конечного продукта.
В флотохвостах глинистые компоненты находятся в тесной связи с частицами твердого топлива. Поэтому их можно отнеси с некоторым приближением к многозольному топливу, а процесс горения углерода рассматривать как аналогичный процесс горения многозольного топлива. Однако, в случае применения флоте хвостов, задача состоит в получении за счет горения топлива пористого материала заданного качества. При этом, для получ! ния материала щебневидной формы газопроницаемость слоя долж) обеспечивать тесный и прочный контакт между отдельными элем' тами слоя, а для получения материала гравиеподобной формы прочность контакта между отдельными гранулами должна быть н значительной. Поэтому большое значение приобретает полнота
физико-химических процессов, протекающих в отдельном элемен
шихты.
Исследования кинетики выгорания углерода в процессе спекания проведены с использованием комплексной методики, включавшей фотосъемку процесса горения отдельных частиц в контролируемой среде, а также термографический и термогравиеметричес-кий методы исследования выгорания углерода в отдельных образцах разной плотности и крупности при температурах, имеющие место при агломерации.
Анализ результатов исследований, выполненных в интервале температур 700-Э00°с, показал, что по мере роста температуры закономерно уменьшается продолжительность горения топлива. Наиболее интенсивно процесс горения топлива протекает при температуре 900°С, что объясняется ростом скорости химической реакции окисления углерода.
Установлено, что продолжительность интенсивного выгорания углерода составила в среднем 5 минут. За это время выгорает от 25 до 40/5 утлерода в зависимости от температуры, плотности образцов, вида и содержания топлива.
Оценка основных физико-технических свойств обожженных образцов проводилась по изменениялйюристости, водопоглощения, а также прочности образцов при сжатии и их кажущейся плотности, т.е. по тем свойствам, которыми принято оценивать искусственные пористые заполнители для легких бетонов.
На следующих этапах исследований оценивалась пригодность для производства аглопорита шихт на основе флотохвостов и минеральных компонентов по сериям опытных спеканий на агломерационной установке.
Основные параметры процесса спекания шихт следугацие:
- температура зажигания - 700°С;
- продолжительность зажигания 4-6 мин;
- разрежение при спекании 100-160.мм вод.ст.;
- высота спекаемого слоя - 150 мм.
Результаты спеканий шихт представлены в таблице.
Проверку и уточнение разработанной технологии аглопори-
тового гравия и щебня из флотохвостов с минеральными компонен тами проводили в производственных условиях Опытного завода ВШЮ стеновых и вязнущих материалов.
При проведении опытно-промышленной проверки рассмотрена возможность получения аглопоритового щебня из флотохвостов и порода гравитации Абашевской ЦОФ (Кузнецкий бассейн) в целях создания безотходного производства на фабрике,'а также возмож ность получения аглопоритового гравия из флотохвостов Кальми-усской ЦОФ и золы Омской ТЭЦ-5.
Результаты физико-технических испытаний партий аглопоритового щебня и гравия показали, что по плотности и прочности аглопорит удовлетворяет требованиям ГОСТ 11991-83.
На основе полученного аглопорита были подобраны составы легкого бетона марок от "100" до "300" со средней плотностью от 1400 до 1800 кг/м3, т.е. теплоизоляционно-конструкционные и конструкционные легкие бетоны.
Расчет технико-экономического эффекта выполнен с учетом действующих методических рекомендаций "Комплексная оценка эффективности научно-технического прогресса в промышленности строительных материалов" утв. ГКНТ 03.03.88 г.
Расчет показал, что технико-экономическая эффективность производства аглопорита на Абашевской ЦОФ составит 219720тыс. (на период 1992 г).
Основные показатели процесса спекания шихт и качественных характеристик полученного аглопорита
Таблица
Наше- Состав плат ,% по
нование массе_
флото- Лттптп- я густя пп
хвос-
тов
хвосты
тэо
гравитации
.Темпе- Время Разре- Высота Верти- Удель- Насып- Проч- Содер-
ратура З&лИ- жение слоя, каль- ная ная ность жание
зажига- гания, при ная произ- плот- агло- оста-
ния, мин спека- мм ско- води- ность пори- точ-
0 гл нии, рость т ель- агло- та, ного
С мм/ спека- нос ть пори- кгс/2 смг топ-
вод.ст. ния, • мм/глин установки, м3/м^ч та, (и;р,Ю-20 мм) кг/м3 лива, %
Флото- ТО 30 _ ТОО 4 180 200 6,8 0,28 520 10 3,7
хвосты
Кальми-усской ЦРФ ■ 50 50 — ТОО 4 180 200 8,0 0,43 540 14,6 3,1
Флото- 5 95 ТОО 4 160 150 6,0 0,3 515 4,06 2,6
хвосты
Абашев- 10 — 90 700 6 100 150 3,8 0,18 520 3,8 2,8
ской
ЦОФ 10 - 90 ТОО 4 160 150 . 7,1 0,34 520 4,2 3,4
-»3 I
ощие вывода
1. Анализ данных о вещественном составе флотационных хвостов углеобогащения показал, что по своим физико-химически и физико-техническим свойствам они близки к породам углеобога щения, используемых для производства искусственных пористых заполнителей методом агломерации.
2. Отходы флотации углей в отличие от пород гравитации характеризуются более высоким содержанием органического вещее Еа, высокой дисперсностью и обводненностью. Одним из основных условий использования флотационных хвостов является их обезво кивание.
3. Теоретически обоснована целесообразность использовани флотационных хвостов для производства аглопорита в виде щебня в смеси с породой гравитации; в виде гравия - в смеси с золоЕ ТЭС.
4. Установлено, что флотационные хвосты в зависимости оа содержания в них топлива, характеристик плавкости минерально! части и пластичности могут рассматриваться как основной комле нент шихты, либо в качестве топливной составляющей.
5. Экспериментально установлено, что шихта кз флотационных отходов и зол ТЭС на стадии подготовки характеризуется
о О
более высокими значениями газопроницаемости (0,60 м /м сек) по сравнению с шихтой на основе флотационных хвостов и пород гравитации (0,36 м3/м2сек).
/, 6. Подобраны составы шихт для производства аглопорита и: флотационных хвостов и минеральных компонентов:
Состав I. - флотационные хвосты Абашевской ЦОФ - 5-10$;
- порода гравитации Абашевской ЦОФ - 90-95$.
Состав П. - флотационные хвосты Кальмиусской ЦОФ - 50-71
- зола Омской ТЭЦ-5 - 30-50/2. При этом установлена для состава П тенденция к получению аглопорита в виде щебня при содержании в шихте флотационных хвостов в количестве более 30$.
7. Экспериментально установлен тепловой и газовоздушный режим термообработки шихт,который тяпактеризовался более высокими значениями разрежения при спекании для шихт состава П. - 180 мм.вод.ст. (1800 Па).
8. Основные теоретические положения и экспериментальные данные проверены в опытно-промышленных условиях на Красковском опытном заводе ЕНД0 стеновых и вяжущих материалов. ;
9. Аглопоритовый щебень и гравий полученные в опытно-промышленных условиях, удовлетворяли требованиям ГОСТ 11991-83 "Щебень и песок аглопоритовые. Технические условия" и ГОСТ |
9757-90 "Гравий, щебень и песок искусственные пористые. Тех- 1
!
нические условия", соответственно. 1
I
На основе аглопоритовых щебня и гравия были получены легкие бетоны марок от М100 до №300 со средней плотностью от ! 1400 до 1800 кг/и3 и нормативными расходами цемента. |
10. Результаты работы использованы для выдачи задания на проектирование цеха по производству аглопорита мощностью 300 тым.м3 в год заполнителя на основе флотохвостов и породы гравитации Абашевской ЦОФ. !
11. Расчет ожидаемой технико-экономической эффективности \
I
производства аглопорита на Абашевской ЦОФ на период 1992 г ,
оценен в 219720тыс.руб.
Основное содоржапие диссертации опубликовано в следующих работах:
I. Васильков С.Г., Журба А.Б., Абдурахманов С.Н. Техноло гические свойства флотохвостов обогатительных фабрик как сырь для производства пористых заполнителей. Сб.тр.ВНИИстром, вып. 69(97), M.I990.
•2. Еурба А.Б., Абдурахманов С.Н. Использование флотацион ных хвостов углеобогащения для производства аглопорита. ВЕШИЭ вып.2, с.13-16, 1991.
3. Роньшина C.B., Журба А.Б., Абдурахманов С.Н. Сырьева смесь для изготовления аглопорита. A.c. на изобретение 33I80I
1993
-
Похожие работы
- Стеновые керамические изделия на основе отходов углеобогащения и железосодержащих добавок
- Разработка и внедрение глубокой флотационной пневматической машины с аэратором газлифтного типа с целью повышения технико-экономических показателей обогащения руд
- Оптимизация распределения фронта флотации и технологических потоков (на примере свинцовой флотации Алмалыкской и Кентауской обогатительных фабрик)
- Комбинированные обжиговые материалы с пониженной плотностью
- Создание пневматической флотационной машины для разделения минералов в активированных водных дисперсиях воздуха
-
- 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