Введение к работе
Актуальность. Кригио.в экономике, вызванный дезинтеграцией єдиного экономического пространства бішхего СССР, обострил проблеми, стоящие перед промышленностью строительных материалов. Б отой ситуації), особое значение приобретает рациональное использование сырьевых ресурсов. Для производства строительных материалов ежегодно специально добывается примерно 1,5 млрд.? нерудного сі.!рья. В то яе время D отвалах її хранилищах промышленных предприятий уяе захоронено около ІС0 нлрд.т различных отходов, что призело it резкому обостренно экологической обстановки.
Крупнотоннажными отходами являются хвости обогащения яселезшве руд, например, только Лбагурская обогатительно-агломерационная фабрика в Новокузнецке ежегодно сбрасывает з отвала около 3 млн.т. Ц-ча-'исТия часть хгостоа, представлко-щая собой тонкодисперсний глпнеподэбгай материал, составляет 30...40 % от общего вихода отходов и может быть цеиида сырьси для производства стеновой керамики. Однако до настоящего времени возможность получения кирпича-из этих отходов не изучалась.
Вследствие указанных причин, а такие принимая во внимание истощение запасов природного глинистого сырья, особую актуальность пвиобретает разработка технологии керамических стеновых материалов на основе шламистой части хвос-тоз.
Цель работы. Научно обоснованная оценка пригодности шламистой части отходов обогащения железных руд для производства керамических строительных материалов и разработка отходоемкой технологии стеновой керамики.
Для достижения поставленной цели были реаены следующие задачи:
оценка пригодности вламистой части хвостов как потенциального сырья для производства керамических стеновых изделий по результатам исследований химико-минералогического, гранулометрического составов и технологически" СВОЙСТВ отходов;
выбор короектирувшх и; зьэк и способа производства
керамического кирпича;
оптимизация составов и способа приготовления еост на основе отходов, обеспечиваемая необходимые физико-меха-ничесипе характеристики керамических стеновых материалов при мыпмалыюм содержании корректирующих добавок;
вшшленпе закономерности изменения физико-механических свойств керамических материалов в зависимости от влажности шихта и давления прессования изделии;
установление особенности фазових превращении и струк-турообразоваїіил в керамических материалах па основе железорудных отходов;
разработка технологических Параметров производства керамических материалов на осново сшамистой части хсостое;
освоение разработанной технологии керамического кирпича на основе шлЕмисгой части отходов обогащения келезних руд в опытно-промышленных условиях и исследование его эксплуатационная свойств.
Научная новизна ваклвчается в научно-теоретическом обосновании и разработке принципов ресурсосберегасщей технологии керамических стеновых материалов на основе шламис-той части отходов обогащения железных руд, в том числе:
разработан и научно обоснован способ изготовления керамических изделий, отличавшийся от известного принципиально новый приготовлением шихты для полусухого прессования. При отом шламистую часть хвостов в процессе увлажнения гранулирует, а гранулы олудривают сухой измельченной глиной, прессуют и обжигают. В результате получен матричный керамический композит, имеющий пространственный "ячеис-тозаполненный" каркас,- который обусловливает повыавние физико-механических свойств изделий при минимальное содержании глинистого сырья (15...25 % по массе);
установлены закономерности изменения физико-механических свойств керамических материалов на основе шламистой части хвостов в зависимости от состава гранулированной пихты, вида корректируемой добавки и соотношения фракций грлнулята;
чШреаелены оптимальные составы lhxtu и технологические параметры формирования рациональной структуры кирпича-
сырца, лзгстослепнсго-побіл,: способом;
разрабоїг їй і.:отодики определения опїіа'аиліік отчс-икй давления прессования и влажности пихта по компрессионным кріїї?.-?.' ;: і'я?є».'атіпіескоГ: cf;pr:5o?:;:! рсьу.г-л. .-.'і о а по ілгу-ритиу игля?:і!изі;кя кризоляпойкон с чію:ч ослл; .
методами нзстатдасской тєрчогг.-:Лї"-ж!'и ;;а ег^слльцол установке определена ochqehuj ир-лтсрил ЇСПД2— :i >.№ССОСЛ;."ЛГЛ при нзгр?г.;ліи,і спьжстой чістл їьостоа, і; рдірьіотоі ре!',:т>.--ппля'г'.'і і ~;.:' об-тлгл .чадели;! h">. vr. icnoir-j;
ултакогі^а саксиг'.'ррлос.'-ъ 1'3:м':::^ іс:'г;^уатуі- : с.:-лИі'Л на процессы ышлрс^оеСрмоипнл;; В !:ор";-;;чс4.ч;'лк !."..> -р::-^лах из ім--чіі'Л0і\ і;:істл отдог.о:» г>'"5ог:-":?;і'.:л ;-c;:o2::''i гуц
раскр-л' усханио!.: струг '.'усосо'рЕЧСи.ль : ;с0"; лллі':-;;;-;:ого r?n.."!!t;':;ro!'0 MUT'jp'ia.vi, УЯГ'КР.С которого !!ор:''!,";,Т'.'гл :гз г.г-::м*;?оЯ с^ставля'сп;»:; іг!':'л:. ;;г;" ": л рслі. л:'гплр;'::Г'>і~ нзь ср^лл тез л>?єсо',мі: л :." л;л!'.. :л ' сі!-\:r-! "".'утл "л-за обрисуется в огноплсч гз гкг-орчюсїн нснг'ллл грд!:у..', і-нопряотся u плрг.;срі:'"..чуп лону грянут, : посл« ..ч ?г~'.'т тип;! крло;ллл;;гп;!Лі псз;ілка-л: iipovc-H і'о^.'лг'л;^!!. ;л '-.vpy: :,;.тд
Г0.ГОГ.,,Г и"Л!'Л:л!.
1 Н.олу.ііі р?орг:йот' нилл1. тсісі-о'ої'"/-. гг:*;^ ; "спи!! ":е-тг~г~-дсчл ііолочін'Єдьіг.іМ роа;ни-".ч і-д ьлпачу пр'гсмїз Рос:!!!!Т:.''з Сої' <':0 счсг.т.'ря Г.-92 г. г з :.лягає :п кгібрлані-л Г- <"'5УО/.13 от 25 !"?чя Г..;?І г.).
и:;з состагл гл.хпі и лі-латонїОіЕан^н способ лргоїсзлзїул ксрг.-мическч-т игл?ли;і ло-к.оляот а р^га зуялмдаь солор-:;;:::.':-? коррр!П"'.ру_^;е;! глинисто,-: добаа:;.; іс -!0 до :; 3) лр:і содл-Кении смеокм: прочности^ полайлг ;ей готос!>-: і'здслілі (по» рядка 18...йО Ы'!а), что обеспччивьзт получение- кармического к:гон:ічл і»а осноче отходов,' отггм^геччгэ трсйсьзягл:! ГОСТ 530-60 йяя м«рок 150...2С0.
Разработанная технология ксрплгдіских стечогли мате-ризлоо кз основе еламлсгоіі части отходов сбогсщсмия жеваных руд (5. ..'/Ь % по х'ассч) способствует утилизации крупнотоннажных отходов рудоойогатительньк фабрик, що екоси? определенный вклад в ргкенич отологической проблему и позиозд-ст получить при этом оконсмиуеснм о'Г'рек? 217,5 тас.руб.
с ценах 1991 г.
P^aiia^^iJJ^J^iils'-i^i^ Рекомендованное состаш; ц тех-нулопт керамических or» noui-v Митерг.алов па пси оке ішамкетсії части хьос'гой проверены 1-м баса а;штпого прокаЕздства Ci'.S-Ши1сїрсміц:ос!ста и и ус\::ь.\лх ід.і'акоьского аииода кьраиичос-
illtX СЇЬНОЬІІХ Н„-.ТІ;^',;ііЛОЬ. raOpaCOTLH TeXHOJ.Ori'.lKeKi,'.!! регламент па іЦуОі.'КтііроБанііс.іі строительство аиьода.по прикгі<од-сіс>' керамичсског'.) K;ip;:;wa на ссьог.о отих оїхолоб, коюрш'і передан дш; ШіДргл."ия адиинистргцпи Абагурскоґ: обогіті'лч-лі,-
Н0'"1 фГ.бр'.аСЇ'., tiricJiKfy^uiCii! СТрОІІЇСЛЬСТЬО КІ'рЛІ-.ЧЯОГО uvLJlUi.
^п;.';бси::л p.: з о ти. Осноьіаіа поло,;сюі;; диссертации дало-:.еш; на пс&сосонх< науинз-ихп^тс:;;..* к&Н'.ерскд^м; "Лроо'лс-ш обезг,о::::іи5ііі'.'і, сі^идкрао^і/д і; ;ті!;;;;_і:;:;і[ х^оптоі- рогіію-ойогсті;те/.!>нігх ксг.бипатио" (Кріьо.і Рог, ISS0 г.), "'^-ізі.,::.,— химі;і;ссі-:;:є проблеми матери;.лободспіш is lionue тил/злопаї" (Белгород, Il/ОІ г.); меадународі-ок кзу^о-ТСлШ^оеко;'! коіі-фг-ренции "ГІОі-і;.:іслиг; долговечности ;і о;"<;ектн;;носг;1 район; ксі-хтруі'ц'.'ій селъсиохогпкетглпнцх ^данкіі v. сооіукон-/.(і" (Ч<.-.-дабкнек, IW~rO; ;/scr:yG;iHi..'iiCKQ:i іігучпо-тсхішщсксі, кои;рсз-
рСиЦИИ "»"Д^і:ЦО-ЇСХ1іі;г,ССКі:і'І ІірОГРОСС Б ТСлІЮДОПИІ ОТрОіїТСЛІ.-
!-".« ь-атериалос" (/іл;'а-Лт.-і, Ї'/JO r,); региональное паушо-техіг/ческоі-, кспрермцм: "Пройде- а сосор^онсїбосьїіііі'і пропо-ііодства степових матер мло," с цельа ішд,уеїриадизгц;;и строительства !і пошаеімя сєіісмостоіікостіі зданий" (Ьікжск, І&22 г>; иалвугоескіїх паучпо--гехш;і.о'Д;юс конференции "Материала, технология, организация к оконоыика стро'.п'ельстьа" UIolooh-біірск, 1991, 1922 г.).
Ц^_пигш!Иіі.' OcnoDiioa содержанье диссертаци;* слуб.-шко-г.ено в 1-1 печатпух работах и задидно г.олохитслыхг.! росписи на изобретение.
Структура її о1)ъон раоотн. Диссертация состоят ::з есо-дгну.л, 6 глав, общж вкбодог., списка литература из ,1'Й9 саи-иснобоний, прилг/ючий и изложена на ІУ5 страницах и.чл'логшс-ного текста, включая 49 рисункои и 24 таблицы.
» результаті: коуплзксньк иссйздоеіший состапа к сеоЯ-ств слвьистой части отходов обогащения железных руд кок Ciiptfi для производства стеновой керамики;
закономерности влияния способов формования, вида и количества корректирующей добавки на фиснкс-мехснпчзские свойства керамических материалов на основа планкстой части железорудных хвостов;
разработанный способ изготовления керамических изделий на основе аламистой части хвостов;
методика оптимизации параметров прессования изделий по компрессионным кривым и программа математической обработки экспериментальных даиинх по алгоритму сглгживвния криволинейной зависимости;
результати исследований технологических процессов получения керамических материалов ка основе аламистой части хвостов;
особенности формирования структуры керамического матричного-композита на основе сламистой части железорудных отходов;
закономерности влияния температуры обжига на процессы минералообразования в керамических материалах из данных отходов;
результаты опытно-промышленных исгаданиіі, эксплуатационные свойства керамических материалов на основе отходов и технико-экономическая объективность принятых решений.