Главная | Обратная связь

Исследования сырьевой базы и свойств компонентов для бесцементных твердеющих смесей из отходов промышленного производства

При изучении сырьевой базы недефицитных материалов, в том числе отходов промышленных производств, которые предпо­лагается использовать как компоненты для приготовления бесцементных твердеющих смесей для закладки выработанного пространства, рассматривался: вид материала (отходов); предприятия - поставщики, выпускающие материалы или отходы, их месторасположение; годовой прирост количества выпускаемых отходов, их количество, в отвалах и возможности отгрузки; физико-химические свойства.

Выбор материалов для исследований по созданию составов бесцементных твердеющих смесей производился совместно со специалистами института КузНИУИ (г. Прокопьевск Кемеровской области), на основе анализа литературных источников, а также месторасположения предприятий - поставщи­ков материалов или отходов.

Материалы, применяемые в качестве различных компонентов твердеющих смесей, классифицируются по их наз­начению: вяжущее; активизатор или ускоритель твердения; заполнитель; реагент процесса твердения (вода).

Вяжущими материалами являются порошкообраз­ные, жидкие или пастообразные вещества, способные превра­щаться в камневидное тело, связывая разнородные компоненты в единый монолит. В различных отраслях народного хо­зяйства в качестве вяжущего, в основном, применяется цемент разных марок. При дефиците цемента для разработ­ки составов твердеющих смесей рассматривались материалы из отходов промышленных производств, обладающие вяжущими свойствами.

С учетом месторасположения предприятий, обладающих отходами промышленных производств, необходимых для производства бесцементных твердеющих смесей для закладки выработанного пространства угольных шахт, наиболее перспективными являются золы тепловых электростанций от сжигания бурых углей КАТЭКа и отходы Ачинского глиноземного комбината (АГК) - нефелиновые шламы. Составы на ос­нове зол имеют достаточную скорость набора прочности и отве­чают предъявляемым к ним техническим требованиям. Однако их применение требует специальной установки сухого золоудаления на ТЭЦ, цементовозов для транспорта и складов закрытого типа (силосов) для хранения, т.к. вследствие тонкодисперетности и высокого влагопоглощения в открытом виде эти золы быстро теряют первоначальные вяжущие свойства. Приведенные недостат­ки ограничивают широкое их использование и не характерны для такого компонента вяжущего, как нефелиновый шлам. Извест­но применение этого шлама, как сырья для производства цемента, ведутся работы по его использованию в других отраслях промышленности: при производстве бетонов, огнеупоров, формовочных смесей, композиционных материалов, в дорожном строительстве и др. Нефелиновый шлам АГК представля­ет собой песок с насыпной массой (в сухом виде) 1050 кг/м³; максимальная водоудерживающая способность 29%. Сухой шлам на воздухе приобретает влажность 4-5%, по минералогическому составу состоит на 80-85% из двухкальцевого силиката. Гид­равлическая активность шлама обусловлена высоким содержани­ем окиси кальция (до 59%), что особенно проявляется после его тонкого измельчения.

Результаты изучения сырьевой базы материалов приведены в табл. 6.2, физико-химические свойства в табл. 6.3 -6.4.

Таблица 6.2