Огляд напрямів утилізації побічних ресурсів у виробництві будівельних матеріалів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Огляд напрямів утилізації побічних ресурсів у виробництві будівельних матеріалів

1. Проблема промислових відходів та основні напрями її вирішення

відхід промисловий металургія утилізація

Розвиток промисловості і накопичення відходів

Характерною особливістю науково-технічного процесу є збільшення обсягу суспільного виробництва. Бурхливий розвиток продуктивних сил викликає стрімке залучення в господарський оборот все більшої кількості природних ресурсів. Ступінь їх раціонального використання залишається, однак, в цілому досить низькою. Щорічно людство використовує приблизно 10 млрд. т. мінеральних і майже стільки ж органічних сировинних продуктів. Розробка більшості найважливіших корисних копалин у світі йде швидше, ніж нарощуються їх розвідані запаси. Близько 70% витрат у промисловості припадає на сировину, матеріали, паливо і енергію. У той же час 10… 99% вихідної сировини перетворюються у відходи, що скидаються в атмосферу і водойми, що забруднюють землю. У вугільній промисловості, наприклад, щорічно утворюється приблизно 1,3 млрд. т. розкривних і шахтних порід і близько 80 млн. т. Відходів вуглезбагачення. Щорічно вихід шлаків чорної металургії становить близько 80 млн. т., кольоровий 2,5, зол і шлаків ТЕС 60…70 млн. т., деревних відходів близько 40 млн. м?.

Промислові відходи активно впливають на екологічні фактори, тобто справляють істотний вплив на живі організми. У першу чергу це відноситься до складу атмосферного повітря. В атмосферу надходять газоподібні і тверді відходи в результаті згоряння палива і різноманітних технологічних процесів. Промислові відходи активно впливають не тільки на атмосферу, але і на гідросферу, тобто водне середовище. Під впливом промислових відходів, зосереджених у відвалах, шламонакопичувачі, хвостосховищах і т.д., забруднюється поверхневий стік в районі розміщення промислових підприємств. Скидання промислових відходів призводить, у кінцевому рахунку, до забруднення вод Світового океану, що призводить до різкого зниження його біологічної продуктивності і негативно впливає на клімат планети. Утворення відходів у результаті діяльності промислових підприємств негативно позначається на якості грунту. У грунті накопичуються надлишкові кількості згубно діють на живі організми сполук, в тому числі канцерогенні речовини. У забрудненій «хворий» грунті йдуть процеси деградації, порушується життєдіяльність грунтових організмів.

Раціональне вирішення проблеми промислових відходів залежить від ряду чинників: речового складу відходів, їх агрегатного стану, кількості, технологічних особливостей і т.д. Найбільш ефективним вирішенням проблеми промислових відходів є впровадження безвідходної технології. Створення безвідходних виробництв здійснюється за рахунок принципової зміни технологічних процесів, розробці систем з замкнутим циклом, що забезпечують багаторазове використання сировини. При комплексному використанні сировинних матеріалів промислові відходи одних виробництв є вихідними сировинними матеріалами інших. Важливість комплексного використання сировинних матеріалів можна розглядати в декількох аспектах. По-перше, утилізація відходів дозволяє вирішити завдання охорони навколишнього середовища, звільнити цінні земельні угіддя, займані під відвали та шламосховища, усунути шкідливі викиди в навколишнє середовище. По-друге, відходи в значній мірі покривають потребу ряду переробних галузей в сировині. По-третє, при комплексному використанні сировини знижуються питомі капітальні витрати на одиницю продукції і зменшується термін їх окупності.

З галузей-споживачів промислових відходів найбільш ємною є промисловість будівельних матеріалів. Встановлено, що використання промислових відходів дозволяє покрити до 40% потреби будівництва в сировинних ресурсах. Застосування промислових відходів дозволяє на 10… 30% знизити витрати на виготовлення будівельних матеріалів в порівнянні з виробництвом їх з природної сировини, економія капітальних вкладень сягає 35. 50%.

Класифікація промислових відходів

До теперішнього часу відсутня всебічна класифікація промислових відходів. Це зумовлено надзвичайною строкатістю їх хімічного складу, властивостей, технологічних особливостей, умов утворення.

Всі відходи промисловості можна розділити на дві великі групи: мінеральні (неорганічні) і органічні. Найбільше значення для виробництва будівельних матеріалів мають мінеральні відходи. На їх частку падає переважна частка всіх відходів, вироблених видобувними та переробними галузями промисловості. Ці відходи і більшою мірою вивчені, ніж органічні.

Баженовим П.І. запропоновано класифікувати промислові відходи в момент виділення їх з основного технологічного процесу на три класи: А; Б; В.

Продукти класу А (кар'єрні залишки та залишки після збагачення на корисна копалина) мають хіміко-мінералогічний склад і властивості відповідних гірських порід. Область їх застосування обумовлена ??агрегатним станом, фракційним та хімічним складом, фізико-механічними властивостями.

Продукти класу Б - штучні речовини. Вони отримані як побічні продукти в результаті фізико-хімічних процесів, що протікають при звичайних або частіше високих температурах. Діапазон можливого застосування цих промислових відходів ширше, ніж продуктів класу А.

Продукти класу В утворюються в результаті фізико-хімічних процесів, що протікають у відвалах. Такими процесами можуть бути самозаймання, розпад шлаків та освіта порошку. Типовими представниками відходів цього класу є горілі породи.

2. Досвід застосування відходів металургії, паливної промисловості та енергетики

Основна маса відходів при отриманні металів і спалюванні твердого палива утворюється у вигляді шлаків і злий. Крім шлаків і злий при виробництві металу у великих кількостях утворюються відходи у вигляді водних суспензій дисперсних частинок-шлами.

Цінним і вельми поширеним мінеральною сировиною для виробництва будівельних матеріалів є горілі породи і відходи вуглезбагачення, а також розкривні породи і відходи збагачення руд.

Виробництво в'яжучих матеріалів належить до найбільш ефективних сфер застосування шлаків. Шлакові в'яжучі можна підрозділити на такі основні групи: шлакопортландцемент, сульфатно-шлакові, вапняно-жужільні, шлако-лужні в'яжучі.

Шлаки та золи можна розглядати як в значній мірі підготовлену сировину. У їх складі окис кальцію (CaO) пов'язана в різних хімічних сполуках, в тому числі і у вигляді двухкальціевого силікату - одного з мінералів цементного клінкеру. Високий рівень підготовки сировинної суміші при застосуванні шлаків і злий забезпечує підвищення продуктивності печей і економії палива. Заміна глини доменним шлаком дозволяє знизити на 20% вміст вапняного компонента, зменшити при сухому виробництві клінкеру питома витрата сировини і палива на 10… 15%, а також підвищити продуктивність печей на 15%.

Застосуванням малозалізистого шлаків - доменних і феррохромовий - і створенням відновлювальних умов плавки одержують в електропечах білі цементи. На основі феррохромовий шлаків окисленням металевого хрому в розплаві можна отримати клінкери, при використанні яких цементи з рівною і стійкою забарвленням.

Сульфатно-шлакові цементи - це гідравлічні в'яжучі речовини, одержувані сумісним тонким подрібненням доменних гранульованих шлаків і сульфатного збудника твердіння - гіпсу або ангідриду з невеликою добавкою лужного активізатор: вапна, портландцементу або обпаленого доломіту. Найбільш широке поширення з групи сульфатно-шлакових отримав гіпсошлакові цемент, що містить 75…85% шлаку, 10…15% двуводного гіпсу або ангідриду, до 2% окису кальцію або 5% портландцементного клінкеру. Висока активізація забезпечується при використанні ангідриту, обпаленого при температурі близько 700 ? С, й високоглиноземисті основних шлаків. Активність сульфатно-шлакового цементу істотно залежить від тонкості подрібнення. Висока питома поверхня (4000…5000 см?/г) в'яжучого досягається за допомогою мокрого помелу. При достатньо високій тонкощі подрібнення в раціональному складі міцність сульфатно-шлакового цементу не поступається міцності портландцементу. Як і інші шлакові в'яжучі, сульфатно-шлаковий цемент має не більшу теплоту гідратації - до 7 діб., Що дозволяє застосовувати його при зведенні масивних гідротехнічних споруд. Цьому сприяє також його висока стійкість до впливу м'яких сульфатних вод. Хімічна стійкість сульфатно-шлакового цементу вище, ніж шлакопортландцементу, що робить його застосування особливо доцільним в різних агресивних умовах.

Вапняно-шлакові і вапняно-зольні цементи - це гідравлічні в'яжучі речовини, одержувані спільним помелом доменного гранульованого шлаку або золи виносу ТЕС та вапна. Їх застосовують для приготування будівельних розчинів марок не більш М 200. Для регулювання термінів схоплювання і поліпшення інших властивостей цих, в'яжучих при виготовленні їх вводиться до 5% гіпсового каменю. Наявність вапна становить 10%…30%.

Вапняно-шлакові і зольні цементи за міцністю поступаються сульфатно-шлаковим. Їх марки: 50, 100, 150 і 200. Початок схоплювання повинен наступати не раніше ніж через 25 хв., А кінець - не пізніше ніж через 24 год після початку замішування. При зниженні температури, особливо після 10?С, наростання міцності різко сповільнюється і, навпаки, підвищення температури при достатній вологості середовища сприяє інтенсивному твердненню. Твердіння на повітрі можливо лише при після достатнього тривалого тверднення (15…30 сут.) У вологих умовах. Для цих цементів характерна низька морозостійкість, висока стійкість в агресивних водах і мала екзотермії.

Шлаколужні в'яжучі складаються з тонкоподрібненого гранульованого шлаку (питома поверхня ?3000 см?/г) і лужного компонента - сполук лужних металів натрію або калію.

Для отримання шлаколужних в'яжучого прийнятні гранульовані шлаки з різним мінералогічним складом. Вирішальною умовою їх активності є вміст склоподібної фази, здатної взаємодіяти з лугами.

Властивості шлаколужних в'яжучого залежать від виду, мінералогічного складу шлаку, тонкощі його помелу, виду і концентрації його розчину лужного компонента. При питомої поверхні шлаку 3000…3500 см ? / р кількість води для утворення тіста нормальної густоти становить 20…30% маси в'яжучого. Міцність шлаколужних в'яжучого при випробуванні зразків з тіста нормальної густоти становить 30…150 МПа. Для них характерний інтенсивний ріст міцності як протягом першого місяця, так і в наступні терміни твердіння. Так, якщо міцність портландцементу через 3 міс. тверднення в оптимальних умовах перевищує марочну приблизно в 1,2 рази, то шлаколужних в'яжучого в 1,5 рази. При тепловологісної обробці процес твердіння прискорюється також інтенсивніше, ніж при твердінні портландцементу. При звичайних режимах пропарювання, прийнятих в технології збірного залізобетону, протягом 28 діб. досягається 90…120% марочної міцності.

Лужні компоненти, що входять до складу в'яжучого, виконують роль протиморозної добавки, тому шлаколужні в'яжучі досить інтенсивно твердіють при негативних температурах.

Заповнювачі з шлакозольна відходів

Шлакові і зольні відходи багатющу сировинну базу для виробництва як важких, так і легких пористих заповнювачів бетону. Основними видами заповнювачів на основі металургійних шлаків є шлаковий щебінь і шлаковая пемза.

З паливних шлаків і злий виготовляють пористі заповнювачі, в тому числі аглопорит, Зольний гравій, глинозольний керамзит.

До ефективних видів важких заповнювачів бетону, що не поступається за фізико-механічними властивостями продукту дроблення щільних природних кам'яних матеріалів, відноситься литий шлаковий щебінь. При виробництві цього матеріалу литий вогненно-рідкий шлак з шлаковозних ковшів зливається шарами товщиною 200…500 мм на спеціальні ливарні майданчика або в тарпеціевідние ями-траншеї. При витримці протягом 2…3 год на відкритому повітрі температура розплаву в шарі знижується до 800°С, і шлак кристалізується. Потім він охолоджується водою, що призводить до розвитку в шарі шлаку численних тріщин. Шлакові масиви на ливарних майданчиках або в траншеях розробляються екскаватори з подальшим подрібненням.

Литий шлаковий щебінь характеризується високими морозо і жаростійкістю, а також стійкістю до стирання. Вартість його в 3…4 рази нижче, ніж щебеню з природного каменю.

Шлакова пемза (гальмує) - одне з найбільш ефективних видів штучних пористих заповнювачів. Її отримую поризацією шлакових розплавів в результаті їх швидкого охолодження водою, повітрям або парою, а також впливом мінеральних газообразователей. З технологічних способів отримання шлакової пемзи найбільш часто застосовуються басейновий, струменевий і гідроекранний способи.

Паливні шлаки та золи є найкращою сировиною для виробництва штучного пористого заповнювача - аглопориту. Це зумовлено, по-перше, здатністю золошлакової сировини так само, як глинистих порід та інших алюмосилікатних матеріалів, спікатися на гратах агломераційних машин, по-друге, вмісту в ньому залишку палива, достатніх для процесу агломерації. При використанні звичайної технології аглопорит отримують у вигляді щебеню з піску. З зол ТЕС можна отримувати і аглопорітовий гравій, що має високі техніко-економічні показники.

Головна особливість технології аглопоритових гравію в тому, що в результаті агломерації сировини утворюється не спечений корж, а обпалені гранули. Сутність технології виробництва аглопоритових гравію полягає в отриманні сирцевих зольних гранул розміром 10…20 мм, укладання їх на колосники стрічкової агломераційної машини шаром товщиною 200…300 мм і термічній обробці.

Виробництво аглопрітового в порівнянні зі звичайним виробництвом аглопориту характеризується зниженням на 20…30% витрати технологічного палива, більш низьким розрідженням повітря у вакуум-камерах та збільшенням питомої продуктивності в 1,5…3 рази. Аглопоритовий гравій має щільну поверхневу оболонку і тому при практично рівній об'ємній масі з щебенем відрізняється від нього більш високою міцністю і меншим водопглощеніем. Розрахунки що заміна 1 млн. м ? привізного природного щебеню агдопортовим гравієм із золи ТЕС лише за рахунок скорочення транспортних витрат при перевезеннях на відстань 500…1000 км дає економії 2 млн. рублів. Застосування аглопориту на основі зол і шлаків ТЕС дозволяє отримувати легкі бетони марок 50…4000 з об'ємною масою від 900 до 1800 кг / м ? при витраті цементу від 200 до 400 кг / м ?.

Зольний гравій отримують гранулюванням підготовленої золошлакової суміші або золи-винесення ТЕС з наступним спіканням і спученням під обертової печі при температурі 1150…1250°С. На зольного гравію отримують легкі бетони з такими ж приблизно показниками, як і при використанні аглопорітного гравію. При виробництві зольного гравію ефективні лише спучуються золи ТЕС з вмістом паливних залишків не більше 10%.

Глинозольний керамзит - продукт спучування і спікання під обертової печі гранул, сформованих із суміші глин і золошлакових відходів ТЕС. Зола може складати від 30 до 80% всієї маси сировини. Введення глинистого компонента покращує формувальні властивості шихти, сприяє вигорання залишків вугілля в золі, що дозволяє використовувати золи з підвищеним вмістом незгорілого палива.

Об'ємна маса глинозольного керамзиту становить 400. 6000 кг / м ?, а міцність при стисненні у сталевому циліндрі 3,4… 5 МПа. Головні переваги виробництва глинозольного керамзиту в порівнянні з аглопориту і зольним гравієм - можливість використання золи ТЕС з відвалів у вологому стані без використання сушильних і помольних агрегатів і більш простий спосіб формування гранул.

Плавлені і штучні кам'яні матеріали на основі шлаків і злий

До основних напрямках переробки металургійних і паливних шлаків, а також зол поряд з виробництвом в'яжучих, заповнювачів та бетонів на їх основі відноситься отримання шлакової вати, литих матеріалів і шлакосітталов, попільного кераміки та силікатної цегли.

Шлакова вата - різновид мінеральної вати, що займає провідне місце серед теплоізоляційних матеріалів, як за обсягом випуску, так і по будівельно-технічним властивостями. У виробництві мінеральної вати доменні шлаки знайшли найбільше застосування. Використання тут шлаку замість природної сировини дає економію до 150 грн. на 1 т. Для отримання мінеральної вати поряд з доменними застосовуються також вагранкові, мартенівські шлаки та шлаки кольорової металургії.

Необхідну співвідношення кислотних і основних оксидів в шихті забезпечується застосуванням кислих шлаків. Крім того, кислі шлаки більш стійкі проти розпаду, неприпустимого в мінеральній ваті. Підвищення вмісту кремнезему розширює температурний інтервал в'язкості, тобто різниця температур, в межах яких можливе волокноутворення. Модуль кислотності шлаків коригується введенням в шихту кислих чи основних добавок.

З розплаву металургійних і паливних шлаків відливають різноманітні вироби: камені для мощення доріг і підлог промислових будівель, тюбінги, бордюрний камінь, протикорозійні плитки, труби. Виготовлення шлакового лиття почалося одночасно з впровадженням в металургію доменного процесу. Литі вироби з шлакового розплаву економічно вигідніші в порівнянні з кам'яним литтям, наближаючись до нього за механічними властивостями. Об'ємна маса щільних литих виробів з шлаку досягає 3000 кг/м?, межа міцності на стиск 500 МПа.

Шлакоситалла - різновид склокристалічних матеріалів, одержуваних направленою кристалізацією скла. На відміну від інших ситалів сировинними матеріалами для них служать шлаки чорної і кольорової металургії, а також золи спалювання кам'яного вугілля. Шлакоситалла розроблені вперше в СРСР. Вони широко застосовуються в будівництві як конструкційні та оздоблювальні матеріали, що володіють високою міцністю. Виробництво шлакоситалів полягає в варінні шлакових стекол, формуванні з них виробів і подальшої їх кристалізації. Шихта для одержання стекол складається з шлаку, піску, щелочесодержащіх та інших добавок. Найбільш ефективним є використання вогненно-рідких металургійних шлаків, що економить до 30… 40% всього тепла, що витрачається на варіння.

Шлакоситалла все ширше застосовуються в будівництві. Плитами листового шлакоссіталла облицьовують цоколі та фасади будівель, обробляють внутрішні стіни та перегородки, виконують з них огородження балконів і покрівлі. Шлакостіалл - ефективний матеріал для ступенів, підвіконь та інших конструктивних елементів будівель. Висока зносостійкість і хімічна стійкість дозволяють успішно застосовувати шлакоситалла для захисту будівельних конструкцій та апаратури в хімічній, гірничорудній і інших галузях промисловості.

Золошлакові відходи ТЕС можуть служити отощающими паливовмісними добавками у виробництві керамічних виробів на основі глинистих порід, а також основною сировиною для виготовлення зольної кераміки. Найбільш широко застосовують паливні золи та шлаки як добавки при виробництві стінових керамічних виробів. Для виготовлення повнотілої та порожнистої цегли і керамічних каменів в першу чергу рекомендується використовувати легкоплавкі золи з температурою розм'якшення до 1200°С. Золи і шлаки, що містять до 10% палива, застосовують як отощающие, а 10% і більше - як паливовмісні добавки. В останньому випадку можна істотно скоротити або виключити введення в шихту технологічного палива.

Розроблено ряд технологічних способів отримання зольної кераміки, де Золошлакові відходи ТЕС є вже не додатковим матеріалом, а основним сировинним компонентом. Так, при звичайному обладнанні цегляних заводів може бути виготовлений зольний цегла з маси, що включає золу, шлак і натрієве рідке скло в кількості 3% за об'ємом. Остання виконує роль пластифікатора, забезпечуючи отримання виробів з мінімальною вологістю, що виключає необхідність сушіння сирцю.

Зольную кераміку випускають у вигляді пресованих виробів з маси, що включає 60… 80% золи-винесення, 10… 20% глини та друга добавки. Вироби надходять на сушіння й випал. Зольна кераміка може служити не тільки стінових матеріалом, що володіє стабільною міцністю і високою морозостійкістю. Вона характеризується високою кислотостійкої і низькою істераемостью, що дозволяє виготовляти з неї тротуарні та дорожні плити та вироби, що володіють високою довговічністю.

У виробництві силікатної цегли зола ТЕС використовується як компонент в'яжучого або заповнювача. У першому випадку витрати її досягає 500 кг., У другому - 1,5…3,5 т. на 1 тис. шт. цегли. При введенні вугільної золи витрату вапна знижується на 10…50%, а сланцеві золи з вмістом CaO + MgO до 40…50% можуть повністю замінити вапно в силікатній масі. Зола у вапняно-зольних в'яжучому є не лише активною кремнеземистого добавкою, а й сприяє пластифікації суміші та підвищення в 1,3…1,5 рази міцності сирцю, що особливо важливо для забезпечення нормальної роботи автоматів-укладальників.

Золи і шлаки в дорожньо-будівельних і ізоляційних матеріалах

Великотоннажним споживачем паливних зол і шлаків є дорожнє будівництво, де золи і золошлакові суміші використовують для пристрою підстилаючих і нижніх шарів підстав, часткової заміни в'яжучих при стабілізації грунтів цементом і вапном, як мінеральний порошок в асфальтових бетонах і розчинах, як добавки в дорожніх цементних бетонах.

Золи, отримані при спалюванні вугілля і горючих сланців, застосовуються в якості наповнювачів покрівельних і гідроізоляційних мастик. Золошлакові суміші в дорожньому будівництві застосовують неукріпленими і укріпленими. Неукріплені золошлакові суміші використовують в основному в якості матеріалу для пристрою підстилаючих і нижніх шарів основ доріг обласного та місцевого значення. При вмісті не більше 16% пилоподібної золи їх застосовують для поліпшення грунтових покриттів, що піддаються поверхневій обробці бітумної або дегтевой емульсією. Конструктивні шари доріг можна виконати з золошлакових сумішей з вмістом золи не більше 25…30%. У гравійно-щебеневих підставах як ущільнюючої добавки доцільно застосовувати золошлакові суміш із вмістом пилоподібної золи до 50%, Зміст незгорілого вугілля в паливних відходах ТЕС, що застосовуються для зведення доріг, не повинно перевищувати 10%.

Також як і природні кам'яні матеріали щодо високої міцності, золошлакові відходи ТЕС служать для виготовлення бітумомінеральним сумішей, що застосовуються для створення конструктивних шарів доріг 3-5 категорій. З паливних шлаків, оброблених бітумом або дьогтем (до 2% за масою), отримують чорний щебінь. Змішуючи підігріту до 170…200°С золу з 0,3…2% розчину бітуму в зеленому маслі, отримують гідрофобний порошок з об'ємною масою 450…6000 кг/м?. Гідрофобний порошок одночасно може виконувати функції гідро-і теплоізоляційного матеріалу. Поширена застосування зол в якості наповнювача мастик.

Матеріали на основі шламів металургійних виробництв

Для виробництва будівельних матеріалів промислове значення мають нефелінові, бокситові, сульфатні, білі і шлами. Обсяг одних лише нефелінових шламів, придатних для використання, становить щорічно понад 7 млн. т.

Основним напрямком застосування шламових відходів металургійної промисловості є виготовлення безклінкерних в'яжучих, матеріалів на їх основі, отримання портландцементу і змішаних цементів. У промисловості особливо широко використовується нефеліновий (белітовий) шлам, одержуваний при добуванні глинозему з нефелінових порід.

Під керівництвом П.І. Баженова розроблена технологія виготовлення нефелінового цементу і матеріалів на його основі. Нефеліновий цемент є продуктом сумісного помелу або ретельного перемішування попереднього подрібнених нефелінового шламу (80…85%), вапна або іншого активізатор, наприклад портландцементу (15…20%) і гіпсу (4…7%). Початок схоплювання нефелінового цементу повинен наступати не раніше ніж через 45 хв., Кінець - не пізніше ніж через 6 год. після його замішування, Його марки 100, 150, 200 і 250.

Нефеліновий цемент є ефективним для кладок і штукатурних розчинів, а також для бетонів нормального і особливо автоклавного твердіння. ПО пластичності і часу схоплювання розчини на нефелиновой цементі близькі до вапняно-гіпсовим розчинів. У бетонах нормального тверднення нефеліновий цемент забезпечує одержання марок 100…200, у автоклавних - марок 300…500 при витраті 250…300 кг/м?. Особливостями бетонів на нефелиновой цементі є низька екзометрія, що важливо враховувати при будівництві масивних гідротехнічних споруд, високе зчеплення зі сталевою арматурою після автоклавної обробки, підвищена стійкість у мінералізованих водах.

Близьким за складом до нефелінового цементу є в'яжучі на основі бокситового, сульфатного та інших шламів металургійних виробництв. Якщо значна частина цих мінералів гідратованих, для прояву в'язких властивостей шламів необхідна їх сушка в інтервалі 300…700°С. для активізації цих в'яжучих доцільне введення добавок вапна і гіпсу.

Шламові в'яжучі відносяться до категорії місцевих матеріалів. Найбільш раціонально застосовувати їх для виготовлення виробів автоклавного тверднення. Однак вони можуть, застосовується й у будівельних розчинах, при оздоблювальних роботах, виготовленні матеріалів з органічними заповнювачами, наприклад фіброліту. Хімічний склад ряду металургійних шламів дозволяє застосовувати їх в якості основного сировинного компоненту портландцементного клінкеру, а також активної добавки у виробництві портландцементу і змішаних цементів.

Застосування горілих порід, відходів вуглезбагачення, видобування і збагачення руд

Основна маса горілих порід є продуктом випалення порожніх порід, супутніх родовищам кам'яного вугілля. Різновидами горілих порід є глієжі - гілінстие і глинисто-пісчані породи, обпалені в надрах землі при підземних пожежах у вугільних пластах, і відвальні, що перегоріла шахтні породи.

Можливості застосування горілих порід і відходів вуглезбагачення у виробництві будівельних матеріалів досить різноманітні. Горілі породи, як і інші обпалені глинисті матеріали, мають активність по відношенню до вапна і використовуються в ролі гідравлічних добавок у в'яжучих вапняно - пуцоланового типу, портландцементі, пуцолановому портландцементі і автоклавних матеріалах, Висока адсорбційна активність і зчеплення з органічними в'яжучими дозволяють застосовувати їх в асфальтових і полімерних композиціях. Природно, пекуче в надрах землі або в териконах вугільних шахт горілі породи - аргіліти, алевроліти і пісковики - мають керамічну природу і можуть, застосуються у виробництві жаростійких бетонів і пористих заповнювачів. Деякі горілі породи є легкими нерудними матеріалами, що обумовлює їх використання як заповнювачів для легких розчинів і бетонів.

Відходи вуглезбагачення - цінний вид мінералогічного сировини, в основному використовується у виробництві стінових керамічних матеріалів і пористих заповнювачів. За хімічним складом відходи вуглезбагачення близькі до традиційного глинистої сировини. У ролі шкідливої домішки в них виступає сірка, що міститься в сульфатних сульфідних з'єднаннях. Теплотворна здатність їх коливається в широких межах - від 3360 до 12600 кДж/кг і більше.

у виробництві стінових керамічних виробів відходи вуглезбагачення застосовують як отощающих або вигоряючої паливовмісних добавку. До введення в керамічну шихту кускові відходи дроблять. Попереднє дроблення не потрібно для шламу розміром частинок менше 1 мм. Шлам попередньо підсушується до вологості 5…6%. Добавка відходів при отриманні цегли пластичним способом повинна становити 10…30%. Введення оптимальної кількості паливо добавки в результаті більш рівномірного випалу значно покращує показники міцності виробів (до 30…40%), економить паливо (до 30%), виключає необхідність введення в шихту кам'яного вугілля, підвищує продуктивність печей.

Можливе застосування шламу вуглезбагачення порівняно високою теплотворної здатності (18900…21000кДж/кг) в якості технологічного палива. Він не вимагає додаткового дроблення, добре розподіляється по садку при засипці через паливні отвори, що сприяє рівномірному випалу виробів, а головне набагато дешевше вугілля.

З деяких різновидів відходів збагачення кам'яного вугілля можна виробляти не тільки аглопорит, але і керамзит. Цінним джерелом нерудних матеріалів є попутно видобуваються породи гірничодобувних галузей промисловості. Основним напрямком утилізації цієї групи відходів є виробництво передусім заповнювачів бетонів та розчинів, дорожньо-будівельних матеріалів, бутового каменю.

Будівельний щебінь отримують з попутних порід при видобутку залізної та інших руд. Високоякісною сировиною для виробництва щебеню є безрудні залізисті кварцити: Роговик, кварцитовий і кристалічні сланці. Щебінь з попутних порід при видобутку залізної руди отримують на дробильно-сортувальних установках, а також сухої магнітної сепарацією.

Размещено на Allbest.ru