2
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ........................................................4
1. АНАЛИЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГОРНОПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТНОГО КЛИНКЕРА.....................6
1.1 .Основные направления комплексного использования
минерального сырья минерального сырья....................6
1.2. Характеристика горнопромышленных отходов, пригодных для производства цемента........................................9
1.3. Аналитический обзор использования нетрадиционного
сырья для получения портландцементов...................11
1.4. Влияние оксидов магния и фосфора на свойства портландцемента............................................19
1.4.1. Влияние оксида магния...............................19
1.4.2. Влияние фосфорсодержащих соединений на процесс клинкерообразования........................................26
2. ХАРАКТЕРИСТИКА МИНЕРАЛЬНЫХ ТЕХНОГЕННЫХ ПРОДУКТОВ И МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.............................32
2.1. Состав и свойства сырьевых материалов.................32
2.2. Методы исследования...................................44
3. ИССЛЕДОВАНИЕ СОВМЕСТНОГО ВЛИЯНИЯ Р205 И М§0 НА ТЕХНОЛОГИЮ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА ИЗ ВТОРИЧНОГО СЫРЬЯ.............................................46
3.1. Влияние фосфорсодержащих соединений на свойства клинкера 46
3.2. Исследование распределения и Р2О5 между клинкерными минералами...............................................51
3
3.3. Влияние минерализаторов на характер распределения 1У^О и Р2О5 между клинкерными минералами.........................59
3.4. Исследование совместного влияния оксидов магния и
фосфора на процессы клшткерообразования...............66
3.5. Разработка путей снижения отрицательного влияния N^0 и
Р2О5 на качество портландцементного клинкера..........79
4. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТНОГО КЛИНКЕРА ИЗ ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ И ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛУЧЕННЫХ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТОВ.............................................103
4.1. Особенности технологии получения портландцементного клинкера из техногенного сырья...........................103
4.2. Влияние составов клинкеров на их гидравлическую активность ..109
ЗАКЛЮЧЕНИЕ...................................................132
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.............................135
ПРИЛОЖЕНИЯ....................................................153
14
Реакционная способность ЗШС Апатитской ТЭЦ в качестве глинистого компонента портландцементной сырьевой смеси исследуется в работе /49/.
В работах /71-76/ приведены исследования по использованию отходов угледобывающей и углеперерабатывающей промышленности, перспективных также в области экономии топлива, т.к. такие отходы представляют собой многокомпонентные смеси из остаточного угля в виде самостоятельных конгломератов и сростков с минеральной частью. При этом минеральная часть, состоящая из алюмосиликатных пород, пригодна для частичной или полной замены глины или железосодержащего компонента. Отходы углеобогащения прошли промышленное опробование на ряде цементных предприятий. Показано, что при использовании углеотходов улучшается размаяы-ваемость шламов, клинкерообразование и повышается гидравлическая активность клинкера. Однако подчеркивается, что при промышленном использовании углеотходов важным моментом является неоднородность их состава. Были установлены колебания по содержанию летучих и горючих веществ в зависимости от фракционного состава углеотходов, а также вариации содержания щелочных оксидов.
В цементной технологии, с целью оптимизации химического состава клинкера, в сырьевую смесь, помимо карбонатного и алюмосиликатного компонентов, вводятся коррекгирующие добавки, обеспечивающие поставку в клинкер оксидов железа, а также позволяющие варьировать соотношение оксидов. Наиболее распространено применение в качестве железосодержащих добавок огарков-отходов, образующихся при производстве серной кислоты.
В цементной промышленности существует опыт использования и других железосодержащих добавок, к примеру, шлаков цветной металлургии и пы-лей черной, отходы углеобогащения, базальты, красные шламы, хвосты обогащения и др. В последнее время в качестве железосодержащих добавок оп-
15
робованы окалина и конвертерный шлам Западно-Сибирского металлургического комбинат, доменный шлам и хвосты алгофабрики Кузнецкого металлургического комбината, отвальный “клинкер” Лениногорского полиметаллического комбината, хвосты обогащения Казского рудоуправления, а также конвертерный шлак Новолипецкого металлургического комбината /77-79/.
В цементной промышленности накоплен положительный опыт по применению не подвергавшихся термообработке отходов горнодобывающих и обогатительных предприятий металлургии, например, в виде негабаритных флюсовых известняков, меловой крошки, алюмосиликатных вскрышных пород, порфироидов. Негабаритные флюсовые известняки используют Ново Троицкий и Старооскольский заводы. НИИцементом показана возможность утилизации отхода дробильно-сортировочной фабрики Магнитогорского металлургического комбината - мелкофракционного флюсового известняка /80/.
Изучена также возможность использования железорудных отходов горно-обогатительных комбинатов Курской магнитной аномалии (КМА) /81/. Хвосты ГОКов КМА состоят в основном из кварца, сростков кварца с гематитом, магнетитом, сидеритом, а также кварца с мелкими включениями последних. Лабораторными и промышленными испытаниями установлено, что по реакционной способности, смеси, содержащие хвосты обогащения, не уступают сырьевым смесям, содержащим огарки, которые по активности близки к обычным клинкерам.
Одним из перспективных видов сырья для производства цемента являются силикаты магния /18, 82-85/. Силикаты магния встречаются в магматических породах ультраосновного состава: оливинитах, пироксенитах, пери-донитах, дунитах, кимберлитах, серпентинитах и др. Они являются попутными продуктами при добыче и переработке различных полезных ископаемых:
- Київ+380960830922