Вісник українського будинку економічних та науково-технічних знань. - К.: "Знання", 1999р., стор. 4 - 6
Н.И.Беломеря, А.И.Панасенко, В.В. Мнускина -
Донецкий государственный технический университет,
Н.В.Кравченко, В.Ф.Москаленко, Г.И.Косолап -
Ассоциация «Укрогнеупор», г.Донецк
АНАЛИЗ ВОЗМОЖНЫХ ПУТЕЙ УТИЛИЗАЦИИ ШАМОТНОЙ ПЫЛИ В ПРОИЗВОДСТВЕ СИЛИКАТНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
При производстве алюмосиликатных огнеупоров при обжиге глинистых материалов (каолинов и огнеупорных глин) на шамот системой пылеочистки улавливается значительное количество шамотной пыли (10 - 15% от массы обжигаемого материала), которая по ряду причин не может возвращаться в огнеупорное производство, а направляется в отвалы. Ежегодно только при работе одной вращающейся обжиговой печи улавливается 10-15 тыс. т шамотной пыли.
Складирование и хранение шамотной пыли связано с большими материальными затратами: хранилища занимают значительные земельные площади (1 м2 на 2-4 т продукта), что приводит к осложнению экологической обстановки за счет загрязнения почвы, водного и воздушного бассейнов.
Шлейф от неуловленной шамотно-каолиновой пыли, образующийся от работы обжиговых печей Великоанадольского (Донецкая обл.), Запорожского и Ватутинского (Черкасская обл.) огнеупорных предприятий тянется практически через всю Украину.
В то же время шамотная пыль по своему химико-минералогическому составу (табл.1) и свойствам (табл.2) может быть полноценным сырьем для производства многих строительных материалов и с успехом заменять традиционные сырьевые материалы, применяемые для их изготовления. При этом экономится значительное количество природного сырья и сохраняются значительные земельные площади, отводимые под карьеры и складирование пыли. Так, для производства 10 млн. штук керамического кирпича требуется около 45 тыс. т строительной глины. При средней мощности глинистого пласта 3 метра потребуется разработка карьера площадью 1 га.
Таблица 1
Химический состав шамотной пыли
| Компонент | Содержание, % | 
| SiO2 | 49-55 | 
| Al2O3 | 28-40 | 
| TiO2 | 0.8-1.4 | 
| Fe2O3 | 0.4-2.5 | 
| CaO | 0.3-0.4 | 
| MgO | 0.15-0.2 | 
| K2O | 0.1-0.15 | 
| Na2O | 0.05-0.1 | 
| SO3 | 0.05 | 
| П.П.П. | 1.7-2.5 | 
Таблица 2
Характеристика шамотной пыли
| Наименование показателя | Значение | 
| Фазовый состав масс, %: | |
| Муллит | 7-12 | 
| Корунд | 7-9 | 
| Каолинит, кремнезем, метакаолинит, стекло | 78-86 | 
| Огнеупорность, Сo | 1710-1750 | 
| Размер зерен, мкм | 15-180 | 
| Насыпная масса, г/см3 | 0.47-1.8 | 
| Число пластичности | 5-7 | 
| Температура спекания, Сo | 1500 | 
| Белизна, % | 65-73 | 
Материалы с использованием шамотной пыли по своим свойствам не уступают материалам на основе традиционного сырья, а в отдельных случаях и превосходят их. Для успешного использования шамотной пыли требуются незначительные изменения в параметрах технологических процессов при производстве конкретных видов производств.
Помимо улучшения экологической ситуации в регионе использование шамотной пыли позволяет уменьшить энергетические затраты, связанные с добычей глинистого сырья и его дальнейшей технологической переработкой (табл.3).
Таблица 3
Технико-экономические показатели
| Наименование показателя | Значение | 
| Накопление шамотной пыли от работы одной обжиговой печи, т/год | 10000-15000 | 
| Количество обжиговых печей в Украине | 8 | 
| Удельная площадь земли, м2 /т, отводимая под: | |
| - складирование шамотной пыли; | 0.15-0.30 | 
| - добычу глинистого сырья | 0.20-0.40 | 
| Возможное использование шамотной пыли в шихте, % при производстве: | |
| - керамических кирпича, труб, плиток, | 10-50 | 
| - цементного клинкера, цементов, растворов и бетонов на их основе; | 10-25 | 
| - стекла, глазурей, эмалей | 5-15 | 
| Сокращение энертетических затрат при производстве указанных материалов, % | 5-10 | 
Нами проведены исследования по определению возможности применения шамотной пыли в производстве керамических плиток, кирпича, канализационных труб, электрофарфора, стекла, глазурей, эмалей, цементаного клинкера, цемента и растворов бетонов на их основе. Получены положительные результаты.
Таким образом, доказано, что шамотная пыль - ценное сырьё для изготовления опредфенных строительных материалов.