Введение к работе
Актуальность работы. На.современном этапе развития строй -индустрии одной из важнейших проблем является поиск новых и эффективных строительных материалов,имеющих требуемые физико-механические и химические свойства.При этом особую актуальность приобретает в их производстве использование вторичных сырьевых ресурсов и различных отходов промышленности,количество каторых в последние годы непрерывно возрастает и оказывает определенное влияние на.экологическую обстановку промышленных регионов. Одним из эффективных способов переработки отходов промышленности является получение на их основе строительных материалов,в частности,стекол и стоклокристаллкческих материалов.Потребность народного хозяйства в учнчейки- и износостойких стеклокристаллическкс материалах непрерывно возрастает,что требует создания «.увеличения їх производства путем внедрения прогрессивных технологий-С сироким 'использованием промышленных отходов.В связи с этим особый интерес представляет использование отходов химических и гор-нометаллургическйх производств-фосфогипс v флотоотходов меднообо-гатительных фабрик.Нами поставлена задача-изучение композиции фосфогипс-каояин-флотостход меднсобогатительнсй фабрики по хипь ческому составу приближающийся к тройной системе SlOg-A^Og-CaQ. Известно,что данная система охватывает составы многих видев строительных материалов,в том числе стекол и стеклокристаллических материалов.разработка эффективных способов получения которых требует более широких исследований процессов плавления,стекло- ... образования и кристаллизации.
. Кроме того особый интерес представляет также,изучение свойств стекол данной систе?.<ы с применением методов математического планирования эксперимента,что может служить одним из научных методов в разработке новых составов промышленных стекол с заданными свойствами с использованием отходов про?лсплекшх предприятий.
. Цель работы состоит в:
- изучении процессов стеклообразовакия л кристаллизации в системе фосфогипс-каолин-фяотостходы медносбогатительной фабрики и выявлении области оптимальных составов,на основе которых возможен синтез стекол и стеклскристоллгческих материалов с задан-ними свойствами:
изучении процессов стеклоj-рапования,протекающих при нагревании шихт в композиции каолин-фосфогипс;
изучении процессов стеклообразования,протекающих при наг-реваниии шихт в композиции фосф о гипс-отходы МОФ;
-: изучении возможности использования симплекс-решетчатых планоз Шеффе для изучения закономерностей изменения свойств стекол в зависимости от состава;
исследовании влияния состава исходных компонентов шихт на области стеклообразования,процесс плавления шихт,кристаллизацию стекол,их структуру и свойства;
изучении физико-химических свойств стекол,структурных особенностей,склонности к кристаллизации,фазового состава при термообработке в зависимости от их состава;
Научная новизна работы заключается в следующим:
исследованы хкмикс-минёралогический состав,технологические свойства и высокотемпературные фазовые превращения,протекающие при термической обработке исследуемых отходов;
впервые систематически исследованы процессы стеклообразования,кристаллизации,свойства и структура стекол,синтезированных на основе композиций: каолин-фосфогипс; фосфогипс-флотоотходы меднс-обогатительной фабрики (МОЮ; каолин-фосфогипс-MOS.
изучены физико-химические и технологические свойства стекол и выявлены закономерности изменения свойств от состава и режима термической обработки;
использование симплекс-решётчатых планов Шеффе подтвердило экспериментальные данные, полученные для системы: каолин-фосфогипс отходы МОФ в зависимости диаграмм:"Состав-плотность","Состав-термический коэффициент линейного расширения","Состав-термостойкость1 "Состав-кислотостойкость","Состав-щелочестойкость","Состав- микро
,твердость","Состав-показатель преломления";
установлена конкретная область,составов стекол,позволяющих получать стеклокристаллический матзрі'ял без введения инициаторов кристаллизации;
разработана бесщелочное и мало^елочное стекло с использованием отходов производств;
. - научно обоснованы возможности и переспективы практического применения результатов исследоватй ка основе полученных результатов,разработаны новые составы счекгокристаллитовык плиток из
недефицитного сырья.
Практическая значимость работы. Полученные результаты комплексного исследования системы фосфогипс-каолин-флотоотходы МО$ наряду с научной значимостью представляют практический интерес для широкого использования промышленных отходов химических и горнометаллургических производств в производстве стекол и стеклокрис-таллических материалов.Выявлена обширная область оптимальных составов,на основе которых возможен синтез стекол и стеклокристалли-ческих материалов.Рекомендованные составы стекол испытаны в полупромышленных условиях в НПО "Силикат",
Установлено,что результаты испытания закристаллизованных стекол соответствуют требованиям ГОСТ а 19246-62. Ожидаемый экономический, эффект от применения предлагаемых составов около 734 тысяч рублей в год.(в ценах 1990 г.)
Апробация работы.Основные результаты,изложенные в диссертационной работе, докладывались и обсуждались на: Всесоюзной конференции "Биотехнологические и химические методы окружающей среды',' (г.Самарканд,1968г.){Всесоюзной конференции "Физико-химические основы переработки бедного сырья и отходов промышленности при получении жаростойких материалов" (г.Сыктывкар, 19Ь9 г.');ежегодных конференциях молодых ученых АК РУ3.(1966-1993 гг.); республикански научно-практической конференции молодых ученых и специалистов [Фергана,' 1968 г.);научно- технической конференции "Экологические проблемы автодорожного комплекса и промышленности республики и іереспективьі их решения" (г.Ташкент, 1990 г.){всесоюзный семенар-ювещания по проблеме реализации "Государственной программы охраны жружаюшей среды и рационального использования природных ресурсов :ССР на І99І-І995 годы,и на переспективу до 2005 года" (Алмалык, 991 г.).
Публикации.По теме диссертации опубликовано II статей и поучено одно авторское свидетельство СССР.
Структура и объем работы.Диссертация состоит из введения, глав, общих выводов,списка литературы,приложения.Содержание аботы изложено на 154 страниц машинописного текста,содержит 53 исунка и 21 таблицу.Список литературы включает 119 наименований течественной и зарубежной литературы.
