Екологічна ситуація в Донецькій області оцінюється фахівцями як критична. Наш регіон є великим промисловим центром України з розвиненою важкою індустрією, який на протязі багатьох років тримає основний курс на здобування вугілля, металу та інших енергетичних і матеріальних ресурсів. Екологічна обстановка в області ускладнюється наявністю великої кількості відходів, особливо токсичних. На даний час у Донецькій області накопичено більш, ніж 4 млрд. тонн промислових відходів. Площа земель, що зайняті відходами, наближується до 2 % території області. Найбільшими постачальниками промислових відходів є вугільна, гірничодобувна, хімічна, металургійна та енергетична галузі промисловості.

З одного боку, ці відходи є одним з джерел екологічних проблем, а з другого боку, вони вміщують цінні компоненти та можуть бути потенціальною вторинною сировиною. Але в силу того, що технологічні процеси здійснюються таким чином, щоб забезпечити оптимальні параметри виробництва основної продукції, побічні матеріали мають нестабільний склад, не сортуються, складуються та зберігаються без урахування можливого наступного використання. Тому роботи, в яких досліджується можливість використання цих відходів як ресурсів вторинної сировини для виробництва скломатеріалів, керамічних, будівельних, вогнетривких виробів, можна вважати актуальними. Такий підхід не тільки розширює мінерально-сировинну базу промисловості, але й дозволяє забезпечити екологічну безпеку.

В Донецькій області розташована більшість вогнетривких заводів України. Основним завданням вогнетривкої промисловості сьогодні є підвищення якості вітчизняних матеріалів і виробів до рівня світових стандартів, що зробить їх конкурентноспроможними.

У теперішній час суттєво підвищились вимоги до будівельних, керамічних і вогнетривких матеріалів. Науковий прогрес потребує створення нових видів виробів з новими властивостями і високими показниками, що може бути досягнуто шляхом використання додатків. У якості таких додатків може бути використаний мікрокремнезем.

Мікрокремнезем – це техногенний продукт, який утворюється при виробництві феррокремнієвих сплавів. Його отримують при високотемпературній обробці кремнезем вміщуючих матеріалів, яка супроводжується процесом возгонки оксидів кремнію. Під час конденсації возгона у процесі охолодження утворюється дрібнодисперсний колоїдоподібний, в основному аморфний матеріал. Частки мікрокремнезему мають сферичну форму. Середній розмір часток складає 0,1-0,2 мкм. Питома поверхня складає від 13000 до 25000 м2/г. Велику популярність кремнезему можна пояснити його спроможністю позитивно впливати на властивості будівельних матеріалів, покращуючи їх якісні характеристики, такі, як механічна міцність, хімічна стійкість та інші.

В літературі наведені дані про застосування мікрокремнезему для виробництва будівельних матеріалів, особливо бетону, але практично відсутня інформація про виготовлення вогнетривких матеріалів на основі мікрокремнезему. Метою даної роботи було дослідження можливості отримання динасових виробів з використанням додатків мікрокремнезему.

Динасом називають вогнетривкий матеріал, що містить не менш, ніж 93 % кремнезему. Динасові вироби складаються із тридиміту, кристобаліту, остаточного кварцу, скла непостійного складу, кристалічних силікатів кальцію. Від хімічного й мінералогічного складу динасу залежать його вогнетривкість, міцність, непроникність. Основним сировинним матеріалом для виробництва динасу є кристалічні кварцити. В якості мінералізаторів зазвичай використовують додатки оксиду кальцію. Під час випалу сирцю відбуваються складні фізико-хімічні процеси, що супроводжуються модифікаційними перетвореннями кварцу в тридиміт і кристобаліт, необоротним розширенням динасового сирцю та інші. Особливістю випалу динасу є те, що процес спікання динасу відбувається без ущільнення, а навпаки найчастіше із збільшенням пористості. Динас зміцнюється при випалі завдяки перетворенням, що протікають під час перекристалізації (утворення кристалічного зростку тридиміту), і реакціям диоксиду кремнію з мінералізаторами.

Для проведення досліджень виготовляли зразки на основі заводської динасової маси з додаванням мікрокремнезему й кварцового піску з високим вмістом кремнезему з ціллю покращення хімічного і мінералогічного складу динасу та його властивостей.

Зразки формували із маси з відносною вологістю 6 % напівсухим пресуванням у металевих формах діаметром і висотою 30 мм під тиском 30 МПа. Випал здійснювали в лабораторній електричній печі при максимальній температурі 1430 0С за кривою випалу, яка відрізнялася від умов виробництва більш високою швидкістю підйому та зниження температури. Після випалу зразки динасу випробували за стандартними методиками для визначення водопоглинання, щільності, відкритої пористості, межи міцності при стиску. У таблиці наведені отримані результати (кожне значення є середньою арифметичною величиною із трьох паралельних).