При добыче минерального сырья, использование его по прямому назначению, во многих случаях не превышает 5 – 15%. Остальное складируется в виде отвалов, терриконов, шламосборников и др. Это связано с тем, что материалы этих хранилищ по своему составу относятся к малоликвидным или неликвидным отходам и практически не утилизируются в силу тоннажности и экономической заинтересованности производителя основной продукции. При этом занимают значительные площади земельных угодий, выводя из сельскохозяйственного использования и отрицательного влияния на охрану окружающей среды [1]. Такая ситуация, на наш взгляд, совершенно не оправдана, так как эти отходы могут быть, при правильном подходе, потенциальным источником сырья при производстве различных материалов, в частности строительных [2-3].
В работе была рассмотрена возможность использования техногенных продуктов (отсев и пыль образующиеся при производстве обожженного металлургического доломита и гранулированный доменный шлак) выполняющих роль наполнителя и вяжущего соответственно.
Доломит – породообразующий минерал. Он принадлежит к классу карбонатов. Доломит наделен природными свойствами натурального камня. Среди них особо стоит отметить высокую прочность.
| Вид сырья | CaO | MgO | SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | П.П.П. |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Доломитовая пыль | 12,14% | 24,66% | 12,00% | 10,00% | 12,00% | 29,17% |
| Сырой доломит | 29,83% | 20,53% | 2,15% | 0,52% | 0,60% | 45,95% |
| Остаток на сите | 0,315 | 0,071 | -0,071 |
|---|---|---|---|
| Массовая доля,% | 3,15 | 31,5 | 65 |
| Размер сита,мм | Остаток на сите,% |
|---|---|
| 10,0 | 2,2 |
| 5,0 | 40,0 |
| 3,0 | 45,0 |
| 1,0 | 66,0 |
| 0,63 | 67,0 |
| менее 0,63 | 33,0 |
В процессе измельчения сырого доломита до нужных фракций ежегодно образовывалось порядка 250000 – 260000 тонн, а отходов в виде доломитовой пыли 10000 – 12000 т/год, результаты предоставил ОАО «Докучаевский флюсо - доломитный комбинат» [4].
.При обжиге доломита во вращающихся печах основным видом отходов является пыль. Часть пыли из печи в виде полуобоженного доломита с крупностью 0-1 мм уносится с отходящими дымовыми газами и продуктами декарбонизации доломита и улавливается на двухступенчатой очистке отходящих газов камерах осаждения, циклонах и электрофильтрах. Уловленная на газоочистных установках пыль системой винтовых конвейеров и камерными насосами транспортируется в отгрузочные бункеры или отвалы.
В данной работе нами из смеси с различным соотношением отсева (40 вес. %) пыли (40 вес. %), граншлака (10, 20, 30 вес. %) и тонкомолотого граншлака (30, 40, 50 вес. %) формовали образцы с использованием пресс-формы в виде цилиндров. Прессовые усилия составляли 25 МПа. Шихту готовили с обеспечением влажности 5 %. В зависимости от соотношения выше указанных материалов было отмечено, что с увеличением содержания молотого граншлака - прессуемость улучшается, образцы более прочные, с четкими ребрами и гладкой поверхностью. Для ускорения процесса твердения сформованные образцы подвергали пропариванию в специальной камере при температуре 75 градусов Цельсия в течение 6 часов. Испытания на механическую прочность осуществляли на гидравлическом прессе.
В результате испытания было установлено, что механическая прочность исследуемых образцов, в зависимости от состава, колеблется в пределах от 20 до 35 МПа. Чем больше содержание молотого граншлака и доломитовой пыли, тем больше прочность образцов, т.к. они содержат минералы, которые обладают вяжущими свойствами и способны твердеть.
Таким образом, было установлено, что из выше исследуемых техногенных продуктов возможно получение строительных материалов (тротуарная плитка, кирпич, шлакоблок). Для установления оптимальных соотношений техногенных продуктов при составлении шихты, влияния гранулометрического состава каждого компонента и использование других специальных добавок в дальнейшем будут продолжены исследования в этом направлении.
Рисунок 1 – Модель уравнения Ван дер Поля в системе МВТУ
Список использованной литературы
1. Справочник по охране окружающей среды / В.Г. Сахаев., Б.В. Щербицкий. – К.: Будівельник, 1986. – 152 с.
2. В.Г. Микульский, Г.И. Горчаков, В.В. Козлов. «Строительные материалы. Материаловедение и технология.» М., 2002 г., 234 с.
3. Строительные материалы и изделия. Издание 3-е переработанное и дополненное. М., «Высшая школа», 1976 г., 536 с.
4. Инвентаризация отходов производства «Докучаевского флюсо-доломитного комбината». Форма ОТ – 4 от 06.09.95 г. № 208.