Модифицирование керамического кирпича добавками неорганических техногенных продуктов водоподготовки ТЭЦ

Отходы теплоэлектроцентралей представляют собой определенную опасность для окружающей среды, а следовательно, и экономические проблемы. Однако в таких отходах содержатся вещества, которые целесообразно использовать для производства строительно-отделочных материалов. Техногенные продукты водоподготовки с теплоэлектроцентрали «Южная» (осадки химводоподготовки – код 8410500) являются кальцитовой смесью, содержащей более 64 мас. % кальцита. Минералогический состав неорганических отходов определен с помощью рентгенографических и инфракрасных (ИК) спектральных исследований. Механическая активация кальцитовых неорганических отходов приводит к измельчению кальцита и уменьшению количества адсорбированной воды, что влияет на увеличение содержания каркасных структур диоксида кремния, реакционная способность которого напрямую зависит от их количества. Изменения структуры диоксида кремния при механической активации установлены по данным ИК-исследований. Результаты рентгенографических и ИК-исследований глины месторождения «Заполье», используемой в технологии производства керамического кирпича, позволяют отнести ее к сырью с высокой реакционной способностью. В ОАО «Обольский керамический завод» с добавками кальцитовых неорганических отходов теплоэлектроцентрали произведена опытная партия керамического кирпича. Выполнен рентгеноструктурный анализ образцов полученных кирпичей стандартного состава и с добавками отходов. Исследовано влияние содержания кальцитовых неорганических отходов в исходном сырье на процессы структурообразования керамического кирпича. Добавление в шихту на основе глины месторождения «Заполье» отходов химводоподготовки, содержащих карбонат кальция до 15 мас. %, способствует снижению температуры обжига и появлению расплава. Это приводит к процессам кристаллизации твердых минералов из расплава и увеличению количества стеклофазы, способствующей повышению прочностных свойств керамического кирпича. Установлена возможность использования неорганических отходов (осадков химводоподготовки – код 8410500) теплоэлектроцентралей в качестве компонента отощающих добавок в глинистое сырье в технологическом процессе производства керамического кирпича.

1. Изготовление керамического кирпича с использованием промышленных отходов / А. П. Платонов [и др.] // Вестник Витебского государственного технологического университета. 2015. Т. 28, № 1. С. 128–134.

2. Лазарева, Т. Л. Исследование влияния отходов промышленности на свойства стеновой керамики / Т. Л. Лазарева, Е. С. Куликова // Технические науки – от теории к практике: сб. ст. по материалам LV Междунар. науч.-практ. конф. Новосибирск: СибАК, 2016. Т. 50, № 2. С. 135–140.

3. Перспективы использования промышленных отходов для получения керамических строительных материалов / Д. В. Макаров [и др.] // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2016. № 5. С. 254–281.

4. Quality Improvement of Ceramic Bricks by Incorporation of Sludge from Water Treatment Units / Deborah Campos Cruz [et al.] // The Journal of Engineering and Exact Sciences. 2016. Vol. 2, No 2. P. 42–56. DOI: 10.18540/2446941602022016042.

5. Фундаментальные основы механической активации, механосинтеза и механохимических технологий / В. В. Болдырев [и др.]; под общ. ред. Е. Г. Аввакумова. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2009. 343 с.

6. Balzar, B. Voight-Function Model in Diffraction LineBroadening Analysis / В. Balzar // Defect and Microstructure Analysis from Diffraction. No 10. New York: Oxford University Press, 1999. P. 94–126.

7. Фермер, В.К. Инфракрасные спектры минералов / В. К. Фермер. Лондон: Минералогическое общество, 1974. 538 с.

8. Анфилогов, В. Н. Силикатные расплавы / В. Н. Анфилогов, В. Н. Быков, А. А. Осипов. М.: Наука, 2005. 357 с.

9. Плюснина, И. И. Инфракрасные спектры минералов / И. И. Плюснина. М.: Изд-во Моск. гос. ун-та, 1976. 190 с.

10. Лебедев, М. С. Особенности состава алюмосиликатного сырья с точки зрения его использования для получения дорожно-строительных материалов / М. С. Лебедев, И. Ю. Потапова, А. О. Лютенко // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2013. Т. 52, № 5. С. 70–74.

11. Аспекты применения инфракрасной спектроскопии алюмосиликатных сырьевых компонентов в строительном материаловедении / М. С. Лебедев [и др.] // Технические науки – от теории к практике: сб. ст. по материалам XXIV Междунар. науч.-практ. конф. Новосибирск: СибАК, 2013. С. 445–449.

12. Левицкий, И. А. Структурообразование плотноспекшейся керамики бытового назначения / И. А. Левицкий, Ю. А. Климов // Стекло и керамика. 2005. № 6. С. 32–36.

13. Голованов, C. П. Отбеливание и интенсификация спекания керамики при использовании железосодержащих глин / C. П. Голованов, А. П. Зубехин, О. В. Лихота // Стекло и керамика. 2004. № 12. С. 9–11.

14. Павлов, В. Ф. Физико-химические основы обжига изделий строительной керамики / В. Ф. Павлов. М.: Стройиздат, 1977. 240 с.

15. Высокотемпературные фазовые превращения в железосодержащих глинах / О. Н. Каныгина [и др.] // Вестник ОГУ. 2010. Т. 112, № 6. С. 113–118.