Мінеральні шлами у виробництві будівельних матеріалів
Апр 30th, 2009 by admin
Як відомо, величезну екологічну проблему для більшості підприємств хіміко-фармацевтичною, машинобудівною, гідролізною, енергетичною і інших галузей промисловості складає утилізація шламових відходів, що утворюються на станціях нейтралізації і зберігаються у величезних кількостях в шламонакопителях або на промислових звалищах.
Хімічний склад шламів вельми всілякий і визначається складом і способами нейтралізації кислих загальнозаводських стоків, що поступають на станції знешкодження відходів. Найбільший інтерес, з точки зору використання у виробництві будівельних матеріалів, представляють гіпсові, вапняно-гіпсові, гипсо-карбонатные, известково-гипсо-карбонатные, а також подібні ним шлами складнішого складу, що містять комплекс неорганічних солей і органічні домішки.
За розміром часток мінеральні шлами є гетерогенними колоїдними дисперсними системами, в яких твердою фазою є тонкодисперсний гіпс, гідроксид або карбонат кальцію, розчинні і малорозчинні солі кальцію, натрію, калія, а також гідроксиди металів.
В процесі обезводнення на вакуум- або прес-фільтрах, а також в результаті висихання при відкритому зберіганні, спочатку утворюється дисперсна система, частки якої зв’язані в просторовий каркас, надалі відбувається повільне затвердіння шламів. Формування коагуляционно-кристаллизационных структур в шламах, Ca(ВІН) 2, що містять, Al(ВІН) 3, Mg(ВІН) 2 і гіпс, відбувається за рахунок утворення гидроалюминатов і гидроалюмоферритов кальцію, а також інших фаз гідратів, близьких по складу до продуктів гідратації цементов. Такі шлами представляють найбільший інтерес як активних наповнювачів в будівельні матеріали.
В ході роботи в цьому напрямі проведені дослідження хімічного складу мінерального шламу хіміко-фармацевтичного підприємства «Акрихін», м. Москва (шлам 1) і шламу після нейтралізації полірувальної рідини кришталя р. Никольськ, Пензенська обл. (шлам 2). Склад мінерального шламу підприємства «Акрихін» представлений двуводным гіпсом, гідроксидами кальцію, магнію і алюмінію, розчинними солями (CaCl2, KCl, NaCl, K2SO4, Na2SO4 і ін.), а також незначною кількістю обсмолених продуктів.
До складу шламу Никольського заводу входять двуводный гіпс, фторид кальцію, сульфати натрію і калія, а також кремнийфторид калія. Аналіз хімічного складу і фізичних властивостей досліджуваних шламів дозволив зробити припущення про можливість вживання їх як активатори тверднення і наповнювачів цементних композицій. Висока дисперсність шламів (Sуд=10–13 тисяч см2/г) і присутність в них неорганічних солей є одній з причин активації процесів гідратації цементу, оскільки частки шламу виконують роль не лише наповнювача, але і активного компонента системи, що робить істотний вплив на формування активних центрів кристалізації.