Утилизация гальваношламов в ингредиенты резиновых смесей

2
Содержание
с.
Реферат 3
Список сокращений 4
Введение 5
1. Литературный обзор 8
Выводы из литературного обзора 32
Цели и задачи исследований 33
2. Объекты и методы исследовании 34
3. Исследование состава и свойств гальваношламов 38
4. Изучение взаимодействия компонентов гальваношламов со 47
стеариновой кислотой
5. Применение переработанного гальваношлама (ПГШ) в качестве ингредиентов резиновых смесей 64
5.1 Применение ПГШ в качестве минерального наполнителя резиновых смесей. 64
5.2 Применение ПГШ в качестве ггромоторов адгезии резин к металлу.
5.3 Применение ПГШ в качестве активатора вулканизации резиновых 76
смесей. 102
6. Технико-экономическое обоснование работы.
6.1. Разработка технологической схемы и технологических рекомендаций 107 для проектирования производства по переработке гальваношламов 107
в ингредиенты резиновых смесей
6 2. Эколого-экономичсское обоснование работы 131
Общие выводы по диссертационной работ е 140
Список использованных литературных источников 141
Приложения:
1. Письмо из Комитета по охране окружающей среды Ярославской области
2. Акт об использовании результатов работы при проектировании цеха по переработке гальваношламов
3. Экспертное заключение по проекту цеха по переработке гальваношламов
4. Отчет о возможности использования переработанного гальваношлама взамен пигмента К
5. Заявление о потребности в заменит еле оксида цинка из гальваношламов от ОАО ЯрРТИ
6. Паспорт на заменитель оксида цинка из гальваношламов
7. Акт о промышленном внедрении результатов работы
8. Гигиенический сертификат на продукт из гальваношламов
3
РЕФЕРАТ
ГАЛЬВАНОШЛАМЫ, ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ, У1ШИЗАЦИЯ,
ИНГРЕДИЕНТЫ, РЕЗИНОВЫЕ СМЕСИ, НАПОЛНИТЕЛИ. АКТИВАТОРЫ ВУЛКАНИЗАЦИИ, ПРОМОТОРЫ АДГЕЗИИ.
Диссертация изложена на 150 с., содержит 20 таблиц, 46 рис., состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы. включакщег о 1801 тимс* юваний, и 1три. южспий.
Объект настоящих исследований - гальваношлахмы, являющиеся основным источником поступления тяжелых металлов в окружающую среду. На основе наиболее типичных элекгрокоагуляцися тных и реагентных тальваношламов (ГШ) о,им подучены ит н редиеты ре:ятновых смесей различного функттиональтюго назначения. Показана возможтюстъ использования переработанною ГШ в качестве минеральною наполнителя, промотора адгезии резины к металлу, активатора вулканизации.
Изучен механизм взаимодействия сжевдов металлов, входящих в состав 1Ш с ко\и юна ггами вулканизую! цей трут и ты.
Применение ПИ в качестве ингредиентов резин позволит существенно снизил» их воедейст вие на биос<|хру, I кхжшьку включение их в каучуковые колшозиции обеспативает защиту от эмиссии соединений тяжелых металлов в окружающую среду посредством их капсулирования в полимерных ободочках
Результаты работы внедрены на ОАО «Ярославский завод резиновых технических
ИЗДЕЛИЙ».
14
отходов производств в немалой степени способствует экономии природі іьіх ресурсов и повышению зффекіивносіи производства строители іьіх материалов. Технико-экономические обоснования и проекшые проработки подтверждают эффективность утилизации отходов вместо разработки местсрож?тений первичного сырья. [17].
Оаутки гальванических произведете имеют мної тжомг юненгоый состав, что даст вшможюсп, ишольювать большинство из них в качестве комплексных добавок оказывающих х1х|хїю в нескольких паї ставленнях Приводася многочисленітью исследования возможности приготовления бетона с исі юльзоваг іием шлама. 118)
Особый иіперес і іредсішіляеі возможность применения ГШ в качестве добавки в шихту для производства обжиговых строительных материалов на основе низкосорптою глинистою сырья. Исследовано [19] влияние добавки отходов гальванического производства в в йде элект[-юхимических ш;имов, образующихся на предприятии средств связи и э;юктрог пю-вычисли ге. іьной техники, в различные керамические массы на основе ши}Х)ко расиросіроїкалюю красножгудегюся низкопласіичного и запесоченного ішіисіою сырья. В результате этих исследований установлено, что добавки в шихту па схтюветмжосоршого тлинисгого сырья отходов гальванических произвсдств в количеезве 5-Ю % і юзвешег несколько у^ішніьрео-югичсскис характеристики керамических масс н соответственно^ ихформовыс свойстга.
И(^гсркасским гюлиіехническим инсттугом [20,21] исследовано влияние добавок шлама гальванического цеха ПО «Агоммшп» на изменение фазового состава и физико-механические показатели пшурованных керамических канализационных труб и облицовочных плиток. На ктк1хі;іре химической технологии сгегста и металлов ДХТИ [22] иссле;юваны сгюйсгва различных шламов, в частности, шлэмов процесса хромирования деталей машин, с целыо применения епэ в качестве добавок в глазури для облицовочных, фасадаьк плиток и плиток дтя полов. Установлено. что входящие в состав шламов оксиды железа и хрома дают возможность испоіьзоваїь ею в качестве красителей глазу рей вмссго доююсюяших пишешш и тем самым снизить себестоимость изделий. Также были проведены исследования по использовшшю ПН после з;гектрокоаіузіяда)нтіс)й очистки при получении окрашенных стекол. |23] В результате с использованием ГШ в качестве
14
15
краси геля получены окрашені іью в массе стекла. Стекла, синтезированные в окислительной среде. имеют светло-белый цвет, внейіральной и восстановигелшой - темно-зеленый.
В работах [24. 25] гальваношті рекомендован для изготовления дорожных покрытий (в асфальт) в качестве заменителя минерального порошка. І 1ри этом отмечается, что прочное связывание шлама в бшумоминеральной смеси обеспечивает ею экологическую безопасность.
Отходы гальванических производств используются также в качестве компонентов легких огнеупоров [26], при ситггезе фосфатных и других окрашенных стекол [27-291, в составе комі кузиций жарої ірс>іні>іх изолят даюннмх материал» [30].
Использование гальваношламов в качестве добавок при изготовлении стекла, кирпича, керамзит и другой строительной керамики, как предлагается рядом авторов [18-31] является безусловно, временным решением, т.к. при этом лишь в незначительной степени реализуются полезные физико-химические свойства гидроксидов и ОКСИДОВ железа, хрома, никеля меди цинка кадмия, входящих в сослав осадков. Годовой ущерб о г потери цветных металлов в оодках-щ/вмах оценивается в несколько десятков миллионов [деномиї адровант іьіх] рублей. [32] Поэтому разработка технолотических процессов утилизации гальваношламов с получением продуктов, позволяющих реализовать в более полной степени физико-химические сжйсіва их исходных элементов, представляет ингфес для народною хозяйства расширяет сырьевую базу; способствует сохранению природных ресурсов с одновременным решением проблем охраны окружающей среды. [16]
Пигменты, полученные с использованием гальванических шламов различного состава [16,19,32 -42], имеют качественные показатели, соответствующие существующим аналогам, и их внедрение существенно расширяет сырьевую базу лакокрасочных материалов. В рабою [43] рассмотрены вопросы переработки шламов с высоким содрианием гидроксидов железа и цинка в соотвегсжующие оксиды и использования последних при производстве іюшсрасочиой продукции и резинотехнических изделий. Гальванические шламы могут быть также переработаны в легирующие добавки для металлургии [44]. ферросплавы [45]. с целью со:да іия полиокевдных катализаторе» [46].