2
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
Введение....................................................... 6
ГЛАВА I. COBPF.MF.HHOE СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И РАЦИОНАЛЬНОГ О ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ НА ОСНОВЕ РЕЦИКЛ ИНГ А ОТХОДОВ В НЕКОТОРЫХ ПРОИЗВОДСТВАХ ГОРНОРУДНОЙ И МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ........................... 13
1.1. Переработка хвостов обогащения - один из путей повышения экологической безопасности и экономии первичного минерального сырья при подготовке железных руд к металлургическому переделу............................................................ 15
1.2. Повышение эффективности производства ферросплавов посредством утилизации образующихся твердых отходов............. 21
1.3. Снижение техногенной нагрузки на человека и окружающую
среду путем реииклинга кремнеземистой пыли-уноса.............. 27
1.4. Применение твердых промышленных отходов в производстве теплоизоляционных засыпок для стального слитка................ 36
1.5. Постановка задач исследования............................ 42
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ УТИЛИЗАЦИИ ХВОСТОВ ОБОГАЩЕНИЯ ЖЕЛЕЗНЫХ
РУД........................................................... 44
2.1. Состав и свойства хвостов обогащения Абагурской обогатительно-агломерационной фабрики (г. Новокузнецк)............... 44
2.2. Определение характеристик глины-связки................... 62
2.3. Разработка технологии изготовления строительною кирпича на основе шлам истой част и хвосгов.............................. 73
' 2.3.1. Метод двойного дисперсного упрочнения получения
3
композиционного материала матричной структуры.............. 75
2.3.2. Исследование режимов прессования кирпича............ 80
2.3.3. Изготовление опытной партии кирпича в промышленных условиях........................................ 85
Выводы......................................................... 91
ГЛАВА 3 . УТИЛИЗАЦИЯ ФЕРРОСИЛИЦИЕВОЙ ПЫЛИ, ОБРАЗУЮЩЕЙСЯ ПРИ ПРЕДПРОДАЖНОЙ ПОДГОТОВКЕ ВЫСОКОКРЕМНИСТОГО ФЕРРОСИЛ ИЦИЯ ................................... 94
3.1. Основы раскисления стали крем ни »содержащим и ферросплавами .......................................................... 95
3.2. Разработка технологии изготовления гранул и брикетов из <|>ер-рсс:стнц::евой пыли........ . 98
3.2.1. Определение характеристик и свойств исходных материалов и связующего................................... 100
3.2.2. Изучение особенностей окомковання пыли и отсевов пы-сококремнистого ферросилиция.......................... 108
3.3. Раскисление стали окомкованным и пылевидным ферросилицием .......................................................... 118
3.3.1. Методика проведения лабораторных и промышленных экспериментов......................................... 118
3.3.2. Результаты лабораторных и промышленных исследований .............................................. 125
3.3.3. Эколого-экономическое обоснование применения оком-кованного и пылевидного ферросилиция при раскислении стали ....................................................... 129
Выводы.................................................... 135
ГЛАВА 4. ПЕРЕРАБОТКА И УТИЛИЗАЦИЯ КРЕМНЕЗЕМИСТОЙ ПЫЛИ-УНОСА, ОБРАЗУЮЩЕЙСЯ ПРИ ВЫПЛАВКЕ ФЕРРОСИЛИЦИЯ.................................................. 159
зг
Интересные результаты в этой области, наряду с зарубежными учеными, были получены в работах российского ученого С.И. Павленко 1105].
Микрокремнезем находит применение и в других отраслях промышленности. В частности, его используют в композитах, поглощающих радиоактивное излучение [106], в материалах, отверждающихся под действием видимого света [107]. в диэлектриках [108]. Получен композиционный материал, основой которого является силикатная пористая матрица из кремнеземистой пыли [109]. На основе микрокремнезема изготавливается жаростойкое вяжущее [110], а также модифицированный оксид кремния, солюбилизирующая способность которого в 2 и более раза превышает такую способность мицелл ПАВ. Это свойство нового материала использовано для разработки технологии очистки сточных вод различных производств от растворенных и диспергированных органических соединений, в частности от органических красителей (катионных, анионных. сернистых и т.д.) [III]
Как уже отмечалось ранее [78] микрокремнезем имеет очень малую насыпную массу (порядка 180-200 кг/м') и своеобразную “слеживаемость”. Оба этих фактора значительно осложняют транспортировку и разгрузку его у потребителя. В связи с этим достаточно остро стоит вопрос об уплотнении микрокремнезема при сохранении сыпучести материала при разгрузке. Существуют два способа его уплотнения - сухой и "мокрый”. В первом случае уплотнение производится в различного рода механических агрегатах (мешалках, мельницах и т.д.) во втором - на основе микрокремнезема готовится водная суспензия с различной концентрацией твердого. Второй способ менее предпочтителен, т.к. потребителю нужен сухой микрокремнезем, а для сушки суспензии необходим сушильный агрегат и дополнительный расход энерг ии, кроме того, суспендированный микрокремнезем в высушенном состоянии уже не обладает теми специфическими свойствами, которые присуши исходному материалу В России наиболее известен способ уплотнения микрокремнезема, изобретенный норвежцем Консгаарденом, запатентованный в США [112], патентовладельцем является норвежская фирма Е1кеш- Бр^еггегкет А/Б . В соответствии с ним мик-
33
рокремнезем загружаемся в бункер и обрабатывается сжатым воздухом. После такой обработки плотность пыли увеличивается до 300%. Минимальное время обработки составляет не мснее5ч., но лучше, если оно будет составлять 10ч. В промышленности при непрерывном процессе среднее время обработки должно быть 24ч. и более [112]. Этот способ был реализован на ферросплавном заводе в г. Ермак. По технологии “мокрого уплотнения ” производится т.н. модификатор бетона* представляющий из себя освобожденную от воды смесь микрокремнезема и суперпластификатора [113]. В полученную мокрым способом кремнеземистую суспензию для ускорения твердения рекомендуется добавлять сульфат натрия в количестве 2% по массе [114]. Интересную технологию уплотнения микрокремнезема предлагает Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН. Сущность ее заключается в механохимической обработке микрокремнезема в мельнице оригинального действия, конструкция которой разработана в этом институте. Производительность такой мельницы колеблется от 0.5 до 4 т/час по твердому, уплотнение пыли производится до значений 900-1000 кг/м’. Эти мельницы изготавливаются по заказам потребителей.
Среди научно-технических проблем современности одной из важнейших является создание новых материалов и технологий, особенно на основе использования техногенного сырья. Это, в частности, касается получения технической керамики, работающей как в обычных, так и экстремальных условиях. Развитие космической и авиационной техники показало, что керамические изделия во многих случаях заменяют традиционные металлические. В настоящее время научно-технический прогресс в области материаловедения неорганических веществ в значительной степени определяется созданием жаростойких неметаллических материалов [115]. Известно, также, что экономия тогшивно-энерге! ическнх ресурсов является одной из важнейших проблем конца ХХ-го века и начала ХХ1-го. Применительно к технологии производства жаростойких и огнеупорных материалов эта задача должна решаться за счет разработки без-обжиговых методов их получения В этом отношении весьма перспективными являются изделия из керамики, прочность которых достигается лишь при сушке
- Київ+380960830922