Bahan mentah untuk pengeluaran bahan binaan. Bahan binaan semula jadi dan bahan mentah untuk pengeluaran mereka
Di Belarus, jenis bahan mentah mineral ini diwakili oleh banyak dan pelbagai deposit pasir dan campuran pasir-kerikil, tanah liat, batu karbonat, gipsum, serta batu bangunan semula jadi. Walaupun relatif murah jenis bahan mentah ini, kepentingannya dalam ekonomi moden negara tidak boleh dipandang tinggi.
Pasir tersebar luas di Belarus. Mendapan pasir terhad kepada strata Kuaternari, kurang kerap - kepada deposit Paleogene dan Neogene. Mereka, sebagai peraturan, berasal dari air-glasial dan lacustrine-alluvial; Di selatan negara ini juga terdapat pasir yang berasal dari aeolian. Pasir digunakan dalam keadaan semula jadi dan selepas pengayaan untuk pengeluaran konkrit, mortar, dalam industri kaca dan faundri.
Asas bahan mentah pembinaan dan pasir silikat termasuk kira-kira 80 deposit (jumlah rizab kira-kira 350 juta m3), terletak di seluruh negara. Pasir berlaku pada atau dekat dengan permukaan dalam bentuk mendapan berbentuk kanta atau seperti kepingan pelbagai saiz. Ketebalan mendapan individu mencapai 15 m. Mendapan pasir pembinaan terhad kepada eskers, dataran bersih dan teres sungai. Lebih daripada 35 bidang sedang dibangunkan. Pengeluaran tahunan ialah 7-8 juta m3.
Deposit pasir acuan telah dikenal pasti di daerah Zhlobin (deposit Chetvernya) dan Dobrush (Lenino) di wilayah Gomel. Deposit Chetvernya dieksploitasi oleh pengurusan kuari Zhlobin, dan Lenino oleh Loji Perlombongan dan Pemprosesan Gomel. Kira-kira 0.6 juta m3 pasir faundri dilombong setiap tahun.
Mendapan pasir kaca telah diterokai di wilayah Gomel (Loevskoye) dan Brest (Gorodnoye). Jumlah rizab mereka ialah 15 juta m3. Pasir kaca sesuai untuk menghasilkan kaca tingkap dan bekas.
Campuran pasir-kerikil dikaitkan dengan moraine dan, kurang biasa, mendapan aluvium. Deposit bahan pasir dan kerikil tersebar luas di bahagian utara dan tengah Belarus. Mereka biasanya bersaiz kecil (sehingga 50 hektar). Ketebalan strata produktif adalah dari 1-3 hingga 10-20 m Komposisi granulometrik adalah berubah-ubah. Kandungan komponen utama berbeza-beza seperti berikut: kerikil - dari 0 hingga 55%, kerikil - dari 5-10 hingga 75, pasir - dari 5-10 hingga 75, zarah tanah liat - sehingga 5-7%. 136 deposit dengan jumlah rizab lebih daripada 700 juta m 3 telah diterokai; 82 bidang dieksploitasi. Kira-kira 3 juta m3 bahan pasir dan kerikil dilombong setiap tahun. Mereka digunakan terutamanya untuk penyediaan konkrit dan mortar.
Tanah liat adalah asas bahan mentah untuk pengeluaran seramik kasar, agregat ringan, dan juga digunakan sebagai komponen penting dalam pengeluaran pelbagai jenis simen. Endapan tanah liat lebur rendah dikaitkan terutamanya dengan mendapan Kuaternari, manakala mendapan lempung refraktori dikaitkan dengan pembentukan Oligosen dan Pliosen, yang tersebar luas di selatan Belarus.
Lebih daripada 210 mendapan tanah liat boleh lebur dengan jumlah rizab kira-kira 200 juta m 3 telah diterokai. Lebih daripada 110 deposit sedang dibangunkan, dan 2.5-3.5 juta m 3 bahan mentah diekstrak setiap tahun. 9 deposit juga telah diterokai untuk pengeluaran agloporit dan tanah liat mengembang dengan jumlah rizab kira-kira 60 juta m3. Daripada jumlah ini, 6 bidang dieksploitasi (pengeluaran 0.6 juta m3). Rizab batu tanah liat untuk pengeluaran simen adalah lebih daripada 110 juta m3.
Asas bahan mentah tanah liat refraktori termasuk 6 deposit dengan jumlah rizab dalam kategori A+B+Cj lebih daripada 50 juta m3. Mendapan diwakili oleh deposit seperti kepingan dengan ketebalan 1.5 hingga 15 m. Kedalaman kejadiannya tidak melebihi 7-8 m. Pengeluaran tahunan tanah liat refraktori ialah 0.4-1 juta m 3.
Kumpulan batuan tanah liat Belarus yang bernilai industri juga termasuk kaolin yang dikenal pasti dalam tonjolan Mikashevichi-Zhitkovichi di ruang bawah tanah kristal. Ia adalah hasil luluhawa gneise dan gneise granit. Kaolin biasanya berwarna kelabu muda dan putih, micaceous, dengan campuran hidromika dan montmorilonit. 4 deposit telah dikenalpasti. Mendapan berbentuk jubah, ketebalan puratanya ialah 10 m, kedalaman berbeza dari 13 hingga 35 m. Sumber yang diramalkan dianggarkan hampir 27 juta tan. Kaolin mengandungi peningkatan jumlah oksida besi pewarna. Mereka sesuai untuk pengeluaran produk porselin dan tembikar yang tidak memerlukan keputihan yang tinggi, serta untuk pengeluaran produk fireclay.
Batu berkarbonat, digunakan terutamanya untuk pengeluaran simen dan kapur, diwakili oleh kapur dan marl yang berlaku pada zaman Cretaceous Akhir. Mereka ditemui di dalam batuan dasar dan di luar glasier. Sejumlah deposit telah diterokai di kawasan kejadian ceteknya, terutamanya di daerah Krichevsky, Klimovichsky, Kostyukovichsky dan Cherikovsky di wilayah Mogilev, Volkovysk dan Grodno di wilayah Grodno. Sebahagian daripada mereka (contohnya, Krichevskoye) diwakili dengan menulis kapur, yang lain (Kommunarskoye) dengan marl, dan yang lain (Kamenka) dengan marl dan menulis kapur. Ketebalan strata produktif di ladang berbeza dari 10-20 hingga 50 m dengan kedalaman bumbung 1 hingga 25 m Kandungan CaCO 3 berkisar antara 65% dalam marl hingga 98% dalam kapur.
Asas bahan mentah industri simen termasuk 15 deposit dengan jumlah rizab batu karbonat dalam kategori A+B+Cj sebanyak 720 juta tan. 8 deposit sedang dibangunkan, yang berasaskannya Republican Unitary Enterprise "Volkovyskcementoshifer" dan "Krichevcementoshifer " beroperasi, serta Kilang Simen Belarusia, yang sedang membangunkan rizab marl Tempat Lahir Kommunarskoe. Industri simen Belarus disediakan dengan bahan mentah karbonat untuk jangka masa panjang.
Asas bahan mentah untuk pengeluaran kapur adalah berdasarkan penggunaan kapur tulis. Terdapat 33 deposit mineral ini di negara ini dengan jumlah rizab dalam kategori A+B+C j kira-kira 210 juta tan.6 deposit dieksploitasi.
Gypsum dalam kes platform telah lama diketahui di Belarus; ia ditemui dalam bentuk lapisan, lapisan, interlayer, veinlet dan sarang dalam deposit Middle, Upper Devon dan Lower Permian. Lapisan gipsum yang agak cetek (167-460 m) telah dikenal pasti di antara mendapan peringkat Famennian Devon Atas di barat palung Pripyat. Mereka terhad kepada blok tinggi ruang bawah tanah kristal dan membentuk deposit gipsum Brinevskoye. Sehingga 14 lapisan gipsum dipasang di sini, yang digabungkan menjadi empat ufuk. Ketebalan ufuk gipsum berkisar antara 1-3 hingga 46 m. Di bahagian bawahnya, kanta tebal batu gipsum-anhidrit dan anhidrit diperhatikan. Kandungan gipsum dalam formasi produktif berbeza dari 37 hingga 95%. Rizab gipsum dalam kategori ^+C 2 berjumlah 340 juta tan, anhidrit - 140 juta tan.Ia adalah mungkin untuk mengatur pengekstrakan 1 juta tan gipsum setahun.
Batu bangunan semula jadi di wilayah Belarus diwakili oleh pelbagai batu bawah tanah kristal (granit, granodiorit, diorit, migmatit, dll.). Di rantau Brest, dua deposit batu binaan telah diterokai (Mikashevichi dan Sitnitsa), di rantau Gomel - deposit batu binaan (Glushkevichi, tapak Krestyanskaya Niva) dan deposit bahan menghadap (Nadezhdy Quarry). Yang terbesar ialah deposit Mikashevichi. Batu binaan di sini terletak pada kedalaman 8 hingga 41 m. Mineral diwakili oleh diorit, granodiorit dan granit. Rizab awal batu dalam kategori A+B+C j berjumlah 168 juta m 3. Deposit tersebut dieksploitasi oleh perlombongan lubang terbuka; Kedalaman kuari adalah kira-kira 120 m. Deposit Glushkevichi juga sedang dibangunkan. Di deposit Mikashevichi, pengeluaran tahunan batu adalah kira-kira 3.5 juta m 3, pengeluaran batu hancur adalah 5.5 juta m 3, di deposit Glushkevichi - masing-masing 0.1 juta m 3 dan 0.2 juta m 3.
Di Kuari Nadezhdy yang menghadap deposit batu, strata produktif diwakili oleh migmatit kelabu dan kelabu gelap dengan baik sifat hiasan. Kedalaman mendapan mineral berkisar antara beberapa puluh sentimeter hingga 7 m; Rizab bahan mentah di sini ialah 3.3 juta m3.
Negara ini mempunyai prospek untuk meningkatkan jumlah pengeluaran batu bangunan melalui pembinaan perusahaan kedua berdasarkan deposit Mikashevichi, serta mengembangkan jumlah pengeluaran bahan yang dihadapi di deposit Kuari Nadezhdy. Spesies terpilih Batu bangunan semula jadi boleh digunakan untuk tuangan batu dan pengeluaran gentian mineral. Dalam hal ini, metadiabases deposit Mikashevichi amat menarik.
Tamat kerja -
Topik ini tergolong dalam bahagian:
PENGENALAN KEPADA GEOLOGI BELARUS
A A Makhnach... PENGENALAN KEPADA GEOLOGI BELARUS... MINSK Makhnach A Pengenalan kepada geologi Belarus A A Makhnach Scientific ed. A V Matveev Mn Int Geol Sciences NAS Belarus dengan ISBN...
Jika anda memerlukan bahan tambahan mengenai topik ini, atau anda tidak menemui apa yang anda cari, kami mengesyorkan menggunakan carian dalam pangkalan data kerja kami:
Apa yang akan kami lakukan dengan bahan yang diterima:
Jika bahan ini berguna kepada anda, anda boleh menyimpannya ke halaman anda di rangkaian sosial:
| Tweet |
Semua topik dalam bahagian ini:
I. SEJARAH KAJIAN GEOLOGI
Dalam sejarah penerokaan geologi wilayah Belarus, tiga peringkat utama boleh dibezakan: (1) permulaan abad ke-19 - permulaan abad ke-20; (2) permulaan abad ke-20. - 1941; (3) dari tahun 1945 hingga sekarang.
CIRI-CIRI UTAMA STRUKTUR GEOLOGI
Wilayah Belarus terletak di barat Platform Eropah Timur kuno. Struktur geologi platform sedemikian adalah dua peringkat. Di sini pada asas kristal, dilipat secara metamorf
I. KOMPLEKS GRANULIT
Pembentukan kompleks granulit diedarkan tidak kurang daripada 50% daripada kawasan Belarus. Batuan yang menyusunnya bermetamorfosis dalam keadaan fasies granulit (t=700-780 °C, P=6-9 kbar) dan dianggap
KOMPLEKS AMFIBOLITE-GNEISS
Pembentukan kompleks itu termasuk strata gneis dengan komposisi sederhana berasid dan pertengahan dengan ufuk amfibolit, tersebar luas di Belarus. Kawasan pembangunan amphibolit-gneiss
KOMPLEKS AMPHIBOLITE-GNEISS-SHALE
Kompleks ini mempunyai pengedaran tempatan di bahagian tengah Belarus. Di sini, banyak lubang gerudi telah menemui plagiogneisses, microgneisses, schist, amphibolites, dan lain-lain daripada komposisi yang berbeza-beza.
KOMPLEKS SHALE
Kompleks ini adalah pengedaran terhad dalam tonjolan Mikashevichi-Zhitkovichi di ruang bawah tanah kristal di bahagian tengah tali pinggang volkanoplutonik Osnitsa-Mikashevichi. Akan membezakan
I. KOMPLEKS ENDERBIT-CHARNOCKEITE
Batuan kompleks ini tersebar luas di bahagian barat Belarus, di mana ia berkait rapat dengan batuan metamorfik utama (sekis kristal) siri Shchuchin dan urutan Rudmyansk, membentuk
KOMPLEKS BLASTOMYLONIT
Di ruang bawah tanah kristal Belarus, blastomylonit agak meluas - batu seperti gneiss yang timbul akibat ricih, mylonitization dan penghabluran semula serentak m
S.2. KOMPLEKS BATU KARANGAN ASAS
Kompleks Berezovsky terletak di bahagian tengah tali pinggang granulit Belarus-Baltik di antara syal kristal utama siri Shchuchin. Ia diwakili oleh metamorfik berbutir sederhana
S.3. KOMPLEKS BATU KARANGAN SEDERHANA
Kompleks Mikashevichi dibangunkan di bahagian selatan Belarus dan diwakili oleh jisim besar (sehingga 120 km diameter), terletak berdekatan antara satu sama lain. Tatasusunan terdiri daripada siri yang hampir berterusan
S.4. KOMPLEKS KOMPOSISI BATUAN ASID
Kompleks Osmolovsky termasuk biotit berbutir kasar, amphibole, kadangkala granit dan monzodiorit yang mengandungi hypersthene-bearing plagioklas-orthoclase, diedarkan dalam wilayah Belarus-Baltik
I. ERAT RIPHEAN BAWAH, RIPHEAN TENGAH DAN RIPHEAN ATAS
Di Riphean of Belarus (Rajah 5), pembentukan ketiga-tiga eratema telah ditubuhkan (Jadual 2). Pembentukan erathema Lower Riphean di wilayah Belarus mempunyai pengedaran terhad. Dalam mereka
SISTEM VENDIAN
Mendapan sistem Vendian diwakili oleh sedimen (marin, benua, glasier), gunung berapi dan batuan enapan gunung berapi. Formasi Vendian tersebar luas
ERATHEM PALEOZOIC 7.I. SISTEM CAMBRIAN
Deposit Kambrium menduduki bahagian barat laut ekstrem (cerun anteklis Belarus dan syneklise Baltik) dan barat daya (kemurungan Podlassko-Brest) di wilayah Belarus (Rajah 6) dan
SISTEM ORDOVICIAN
Deposit Ordovician, seperti Kambrium, diedarkan di bahagian barat laut dan barat daya yang melampau di wilayah Belarus (Rajah 7). Di barat laut negara (lereng aneklis Belarus dan Baltik
SISTEM SILURIAN
Deposit Silur, seperti Ordovician, mempunyai pengedaran kawasan yang sangat terhad di wilayah Belarus - di barat daya dan barat laut (Rajah 9). Bahagian mulut Silur yang paling lengkap dan berkuasa
SISTEM DEVONIAN
Pembentukan Devon tersebar luas di wilayah Belarus - di kemurungan Orsha, palung Pripyat (dan di graben Pripyat dan di bahu Pripyat Utara), di Latvia, Zhlobin dan B
S. SISTEM ARANG BATU (KARBON)
Deposit sistem Carboniferous kurang berkembang di wilayah Belarus daripada yang Devonian. Mereka terletak di dua wilayah negara yang jauh dari satu sama lain - di tenggara (Pr.
SISTEM PERM
Deposit Permian diedarkan di tiga kawasan terpencil di wilayah Belarus: di tenggara (palung Pripyat dan pelana Bragin-Loev), di barat daya (kemurungan Podlassko-Brest)
ERATHEM MESOZOIC 8.I. SISTEM TRIASIK
Deposit trias tersebar luas di tenggara Belarus (palung Pripyat dan pelana Bragin-Loev) dan di barat dayanya (kemurungan Podlassko-Brest) (Rajah 17). Di tenggara
SISTEM JURASSIC
Sedimen sistem Jurassic diedarkan di (a) tenggara, timur dan (b) barat daya, wilayah barat Belarus (Rajah 19). Ia berlaku di palung Pripyat, di Braginsko-Loevskaya dan Zhlobins
SISTEM KAPUS
Deposit sistem Cretaceous diedarkan ke seluruh separuh selatan wilayah Belarus (Rajah 21). Mereka berbaring secara transgresif di atas batu yang berbeza umur - dari Jurassic Atas hingga Archean, dan bertindih
ERATHEM CENIOZOIC 9.I. SISTEM PALEOGEN
Deposit paleogen tersebar luas di separuh selatan wilayah Belarus (Rajah 23). Mereka terletak di bawah formasi Kuaterner, dan di tempat-tempat Neogene, di tenggara di sepanjang lembah Dnieper dan
SISTEM NEOGEN
Deposit neogen Belarus berlaku di banyak tempat, terutamanya di selatan garisan Grodno - Novogrudok - Minsk - Bykhov (Rajah 25). Ini adalah formasi terrigenous yang terkumpul
SISTEM KUANTARI (KBAPTEP, ANTROPOGEN)
Deposit sistem Kuarter di wilayah Belarus sepenuhnya meliputi pembentukan sistem geologi yang lebih kuno (lihat Rajah 3). Ketebalan deposit berbeza dari beberapa hingga 300 meter
KERAK BUMI DAN MANTEL ATAS
Maklumat mengenai struktur dalam kerak bumi dan mantel atas wilayah Belarus diperolehi terutamanya berdasarkan data geofizik (gravimetrik, magnetometri, seismik).
STRUKTUR ASAS KRISTAL
Tiga megakompleks struktur dan material yang besar telah dikenal pasti di ruang bawah tanah kristal Belarus, yang masing-masing sepadan dengan peringkat tertentu pembangunan kerak rantau ini. Ini adalah charnockite
STRUKTUR PENUTUP PLATFORM 12.1. KOMPLEKS DAN LANTAI STRUKTUR
Sebagai sebahagian daripada penutup platform wilayah Belarus, terdapat beberapa kompleks struktur menegak yang berturut-turut menggantikan satu sama lain dalam konteks, yang masing-masing mempunyai ruang sendiri
STRUKTUR MODEN UTAMA
Permukaan struktur yang paling penting, kedudukan yang menentukan tektonik moden penutup wilayah Belarus, adalah sempadan antara penutup dan asas. Analisis sifat permukaan struktur, le
ARCHEAN AWAL, ARCHEAN LEWAT DAN EON PROTEROZOIC AWAL
Sejarah perkembangan geologi wilayah Belarus sepanjang Archean Awal, Archean Akhir dan Proterozoik Awal adalah sejarah pembentukan asas kristal. Disebabkan oleh
EON PROTEROZOIK LEWAT
Dalam Proterozoik Akhir, penutup platform mula terbentuk. Pembentukan pertama penutup, terhad kepada lekukan individu di ruangan bawah tanah, bermula sejak Riphean Awal. Ini adalah batu gunung berapi dan sangat diubah suai
IS. ERA PALEOZOIC 15.1. ZAMAN CAMBRIAN
Dalam masa "pra-trilobite" (Baltik) era Kambrium Awal kedudukan geografi Kawasan pemendapan telah berubah sedikit berbanding dengan waktu Valdai di Vendian lewat. Sedimentasi adalah
TEMPOH ORDOVICIAN
Pada permulaan Ordovician, selepas berehat panjang, laut sekali lagi memasuki wilayah Belarus. Seperti pada zaman Kambrium, ia datang dalam dua bahasa dari barat, yang mungkin digabungkan secara berkala
SILURIAN
Dalam tempoh ini, keadaan pemendapan di wilayah Belarus hampir dengan keadaan di Ordovician. Pemendapan karbonat marin cetek berterusan di kawasan barat negara yang melampau. bersama-sama
DEVONIAN
Devonian adalah yang paling dikaji dalam semua tempoh era Paleozoik di wilayah Belarus. Ini kerana hebat kepentingan praktikal formasi terkumpul pada masa ini (kalium dan garam batu, bukan
TEMPOH ARANG BATU
Bermula dari era Karbon Awal, wilayah palung Pripyat memasuki tahap syneclise pasca keretakan. Kadar penenggelaman wilayah semasa tempoh Karbon (0-27 m/juta tahun) menjadi banyak
TEMPOH PERMIAN
Era Permian Awal di wilayah Belarus bermula dengan pelanggaran marin dari palung Dnieper-Donets. Pada Zaman Asselia, laut kadangkala sampai ke bahagian tengah palung Pripyat. sedimen
ERA MESOZOIK 16.1. TRIASSIC
Pada era Trias Awal, penenggelaman dan pemendapan berlaku di tenggara Belarus (palung Pripyat dan pelana Bragin-Loev) dan di barat dayanya (kemurungan Podlassko-Brest). sakit
TEMPOH JURASIK
Sepanjang era Jurassic Awal, wilayah Belarus adalah tanah kering dan tertakluk kepada hakisan. Pada era Jurassic Tengah, pemendapan diteruskan. Ia disebabkan oleh pembentukan yang lebih besar
TEMPOH CRETACEUS
Pada Zaman Valanginian Kapur Awal, laut menembusi wilayah Belarus dari timur. Ia menawan kawasan yang sangat kecil di bahagian timur palung Pripyat, pada pelana Bragin-Loev dan
ERA CENIOZOIC 17.1. ZAMAN PALEOGEN
Era Paleocene di wilayah Belarus bermula dengan rehat yang panjang dalam pemendapan. Berlaku hakisan dan karstifikasi mendapan karbonat Kapur Atas dengan pembentukan kerak luluhawa (t
TEMPOH NEOGEN
Sedimentasi semasa tempoh Neogene berlaku di separuh selatan wilayah Belarus. Di sini, pada permulaan era Miosen, terdapat dataran aluvium rendah dengan kawasan berpaya secara berkala.
TEMPOH KUANTARI
Sejarah pembangunan wilayah Belarus dalam tempoh Kuarter dibahagikan kepada tiga peringkat: pra-glasial, glasier dan pasca-glasial. Dua yang pertama sepadan dengan era Pleistosen, yang terakhir - Holosen
SUMBER MINERAL YANG BOLEH TERBAKAR
64 ladang minyak telah ditemui di palung Pripyat. Pencarian dan penerokaan mereka telah dijalankan sejak 1952, pembangunan - sejak 1965. Medan ini mempunyai 185 deposit minyak, di mana 183 adalah dalam deposit Devon.
Svetlogorsk
Rechmtsa Yu1 Kamenets
BAHAN MENTAH KIMIA DAN AGROKIMIA
Tempat penting dalam pangkalan sumber mineral negara diduduki oleh mineral, yang merupakan bahan mentah untuk digunakan dalam industri kimia dan dalam pengeluaran baja pertanian.
SUMBER MINERAL LOGAM
Di Belarus, terdapat kejadian bijih yang diketahui dan mendapan logam ferus, bukan ferus, jarang dan berharga, terkurung terutamanya di ruang bawah tanah kristal. Oleh itu, deposit telah dikenal pasti di dalamnya
AMBER DAN BATU BERHARGA LAIN
Penemuan ambar di wilayah Belarus telah diketahui sejak sekian lama. Sebahagian besar daripada mereka terhad di barat daya negara ini, terutamanya di wilayah Brest Polesie. Dua tahap kandungan ambar telah dikenal pasti: lebih rendah
AIR TANAH SEGAR, MINERAL DAN TERMA
Belarus mempunyai sumber air bawah tanah segar dan mineral yang ketara. Air bawah tanah segar dikaitkan dengan deposit intermoraine strata Anthropogene, Paleogene, Upper Cretaceous
KESIMPULAN
Buku ini diakhiri dengan bab mineral. Ini mencerminkan matlamat utama utama kajian tanah bawah - mencari dan penerokaan mendapan mineral. Matlamat ini masih relevan hari ini
Pentadbiran daerah bandar Samara
AMOU VPO Samara Akademi Pentadbiran Negeri dan Perbandaran
Fakulti Ekonomi
Jabatan Teknologi Kadaster dan Geoinformasi
Ujian
disiplin: "Sains Bahan"
mengenai topik: “Bahan mentah untuk penghasilan seramik bahan binaan»
Samara, 2013
Kandungan
Pendahuluan…………………………………………………………..…… ……….…..………..3
I. Maklumat am dan bahan mentah untuk penghasilan bahan binaan seramik…………………………………………………………………………………………..4
II. Pembentukan bahan tanah liat dan komposisi kimia dan mineraloginya ……………………………………………………………………………………… ……………………… .6
2.1 Komponen mineral utama tanah liat………………………………. 7
2.2 Kekotoran…………………………………………………………………………………………..8
2.3 Komposisi kimia tanah liat……………………………………………………...9
3.1 Komposisi granulometrik tanah liat………………………………………….12
3.2 Sifat teknologi tanah liat………………………………………………………………13
3.3 Pengelasan bahan mentah tanah liat untuk produk seramik…….20
Bibliografi…………………………………………. 24
Permohonan……………………………………………………………………25
pengenalan
Dalam kerja ujian ini mengenai topik: "Bahan binaan seramik" kami akan mempertimbangkan:
-
maklumat am dan bahan mentah untuk pengeluaran bahan binaan seramik;
pembentukan bahan tanah liat dan komposisi kimia dan mineraloginya;
sifat teknologi bahan tanah liat.
Pengeluaran seramik bermula pada zaman prasejarah selepas manusia belajar menghasilkan dan menggunakan api. Lelaki itu melihat bahawa dengan bantuan haba adalah mungkin untuk mengekalkan bentuk objek yang diukir dari tanah liat dan menjadikannya tidak dapat ditembusi air. Tidak lama kemudian menyedari bahawa semua tanah liat mempunyai sifat yang berbeza dan bahawa tanah liat yang berbeza harus digunakan untuk membuat produk tertentu.
Bahan binaan seramik memenuhi sepenuhnya keperluan ketahanan dan mempunyai kualiti seni bina dan seni yang tinggi. Mereka tahan terhadap persekitaran yang agresif, tahan cuaca dan tahan fros.
Produk seramik menemui pelbagai jenis aplikasi dalam banyak sektor ekonomi negara dan dalam kehidupan seharian. Mereka digunakan sebagai bahan binaan - bata, jubin, jubin dinding dan lantai, paip pembetung, pelbagai produk kebersihan. Hidangan yang diperbuat daripada porselin dan tembikar kekal sehingga hari ini yang paling biasa dan digunakan secara meluas.
I. Maklumat am dan bahan mentah untuk penghasilan bahan binaan seramik
Seramik adalah bahan batu buatan yang diperolehi dengan menembak bahan mentah yang dibentuk daripada batuan tanah liat. Bahan seramik, yang digunakan sejak zaman purba, mempunyai banyak kelebihan: bahan mentah untuknya tersebar luas; bahan mentah boleh diberikan apa-apa bentuk; produk yang dipecat adalah kuat dan tahan lama. Kelemahan bahan seramik termasuk: keupayaan untuk mengeluarkan produk dengan saiz yang agak kecil sahaja; penggunaan bahan api yang tinggi untuk menembak; kesukaran kerja mekanisasi semasa pembinaan struktur yang diperbuat daripada bahan seramik.
Bergantung kepada keliangan, bahan seramik dibahagikan kepada berliang dengan penyerapan air lebih daripada 5% dan padat dengan penyerapan air kurang daripada 5%. Kedua-dua bahan padat dan berliang boleh merujuk kepada tembikar kasar, dicirikan oleh serpihan berwarna, atau tembikar halus, dicirikan oleh serpihan putih dan patah seragam. Seramik kasar lebih banyak digunakan dalam pembinaan. Terlepas dari keliangan dan warna serpihan, bahan seramik boleh tidak berkaca atau berkaca. Glaze ialah lapisan kaca yang digunakan pada permukaan bahan dan dipasang padanya semasa pembakaran. Glaze mempunyai ketumpatan tinggi dan rintangan kimia.
Bergantung pada kawasan aplikasi dalam pembinaan, bahan seramik dibahagikan kepada kumpulan berikut:
dinding - bata tanah liat biasa, acuan plastik berongga dan berliang, penekan separa kering pepejal dan berongga, batu acuan plastik berongga;
batu berongga untuk lantai yang kerap berusuk, untuk rasuk seramik bertetulang, batu untuk roll-up;
untuk fasad bangunan pelapisan - bata dan batu menghadap, seramik permaidani, jubin fasad bersaiz kecil, fasad dan papak ambang tingkap;
untuk pelapisan dalaman bangunan - jubin untuk pelapisan dinding, bahagian terbina dalam, jubin lantai;
bumbung - jubin tanah liat biasa, jubin rabung, jubin hujung beralur dan yang istimewa;
paip seramik - pembetung dan saliran;
bahan tujuan khas - bata bercorak, batu untuk struktur pembetung, seramik penebat haba yang bersih dan berliang tinggi, produk tahan asid (bata, jubin, bahagian berbentuk dan paip), produk tahan api (bata, jubin berbentuk dan bahagian).
Mengikut tradisi yang telah ditetapkan, produk berliang dengan struktur berbutir kasar yang diperbuat daripada jisim tanah liat dipanggil seramik kasar, dan produk daripada struktur padat, berbutir halus, dengan serpihan tersinter, kalis air, seperti jubin lantai, dipanggil seramik bangunan halus.
Dalam pengeluaran seramik bangunan, terutamanya kaedah pembentukan plastik dan penekan separa kering digunakan, dan lebih jarang dituang ke dalam acuan plaster (produk untuk tujuan kebersihan dan teknikal).
Ramai saintis percaya bahawa mullite memberikan kekuatan utama kepada bahan seramik tersinter. Mullite 3Al 2 O 3 ? 2SiO 2 membentuk hablur berbentuk jarum, prismatik atau berserabut dengan belahan sempurna yang boleh dilihat dengan jelas.
Komposisi mullite telah lama menjadi subjek perdebatan, akibatnya penyelidik telah membuat kesimpulan bahawa komposisi mullite berkisar antara 2Al 2 O 3? SiO 2 hingga 3Al 2 O 3? 2SiO2.
Mineral tersebut boleh membentuk intergrowth dan kelompok (Lampiran A). Kekotoran Fe 2 O 3 dan TiO 2 menyebabkan penampilan pleochrism dalam ton kekuningan dan kebiruan. Ketumpatan mullite ialah 3.03 g/cm3. Saiz kristal mullite berbeza-beza: dari 2 hingga 5 × 10 -6 m, dalam chamotte - sehingga 10 mm panjang dalam produk mullite. Juga termasuk dalam porselin.
II. Pembentukan bahan tanah liat dan komposisi kimia dan mineraloginya
Tanah liat adalah hasil penguraian dan luluhawa yang tersebar halus dari pelbagai jenis batu (saiz zarah utama kurang daripada 0.01 mm) - mampu membentuk dengan air jisim plastik yang mengekalkan bentuk yang diberikan kepadanya, dan selepas mengeringkan dan menembaknya memperoleh sifat seperti batu.
Bergantung kepada keadaan geologi pembentukan, tanah liat dibahagikan kepada sisa atau primer (eluvial), terbentuk terus di lokasi batu induk, dan sedimen atau sekunder, dibentuk melalui pengangkutan dan pemendapan semula oleh air, angin atau glasier ke lokasi baru. Sebagai peraturan, tanah liat eluvial adalah berkualiti rendah; mereka mengekalkan batuan induk, sering tercemar dengan hidroksida besi, dan biasanya mempunyai keplastikan yang rendah.
Tanah liat sekunder dibahagikan kepada deluvial, diangkut oleh air hujan atau salji, glasier dan loes, diangkut oleh glasier dan angin, masing-masing. Tanah liat deluvial dicirikan oleh tempat tidur berlapis, kepelbagaian komposisi yang hebat dan pencemaran dengan pelbagai kekotoran. Tanah liat glasier biasanya berlaku dalam kanta dan sangat tercemar dengan kemasukan asing (dari batu besar hingga batu hancur kecil). Tanah liat loess adalah yang paling homogen. Mereka dicirikan oleh penyebaran tinggi dan struktur berliang.
Batuan tanah liat (tanah liat, tanah liat, batu lumpur, batu lodak, batu tulis dan lain-lain) yang digunakan sebagai bahan mentah untuk pengeluaran bata dan batu seramik mesti mematuhi keperluan OST 21-78-88 (sah sehingga 01/01/96), dan klasifikasi bahan mentah diberikan dalam GOST 9169-75*.
Kesesuaian tanah liat untuk bata ditentukan berdasarkan ciri mineral-petografik, komposisi kimia, sifat teknologi dan ciri rasional.
2.1 Komponen mineral utama tanah liat: kaolinit, montmorilonit, hidromika (illit).
Kaolinit (Al 2 O 3 ? 2SiO 2 ? 2H 2 O) - mempunyai struktur kekisi kristal yang agak padat dengan jarak antara satah yang agak kecil iaitu 7.2 A. Oleh itu, kaolinit tidak dapat melekat dan memegang dengan kuat sejumlah besar air, dan apabila mengeringkan tanah liat dengan kandungan kaolinit yang tinggi, mereka memberikan air tambahan secara relatif bebas dan cepat. Saiz zarah kaolinit ialah 0.003 - 0.001 mm. Varieti utama kumpulan kaolinit ialah kaolinit, dickite, dan nacrite. Kaolinit adalah yang paling biasa. Kaolinit sedikit sensitif terhadap pengeringan dan pembakaran, membengkak sedikit dalam air dan mempunyai kapasiti penjerapan dan keplastikan yang rendah.
Montmorillonite - (Al 2 O 3 ? 2SiO 2 ? 2H 2 O? nH 2 O) (Lampiran B) - mempunyai sambungan yang lemah antara pakej, kerana jarak antara mereka agak besar - 9.6-21.4 A, dan ia mungkin meningkat di bawah pengaruh molekul air yang campur tangan. Dengan kata lain, kekisi kristal montmorillonite adalah mudah alih (bengkak). Oleh itu, tanah liat montmorilonit mampu menyerap sejumlah besar air secara intensif, menahannya dengan kuat dan sukar dilepaskan apabila dikeringkan, dan juga membengkak dengan kuat apabila dibasahi dengan peningkatan jumlah sehingga 16 kali ganda. Saiz zarah montmorilonit adalah kurang daripada 1 μm (<0,001мм). Эти глины
имеют наиболее высокую дисперсность
среди всех глинистых минералов, наибольшую
набухаемость, пластичность, связность
и высокую чувствительность к сушке
и обжигу.
Wakil utama kumpulan montmorillonite ialah: montmorillonite, nontronite, beidelite.
Tapak Halloy - Al 2 O 3 ? 2SiO2? 4H 2 O - termasuk halloysite, ferrigalloysite dan metahalloysite, ialah pendamping biasa dalam kaolinit dan tanah liat kaolinit. Halloysite, berbanding dengan kaolinit, mempunyai serakan, keplastikan dan kapasiti penjerapan yang lebih besar.
Hydromicas (illite, hydromuscovite, glauconite, dsb.) ialah hasil daripada pelbagai darjah penghidratan mika. Ia didapati dalam kuantiti yang ketara dalam tanah liat lebur rendah dan dalam kuantiti yang kecil dalam tanah liat refraktori dan refraktori.
Illite (hydromica) - K 2 O? MgO? 4Al 2 O 3 ? 7SiO2? 2H 2 O ialah hasil daripada penghidratan mika selama bertahun-tahun, dan kekisi kristalnya serupa dengan montmorilonit. Hydromicas menduduki kedudukan pertengahan antara kaolinit dan montmorilonit dari segi keamatan sambungannya dengan air. Saiz zarah hydromica adalah kira-kira 1 μm (~0.001 mm).
2.2 Kekotoran.
Sebagai tambahan kepada komponen tanah liat, batuan tanah liat mengandungi pelbagai kekotoran, yang dibahagikan kepada oksida kuarza, karbonat, ferrugin, organik dan alkali.
Kotoran kuarza terdapat dalam tanah liat dalam bentuk pasir kuarza dan habuk. Mereka menjadikan tanah liat lebih nipis dan memburukkan keplastikan dan sifat acuannya, walaupun pasir kuarza kasar meningkatkan sifat pengeringan tanah liat, dan pasir halus memburukkannya. Pada masa yang sama, kekotoran kuarza memburukkan lagi sifat penembakan, mengurangkan rintangan retak produk yang dibakar apabila ia disejukkan, mengurangkan kekuatan dan rintangan fros.
Kekotoran karbonat ditemui dalam tanah liat dalam 3 bentuk struktur: dalam bentuk zarah berdebu yang tersebar halus, teragih sama rata, bahan tambahan longgar dan bertepung, dan dalam bentuk zarah berbatu padat.
Kekotoran karbonat yang tersebar halus, terurai semasa pembakaran mengikut tindak balas CaCO 3 = CaO + CO 2, menyumbang kepada pembentukan serpihan berliang dan penurunan kekuatannya. Kemasukan kecil ini tidak berbahaya kepada seramik dinding. Bahan tambahan dan pengumpulan longgar semasa pemprosesan mekanikal tanah liat mudah dimusnahkan menjadi yang lebih kecil dan tidak mengurangkan kualiti produk dengan ketara.
Yang paling berbahaya dan berbahaya adalah kemasukan karbonat berbatu yang bersaiz lebih besar daripada 1 mm, kerana selepas membakar seramik, kemasukan ini kekal dalam serpihan dalam bentuk kapur terbakar, yang kemudiannya, apabila kelembapan ditambah dari atmosfera atau, sebagai contoh, apabila produk yang dibakar dibasahi, bertukar menjadi kalsium hidroksida mengikut skema
CaO + H 2 O = Ca (OH) 2 + Q (haba).
Memandangkan isipadu hidroksida meningkat lebih daripada empat kali ganda berbanding CaO, tegasan dalaman yang ketara timbul dalam serpihan, menyebabkan pembentukan keretakan. Jika terdapat banyak kemasukan ini, produk seramik mungkin musnah sepenuhnya.
Kekotoran ferus mewarnai seramik dalam pelbagai warna: dari coklat muda hingga merah gelap dan juga hitam. Kekotoran organik terbakar semasa pembakaran; ia menjejaskan pengeringan produk dengan ketara, kerana ia menyebabkan pengecutan yang lebih besar, yang membawa kepada pembentukan keretakan.
2.3 Komposisi kimia tanah liat.
Kandungan komponen kimia utama dalam batuan tanah liat dinilai oleh kandungan kuantitatif silikon dioksida, termasuk kuarza bebas, jumlah oksida aluminium dan titanium, besi, kalsium dan magnesium, kalium dan natrium, jumlah sebatian sulfur (dalam terma SO 3), termasuk sulfida.
Lazimnya, komposisi kimia tanah liat lebur rendah ialah, %: SiO 2 – 60...85; Al 2 O 3 bersama dengan TiO 2 – tidak kurang daripada 7; Fe 2 O 3 bersama FeO- tidak lebih daripada 14; CaO + MgO – tidak lebih daripada 20; R 2 O (K 2 O + Na 2 O) – tidak lebih daripada 7.
Ciri-ciri perbandingan komposisi kimia pelbagai tanah liat diberikan dalam jadual. 1.
Jadual 1. Komposisi kimia tanah liat
Silika (SiO 2) terdapat dalam tanah liat dalam keadaan terikat dan bebas. Yang pertama adalah sebahagian daripada mineral pembentuk tanah liat, dan yang kedua diwakili oleh kekotoran silika. Dengan peningkatan kandungan SiO 2, keplastikan tanah liat berkurangan, keliangan meningkat, dan kekuatan produk yang dibakar berkurangan. Kandungan maksimum SiO 2 tidak lebih daripada 85%, termasuk kuarza percuma - tidak lebih daripada 60%.
Alumina (Al 2 O 3) terdapat dalam mineral pembentuk tanah liat dan kekotoran mika. Dengan peningkatan kandungan Al 2 O 3, keplastikan dan ketahanan api tanah liat meningkat. Biasanya, kandungan alumina secara tidak langsung menilai saiz relatif pecahan tanah liat dalam batuan tanah liat. Alumina terkandung dari 10-15% dalam bata dan sehingga 32-35% dalam tanah liat refraktori.
Oksida logam alkali tanah (CaO dan MgO) mengambil bahagian dalam kuantiti yang kecil dalam komposisi beberapa mineral tanah liat. Pada suhu tinggi, CaO bertindak balas dengan Al 2 O 3 dan SiO 2 dan, membentuk cair eutektik dalam bentuk gelas aluminium-kalsium-silikat, menurunkan takat lebur tanah liat dengan mendadak.
Oksida logam tanah beralkali (Na 2 O dan K 2 O) terdapat dalam beberapa mineral pembentuk tanah liat, tetapi dalam kebanyakan kes ia terlibat dalam kekotoran dalam bentuk garam larut dan dalam pasir feldspathic. Mereka menurunkan takat lebur tanah liat dan melemahkan kesan pewarnaan Fe 2 O 3 dan TiO 2. Oksida logam alkali adalah fluks yang kuat dan menyumbang kepada peningkatan pengecutan, pemadatan serpihan dan meningkatkan kekuatannya.
Nilai had sebatian sulfur dari segi SO 3 diambil tidak lebih daripada 2%, termasuk sulfida - tidak lebih daripada 0.8%. Dengan kehadiran SO 3 lebih daripada 0.5%, termasuk sulfida tidak lebih daripada 0.3%, dalam proses ujian batuan tanah liat, kaedah untuk menghapuskan pemekaran dan efflorescence pada produk tidak berapi harus ditentukan dengan menukar garam larut kepada yang tidak larut.
III. Sifat teknologi bahan tanah liat
3.1 Komposisi granulometri tanah liat ialah taburan butiran dalam batuan tanah liat mengikut saiznya. Biasanya, komposisi bijian pelbagai tanah liat dicirikan oleh data yang diberikan dalam Jadual 2.
Jadual 2 . Komposisi bijirin tanah liat
Membandingkan data daripada jadual komposisi kimia (Jadual 1) dan granulometrik (Jadual 2), kita boleh menyimpulkan bahawa terdapat turun naik yang ketara untuk tanah liat yang berbeza, yang tidak membenarkan kita untuk mewujudkan hubungan dengan sifat bahan mentah dengan tepat. Walau bagaimanapun, terdapat corak umum tertentu. Kandungan alumina yang rendah (Al 2 O 3) dengan kandungan silika yang tinggi (SiO 2) menunjukkan kandungan silika bebas yang tinggi, yang kebanyakannya terdapat dalam komponen kasar tanah liat dan merupakan bahan tambah penyusutan semula jadi.
Tanah liat lebur rendah dicirikan oleh kandungan tertinggi SiO 2 dan fluks (R 2 O, RO, Fe 2 O 3) dan kandungan terendah Al 2 O 3. Di sini, alumina hampir sepenuhnya termasuk dalam komposisi mineral pembentuk tanah liat, seperti yang ditunjukkan oleh data dalam Jadual 2, di mana kandungan zarah kurang daripada 0.001 mm dalam tanah liat cair rendah adalah yang paling rendah berbanding dengan yang refraktori dan refraktori.
Peningkatan kandungan Al 2 O 3 dalam tanah liat menunjukkan sejumlah besar bahan tanah liat, penyebarannya yang lebih besar, dan, akibatnya, keplastikan dan kohesi bahan yang lebih besar. Kandungan fluks yang tinggi dan terutamanya R 2 O (Na 2 O dan K 2 O) dengan kandungan Al 2 O 3 yang rendah menunjukkan ketahanan api tanah liat yang rendah. Lebih sedikit fluks yang terkandung dalam tanah liat, lebih tahan api dan tersinter pada suhu yang lebih tinggi. Walau bagaimanapun, kehadiran serentak dalam tanah liat sejumlah besar oksida alkali (terutamanya K 2 O) dengan kandungan tinggi serentak Al 2 O 3 dan kandungan fluks lain yang rendah boleh menentukan rintangan api yang tinggi bagi tanah liat dan keupayaan untuk sinter pada suhu rendah, yang memungkinkan untuk menghasilkan pelbagai jenis bahan berliang dan produk tersinter. Oleh itu, berdasarkan pengetahuan tentang komposisi kimia, mineralogi dan bijian bahan mentah, sifatnya boleh dinilai lebih kurang.
3.2 Sifat teknologi tanah liat mencirikan bahan pada peringkat pemprosesan yang berbeza dalam proses pembuatan produk daripadanya. Ciri-ciri teknologi batuan liat dikaji dalam keadaan makmal, dan hasil penyelidikan, sebagai peraturan, diuji dalam keadaan separa perindustrian. Untuk bentonit, tanah liat refraktori dan bahan mentah seramik, keputusan ujian makmal diuji di bawah keadaan industri. Apabila merancang untuk menggunakan batu tanah liat untuk tujuan yang tidak ada pengalaman dalam pemprosesan dalam keadaan industri, serta semasa mengkaji kemungkinan menggunakan bahan mentah yang tidak memenuhi keperluan piawaian dan spesifikasi teknikal, penyelidikan teknologi dijalankan mengikut program khas yang dipersetujui dengan organisasi yang berminat.
Ciri-ciri teknologi batuan tanah liat yang paling penting yang menentukan penggunaannya dalam industri ialah keplastikan, tahan api, kerak, bengkak, serta bengkak, pengecutan, kapasiti penjerapan, keupayaan mengikat, kuasa menyembunyikan, warna, keupayaan untuk membentuk ampaian yang stabil dengan air berlebihan. , lengai kimia relatif. Sifat-sifat ini ditentukan oleh proses yang berlaku dalam bahan apabila ia dicampur dengan air, dibentuk, dikeringkan, dan dibakar.
Jika serbuk tanah liat kering dibasahkan dengan air, suhunya akan meningkat. Ini dijelaskan oleh fakta bahawa molekul air mengikat ketat kepada mineral pembentuk tanah liat dan terletak pada mereka dalam susunan tertentu.
Kapasiti air mencirikan keupayaan tanah liat untuk mengandungi sejumlah air dan mengekalkannya. Apabila penyebaran tanah liat meningkat, kapasiti lembapannya meningkat. Tanah liat Montmorilonit mempunyai kapasiti lembapan tertinggi, tanah liat kaolinit mempunyai paling sedikit.
Bengkak adalah keupayaan tanah liat untuk meningkatkan isipadunya dengan menyerap lembapan dari udara atau melalui sentuhan langsung dengan air. Proses bengkak semakin pudar dari semasa ke semasa. Batuan tanah liat yang longgar membengkak lebih cepat daripada yang padat. Kandungan pasir tanah liat mengurangkan tahap pembengkakan mereka. Tanah liat Montmorilonit membengkak lebih banyak daripada tanah liat kaolinit.
Perendaman ialah pemecahan agregat tanah liat yang besar dalam air menjadi zarah yang lebih kecil atau asas. Peringkat pertama penguraian agregat tanah liat berlaku semasa pembengkakan, apabila molekul air, ditarik ke dalam ruang antara butiran tanah liat, membaji mereka. Apabila ketebalan cangkerang air meningkat, sambungan antara butiran tanah liat individu menjadi lemah, dan mereka mula bergerak bebas di dalam air, digantung di dalamnya - tanah liat menjadi sepenuhnya direndam. Untuk mempercepatkan proses rendaman, tanah liat dicampur, memusnahkan kepingannya secara mekanikal, atau air dipanaskan.
Tanah liat menjadi basah di dalam air. Tanah liat yang padat sangat sukar untuk direndam. Pra-menghancurkan dan mencampurkan semasa merendam mempercepatkan proses ini. Apabila direndam, air menembusi liang-liang di antara zarah-zarah tanah liat dan menghirisnya. Zarah terkumpul terurai kepada butiran yang lebih kecil atau zarah asas mineral tanah liat untuk membentuk sistem polidisperse. Pada masa yang sama, zarah tanah liat mula menyerap air, yang diserap di antara lapisan kumpulan atom ("pakej") kekisi kristal zarah tanah liat. Dalam kes ini, zarah membengkak dan meningkatkan jumlah.
Air dalam tanah liat sentiasa mengandungi sejumlah garam terlarut, yang molekulnya terurai menjadi ion. Kation garam ini, sebagai pembawa cas positif, juga dikelilingi oleh cangkang air "sendiri" mereka dan bersama-sama dengannya boleh sama ada dalam lapisan meresap atau pada permukaan butiran mineral pembentuk tanah liat, mewujudkan -dipanggil kompleks sorbed.
Proses-proses yang berlaku dengan penyertaan kompleks pertukaran ion secara mendadak menjejaskan kestabilan (rintangan untuk mendap) ampaian buburan tanah liat, penapisan air dalam jisim yang mengandungi tanah liat semasa proses dehidrasi (penekanan penapis) jisim atau semasa pengeringan. Mereka menjejaskan sifat mekanikal jisim tanah liat plastik dan produk separuh siap kering.
Pengerasan thixotropic adalah sifat jisim tanah liat basah untuk memulihkan struktur dan kekuatannya yang rosak secara spontan. Jadi, jika slip yang baru disediakan (jisim tanah liat konsistensi cecair) dibiarkan sahaja untuk beberapa waktu, ia akan menebal dan mengeras, dan selepas kacau kecairannya akan dipulihkan. Ini boleh diulang berkali-kali. Pengukuhan sendiri tanah liat berlaku disebabkan oleh proses orientasi semula zarah tanah liat dan molekul air, yang meningkatkan kekuatan lekatannya. Dalam kes ini, sebahagian daripada air bebas bertukar menjadi air terikat. Thixotropy tanah liat adalah sangat penting dalam penyediaan slip, doh plastik dan pengacuan produk.
Fenomena pengerasan thixotropic gelinciran tanah liat dalam industri seramik dipanggil penebalan. Jumlah penebalan bergantung kepada sifat tanah liat, kandungan elektrolit dan kandungan lembapan.
Pencairan adalah sifat tanah liat dan kaolin untuk membentuk ampaian stabil mudah alih apabila air ditambah. Jumlah air yang diperlukan untuk pencairan ditentukan oleh komposisi mineralogi tanah liat dan dikawal oleh penambahan elektrolit. Pencairan optimum, iaitu gabungan kecairan yang mencukupi dan kandungan air yang paling rendah, dicapai dengan pilihan elektrolit dan kepekatannya yang betul. 5% atau 10% larutan soda, kaca cecair, natrium pirofosfat, dsb. biasanya digunakan sebagai elektrolit.
Keplastikan ialah keupayaan tanah liat untuk membentuk doh apabila dicampur dengan air, yang, di bawah pengaruh daya mekanikal luaran, boleh mengambil sebarang bentuk tanpa memecahkan kesinambungan dan mengekalkan bentuk ini selepas daya terhenti. Keplastikan tanah liat bergantung kepada komposisi bijirin dan mineralogi, serta kepasir tanah liat. Dengan penyebaran tanah liat yang semakin meningkat, keplastikannya meningkat; tanah liat montmorilonit mempunyai keplastikan terbesar, tanah liat kaolinit paling sedikit.
Keupayaan mengikat adalah sifat tanah liat untuk mengikat zarah bahan tidak elastik (pasir, tanah liat), sambil mengekalkan keupayaan jisim untuk dibentuk dan menghasilkan produk yang agak kuat selepas pengeringan. Kapasiti pengikatan bergantung kepada komposisi butiran dan mineralogi tanah liat.
Perubahan yang berlaku dalam jisim tanah liat apabila ia dikeringkan dinyatakan dalam sifat seperti pengecutan udara, kepekaan tanah liat kepada pengeringan dan kekonduksian lembapan.
Pengecutan udara ialah pengurangan dalam dimensi linear dan isipadu sampel tanah liat semasa pengeringan. Jumlah pengecutan udara bergantung kepada komposisi kuantitatif dan kualitatif bahan tanah liat dan kapasiti lembapan tanah liat dan berkisar antara 2 hingga 10%. Tanah liat Montmorilonit mempunyai pengecutan paling besar, manakala tanah liat kaolinit mempunyai pengecutan paling sedikit. Kandungan pasir tanah liat mengurangkan pengecutan udara.
Untuk tanah liat yang sama, jumlah pengecutan udara bergantung pada kandungan lembapan awal sampel. Semasa tempoh pengeringan pertama, jumlah pengecutan isipadu adalah sama dengan isipadu lembapan yang tersejat daripada produk. Dalam kes ini, air kapilari, yang mempunyai sambungan yang kurang kuat dengan zarah tanah liat, menyejat dari tanah liat terlebih dahulu. Kemudian air dari cengkerang penghidratan mula bergerak ke dalam kapilari; ketebalan cangkerang berkurangan, dan zarah tanah liat mula bergerak lebih rapat. Kemudian ada saat apabila zarah bersentuhan dan pengecutan secara beransur-ansur berhenti. Butiran bahan bukan plastik juga boleh mendekati satu sama lain disebabkan oleh pendekatan zarah tanah liat, tetapi butiran lain menghalang pendekatan lengkap zarah tanah liat, iaitu kehadiran bahan bukan plastik dalam jisim mengurangkan pengecutan udara.
Kepekaan tanah liat terhadap pengeringan mempengaruhi masa pengeringan - semakin besar sensitiviti tanah liat terhadap pengeringan, semakin banyak masa yang diperlukan untuk mengeringkan untuk mendapatkan produk tanpa retak. Dengan peningkatan kandungan bahan tanah liat, terutamanya montmorilonit, sensitiviti tanah liat terhadap pengeringan meningkat.
Kekonduksian lembapan mencirikan keamatan pergerakan lembapan di dalam produk pengeringan. Proses pengeringan produk tanah liat merangkumi tiga fasa: pergerakan kelembapan di dalam bahan, pengewapan dan pergerakan wap air dari permukaan produk ke persekitaran. Ukuran kuantitatif yang secara tidak langsung mencirikan keamatan pergerakan lembapan di dalam produk pengeringan ialah pekali resapan. Ia bergantung kepada saiz kapilari, suhu, kandungan lembapan, jenis mineral tanah liat (untuk tanah liat montmorilonit adalah 10-15 kali lebih kecil daripada untuk tanah liat kaolinit), dan kandungan pasir tanah liat.
Apabila tanah liat dipanaskan, sifat termanya muncul. Yang paling penting ialah rintangan api, kebolehsinteraturan dan pengecutan api.
Rintangan api - keupayaan tanah liat untuk menahan suhu tinggi tanpa lebur. Ketahanan api tanah liat bergantung pada komposisi kimianya. Alumina meningkatkan ketahanan api tanah liat, silika berbutir halus mengurangkannya, dan silika berbutir kasar meningkatkannya. Garam logam alkali (natrium, kalium) secara mendadak mengurangkan rintangan api tanah liat dan berfungsi sebagai fluks yang paling kuat; oksida logam alkali tanah juga mengurangkan rintangan api tanah liat, tetapi kesannya ditunjukkan pada suhu yang lebih tinggi. Menurut indeks rintangan api (°C), bahan mentah tanah liat dibahagikan kepada tiga kumpulan: pertama - kalis api (1580 dan ke atas), kedua - tahan api (kurang daripada 1580 - sehingga 1350), ke-3 - lebur rendah (kurang daripada 1350).
Varieti batuan lempung yang tahan api mempunyai komposisi kaolinit, hidromika dan halloysit atau terdiri daripada campuran mineral ini dengan campuran kuarza dan karbonat. Komposisi kimia batuan lempung refraktori didominasi oleh SiO2 dan Al2O3, yang dalam jenis terbaik lempung refraktori ditemui dalam kuantiti yang hampir dengan kandungannya dalam kaolinit (SiO2 - 46.5%, Al2O3 - 39.5%). Dalam beberapa jenis tanah liat refraktori, kandungan A12O3 dikurangkan kepada 15-20%. Oksida besi dan sulfida terdapat dalam kuantiti yang kecil. Kekotoran berbahaya termasuk kalsit, gipsum, siderit, sebatian Mn dan Ti.
Batuan tanah liat refraktori tidak konsisten dalam komposisi mineralnya: ia mengandungi kaolinit, halloysit, hidromika dan, sebagai kekotoran, kuarza, mika, feldspar dan mineral lain. Alumina terkandung di dalamnya dalam julat 18-24%, kadang-kadang sehingga 30-32%; silika – 50–60%, oksida besi – sehingga 4–6%, kurang kerap 7–12%.
Batuan liat lebur rendah biasanya polimineral. Ia biasanya mengandungi montmorilonit, beidellite, hidromika dan campuran kuarza, mika, karbonat dan mineral lain. Kandungan alumina dalam batuan ini tidak melebihi 15-18%, silika - 80%, dan kandungan oksida besi meningkat kepada 8-12%. Mereka juga dicirikan oleh kandungan fluks yang tinggi - kekotoran yang tersebar halus daripada mineral ferus, kalsium, magnesium dan alkali.
Keupayaan bercak ialah keupayaan tanah liat untuk padat semasa pembakaran untuk membentuk serpihan seperti batu yang keras. Ia dicirikan oleh tahap dan selang pensinteran.
Tahap pensinteran dikawal oleh jumlah penyerapan air dan ketumpatan serpihan seramik. Bergantung pada tahap pensinteran, bahan mentah tanah liat dibahagikan kepada tersinter tinggi (serpihan tanpa tanda-tanda pembakaran terlampau dan penyerapan air kurang daripada 2% diperolehi), tersinter sederhana (serpihan dengan penyerapan air 2-5 %) dan tidak tersinter (serpihan dengan penyerapan air 5% atau kurang tanpa tanda-tanda terlalu terbakar tidak diperoleh) . Tanda-tanda keletihan ialah ubah bentuk sampel, bengkak yang kelihatan atau penurunan ketumpatan keseluruhannya lebih daripada 0.05 * 10 g/cm3. Nilai penyerapan air yang ditunjukkan mesti dikekalkan sekurang-kurangnya dua titik suhu dengan selang 50°C. Contohnya, jika semasa pembakaran tanah liat pada suhu 1150°C serpihan mempunyai penyerapan air sebanyak 0.5%, dan pada 1100 - 2%, tanah liat sangat tersinter, dan jika tanah liat yang sama pada suhu 1100:;"C membentuk serpihan dengan penyerapan air sebanyak 4%, ia dikelaskan sebagai pensinteran sederhana.
Pensinteran tanah liat boleh berlaku pada suhu yang berbeza
dan lain-lain.................
Hantar kerja baik anda di pangkalan pengetahuan adalah mudah. Gunakan borang di bawah
Pelajar, pelajar siswazah, saintis muda yang menggunakan pangkalan pengetahuan dalam pengajian dan kerja mereka akan sangat berterima kasih kepada anda.
Disiarkan pada http://allbest.ru
Bahan binaan semula jadi dan bahan mentah untuk pengeluaran mereka
Ciri umum bahan binaan semula jadi, sifat teknologinya, kawasan aplikasi, jenis deposit perindustrian dan genetik, asas sumber.
Kumpulan bahan binaan semula jadi termasuk pasir dan batu pasir, campuran pasir-kerikil, tanah liat, batu karbonat, gipsum dan anhidrit, dan batu binaan.
1. Pasir, batu pasir dan campuran pasir-kerikil
Pasir ialah batuan klastik halus dengan komposisi mono atau polimineral dengan saiz zarah 0.1 -1.0 mm. Batu pasir ialah pasir bersimen, simen boleh menjadi kuarza, karbonat, ferugin, tanah liat, dll. Kerikil ialah bahan klastik dengan saiz serpihan 1-10 mm. Campuran pasir-kerikil mengandungi sekurang-kurangnya 10% pecahan kerikil dan sekurang-kurangnya 5% pecahan pasir.
Jenis deposit industri-genetik utama.
1. Alluvial: lembah dan teres terkubur purba (Kiyatskoye - Tatarstan, Berezovskoye - Wilayah Krasnoyarsk); moden - dataran banjir dan saluran (Burtsevskoye - rantau Nizhny Novgorod, Ust-Kamskoye - Tatarstan);
2. Umur chervertic marin dan lacustrine (Eganovskoye, Lyuberetskoye - rantau Moscow; Sestroretskoye - wilayah Leningrad).
3. Fluvioglacial (Strugi - Krasnye - wilayah Pskov) 4. Aeolian - bukit pasir dan bukit pasir (Sosnovskoye - Chuvashia; Matakinskoye - Tatarstan);
Penggunaan pasir dan kerikil dalam ekonomi negara adalah berdasarkan pelbagai sifat fizikal batuan klastik ini. Lebih daripada 96% pasir dan kerikil yang dilombong digunakan dalam pembinaan, kurang daripada 5% adalah bahagian pasir kuarza yang sangat tulen yang digunakan dalam industri kaca, seramik, metalurgi, serta dalam pengeluaran ferrosilikon, silikon karbida, dll.
Komposisi kimia adalah sangat penting untuk kaca, seramik, pengacuan dan pasir kuarza tulen yang lain. Kandungan silika di dalamnya mestilah melebihi 90% Kandungan silika yang tinggi adalah syarat yang diperlukan untuk pasir yang digunakan dalam pengeluaran ferrosilicon, silikon karbida, kaca cecair, dan lain-lain, serta untuk pasir kasar dan penapis, untuk pasir acuan yang digunakan dalam faundri, untuk pengeluaran batu bata pasir-kapur.
Lebih daripada 60% deposit pasir kuarza terletak di bahagian Eropah Rusia. Deposit besar dieksploitasi: Eganovskoye dan Lyuberetskoye di wilayah Moscow, Tashlinskoye di wilayah Ulyanovsk, Balasheyskoye di wilayah Samara, Millerovskoye di wilayah Rostov, Tulunskoye di wilayah Irkutsk, dsb.
Sebagai tambahan kepada negara-negara CIS, bahan mentah kuarza dihasilkan di Austria, Belgium, Arab Saudi, dan Australia; mereka diimport oleh Jerman, Sweden, dan Jepun.
Penggunaan dunia pasir kuarza adalah kira-kira 100-120 juta setahun. Bahagian negara CIS (juta tan) adalah kira-kira 36, AS - 28, Jerman - 10-14, Perancis ~6, England -4, Belgium dan Brazil - masing-masing 3-4, Austria dan Australia - 2 setiap satu.
Di Rusia pada tahun 1996, lebih daripada 6 juta tan kaca dan pasir acuan telah dihasilkan, termasuk kira-kira 1.5 juta tan kaca. Di negara-negara CIS lain, jumlah pengeluaran pasir yang sama berjumlah kira-kira 60% daripada pengeluaran Rusia.
Pasir pembinaan polimiktik dan campuran pasir-kerikil terutamanya dikaitkan dengan mendapan glasier di bahagian Tengah dan Utara-Barat Rusia, serta di dataran bahagian Eropah selatan, di Siberia Barat dan Timur, di Timur Jauh, di mana aluvium , deposit aeolian dan marin dibangunkan secara meluas .
Deposit bahan mentah pasir dan kerikil tersebar luas, walaupun tidak terdapat di mana-mana. Di Rusia, 1269 deposit dengan rizab hampir 10 bilion m3 kategori industri diambil kira. Kira-kira 600 deposit sedang dibangunkan dengan pengeluaran tahunan 130-190 juta m3.
Di wilayah utara bahagian Eropah di Rusia, rizab bahan mentah menyumbang 32% daripada jumlah keseluruhan Rusia, pengeluaran adalah 36%. Wilayah Caucasus Utara menyumbang kira-kira 15% daripada rizab dan pengeluaran bahan mentah. 17% daripada rizab tertumpu di rantau Ural, pengeluaran adalah 32%. Secara keseluruhan, lebih daripada 80% bahan mentah dilombong di bahagian Eropah di Rusia.
Batu pasir dipadatkan bersimen, pasir metamorfosis, sifat kekuatannya bergantung pada komposisi simen dan sifat penyimenan. Komposisi simen mungkin termasuk mineral tanah liat, karbonat, silika, oksida besi, fosfat, dll.
Ia digunakan dalam pembinaan sebagai batu dinding, runtuhan, batu hancur dan batu turap, untuk menghasilkan batu pengisar.
Genesis batu pasir adalah sedimen (deposit Cheremshanskoye di Buryatia, Shokshinskoye - di Karelia, di Donbass).
Tanah liat ialah batuan yang tersebar dengan halus, terdiri terutamanya daripada aluminosilikat berlapis dan mempunyai keplastikan. Bergantung kepada penguasaan mana-mana komponen, tanah liat dibahagikan kepada alofan, kaolinit, montmorilonit, hydromica, dan palygorskite.
Ciri-ciri komposisi bahan menentukan sifat teknologi tanah liat yang paling penting:
1. Keplastikan - keupayaan, apabila dicampur dengan jumlah air yang terhad, untuk menghasilkan doh yang mengambil sebarang bentuk di bawah tekanan dan mengekalkannya apabila dikeringkan. Keplastikan ditentukan oleh komposisi mineral, tahap penyebaran dan merupakan ciri tanah liat montmorilonit, kurang - kaolinit.
2. Bengkak - sifat tanah liat untuk meningkatkan isipadu apabila menyerap air. Montmorillonite mempunyai bengkak paling besar, kaolinit mempunyai paling sedikit.
3. Pengecutan - pengurangan isipadu semasa pengeringan.
4. Kebolehsinteraturan - keupayaan, apabila dipecat, untuk disinter menjadi pepejal seperti batu - serpihan.
5. Ketahanan api - keupayaan serpihan untuk menahan suhu tinggi tanpa melembutkan atau mencairkan. Tanah liat terbahagi kepada tanah liat refraktori, refraktori dan lempung rendah.Lempung yang paling refraktori ialah kaolin, tanah liat lebur rendah ialah tanah liat montmorilonit dan beidellite.
6. Bengkak semasa penembakan - peningkatan dalam jumlah dan penurunan ketumpatan bahan tanah liat.
7. Sifat penjerapan (absorption) - keupayaan untuk menyerap dan mengekalkan ion dan molekul pelbagai bahan pada permukaannya.
8. Rintangan air
9. Kelalaian kimia relatif.
Terdapat 4 kumpulan industri yang paling penting:
Pembinaan dan tanah liat seramik kasar termasuk lebur rendah dan, pada tahap yang lebih rendah, tanah liat refraktori. Mereka digunakan dalam bentuk terbakar untuk pengeluaran pembinaan (bata, jubin) dan seramik kasar: bata klinker, paip saliran, jubin metlakh, tembikar, dengan tembakan dipercepatkan - untuk menghasilkan tanah liat dan agloporit yang diperluas. Dalam bentuk tidak terbakar, ia digunakan sebagai bahan bangunan, mengikat, kalis air (untuk pembinaan empangan).
Tanah liat refraktori dan refraktori digunakan untuk lapisan dalaman relau letupan, untuk penghasilan produk tahan asid, seramik halus, dan sebagai bahan acuan dalam faundri.
Tanah liat kaolin dan kaolinit sangat tahan api dan digunakan untuk penghasilan seramik halus. Ini adalah produk porselin dan tembikar, peralatan kebersihan dan perubatan, peralatan rumah tangga dan kimia. Sebagai pengisi - dalam industri kertas, kimia, kaca, minyak wangi.
Bentonit ialah tanah liat halus dengan kapasiti mengikat, penjerapan dan aktiviti pemangkin yang tinggi. Ia digunakan untuk pengeluaran cecair pembilasan (termasuk cecair penggerudian), pengeluaran pelet bijih besi, pengeluaran tanah liat yang diperluas, dan sebagai penjerap dalam penapisan minyak, makanan (pemurnian wain, jus), industri tekstil, dan pertanian. .
1. Mendapan sisa kerak luluhawa: kaolinit, bentonit, hydromica (Ural, Ukraine).
2. Sedimen - marin, lagun, tasik dan sungai (Borshchevskoe - Rusia, Cherkasy - Ukraine), glasier (wilayah Pskov, Novgorod, Leningrad), aeolian (Rusia selatan dan Ukraine).
3. Volcanogenic-sedimentary - bentonit terbentuk dalam lembangan air (Gumbri - Georgia, Oglanlinskoe - Turkmenistan).
4. Hidroterma - bentonit, kaolin (Sarygyukhskoye - Armenia, Askanskoye - Georgia, Gusevskoye - Primorye Rusia).
5. Jenis metamorfosis deposit - batu lumpur (Biklyanskoye - Rusia, Cherkasy - Ukraine).
Sumber penerokaan dunia bagi tanah liat bentonit dianggarkan sebanyak 2000 juta tan, termasuk. di Amerika Syarikat -800 juta tan. Pengeluaran dunia pada tahun 2000 berjumlah 9.3 juta tan, di mana Amerika Syarikat menyumbang 3.8 juta tan, Greece - 0.95 juta tan, Jerman, Turki, Itali - 0.5 juta setiap satu. T. Rusia menghasilkan hanya 0.37 juta tan, yang tidak memenuhi keperluan domestik dan bermakna pergantungan sepenuhnya terhadap import, terutamanya dalam bentonit beralkali. Kira-kira 70% daripada rizab bentonit berkualiti tinggi bekas USSR kekal di luar Rusia (di Caucasus dan Asia Tengah).
Pengeluaran kaolin dunia pada tahun 2000 berjumlah 39.8 juta tan, di mana di Amerika Syarikat - 9.45 juta tan, Republik Czech -2.9 juta tan, UK -2.3 juta tan, Korea Selatan -2.2 juta tan, di Rusia - 0.04 juta tan, ini amat tidak mencukupi dan Rusia bergantung kepada import, khususnya dari Ukraine dan Kazakhstan.
3. Batu berkarbonat
pembinaan batu batu karbonat
Batuan berkarbonat membentuk kira-kira 20% daripada mendapan sedimen kerak bumi dan diwakili oleh jenis berikut.
Batu kapur ialah batuan sedimen yang terdiri terutamanya daripada kalsit (CaCO 3) dengan campuran dolomit (Ca, Mg(CO 3) 2), pasir dan zarah tanah liat. Dengan kandungan dolomit 20-50% - batu kapur dolomit.
Batu kapur cangkerang terdiri daripada serpihan cangkerang yang disimen dengan simen karbonat atau tanah liat-karbonat - batuan berliang ringan.
Kapur adalah batu yang terdiri daripada 60-70% daripada sisa terkecil pembentukan rangka organisma planktonik dan 30-40% kalsit serbuk berbutir halus.
Marl ialah batuan sedimen berbutir halus, peralihan daripada batu kapur dan dolomit kepada batuan liat dan mengandungi 50-70% kalsit atau dolomit atau campuran kedua-duanya dan 20-50% bahan berpasir tanah liat.
Dolomit ialah batuan sedimen karbonat yang terdiri (sekurang-kurangnya 90%) daripada mineral dolomit (Ca, Mg (CO 3) 2).
Marmar dan batu kapur marmar ialah batuan karbonat yang telah mengalami penghabluran semula akibat metamorfisme serantau atau kontak.
Industri utama dan jumlah penggunaan batu karbonat adalah seperti berikut (dalam%): pengeluaran bangunan dan menghadapi batu - 60, industri simen - 20, metalurgi - 10, kapur - 5, refraktori - 2, pertanian - 1, lain-lain - - 2.
Untuk pengeluaran batu bangunan dan menghadap, batu kapur, dolomit, dan guli digunakan, yang dibezakan oleh sifat hiasan mereka, kebolehgilapan yang baik, dan sifat fizikal dan mekanikal yang tinggi - kekerasan dan kekuatan. Batu runtuhan, batu hancur, serpihan, kepingan dan batu menghadap dihasilkan daripada batu karbonat. Kira-kira 220 juta tan batu karbonat digunakan setiap tahun untuk keperluan pembinaan awam, perindustrian dan jalan raya sahaja.
Industri simen secara meluas menggunakan batu kapur, kapur, marl atau campurannya dengan nisbah tertentu AI2O3, Si0 2, Fe 2 0 3 dan CaO. Batuan karbonat magnesium rendah yang mengandungi sekurang-kurangnya 40% CaO dan tidak lebih daripada 3.5% MgO dianggap standard.
Simen Portland, simen alumin dan banyak jenis pengikat lain diperbuat daripada batu karbonat. Bahan mentah untuk pengeluaran simen Portland adalah pelbagai batu karbonat, antaranya batu kapur, kapur dan marl memainkan peranan utama. Marl semulajadi mempunyai nilai tertentu. Simen Portland digunakan untuk membuat konkrit.
Dalam industri metalurgi, batuan karbonat tulen berfungsi terutamanya sebagai fluks. Mereka menukar batuan buangan dan kekotoran berbahaya kepada sanga.Sejumlah besar dolomit digunakan sebagai bahan mentah untuk penghasilan magnesium dan bahan refraktori dalam metalurgi.
Industri kapur untuk pengeluaran kapur hidraulik, udara, salur perlahan dan lain-lain jenis kapur pembinaan menggunakan terutamanya batu kapur dan kapur.
Batu kapur tulen digunakan dalam industri kimia untuk pengeluaran soda, kalsium karbida, kalium kaustik dan natrium, klorin, dll. Dalam industri makanan, ia digunakan untuk membersihkan gula. Dalam pertanian, batu kapur lembut dan kapur digunakan untuk mengapur tanah podzolik. Sebilangan besar bahan mentah karbonat digunakan dalam kaca, kertas, cat, getah dan industri lain.
Jenis deposit genetik industri:
1. Sedimen - marin diwakili oleh batu kapur, dolomit, marl dan kapur. Mengikut syarat pembentukan, biogenik, kemogenik dan campuran dibezakan. Deposit batu kapur perindustrian - di sebahagian besar platform Eropah Timur dan Siberia, di Ural, Kuzbass, Altai, Wilayah Krasnoyarsk, Caucasus, di rantau Rostov (deposit Zhirnovskoe); dolomit - di Ural (Sukhorechenskoye) di Yenisei Ridge, Lesser Khingan rabung; kapur - kumpulan Volskaya (wilayah Saratov); marl - kumpulan deposit Novorossiysk;
2. Metamorphosed - guli dan batu kapur marmar (Belogorskoye di Karelia; Kibik-Kordonskoye di Sayans).
Penggunaan dunia bahan mentah karbonat adalah lebih daripada 5 bilion tan. dalam tahun. Pengguna terbesar ialah Amerika Syarikat, Rusia, dan Jepun.
Sumber-sumber batuan karbonat di Rusia adalah sangat besar dan diagihkan dengan sangat tidak rata di seluruh wilayah. Kira-kira 50% rizab tertumpu di bahagian Eropah. Kawasan yang paling kurang dibekalkan ialah Karelia dan wilayah Murmansk, serta wilayah Tyumen, Omsk, Kamchatka dan Kaliningrad.
4. Gipsum (CaSO 4 2H 2 O) dan anhidrit (CaSO 4)
Gipsum dan anhidrit adalah yang paling biasa di antara formasi galas garam dan serupa antara satu sama lain. Gipsum ialah batu berlapis atau besar dengan struktur berbutir putih. Kristal gipsum adalah telus, agregat berbutir diwarnakan oleh kekotoran dalam warna yang berbeza; agregat lut cahaya berbutir halus - alabaster; serat halus - selenit. Kekerasan rendah, mudah diproses.
Apabila dikalsin, gipsum kehilangan air penghabluran. Pada t = 100-180 ° C mereka bertukar menjadi hemihidrat (CaSO 4 · 0.5H 2 O); pada t = 200-220 ° C - anhidrit tiruan, larut dalam air; pada t = 800-1000 ° C - estrich gipsum, pada t = 1600 ° C - ke dalam kapur terbakar CaO.
Anhidrit berbeza daripada gipsum dalam ketumpatan dan kekuatan yang lebih besar dan mempunyai sifat mengikat yang lebih teruk.
Sifat utama gipsum, yang menentukan penggunaan industrinya, adalah keupayaan untuk kehilangan air penghabluran apabila dipanaskan dan, apabila dicampur dengan air, menghasilkan jisim plastik yang secara beransur-ansur mengeras di udara dan berubah menjadi batu buatan yang tahan lama.
Daripada pengikat gipsum, gipsum bangunan adalah yang paling banyak digunakan untuk kerja melepa dan kemasan, dan pembuatan struktur bangunan. Untuk mendapatkan gipsum bangunan, gipsum asli dihancurkan dan dikisar, dan kemudian dibakar dalam tanur berputar atau aci pada suhu 130-180°C selama 1.5-2 jam. Dengan memproses gipsum asli dengan wap tepu di bawah tekanan, gipsum separa akueus berkekuatan tinggi diperoleh - pengikat dengan tetapan yang singkat dan masa pengerasan, yang telah meningkatkan kekuatan mekanikal dan digunakan sebagai pengacuan dan gipsum perubatan. Yang pertama digunakan untuk pembuatan bentuk kerja dalam pengeluaran porselin, tembikar dan seramik, untuk menuang logam dan aloi, dan melakukan pelbagai kerja arca; yang kedua digunakan dalam pembedahan dan pergigian. Gipsum Estrich perlahan-lahan bergabung dengan air dan menjadi pengikat yang digunakan untuk membuat lantai jubin dan senarai yg panjang lebar, mortar, ambang tingkap dan tangga, marmar tiruan, dll. Gipsum digunakan secara meluas dalam pengeluaran pelbagai simen. Simen sanga gipsum. berjaya digunakan dalam pembinaan struktur bawah tanah dan bawah air yang terdedah kepada larut lesap dan pencerobohan sulfat.
Dalam pengeluaran pengikat gipsum dan sebagai bahan tambahan kepada simen, lebih daripada 90% daripada semua gipsum dan anhidrit yang dilombong digunakan. Dalam kuantiti yang kecil, gipsum dan anhidrit digunakan sebagai batu muka dan hiasan, dan sebagai fluks dalam peleburan bijih nikel teroksida, dalam industri kimia, pertanian, dan dalam pembuatan kertas.
Gipsum dan anhidrit terbentuk dalam kolam masin semasa peringkat awal pemendapan garam.
Jenis deposit genetik industri:
1. Sedimen: syngenetic - pemendakan daripada larutan (Novomoskovskoye di wilayah Tula, wilayah Pskov, Kamenomostskoye - Caucasus Utara - Rusia, deposit Transnistrian - Ukraine); epigenetik - semasa penghidratan anhidrit (Zalarinskoye di rantau Irkutsk, di Donbass, Zvozskoye di rantau Arkhangelsk);
2. "Topi gipsum" - sisa produk pembubaran garam batu (deposit Brinevskoye - Belarus):
3. Penyusupan - semasa pembubaran dan pemendapan semula gipsum yang bertaburan di dalam batu (Caucasus Utara, Asia Tengah, Kazakhstan).
Rizab gipsum yang besar telah diterokai di dunia - kira-kira 7 bilion tan, termasuk lebih daripada 5 bilion tan di Eropah, kira-kira 1 bilion tan di Amerika Syarikat, dan 0.5 bilion tan di Kanada.
Pengeksport utama gipsum dan anhidrit ialah Kanada, Thailand, dan Sepanyol. Pengimport utama ialah Amerika Syarikat dan Jepun.
Rizab gypsum, anhidrit dan batu galas gipsum yang diteroka boleh didapati di semua negara CIS kecuali Belarus; 75% daripada rizab tertumpu di Rusia.
Rizab gipsum dan anhidrit di Rusia diagihkan secara tidak sekata: 95% daripadanya terletak di bahagian Eropah dan hanya 5% di bahagian Asia. Kebanyakan bahan mentah gipsum Rusia (58%) terletak di wilayah Tengah, di mana terdapat deposit terbesar yang diterokai dan dibangunkan.
Daripada jumlah pengeluaran batu anhidrit gipsum di negara-negara CIS, 59% berasal dari Rusia,
5. Bangunan semula jadi dan batu kemasan
Batu binaan mewakili sekumpulan besar mineral bukan logam yang menduduki salah satu tempat pertama dalam industri pembinaan dari segi jumlah penggunaan. Sebagai bahan lengai, ia termasuk gergaji (dinding) dan batu menghadap dan, bersama-sama dengan pasir dan campuran pasir-kerikil, membentuk kompleks utama bahan binaan semula jadi yang digunakan dalam keadaan semula jadi tanpa menggunakan rawatan termokimia.
Batu binaan semula jadi ialah batuan igneus, metamorfik dan sedimen daripada pelbagai komposisi. Dalam kebanyakan kes, komposisi mineral batuan tidak penting, sifat fizikal dan mekanikal batuan adalah penentu. Batu berkarbonat, granit dan batu serupa digunakan dalam kuantiti yang paling banyak. Gabbroid, basaltoid dan batu pasir digunakan kurang kerap.
Bahan binaan lengai yang diperoleh dengan memproses batu bangunan digunakan sebagai pengisi untuk konkrit berat.
Penggunaan batu binaan bergantung kepada sifat fizikal dan teknologinya. Yang paling penting ialah kekuatan dan ketahanan, bergantung kepada komposisi mineral batuan, ciri-ciri struktur dan tekstur, keretakan, keliangan, dll. Batuan yang paling tahan ialah: kuarzit, granit, syenites, diorit. Batu karbonat - batu kapur, dolomit dan guli, walaupun rintangan lelasannya agak rendah, dicirikan oleh kekuatan mampatan dan digunakan untuk hiasan dalaman dan luaran bangunan. Batuan berbutir halus biasanya lebih kuat daripada batuan berbutir kasar. Untuk menilai kesesuaian batu sebagai batu binaan, satu set ujian makmal khas dijalankan, termasuk penentuan ketumpatan pukal, ketumpatan, keliangan, penyerapan air, rintangan fros, kekuatan mampatan, kekuatan tegangan, kekuatan lentur, kekasaran, kelikatan. , dsb. Bergantung pada aplikasi, kebolehkerjaan dikaji tambahan, kelikatan, rintangan api, kebolehgilap, ketahan warna, dsb.
Batu binaan digunakan dalam bentuk berikut:
Batu runtuhan (rubble) ialah batu berbentuk tidak teratur berukuran 140 mm, digunakan untuk meletakkan asas dalam pembinaan struktur besar (emmpangan, dikes, dll.).
Batu keping adalah produk bentuk geometri biasa dengan permukaan yang diproses, digunakan sebagai batu kerb, batu turap untuk permukaan jalan, bahagian seni bina dan kemasan, tangga, alas tiang dan produk menghadap, aci dan batu kilangan - produk industri.
Batu gergaji - blok saiz standard dipotong dengan pemotong cakera terus ke dalam jisim batu dan digunakan sebagai bahan dinding.
Batu hancur adalah produk yang paling banyak digunakan sebagai pengisi konkrit dan konkrit asfalt, untuk mengisi landasan kereta api dan lebuh raya.
Batu menghadap semula jadi mewakili kumpulan bahan binaan tertentu, nilai perindustrian yang ditentukan terutamanya oleh sifat hiasannya. Seiring dengan ini, sifat penting untuk menghadapi batu adalah kekuatan mekanikal, keupayaan untuk menerima pelbagai jenis rawatan permukaan dan ketahanan terhadap pengaruh atmosfera - rintangan cuaca.
Batuan pelbagai asal digunakan sebagai batu menghadap: mengganggu - granit, syenites, diorit, gabbro-norites, labradorit; efusif - basalt, diabases, andesit, porphyries, porphyrites, tuf gunung berapi; metamorfik - guli, kuarzit; sedimen - batu kapur, dolomit, travertine, gipsum, batu pasir, konglomerat dan breksi. Yang paling banyak digunakan ialah granit dan guli.
Di Rusia, kawasan perlombongan besar untuk batu igneus dan metamorfik berkualiti tinggi ialah Perisai Baltik (Semenanjung Kola, Karelia): granit pelbagai warna dan corak digunakan sebagai batu menghadap dan monumental. Satu lagi kawasan besar ialah Ural: granit, gabbros, jasper, guli. Banyak mendapan batuan igneus dan metamorfik diketahui di Altai, Pergunungan Sayan, Transbaikalia, dan Primorsky Krai (granit, basalt, gabbro-diabases, tuf). Ukraine, Kazakhstan, dan Armenia juga mempunyai rizab besar pelbagai batu bangunan.
Bahagian Eropah dan Siberia Barat mempunyai banyak mendapan batuan karbonat sedimen, batu pasir, dan konglomerat
Di wilayah Rusia, lebih daripada 1000 deposit batu bangunan dengan rizab mengikut kategori perindustrian kira-kira 20 bilion m 3 telah diambil kira. Lebih daripada 500 deposit sedang dibangunkan. Kira-kira 100 juta m3 batu bangunan dilombong setiap tahun.
Rizab batu kapur gergaji di Rusia adalah lebih kurang 110 juta m 3 . Lebih daripada 100 ribu m 3 dilombong setiap tahun.
Negara terkemuka di dunia dalam pengeluaran dan penggunaan bahan dan produk muka ialah Itali, yang mengeksport sebahagian besar marmar ke negara yang berbeza. Deposit jenis marmar yang jarang ditemui terletak di Belgium dan Perancis. Granit yang sangat hiasan dilombong di Sweden, Sepanyol, dan Brazil.
Di Rusia, 146 deposit batu hadapi dengan rizab industri sebanyak 536 juta meter padu telah diambil kira. Daripada jumlah ini, kira-kira 40 deposit sedang dibangunkan dengan jumlah pengeluaran tahunan 500-600 ribu meter padu. Di seluruh negara CIS, kira-kira 300 ladang dengan rizab kira-kira 900 juta m 3 diambil kira. 3.5 juta m batu menghadap dilombong setiap tahun di 165 deposit yang dibangunkan.
kesusasteraan
1. Agafonov G.V., Volkova E.D. dan lain-lain. "Kompleks Bahan Api dan Tenaga Rusia: Keadaan Semasa dan Pandang ke Masa Depan." Novosibirsk, Sains, Syarikat Penerbitan Siberia RAS, 1999, 312 halaman.
2.Eremin N.I. Mineral bukan logam: Buku Teks - Rumah Penerbitan Universiti Negeri Moscow. 1991.-284 hlm.
3. Karyakin A.E., Strona P.A. dan lain-lain.Jenis industri mendapan mineral bukan logam. M. Nedra. 1985.
4. Tatarinov I.K., Karyakin A.E. dan lain-lain Kursus mendapan mineral pepejal, L. Nedra, 1975.
5. Yakovlev P.D. Jenis industri deposit bijih. M. "Nedra", 1986. Buku Teks. 358s.
Tambahan
1 Vaganov V.I., Varlamov V.A. Berlian Rusia: asas sumber mineral, masalah, prospek. // Sumber mineral Rusia. Ekonomi dan pengurusan - 1995- No. 1.
2. Baibakov N.K., Pravednikov N.K., Staroselsky V.I. dan lain-lain. Semalam, hari ini dan esok industri minyak dan gas Rusia. -M.: Rumah penerbitan IGiRGI, 1995.
3. Benevolsky B.I., Bahan mentah asas emas di Rusia di laluan pembangunan - masalah dan prospek. Sumber Mineral Rusia, majalah, 2006, No. 2, ms 8-16.
4. Butova M.N., Zubtsov I.B. Masalah pembangunan asas bahan mentah dan pengeluaran indium // Sumber Mineral Rusia. -- 199 hlm.
5. Emas G.S. Sumber mineral: Cabaran sosial pada masa itu. -M.: Kesatuan sekerja dan ekonomi, 2001.-407 hlm.
6. Dvornikov V.A. Keselamatan ekonomi. Teori dan realiti ancaman. - M.: Nedra, 2000.
7. Zaidenvarg V.E., Novitny A.M., Tverdokhlebov V.F. Asas bahan mentah arang batu Rusia: negeri dan prospek pembangunan // Arang batu. -- 1999. -- No. 9.
8. Kavchik B.K. Perlombongan emas aluvium pada abad ke-21. Sumber Mineral Rusia, majalah, 2007, No. 2, ms 43-49.
9. Kozlovsky E.A. Masalah mineral Rusia pada malam abad ke-21, M., Moscow State University for Humanities, 1999, 402 p.
10. Kozlovsky E.A. Rusia: dasar sumber mineral dan keselamatan negara - M. Rumah penerbitan Universiti Negeri Moscow untuk Kemanusiaan, 2002. 856 hlm.
11. Kozlovsky E.A., Shchadov M.I. Masalah mineral dan bahan mentah keselamatan negara Rusia. - M.: Rumah penerbitan Universiti Negeri Moscow untuk Kemanusiaan, 1997.
12. Kochetkov A.Ya. ,Kuzmin A.V., Vasilivetsky A.A., Syarikat perlombongan emas asing di Rusia. Sumber Mineral Rusia, majalah, 2007, No. 2, ms 50-57.
13. Kochetkov A.Ya. Pertukaran pemimpin di kalangan kawasan perlombongan emas di Rusia, Sumber Mineral Rusia, majalah, 2004, No. 4, ms 65-71.
14. Krivtsov A.I., Benevolsky B.L., Minakov V.M. Keselamatan mineral negara (pengenalan kepada masalah). - M.: TsNIGRI, 2000.
15. Krivtsov A.I. Pangkalan sumber mineral pada permulaan abad - retrospektif dan ramalan. Ed. ke-2, ditambah. - M.: JSC "Geoinformmark". 1999. - 144 hlm.
16. Kuzmin A.V. Industri perlombongan emas Rusia - proses penyatuan. Sumber Mineral Rusia, majalah, 2004, No. 4, ms 58-64.
17. Laverov N.P., Kontorovich A.E. Sumber bahan api dan tenaga serta keluarnya Rusia daripada krisis. J. Strategi ekonomi - 1999. No. 2.
18. Laverov N.P., Trubetskoy K.I. Sains perlombongan dalam sistem sains bumi // Buletin Akademi Sains Rusia. T. 66. -- 1996. -- No. 5.
19. Lazarev V.N. Mengenai pembiakan asas sumber mineral logam bukan ferus dan aloi // Sumber Mineral Rusia. Ekonomi dan Pengurusan. - 2001. - No 3. - P. 52-60
20. Lazarev V.N. Mengenai ramalan jangka panjang untuk pembangunan asas bahan mentah tembaga. No. 2, Sumber mineral Rusia. 2007 hlm.6-12
21. Mashkovtsev G.A. Rizab dan pengeluaran uranium: status dan prospek // Bijih dan logam. --2001. --No. 1. 256
22.Melnikov N.N., Busyrev V.N. Konsep pembangunan seimbang sumber bagi asas sumber mineral. //Sumber mineral Rusia. Ekonomi dan pengurusan - 2005-No. 2 - hlm.58-63.
23. Sumber mineral dunia. - M.: IAC "Mineral", 2004.
24. Sumber mineral dunia. Kronik peristiwa semasa. // Kementerian Sumber Asli Rusia. IAC "Mineral" - M., 2002
Disiarkan di Allbest.ru
...Dokumen yang serupa
Batu binaan adalah kumpulan mineral bukan logam yang luas, penggunaannya dalam pengeluaran pembinaan. Jenis utama batu binaan. Ketahanan batu. Jenis genetik deposit industri. Batu menghadap semula jadi.
abstrak, ditambah 07/13/2014
Maklumat am tentang bahan binaan, sifat asas dan klasifikasinya. Klasifikasi dan jenis utama bahan batu semula jadi. Pengikat mineral. Produk kaca dan kaca. Gambar rajah teknologi untuk penghasilan jubin seramik.
abstrak, ditambah 09/07/2011
Sifat, komposisi, teknologi pengeluaran basalt. Alat untuk menghasilkan gentian berterusan daripada bahan termoplastik. Penerangan dan tuntutan, ciri produk. Jenis bahan binaan. Penggunaan basalt dalam pembinaan.
abstrak, ditambah 09.20.2013
Sifat bahan binaan jalan. Kaedah untuk membentuk produk seramik. Bahan batu alam. Bahan mentah, sifat dan penggunaan gipsum bangunan terbakar rendah. Proses asas yang diperlukan untuk menghasilkan klinker simen Portland.
ujian, ditambah 05/18/2010
Jenis seramik kebersihan. Bahan mentah, teknologi pengeluarannya. Sejarah asal usul dan penghasilan kaca. Sifat bahan akustik dan penggunaannya dalam pembinaan. Sifat asas mortar. Sifat fizikal kayu.
ujian, ditambah 09/12/2012
Sifat bahan binaan, kawasan penggunaannya. Seni membuat produk tanah liat. Klasifikasi bahan dan produk seramik. Jubin kaca bawah tanah. Produk seramik untuk pelapisan luaran dan dalaman bangunan.
pembentangan, ditambah 05/30/2013
Peringkat sejarah dalam pembangunan sains bahan binaan. Sejarah perkembangan pengeluaran bahan binaan. Pencapaian sains, teknologi dan industri dalam negeri. Bahan binaan dalam ekonomi negara.
abstrak, ditambah 04/21/2003
Gipsum sebagai mineral sedimen biasa. Deposit di Rusia. Sifat fizikal dan teknikal gipsum. Campuran kering. Unsur hiasan dan pengacuan stuko: panel, jubin, roset, friezes, cornice. Tujuan plaster arca dan perubatan.
pembentangan, ditambah 12/08/2016
Klasifikasi bahan binaan buatan. Operasi teknologi asas dalam penghasilan bahan seramik. Bahan dan produk penebat haba, aplikasi. Bahan bercantum tiruan berdasarkan pengikat konkrit mineral.
pembentangan, ditambah 01/14/2016
Ciri teknikal campuran pasir-kerikil semula jadi dan diperkaya. Pengiraan peralatan teknologi utama dan produktiviti garisan untuk mengasingkan campuran bangunan pasir dan kerikil. Anggaran penggunaan tenaga barisan pengeluaran.
Bahan mentah untuk pengeluaran bahan binaan. Jenis bahan mentah
Bahan mentah semulajadi (mineral)
Bahan mentah ialah bahan permulaan atau campuran yangdiproses menjadi bahan binaan atau
produk.
Bahan mentah utama untuk pengeluaran
bahan binaan adalah bahan semula jadi.
Bahan mentah bukan organik semulajadi (mineral bukan logam)
Jenis ini termasuk meluasdalam alam semula jadi, batuan yang mempunyai
bahan kimia dan mineral yang diperlukan
komposisi, banyak sifat fizikokimia yang menggalakkan dan menarik
penampilan. Gunung
baka
bahan kimia
kompaun
Permohonan
pasir
Silika (SiO2)
Pengisi dalam konkrit,
penyelesaian
Bahan mentah untuk diperolehi
aloi kaca
tanah liat
Aluminosilikat (SiO2,
Al2O3)
Salah satu bahan mentah
komponen untuk
mendapatkan klinker PC
Bahan mentah untuk diperolehi
seramik
produk
Granit dan lain-lain
igneus
baka
Silikat dan
aluminosilikat
Gunung hancur
batu (batu hancur,
pasir)
Bahan mentah untuk
agregat konkrit
dan penyelesaian
Diabase
Silikat dan
aluminosilikat
Batu hancur
Bahan mentah untuk diperolehi
batu cair
Batu kapur
Kalsium karbonat
(CaCO3)
Salah satu bahan mentah
komponen untuk
mendapatkan klinker PC
Bahan mentah untuk diperolehi
kapur udara
Marmar
Kalsium karbonat
(CaCO3)
Batu hancur hiasan,
pasir
Bahan mentah untuk
konkrit hiasan
dan penyelesaian
Batu gipsum
Dihidrat sulfat
kalsium
(CaSO4 2H2O)
Kemasan jubin
Bahan mentah untuk diperolehi
pengikat gipsum
Bahan mentah organik semulajadi
Kayu pelbagai spesies:-kayu (balak);
- kayu (kayu, papan);
-produk kayu (papan untuk
lantai, papan tiang, tingkap dan
blok pintu, parket)
-produk kayu (papan lapis,
Papan serpai dan papan gentian, berlamina kayu
plastik
- kayu berlamina
reka bentuk
Minyak, gas, arang batu, gambut:
-pengikat organik untuk
konkrit asfalt, komponen utama
bumbung dan kalis air
bahan;
-polimer (pengikat untuk plastik),
linoleum, gentian kaca;
-komponen bahan komposit;
-konkrit simen polimer;
-mengubah suai bahan tambah untuk
campuran pembinaan;
- asas untuk varnis dan cat;
Masalah alam sekitar dalam pengeluaran bahan binaan.
Penggunaan sisa pengeluaran.
Beberapa cabaran alam sekitar:penggunaan semulajadi secara maksimum
bahan mentah dan sisa yang dijana semasa pengekstrakannya dan
pemprosesan.
mengitar semula sisa daripada industri lain. Perlombongan dan pemprosesan sisa
baka:
Daripada mereka anda boleh dapatkan
Menggergaji dan memproses sisa
permukaan
Papak hiasan daripada kepingan marmar
dan papak granit (jenis breccia)
Sisa pengeluaran batu hancur:
Menghancurkan menjadi agregat;
penyaringan untuk mendapatkan tiruan
pasir (saiz zarah dari 0.16 hingga 5 mm)
(zarah dengan saiz 5-70 mm)
Mengisar untuk mendapatkan tepung batu
(pengisi konkrit asfalt, mastik,
plastik)
Sisa pemprosesan kayu:
Pencukur kayu, kerepek, kayu bukan komersial
Papan serpai, papan gentian, papan gentian, konkrit kayu
Habuk papan
Pengisi dalam plastik,
produk konkrit gipsum
Sisa kuasa haba:
Abu
Bahan tambahan kepada campuran konkrit dan mortar;
Komponen campuran mentah untuk
pengeluaran klinker;
sanga
Pengisi;
Suplemen mineral aktif disertakan
simen;
10. Penggunaan sisa bukan sahaja mempunyai aspek alam sekitar, tetapi juga aspek ekonomi:
di kawasan di mana tiada atau tidak mencukupi bahan mentah semula jadi,asas bahan mentah untuk pengeluaran bahan binaan semakin berkembang
bahan;
kos bahan binaan dikurangkan, kerana
kos pengangkutan dihapuskan atau dikurangkan
bahan mentah semula jadi dari kawasan lain;
masalah kitar semula sisa industri sedang diselesaikan,
menghapuskan keperluan untuk menyediakan tapak pelupusan sampah untuk mereka
penyimpanan
11. Masalah pencemaran alam sekitar
Sumber pencemaranBahan mentah (sisa)
Teknologi
Logam berat
Aerosol
Radioaktiviti
Radioaktiviti
habuk
(silika)
Mencuci keluar
berat
logam
Gas
Produk siap
Pemilihan
fenol,
formaldehid
12. Prinsip asas pengeluaran
Matlamat mana-mana teknologi adalah untuk mendapatkan bahan atau produk tertentubentuk, saiz tertentu dengan stabil (kekal) yang diberikan
hartanah.
Bahan mentah → pemprosesan → Bahan siap (produk)
Teknologi mekanikal - dalam proses pemprosesan bahan mentah tidak
komposisi, struktur, sifat berubah; bentuk, perubahan saiz,
keadaan permukaan (tekstur) (teknologi ini digunakan untuk
mendapatkan produk daripada bahan batu semula jadi, kayu);
Teknologi fiziko-kimia - dalam pengeluaran bahan binaan
atau produk di bawah pengaruh faktor teknologi (suhu,
tekanan) pelbagai proses fizikal dan kimia berlaku, akibatnya
yang mengubah komposisi, struktur dan sifat bahan mentah
Kementerian Sains dan Pendidikan Ukraine
Universiti Pembinaan dan Seni Bina Kebangsaan Kyiv
Jabatan Sains Bahan Binaan
Abstrak mengenai topik: "Penggunaan produk sekunder dalam pembuatan bahan binaan"
1. Masalah sisa industri dan arahan utama untuk menyelesaikannya
a) Pembangunan perindustrian dan pengumpulan sisa
b) Pengelasan sisa industri
2. Pengalaman dalam penggunaan sisa daripada metalurgi, industri bahan api dan tenaga
a) Bahan penyimenan berasaskan sanga dan abu
b) Pengisi daripada sisa abu sanga
c) Bahan batu bercantum dan tiruan berasaskan sanga dan abu
d) Abu dan sanga dalam pembinaan jalan raya dan bahan penebat
e) Bahan berasaskan enap cemar metalurgi
f) Penggunaan batu hangus, sisa penyediaan arang batu, perlombongan bijih dan beneficiation
3. Pengalaman dalam penggunaan sisa daripada pengeluaran kimia-teknologi dan pemprosesan kayu
a) Penggunaan sanga daripada penghasilan fosforus elektroterma
b) Bahan berasaskan sisa yang mengandungi gipsum dan ferus
c) Bahan daripada sisa kimia hutan dan pemprosesan kayu
d) Pembuangan sisa sendiri dalam pengeluaran bahan binaan
4. Rujukan
1. Masalah sisa industri dan arahan utama untuk menyelesaikannya.
a) Pembangunan perindustrian dan pengumpulan sisa
Ciri ciri proses saintifik dan teknikal ialah peningkatan dalam jumlah pengeluaran sosial. Perkembangan pesat daya produktif menyebabkan penglibatan pesat sumber asli yang semakin banyak ke dalam peredaran ekonomi. Tahap penggunaan rasional mereka, bagaimanapun, kekal, secara umum, sangat rendah. Setiap tahun, manusia menggunakan kira-kira 10 bilion tan mineral dan jumlah bahan mentah organik yang hampir sama. Pembangunan kebanyakan mineral terpenting di dunia berjalan lebih cepat daripada rizab terbukti mereka yang semakin meningkat. Kira-kira 70% daripada kos perindustrian datang daripada bahan mentah, bekalan, bahan api dan tenaga. Pada masa yang sama, 10...99% daripada bahan mentah bertukar menjadi sisa, dibuang ke atmosfera dan badan air, mencemarkan bumi. Dalam industri arang batu, sebagai contoh, kira-kira 1.3 bilion tan overburden dan batu lombong dan kira-kira 80 juta tan sisa pemprosesan arang batu dijana setiap tahun. Pengeluaran tahunan sanga metalurgi ferus adalah kira-kira 80 juta tan, bukan ferus 2.5, abu loji janakuasa haba dan sanga ialah 60...70 juta tan, sisa kayu adalah kira-kira 40 juta m³.
Sisa industri secara aktif mempengaruhi faktor persekitaran, i.e. mempunyai kesan yang besar terhadap organisma hidup. Pertama sekali, ini berkaitan dengan komposisi udara atmosfera. Sisa gas dan pepejal memasuki atmosfera hasil daripada pembakaran bahan api dan pelbagai proses teknologi. Sisa industri secara aktif menjejaskan bukan sahaja atmosfera, tetapi juga hidrosfera, i.e. persekitaran akuatik. Di bawah pengaruh sisa industri yang tertumpu di tempat pembuangan, tempat pembuangan sanga, tempat pembuangan tailing, dsb., air larian permukaan di kawasan di mana perusahaan industri berada tercemar. Pembuangan sisa industri akhirnya membawa kepada pencemaran perairan Lautan Dunia, yang membawa kepada penurunan mendadak dalam produktiviti biologinya dan memberi kesan negatif kepada iklim planet. Penjanaan sisa hasil daripada aktiviti perusahaan perindustrian memberi kesan negatif terhadap kualiti tanah. Jumlah sebatian yang berlebihan yang mempunyai kesan buruk terhadap organisma hidup, termasuk bahan karsinogenik, terkumpul di dalam tanah. Dalam tanah "sakit" yang tercemar, proses degradasi berlaku dan aktiviti penting organisma tanah terganggu.
Penyelesaian rasional untuk masalah sisa industri bergantung kepada beberapa faktor: komposisi bahan sisa, keadaan agregatnya, kuantiti, ciri teknologi, dll. Penyelesaian paling berkesan untuk masalah sisa industri ialah pengenalan teknologi bebas sisa. Penciptaan pengeluaran bebas sisa dilakukan melalui perubahan asas dalam proses teknologi, pembangunan sistem kitaran tertutup yang memastikan penggunaan berulang bahan mentah. Dengan penggunaan bahan mentah yang bersepadu, sisa industri daripada beberapa industri adalah bahan mentah permulaan bagi yang lain. Kepentingan penggunaan bahan mentah secara bersepadu boleh dilihat dari beberapa aspek. Pertama, pelupusan sisa membolehkan untuk menyelesaikan masalah perlindungan alam sekitar, membebaskan tanah berharga yang diduduki oleh tempat pembuangan sampah dan kemudahan penyimpanan enap cemar, dan menghapuskan pelepasan berbahaya ke dalam alam sekitar. Kedua, sisa sebahagian besarnya meliputi keperluan bahan mentah beberapa industri pemprosesan. Ketiga, dengan penggunaan bersepadu bahan mentah, kos modal khusus seunit pengeluaran dikurangkan dan tempoh bayaran baliknya dikurangkan.
Daripada industri yang menggunakan sisa industri, yang paling luas ialah industri bahan binaan. Telah ditetapkan bahawa penggunaan sisa industri boleh menampung sehingga 40% daripada keperluan pembinaan untuk bahan mentah. Penggunaan sisa industri memungkinkan untuk mengurangkan kos pengeluaran bahan binaan sebanyak 10...30% berbanding pengeluaran mereka daripada bahan mentah semula jadi, penjimatan pelaburan modal mencapai 35...50%.
b) Pengelasan sisa industri
Sehingga kini, tiada klasifikasi menyeluruh bagi sisa industri. Ini disebabkan oleh kepelbagaian melampau komposisi kimia, sifat, ciri teknologi, dan keadaan pembentukannya.
Semua sisa industri boleh dibahagikan kepada dua kumpulan besar: mineral (tak organik) dan organik. Sisa mineral adalah sangat penting untuk pengeluaran bahan binaan. Mereka menyumbang bahagian utama semua sisa yang dihasilkan oleh industri perlombongan dan pemprosesan. Sisa-sisa ini telah dikaji ke tahap yang lebih besar daripada sisa organik.
Bazhenov P.I. adalah dicadangkan untuk mengklasifikasikan sisa industri pada masa pengasingannya daripada proses teknologi utama kepada tiga kelas: A; B; DALAM.
Produk Kelas A (sisa kuari dan sisa selepas pengayaan untuk mineral) mempunyai komposisi kimia dan mineralogi dan sifat batuan yang sepadan. Skop penggunaannya ditentukan oleh keadaan pengagregatan, komposisi pecahan dan kimia, dan sifat fizikal dan mekanikal.
Produk Kelas B adalah bahan tiruan. Ia diperoleh sebagai hasil sampingan hasil daripada proses fizikal dan kimia yang berlaku pada suhu biasa atau, lebih kerap, suhu tinggi. Julat kegunaan yang mungkin untuk sisa industri ini adalah lebih luas daripada produk Kelas A.
Produk Kelas B terbentuk hasil daripada proses fizikal dan kimia yang berlaku di tempat pembuangan sampah. Proses sedemikian boleh menjadi pembakaran spontan, penguraian sanga dan pembentukan serbuk. Wakil biasa kelas sisa ini adalah batu hangus.
2. Pengalaman dalam penggunaan sisa daripada metalurgi, industri bahan api dan tenaga
a) Bahan penyimenan berasaskan sanga dan abu
Sebahagian besar sisa daripada pengeluaran logam dan pembakaran bahan api pepejal terbentuk dalam bentuk sanga dan abu. Sebagai tambahan kepada sanga dan abu, semasa pengeluaran logam sejumlah besar sisa dihasilkan dalam bentuk penggantungan berair zarah tersebar - enapcemar.
Bahan mentah mineral yang berharga dan sangat biasa untuk pengeluaran bahan binaan ialah batu hangus dan sisa pemprosesan arang batu, serta batuan overburden dan sisa pemprosesan bijih.
Pengeluaran bahan pengikat adalah salah satu bidang aplikasi sanga yang paling berkesan. Pengikat sanga boleh dibahagikan kepada kumpulan utama berikut: sanga simen Portland, sanga sulfat, sanga kapur, pengikat sanga-beralkali.
Sanga dan abu boleh dianggap sebagai sebahagian besar bahan mentah yang disediakan. Dalam komposisi mereka, kalsium oksida (CaO) terikat dalam pelbagai sebatian kimia, termasuk dalam bentuk dikalsium silikat - salah satu mineral klinker simen. Tahap penyediaan campuran bahan mentah yang tinggi apabila menggunakan sanga dan abu memastikan peningkatan produktiviti relau dan penjimatan bahan api. Menggantikan tanah liat dengan sanga relau letupan memungkinkan untuk mengurangkan kandungan komponen kapur sebanyak 20%, mengurangkan penggunaan khusus bahan mentah dan bahan api semasa pengeluaran klinker kering sebanyak 10...15%, dan juga meningkatkan produktiviti relau sebanyak 15%.
Dengan menggunakan sanga besi rendah - relau letupan dan ferokrom - dan mewujudkan keadaan peleburan yang mengurangkan, simen putih dihasilkan dalam relau elektrik. Berdasarkan sanga ferrochrome, dengan mengoksidakan logam kromium dalam cair, klinker boleh diperolehi, yang boleh digunakan untuk menghasilkan simen dengan warna yang sekata dan tahan lama.
Simen sulfat-slag ialah pengikat hidraulik yang diperolehi melalui pengisaran halus bersama sanga relau letupan berbutir dan agen pengerasan sulfat - gipsum atau anhidrida dengan penambahan kecil pengaktif alkali: kapur, simen Portland atau dolomit terbakar. Kumpulan sanga sulfat yang paling banyak digunakan ialah simen sanga gipsum, mengandungi 75...85% sanga, 10...15% gipsum dihidrat atau anhidrida, sehingga 2% kalsium oksida atau 5% klinker simen Portland. Pengaktifan tinggi dipastikan dengan menggunakan anhidrit, dikalsinasi pada suhu kira-kira 700º C, dan sanga asas alumina tinggi. Aktiviti simen sulfat-slag amat bergantung pada kehalusan pengisaran. Luas permukaan khusus yang tinggi (4000...5000 cm²/g) pengikat dicapai menggunakan pengisaran basah. Dengan kehalusan pengisaran yang cukup tinggi dalam komposisi rasional, kekuatan simen sulfat-slag tidak kalah dengan kekuatan simen Portland. Seperti pengikat sanga lain, simen sulfat-slag mempunyai haba penghidratan yang rendah - sehingga 7 hari, yang memungkinkan untuk menggunakannya dalam pembinaan struktur hidraulik besar-besaran. Ini juga difasilitasi oleh rintangan yang tinggi terhadap perairan sulfat lembut. Rintangan kimia simen sanga sulfat adalah lebih tinggi daripada simen sanga Portland, yang menjadikan penggunaannya amat sesuai dalam pelbagai keadaan yang agresif.
Simen sanga kapur dan abu kapur adalah pengikat hidraulik yang diperolehi dengan mengisar bersama sanga relau letupan berbutir atau abu terbang daripada loji janakuasa haba dan kapur. Mereka digunakan untuk penyediaan mortar gred tidak lebih daripada M 200. Untuk mengawal selia masa penetapan dan memperbaiki sifat-sifat lain pengikat ini, sehingga 5% batu gipsum ditambah semasa pembuatannya. Kandungan kapur adalah 10%...30%.
Simen sanga kapur dan abu adalah lebih rendah kekuatannya berbanding simen sanga sulfat. Jenama mereka ialah: 50, 100, 150 dan 200. Permulaan penetapan harus berlaku tidak lebih awal daripada 25 minit, dan penamat harus berlaku tidak lewat daripada 24 jam selepas permulaan pencampuran. Apabila suhu menurun, terutamanya selepas 10º C, peningkatan kekuatan menjadi perlahan secara mendadak dan, sebaliknya, peningkatan suhu dengan kelembapan persekitaran yang mencukupi menggalakkan pengerasan intensif. Pengerasan dalam udara hanya boleh dilakukan selepas pengerasan yang cukup lama (15...30 hari) dalam keadaan lembap. Simen ini dicirikan oleh rintangan fros yang rendah, rintangan yang tinggi terhadap perairan yang agresif dan eksoterma rendah.
Pengikat sanga-beralkali terdiri daripada sanga berbutir halus (luas permukaan tertentu≥3000 cm²/g) dan komponen alkali - sebatian logam alkali natrium atau kalium.
Untuk mendapatkan pengikat sanga-beralkali, sanga berbutir dengan komposisi mineralogi yang berbeza boleh diterima. Keadaan yang menentukan untuk aktiviti mereka adalah kandungan fasa kaca yang mampu berinteraksi dengan alkali.
Sifat-sifat pengikat sanga-beralkali bergantung pada jenis, komposisi mineralogi sanga, kehalusan pengisarannya, jenis dan kepekatan larutan komponen alkalinya. Dengan luas permukaan sanga tertentu 3000...3500 cm²/g, jumlah air untuk membentuk doh dengan ketumpatan normal ialah 20...30% daripada jisim pengikat. Kekuatan pengikat sanga-beralkali apabila menguji sampel daripada doh ketumpatan normal ialah 30...150 MPa. Mereka dicirikan oleh peningkatan intensif dalam kekuatan pada bulan pertama dan semasa tempoh pengerasan berikutnya. Jadi, jika kekuatan simen Portland selepas 3 bulan. pengerasan dalam keadaan optimum melebihi nama jenama kira-kira 1.2 kali, kemudian pengikat sanga-alkali sebanyak 1.5 kali. Semasa rawatan haba dan lembapan, proses pengerasan juga dipercepatkan dengan lebih intensif berbanding semasa pengerasan simen Portland. Di bawah keadaan pengukusan biasa yang diterima pakai dalam teknologi konkrit pratuang, selama 28 hari. 90...120% kekuatan jenama dicapai.
Komponen alkali yang membentuk pengikat bertindak sebagai aditif antibeku, jadi pengikat sanga-beralkali mengeras dengan agak intensif pada suhu di bawah sifar.
b) Pengisi daripada sisa abu sanga
Sisa sanga dan abu mewakili asas bahan mentah yang kaya untuk pengeluaran kedua-dua agregat konkrit berliang berat dan ringan. Jenis utama agregat berdasarkan sanga metalurgi ialah batu hancur sanga dan batu apung sanga.
Agregat berliang dibuat daripada sanga dan abu bahan api, termasuk agloporit, kerikil abu, dan tanah liat mengembang alumina-sol.
Jenis agregat konkrit berat yang berkesan, yang tidak kalah dalam sifat fizikal dan mekanikal daripada produk penghancuran bahan batu asli yang padat, termasuk batu hancur sanga tuang. Dalam penghasilan bahan ini, sanga cecair api tuangan daripada senduk sanga dituangkan dalam lapisan setebal 200...500 mm ke atas platform tuangan khas atau ke dalam parit pit-tarpezoid. Apabila disimpan di udara terbuka selama 2...3 jam, suhu leburan dalam lapisan berkurangan kepada 800° C, dan sanga mengkristal. Ia kemudian disejukkan dengan air, yang membawa kepada perkembangan banyak keretakan pada lapisan sanga. Jisim sanga di tapak faundri atau dalam parit dilombong oleh jengkaut dan kemudian dihancurkan.
Batu hancur sanga tuang dicirikan oleh rintangan fros dan haba yang tinggi, serta rintangan lelasan. Kosnya adalah 3...4 kali lebih rendah daripada batu hancur yang diperbuat daripada batu semula jadi.
Batu apung (brek) sanga adalah salah satu jenis agregat berliang tiruan yang paling berkesan. Ia diperolehi oleh leburan sanga berliang hasil daripada penyejukan pantasnya dengan air, udara atau wap, serta pendedahan kepada agen pembentuk gas mineral. Daripada kaedah teknologi untuk menghasilkan batu apung sanga, yang paling biasa digunakan ialah kaedah kolam, jet dan hidroskrin.
Sanga bahan api dan abu adalah bahan mentah terbaik untuk pengeluaran agregat berliang tiruan - agloporit. Ini disebabkan, pertama, keupayaan abu dan bahan mentah sanga, serta batuan liat dan bahan aluminosilikat lain, untuk mensinter pada jeriji mesin pensinteran, dan kedua, kandungan sisa bahan api di dalamnya, mencukupi untuk pensinteran. proses. Menggunakan teknologi konvensional, agloporit diperolehi dalam bentuk pasir hancur. Dari abu loji kuasa haba, kerikil agloporit juga boleh diperolehi, yang mempunyai penunjuk teknikal dan ekonomi yang tinggi.
Ciri utama teknologi kerikil agloporit ialah hasil daripada penggumpalan bahan mentah, bukan kek tersinter yang terbentuk, tetapi butiran terbakar. Intipati teknologi untuk pengeluaran kerikil agloporit adalah untuk mendapatkan butiran abu mentah dengan saiz zarah 10...20 mm, meletakkannya di atas jeriji mesin pensinteran tali pinggang dalam lapisan 200...300 mm tebal dan rawatan haba.
Pengeluaran agloprit berbanding dengan pengeluaran agloporit konvensional dicirikan oleh pengurangan 20...30% dalam penggunaan bahan api proses, jarang berlaku udara dalam ruang vakum dan peningkatan dalam produktiviti khusus sebanyak 1.5...3 kali ganda. Kerikil agloporit mempunyai cangkang permukaan yang padat dan oleh itu, dengan jisim isipadu yang hampir sama dengan batu hancur, berbeza daripadanya dalam kekuatan yang lebih tinggi dan penyerapan air yang lebih rendah. Dianggarkan menggantikan 1 juta m³ batu hancur semula jadi yang diimport dengan kerikil Agdoport daripada abu loji kuasa haba, hanya dengan mengurangkan kos pengangkutan apabila mengangkut jarak 500...1000 km, menjimatkan 2 juta rubel. Penggunaan agloporit berdasarkan abu dan sanga loji kuasa haba memungkinkan untuk mendapatkan gred konkrit ringan 50...4000 dengan berat pukal dari 900 hingga 1800 kg/m³ dengan penggunaan simen 200 hingga 400 kg/m³.
Kerikil abu dihasilkan dengan menggiling campuran abu dan sanga yang disediakan atau abu terbang daripada loji janakuasa haba, diikuti dengan pensinteran dan pembengkakan dalam tanur berputar pada suhu 1150...1250 ° C. Konkrit ringan dengan ciri-ciri yang lebih kurang sama seperti ketika menggunakan kerikil aggloporit diperoleh menggunakan kerikil abu. Dalam pengeluaran kerikil abu, hanya mengembang abu daripada loji kuasa haba dengan kandungan sisa bahan api tidak lebih daripada 10% adalah berkesan.
Tanah liat mengembang adalah hasil pembengkakan dan pensinteran dalam tanur berputar granul yang terbentuk daripada campuran tanah liat dan abu dan sisa sanga daripada loji kuasa haba. Abu boleh membentuk 30 hingga 80% daripada jumlah jisim bahan mentah. Pengenalan komponen tanah liat meningkatkan sifat pengacuan cas dan menggalakkan pembakaran sisa arang batu dalam abu, yang memungkinkan untuk menggunakan abu dengan kandungan bahan api yang tidak terbakar yang tinggi.
Jisim isipadu tanah liat mengembang alumina-sol ialah 400..6000 kg/m³, dan kekuatan mampatan dalam silinder keluli ialah 3.4...5 MPa. Kelebihan utama pengeluaran alumina-abu tanah liat berkembang berbanding dengan agloporit dan kerikil abu adalah kemungkinan menggunakan abu loji janakuasa haba dari tempat pembuangan dalam keadaan basah tanpa menggunakan unit pengeringan dan pengisaran dan kaedah yang lebih mudah untuk membentuk butiran.
c) Bahan batu bercantum dan tiruan berasaskan sanga dan abu
Bidang utama pemprosesan sanga metalurgi dan bahan api, serta abu, bersama-sama dengan pengeluaran pengikat, pengisi dan konkrit berdasarkannya, termasuk pengeluaran bulu sanga, bahan tuang dan batu sanga, seramik abu dan batu bata pasir-kapur.
Bulu sanga adalah sejenis bulu mineral yang menduduki tempat utama di kalangan bahan penebat haba, baik dari segi jumlah pengeluaran dan dari segi pembinaan dan sifat teknikal. Sanga relau letupan telah menemui penggunaan terbesar dalam pengeluaran bulu mineral. Menggunakan sanga dan bukannya bahan mentah semula jadi di sini menghasilkan penjimatan sehingga 150 UAH. setiap 1 tan Untuk menghasilkan bulu mineral, bersama-sama dengan relau letupan, kubah, sanga perapian terbuka dan sanga metalurgi bukan ferus juga digunakan.
Nisbah oksida berasid dan asas yang diperlukan dalam cas dipastikan dengan menggunakan sanga berasid. Di samping itu, sanga berasid lebih tahan terhadap pereputan, yang tidak boleh diterima dalam bulu mineral. Peningkatan kandungan silika mengembangkan julat suhu kelikatan, i.e. perbezaan suhu di mana pembentukan gentian adalah mungkin. Modulus keasidan sanga dilaraskan dengan memasukkan bahan tambahan berasid atau asas ke dalam campuran.
Pelbagai produk dibuang daripada lelehan sanga metalurgi dan bahan api: batu untuk menurap jalan dan lantai bangunan perindustrian, tiub, batu tepi jalan, jubin anti-karat, paip. Pengeluaran tuangan sanga bermula serentak dengan pengenalan proses relau letupan ke dalam metalurgi. Produk tuangan daripada sanga lebur lebih menguntungkan dari segi ekonomi berbanding tuangan batu, menghampirinya dalam sifat mekanikal. Jisim isipadu produk sanga tuang padat mencapai 3000 kg/m³, kekuatan mampatan ialah 500 MPa.
Hablur sanga ialah sejenis bahan hablur kaca yang diperoleh melalui penghabluran berarah cermin mata. Tidak seperti seramik kaca lain, bahan mentah untuknya adalah sanga daripada metalurgi ferus dan bukan ferus, serta abu pembakaran arang batu. Seramik sanga telah dibangunkan buat kali pertama di USSR. Ia digunakan secara meluas dalam pembinaan sebagai bahan struktur dan kemasan dengan kekuatan tinggi. Pengeluaran kaca sanga terdiri daripada gelas sanga lebur, membentuk produk daripadanya dan penghabluran seterusnya. Caj untuk pengeluaran kaca terdiri daripada sanga, pasir, yang mengandungi alkali dan bahan tambahan lain. Penggunaan paling berkesan sanga metalurgi cecair berapi-api, yang menjimatkan sehingga 30...40% daripada semua haba yang dibelanjakan untuk memasak.
Seramik sanga semakin digunakan dalam pembinaan. Papak sanga lembaran digunakan untuk menutup alas tiang dan fasad bangunan, untuk menyelesaikan dinding dan sekatan dalaman, dan untuk membuat pagar untuk balkoni dan bumbung. Slagwood adalah bahan yang berkesan untuk tangga, ambang tingkap dan elemen struktur bangunan lain. Rintangan haus yang tinggi dan rintangan kimia membolehkan anda berjaya menggunakan seramik sanga untuk melindungi struktur bangunan dan peralatan dalam industri kimia, perlombongan dan lain-lain.
Sisa abu dan sanga daripada loji janakuasa haba boleh berfungsi sebagai bahan tambahan yang mengandungi bahan api yang menyusut dalam pengeluaran produk seramik berasaskan batu tanah liat, serta bahan mentah utama untuk pengeluaran seramik abu. Abu bahan api dan sanga paling banyak digunakan sebagai bahan tambahan dalam pengeluaran produk seramik dinding. Untuk pembuatan batu bata pepejal dan berongga dan batu seramik, terutamanya disyorkan untuk menggunakan abu lebur rendah dengan titik pelembutan sehingga 1200 ° C. Abu dan sanga yang mengandungi sehingga 10% bahan api digunakan sebagai sisa, dan 10 % atau lebih digunakan sebagai bahan tambahan yang mengandungi bahan api. Dalam kes kedua, adalah mungkin untuk mengurangkan atau menghapuskan pengenalan bahan api proses ke dalam caj dengan ketara.
Beberapa kaedah teknologi telah dibangunkan untuk menghasilkan seramik abu, di mana abu dan sisa sanga daripada loji kuasa haba bukan lagi bahan tambahan, tetapi komponen bahan mentah utama. Oleh itu, dengan peralatan konvensional di kilang bata, bata abu boleh dibuat daripada jisim termasuk abu, sanga dan kaca cecair natrium dalam jumlah 3% mengikut isipadu. Yang terakhir bertindak sebagai plasticizer, memastikan pengeluaran produk dengan kelembapan minimum, yang menghilangkan keperluan untuk mengeringkan bahan mentah.
Seramik abu dihasilkan dalam bentuk produk yang ditekan daripada jisim yang mengandungi 60...80% abu terbang, 10...20% tanah liat dan bahan tambahan lain. Produk dihantar untuk pengeringan dan pembakaran. Seramik abu boleh berfungsi bukan sahaja sebagai bahan dinding dengan kekuatan yang stabil dan rintangan fros yang tinggi. Ia dicirikan oleh rintangan asid yang tinggi dan lelasan yang rendah, yang memungkinkan untuk menghasilkan paving dan papak jalan dan produk dengan ketahanan yang tinggi daripadanya.
Dalam pengeluaran batu bata pasir-kapur, abu loji kuasa haba digunakan sebagai komponen pengikat atau pengisi. Dalam kes pertama, penggunaannya mencapai 500 kg, pada yang kedua - 1.5...3.5 tan setiap 1 ribu keping. batu bata Dengan pengenalan abu arang batu, penggunaan kapur dikurangkan sebanyak 10...50%, dan abu syal dengan kandungan CaO+MgO sehingga 40...50% boleh menggantikan sepenuhnya kapur dalam jisim silikat. Abu dalam pengikat kapur-abu bukan sahaja bahan tambahan silika aktif, tetapi juga menyumbang kepada pemplastikan campuran dan meningkatkan kekuatan bahan mentah sebanyak 1.3...1.5 kali, yang amat penting untuk memastikan operasi normal automatik. penumpuk.
d) Abu dan sanga dalam pembinaan jalan raya dan bahan penebat
Pengguna berskala besar abu bahan api dan sanga ialah pembinaan jalan, di mana abu dan abu dan campuran sanga digunakan untuk pembinaan lapisan asas dan lapisan bawah, penggantian separa pengikat apabila menstabilkan tanah dengan simen dan kapur, sebagai serbuk mineral dalam konkrit asfalt dan mortar, sebagai bahan tambahan dalam konkrit simen jalan.
Abu yang diperoleh daripada pembakaran arang batu dan syal minyak digunakan sebagai pengisi untuk bumbung dan kalis air mastik. Campuran abu dan sanga digunakan dalam pembinaan jalan sama ada tidak diperkukuh atau diperkukuh. Campuran abu dan sanga tidak bertetulang digunakan terutamanya sebagai bahan untuk pembinaan lapisan asas dan lapisan bawah asas jalan raya yang mempunyai kepentingan serantau dan tempatan. Dengan kandungan tidak lebih daripada 16% abu hancur, ia digunakan untuk memperbaiki salutan tanah yang tertakluk kepada rawatan permukaan dengan bitumen atau emulsi tar. Lapisan struktur jalan boleh dibuat daripada campuran abu dan sanga dengan kandungan abu tidak lebih daripada 25...30%. Dalam asas batu yang dihancurkan kerikil, adalah dinasihatkan untuk menggunakan campuran abu dan sanga dengan kandungan abu yang dihancurkan sehingga 50% sebagai bahan tambahan pemadatan.Kandungan arang batu yang tidak terbakar dalam sisa bahan api dari loji kuasa haba yang digunakan untuk pembinaan jalan tidak sepatutnya melebihi 10%.
Sama seperti bahan batu asli dengan kekuatan yang agak tinggi, sisa abu dan sanga daripada loji janakuasa haba digunakan untuk penghasilan campuran bitumen-mineral yang digunakan untuk mencipta lapisan struktur jalan kategori 3-5. Batu hancur hitam diperoleh daripada sanga bahan api yang dirawat dengan bitumen atau tar (sehingga 2% mengikut berat). Dengan mencampurkan abu yang dipanaskan hingga 170...200°C dengan larutan 0.3...2% bitumen dalam minyak hijau, serbuk hidrofobik dengan jisim isipadu 450...6000 kg/m³ diperolehi. Serbuk hidrofobik secara serentak boleh melaksanakan fungsi bahan penebat hidro dan haba. Penggunaan abu sebagai pengisi dalam mastika adalah meluas.
e) Bahan berasaskan enap cemar metalurgi
Enap cemar nepheline, bauksit, sulfat, putih dan pelbagai kalsium adalah kepentingan industri untuk pengeluaran bahan binaan. Jumlah enap cemar nepheline sahaja, sesuai untuk digunakan, adalah melebihi 7 juta tan setiap tahun.
Aplikasi utama sisa enap cemar daripada industri metalurgi ialah pengeluaran bahan pengikat dan bahan bebas klinker berdasarkannya, pengeluaran simen Portland dan simen campuran. Enap cemar nepheline (belite), yang diperoleh dengan mengekstrak alumina daripada batuan nepheline, digunakan secara meluas dalam industri.
Di bawah pimpinan P.I. Bazhenov membangunkan teknologi untuk pengeluaran simen nepheline dan bahan berdasarkannya. Simen nepheline ialah produk pengisaran bersama atau pencampuran menyeluruh enap cemar nepheline yang telah dihancurkan (80...85%), kapur atau pengaktif lain, seperti simen Portland (15...20%) dan gipsum (4.. .7%). Permulaan penetapan simen nepheline harus berlaku tidak lebih awal daripada selepas 45 minit, akhir - tidak lewat daripada selepas 6 jam. selepas dikurung, markahnya ialah 100, 150, 200 dan 250.
Simen nepheline berkesan untuk batu dan mortar plaster, serta untuk konkrit biasa dan terutamanya autoklaf. Dari segi keplastikan dan masa penetapan, larutan berasaskan simen nepheline adalah hampir dengan larutan kapur-gipsum. Dalam konkrit pengerasan biasa, simen nepheline memberikan gred 100...200, dalam konkrit autoklaf - gred 300...500 pada penggunaan 250...300 kg/m³. Keistimewaan konkrit berdasarkan simen nepheline ialah eksometri yang rendah, yang penting untuk diambil kira semasa membina struktur hidraulik besar-besaran, lekatan yang tinggi pada tetulang keluli selepas rawatan autoklaf, dan peningkatan ketahanan dalam perairan bermineral.
Hampir dalam komposisi kepada simen nepheline adalah pengikat berasaskan bauksit, sulfat dan enap cemar metalurgi lain. Jika sebahagian besar mineral ini terhidrat, agar sifat astringen enap cemar untuk nyata, adalah perlu untuk mengeringkannya dalam julat 300...700° C. Untuk mengaktifkan pengikat ini, adalah dinasihatkan untuk memperkenalkan bahan tambahan kapur dan gipsum.
Pengikat buburan tergolong dalam kategori bahan tempatan. Adalah paling rasional untuk menggunakannya untuk pembuatan produk pengerasan autoklaf. Walau bagaimanapun, ia boleh dan akan digunakan dalam mortar, kerja kemasan, dan pengeluaran bahan dengan pengisi organik, seperti papan gentian. Komposisi kimia beberapa buburan metalurgi membolehkan mereka digunakan sebagai komponen bahan mentah utama klinker simen Portland, serta bahan tambahan aktif dalam pengeluaran simen Portland dan simen campuran.
f) Penggunaan batu hangus, sisa penyediaan arang batu, perlombongan bijih dan beneficiation
Sebahagian besar batuan terbakar adalah hasil daripada pembakaran batuan sisa yang mengiringi mendapan arang batu. Varieti batu yang terbakar adalah gliezh - gilin dan batu pasir tanah liat, dibakar di dalam perut bumi semasa kebakaran bawah tanah di jahitan arang batu, dan sisa, batu lombong hangus.
Kemungkinan untuk menggunakan batu hangus dan sisa pemprosesan arang batu dalam pengeluaran bahan binaan adalah sangat pelbagai. Batuan terbakar, seperti bahan tanah liat terkalsin yang lain, aktif berhubung dengan kapur dan digunakan sebagai bahan tambahan hidraulik dalam pengikat jenis kapur-pozzolanic, simen Portland, simen Portland pozzolanic dan bahan autoklaf. Aktiviti penjerapan yang tinggi dan lekatan kepada pengikat organik membenarkan penggunaannya dalam komposisi asfalt dan polimer. Sememangnya, batuan terbakar yang dibakar di dalam perut bumi atau dalam timbunan sisa lombong arang batu - batu lumpur, batu lodak dan batu pasir - adalah bersifat seramik dan boleh digunakan dalam pengeluaran konkrit tahan haba dan agregat berliang. Sesetengah batuan terbakar adalah bahan bukan logam ringan, yang membawa kepada penggunaannya sebagai pengisi untuk mortar dan konkrit ringan.
Sisa penyediaan arang batu adalah sejenis bahan mentah mineralogi yang berharga, terutamanya digunakan dalam pengeluaran bahan dinding seramik dan agregat berliang. Komposisi kimia sisa pengayaan arang batu hampir dengan bahan mentah tanah liat tradisional. Peranan kekotoran berbahaya di dalamnya adalah sulfur yang terkandung dalam sebatian sulfat dan sulfida. Nilai kalori mereka berbeza-beza - dari 3360 hingga 12600 kJkg dan banyak lagi.
Dalam pengeluaran produk seramik dinding, sisa pengayaan arang batu digunakan sebagai bahan tambahan bahan api tanpa lemak atau boleh dibakar. Sebelum dimasukkan ke dalam cas seramik, sisa ketulan dihancurkan. Pra-penghancuran tidak diperlukan untuk enap cemar dengan saiz zarah kurang daripada 1mm. Enap cemar dipra-keringkan kepada kandungan lembapan 5...6%. Penambahan bahan buangan semasa menghasilkan batu bata menggunakan kaedah plastik hendaklah 10...30%. Pengenalan jumlah optimum bahan tambahan yang mengandungi bahan api sebagai hasil daripada penembakan yang lebih seragam dengan ketara meningkatkan ciri kekuatan produk (sehingga 30...40%), menjimatkan bahan api (sehingga 30%), menghapuskan keperluan untuk memperkenalkan arang batu ke dalam cas, dan meningkatkan produktiviti relau.
Adalah mungkin untuk menggunakan enap cemar pengayaan arang batu dengan nilai kalori yang agak tinggi (18900...21000 kJ/kg) sebagai bahan api proses. Ia tidak memerlukan penghancuran tambahan, diedarkan dengan baik sepanjang caj apabila dituangkan melalui lubang bahan api, yang menggalakkan penembakan seragam produk, dan yang paling penting, ia jauh lebih murah daripada arang batu.
Daripada beberapa jenis sisa pengayaan arang batu adalah mungkin untuk menghasilkan bukan sahaja agloporit, tetapi juga tanah liat yang berkembang. Sumber berharga bahan bukan logam adalah batuan yang berkaitan daripada industri perlombongan. Arah utama kitar semula kumpulan sisa ini ialah pengeluaran, pertama sekali, agregat konkrit dan mortar, bahan binaan jalan, dan batu runtuhan.
Batu hancur pembinaan diperoleh daripada batuan yang berkaitan semasa pengekstrakan besi dan bijih lain. Bahan mentah berkualiti tinggi untuk pengeluaran batu hancur adalah kuarzit ferrugin tandus: hornfels, kuarzit dan schist kristal. Batu dihancurkan daripada batu yang berkaitan semasa perlombongan bijih besi diperoleh di loji penghancuran dan penapisan, serta melalui pengasingan magnet kering.
3. Pengalaman dalam penggunaan sisa daripada pengeluaran kimia-teknologi dan pemprosesan kayu
a) Penggunaan sanga daripada penghasilan fosforus elektroterma
Sisa pertanian yang berasal dari tumbuhan juga merupakan sumber penting bahan mentah pembinaan. Keluaran tahunan, sebagai contoh, sisa batang kapas adalah kira-kira 5 juta tan setahun, dan biji rami adalah lebih daripada 1 juta tan.
Sisa kayu dihasilkan pada semua peringkat penuaian dan pemprosesannya. Ini termasuk dahan, ranting, puncak, dahan, kanopi, habuk papan, tunggul, akar, kulit kayu dan kayu berus, yang bersama-sama membentuk kira-kira 21% daripada jumlah jisim kayu. Apabila memproses kayu menjadi kayu, hasil produk mencapai 65%, selebihnya membentuk sisa dalam bentuk papak (14%), habuk papan (12%), keratan dan barang kecil (9%). Apabila membuat bahagian pembinaan, perabot dan produk lain daripada kayu, sisa timbul dalam bentuk pencukur, habuk papan dan kepingan kayu individu - keratan, yang membentuk sehingga 40% daripada jisim kayu yang diproses.
Habuk papan, pencukur dan sisa ketulan adalah amat penting untuk pengeluaran bahan binaan dan produk. Yang terakhir digunakan secara langsung untuk pengeluaran produk bangunan terpaku dan untuk pemprosesan menjadi kerepek industri, dan kemudian pencukur, kayu hancur, dan jisim gentian. Satu teknologi telah dibangunkan untuk mendapatkan bahan binaan daripada kulit kayu dan dun, bahan buangan daripada pengeluaran ekstrak penyamakan.
Sanga fosforus adalah hasil sampingan pengeluaran fosforus melalui kaedah terma dalam relau elektrik. Pada suhu 1300...1500°C, kalsium fosfat berinteraksi dengan karbon kok dan silika, mengakibatkan pembentukan fosforus dan sanga cair. Sanga disalirkan dari relau dalam keadaan cecair berapi-api dan digranulasi menggunakan kaedah basah. Untuk 1 tan fosforus terdapat 10...12 tan sanga. Perusahaan kimia besar menghasilkan sehingga dua juta tan sanga setahun. Komposisi kimia sanga fosforus adalah hampir dengan komposisi sanga relau letupan.
Dari leburan sanga fosforus adalah mungkin untuk mendapatkan batu apung sanga, bulu kapas dan produk tuang. Batu apung sanga dihasilkan menggunakan teknologi konvensional tanpa mengubah komposisi sanga fosforus. Ia mempunyai jisim pukal pukal 600...800 kg/m³ dan struktur berliang halus berkaca. Bulu sanga fosforus dicirikan oleh gentian nipis yang panjang dan ketumpatan pukal 80...200 kg/m³. Leburan sanga fosforus boleh diproses menjadi batu hancur tuang menggunakan teknologi parit yang digunakan dalam perusahaan metalurgi.
b) Bahan berasaskan sisa yang mengandungi gipsum dan ferus
Permintaan industri bahan binaan untuk batu gipsum kini melebihi 40 juta tan. Pada masa yang sama, keperluan untuk bahan mentah gipsum boleh dipenuhi terutamanya oleh sisa yang mengandungi gipsum daripada industri kimia, makanan dan kimia hutan. Pada tahun 1980, di negara kita, pengeluaran sisa dan produk sampingan yang mengandungi kalsium sulfat mencapai kira-kira 20 juta tan setahun, termasuk fosfogipsum - 15.6 juta tan.
Phosphogypsum ialah bahan buangan daripada rawatan asid sulfurik apatit atau fosforit kepada asid fosforik atau baja fosforus pekat. Ia mengandungi 92...95% gipsum dihidrat dengan campuran mekanikal 1...1.5% fosforus pentoksida dan sejumlah kekotoran lain. Phosphogypsum mempunyai bentuk enapcemar dengan kandungan lembapan 20...30% dengan kandungan kekotoran larut yang tinggi. Fasa pepejal enap cemar tersebar dengan halus dan lebih daripada 50% terdiri daripada zarah bersaiz kurang daripada 10 mikron. Kos mengangkut dan menyimpan fosfogipsum di tempat pembuangan adalah sehingga 30% daripada jumlah kos struktur dan operasi pengeluaran utama.
Dalam pengeluaran asid fosforik menggunakan kaedah pengekstrakan hemihidrat, bahan buangan adalah kalsium sulfat fosfohemihidrat, mengandungi 92...95% - komponen utama gipsum kekuatan tinggi. Walau bagaimanapun, kehadiran filem pasif pada permukaan kristal hemihidrat dengan ketara menghalang manifestasi sifat astringen produk ini tanpa rawatan teknologi khas.
Dengan teknologi konvensional, pengikat gipsum berasaskan phosphogypsum adalah berkualiti rendah, yang dijelaskan oleh permintaan air yang tinggi bagi phosphogypsum disebabkan oleh keliangan hemihidrat yang tinggi akibat daripada kehadiran kristal besar dalam bahan mentah. Jika keperluan air gipsum bangunan biasa ialah 50...70%, maka untuk mendapatkan ujian ketumpatan normal daripada pengikat fosfogipsum tanpa pemprosesan tambahan, 120...130% air diperlukan. Sifat pembinaan fosfogipsum dan kekotoran yang terkandung di dalamnya mempunyai kesan negatif. Pengaruh ini agak dikurangkan dengan mengisar phosphogypsum dan membentuk produk menggunakan kaedah meletakkan getaran. Dalam kes ini, kualiti pengikat phosphogypsum meningkat, walaupun ia kekal lebih rendah daripada membina gipsum daripada bahan mentah semula jadi.
Di MISS, berdasarkan phosphogypsum, pengikat komposit dengan peningkatan rintangan air diperoleh, mengandungi 70...90% α-hemihydrate, 5...20% simen Portland dan 3...10% bahan tambahan pozzolanic. Dengan permukaan tertentu 3000...4500 cm²/g, keperluan air pengikat ialah 35...45%, penetapan bermula dalam 20...30 minit, berakhir dalam 30...60 minit, kekuatan mampatan ialah 30...35 MPa, pekali pelembutan ialah 0.6...0 ,7. pengikat kalis air diperoleh melalui rawatan hidroterma dalam autoklaf campuran fosfogipsum, simen Portland dan bahan tambahan yang mengandungi silika aktif.
Dalam industri simen, Phosphogypsum digunakan sebagai mineralizer semasa pembakaran klinker dan bukannya gipsum semulajadi sebagai bahan tambahan untuk mengawal selia simen. Penambahan 3...4% kepada enap cemar membolehkan anda meningkatkan pekali tepu klinker daripada 0.89...0.9 kepada 0.94...0.96 tanpa mengurangkan produktiviti relau, meningkatkan ketahanan lapisan dalam zon pensinteran disebabkan oleh pembentukan seragam salutan yang stabil dan mendapatkan klinker mudah dikisar. Kesesuaian fosfogipsum untuk menggantikan gipsum semasa mengisar klinker simen telah ditetapkan.
Penggunaan phosphogypsum secara meluas sebagai bahan tambahan dalam pengeluaran simen hanya mungkin apabila ia dikeringkan dan dibutir. Kandungan lembapan fosfogipsum berbutir tidak boleh melebihi 10...12%. Intipati skema granulasi fosfogipsum asas adalah untuk menyahhidrat sebahagian daripada enap cemar fosfogipsum asal pada suhu 220...250 ° C kepada keadaan anhidrida larut, diikuti dengan mencampurkannya dengan selebihnya fosfogipsum. Apabila phosphoanhydride dicampur dengan phosphogypsum dalam drum berputar, produk dehidrasi terhidrat oleh kelembapan bebas bahan permulaan, menghasilkan butiran pepejal fosfogipsum dihidrat. Kaedah lain untuk granulating phosphogypsum juga mungkin - dengan aditif pengukuhan cinder pirit.
Sebagai tambahan kepada pengeluaran pengikat dan produk berdasarkannya, cara lain untuk mengitar semula sisa yang mengandungi gipsum diketahui. Eksperimen telah menunjukkan bahawa menambah sehingga 5% fosfogipsum pada cas semasa pengeluaran batu bata meningkatkan proses pengeringan dan membantu meningkatkan kualiti produk. Ini dijelaskan oleh peningkatan sifat teknologi seramik bahan mentah tanah liat kerana kehadiran komponen utama fosfogipsum - kalsium sulfat dihidrat.
Daripada sisa ferus, cinder pirit adalah yang paling banyak digunakan. Khususnya, dalam pengeluaran klinker simen Portland mereka digunakan sebagai aditif pembetulan. Walau bagaimanapun, cinder yang digunakan dalam industri simen hanya membentuk sebahagian kecil daripada jumlah keluarannya dalam loji asid sulfurik yang menggunakan pirit sulfur sebagai bahan mentah utama.
Satu teknologi untuk pengeluaran simen besi tinggi telah dibangunkan. Komponen permulaan untuk penghasilan simen tersebut ialah kapur (60%) dan cinder pirit (40%). Campuran bahan mentah dibakar pada suhu 1220…1250º C. Simen besi tinggi dicirikan oleh masa tetapan biasa apabila sehingga 3% gipsum ditambah kepada campuran bahan mentah. Kekuatan mampatan mereka dalam keadaan air dan pengerasan lembap udara selama 28 hari. sepadan dengan gred 150 dan 200, dan apabila dikukus dalam autoklaf ia meningkat sebanyak 2...2.5 kali ganda. Simen besi tinggi tidak mengecut.
Cinder pirit dalam pengeluaran agregat konkrit tiruan boleh berfungsi sebagai bahan tambahan dan bahan mentah utama. Penambahan cinder pirit dalam jumlah 2...4% daripada jumlah jisim diperkenalkan untuk meningkatkan keupayaan pembentukan gas tanah liat apabila menghasilkan tanah liat yang mengembang. Ini difasilitasi oleh penguraian sisa pirit dalam cinder pada 700...800º C dengan pembentukan sulfur dioksida dan pengurangan oksida besi di bawah pengaruh kekotoran organik yang terdapat dalam bahan mentah tanah liat, dengan pembebasan gas. Sebatian ferus, terutamanya dalam bentuk ferus, bertindak sebagai fluks, menyebabkan pencairan cair dan penurunan dalam julat suhu perubahan kelikatannya.
Aditif yang mengandungi besi digunakan dalam pengeluaran bahan dinding seramik untuk mengurangkan suhu pembakaran, meningkatkan kualiti dan meningkatkan ciri warna. Keputusan positif diperoleh dengan pengkalsinan awal cinder untuk menguraikan kekotoran sulfida dan sulfat, yang membentuk produk gas semasa pembakaran, kehadirannya mengurangkan kekuatan mekanikal produk. Ia berkesan untuk memasukkan 5...10% cinder ke dalam cas, terutamanya dalam bahan mentah dengan jumlah fluks yang rendah dan pensinteran yang tidak mencukupi.
Dalam pengeluaran jubin fasad menggunakan kaedah separa kering dan shlinker, cinder terkalsin boleh ditambah kepada campuran dalam jumlah 5 hingga 50% mengikut berat. Penggunaan cinder memungkinkan untuk menghasilkan jubin fasad seramik berwarna tanpa tambahan memasukkan chamotte ke dalam tanah liat. Pada masa yang sama, suhu pembakaran jubin yang diperbuat daripada tanah liat refraktori dan refraktori dikurangkan sebanyak 50...100° C.
c) Bahan daripada sisa kimia hutan dan pemprosesan kayu
Untuk pengeluaran bahan binaan, bahan mentah yang paling berharga daripada sisa industri kimia adalah sanga daripada pengeluaran elektroterma fosforus, yang mengandungi gipsum dan sisa kapur.
Sisa daripada pengeluaran teknologi musim sejuk termasuk getah usang dan bahan mentah polimer sekunder, serta beberapa produk sampingan daripada perusahaan bahan binaan: habuk simen, sedimen dalam peranti rawatan air perusahaan asbestos-simen, kaca pecah dan seramik. Sisa menyumbang sehingga 50% daripada jumlah jisim kayu yang diproses, kebanyakannya kini dibakar atau dilupuskan.
Perusahaan bahan binaan yang terletak berhampiran loji hidrolisis boleh berjaya menggunakan lignin, salah satu sisa kimia kayu yang paling luas. Pengalaman beberapa kilang bata membolehkan kami menganggap lignin sebagai bahan tambahan pembakaran yang berkesan. Ia bercampur baik dengan komponen caj lain, tidak menjejaskan sifat pembentukannya dan tidak menyukarkan pemotongan kayu. Kesan terbesar penggunaannya berlaku apabila kandungan lembapan kuari tanah liat agak rendah. Lignin yang ditekan ke dalam bahan mentah tidak terbakar apabila dikeringkan. Bahagian lignin yang mudah terbakar tersejat sepenuhnya pada suhu 350...400º C, kandungan abunya ialah 4...7%. Untuk memastikan kekuatan mekanikal standard bata tanah liat biasa, lignin harus dimasukkan ke dalam cas pembentuk dalam jumlah sehingga 20...25% daripada jumlahnya.
Dalam pengeluaran simen, lignin boleh digunakan sebagai pemplastis enapcemar mentah dan penguat untuk mengisar campuran mentah dan simen. Dos lignin dalam kes ini ialah 0.2…0.3%. Kesan pencairan lignin hidrolitik dijelaskan oleh kehadiran bahan fenolik di dalamnya, yang secara berkesan mengurangkan kelikatan penggantungan batu kapur-tanah liat. Kesan lignin semasa mengisar adalah terutamanya untuk mengurangkan lekatan pecahan kecil bahan dan lekatannya pada media pengisaran.
Sisa kayu tanpa pemprosesan awal (habuk papan, serutan) atau selepas mengisar (serpihan, kayu hancur, bulu kayu) boleh berfungsi sebagai pengisi dalam bahan binaan berdasarkan pengikat mineral dan organik; bahan ini dicirikan oleh ketumpatan pukal rendah dan kekonduksian terma, serta sebagai kebolehkerjaan yang baik. Impregnasi pengisi kayu dengan mineralizers dan pencampuran seterusnya dengan pengikat mineral memastikan biostability dan ketahanan api bahan berdasarkan mereka. Kelemahan umum bahan berisi kayu adalah penyerapan air yang tinggi dan rintangan air yang agak rendah. Mengikut tujuan mereka, bahan-bahan ini dibahagikan kepada penebat haba dan penebat struktur dan haba.
Wakil utama kumpulan bahan berdasarkan pengisi kayu dan pengikat mineral ialah konkrit kayu, papan gentian dan konkrit habuk papan.
Konkrit kayu ialah konkrit ringan berasaskan agregat terbitan tumbuhan, pra-rawatan dengan larutan mineralizer. Ia digunakan dalam pembinaan perindustrian, awam dan pertanian dalam bentuk panel dan blok untuk pembinaan dinding dan sekatan, papak lantai dan penutup bangunan, penebat haba dan papak kalis bunyi. Kos bangunan yang diperbuat daripada konkrit kayu adalah 20...30% lebih rendah daripada yang diperbuat daripada bata. Struktur arbolit boleh dikendalikan pada kelembapan udara dalaman relatif tidak lebih daripada 75%. Pada kelembapan yang tinggi, lapisan penghalang wap diperlukan.
Fibrolit, tidak seperti konkrit kayu, sebagai pengisi dan pada masa yang sama komponen pengukuhan, termasuk bulu kayu - cukur dari 200 hingga 500 mm panjang, 4...7 mm lebar. dan ketebalan 0.25...0.5 mm. Bulu kayu diperoleh daripada kayu bukan komersil daripada pokok konifer, kurang biasa, pokok daun luruh. Papan gentian dicirikan oleh penyerapan bunyi yang tinggi, kebolehkerjaan yang mudah, kebolehpakuan, dan lekatan yang baik pada lapisan plaster dan konkrit. Teknologi untuk pengeluaran papan gentian termasuk penyediaan bulu kayu, rawatannya dengan mineralizer, pencampuran dengan simen, menekan papan dan rawatan habanya.
Konkrit habuk papan adalah bahan berasaskan pengikat mineral dan habuk papan. Ini termasuk xylolite, xyloconcrete dan beberapa bahan lain yang serupa dengan mereka dalam komposisi dan teknologi.
Xylolite ialah bahan binaan tiruan yang diperoleh dengan mengeraskan campuran pengikat magnesium dan habuk papan, dicampur dengan larutan magnesium klorida atau sulfat. Xylolite digunakan terutamanya untuk memasang penutup lantai monolitik atau pasang siap. Kelebihan lantai xylolite adalah pekali penyerapan haba yang agak rendah, kebersihan, kekerasan yang mencukupi, lelasan rendah, dan kemungkinan pelbagai warna.
Xyloconcrete ialah sejenis konkrit ringan, pengisinya adalah habuk papan, dan pengikatnya ialah simen atau kapur dan gipsum; xyloconcrete dengan jisim isipadu 300...700 kg/m³ dan kekuatan mampatan 0.4...3 MPa digunakan sebagai penebat haba, dan dengan jisim isipadu 700... 1200 kg/m³ dan kekuatan mampatan sehingga 10 MPa - sebagai bahan penebat struktur dan haba.
Kayu berlamina adalah salah satu bahan binaan yang paling berkesan. Ia boleh berlapis atau dibuat daripada venir (papan lapis, plastik berlapis); besar-besaran daripada sisa ketulan daripada pengilangan papan dan kerja kayu (panel, panel, rasuk, papan) dan digabungkan (papak bersama). Kelebihan kayu berlapis adalah ketumpatan pukal yang rendah, rintangan air, dan keupayaan untuk menghasilkan produk berbentuk kompleks dan elemen struktur besar daripada bahan bersaiz kecil. Dalam struktur terpaku, pengaruh anisotropi kayu dan kecacatannya lemah, ia dicirikan oleh peningkatan rintangan tanah liat dan mudah terbakar yang rendah, dan tidak tertakluk kepada pengecutan dan meledingkan. Struktur kayu berlamina terpaku sering berjaya bersaing dengan keluli dan struktur konkrit bertetulang dari segi masa dan kos buruh semasa pembinaan bangunan, dan rintangan semasa pembinaan persekitaran udara yang agresif. Penggunaannya berkesan dalam pembinaan perusahaan pertanian dan perindustrian, pavilion pameran dan perdagangan, kompleks sukan, bangunan dan struktur pasang siap.
Papan serpai adalah bahan yang diperoleh dengan menekan panas kayu hancur bercampur dengan pengikat - polimer sintetik. Kelebihan bahan ini ialah keseragaman sifat fizikal dan mekanikal dalam pelbagai arah, perubahan linear yang agak kecil pada kelembapan berubah-ubah, dan kemungkinan mekanisasi dan automasi pengeluaran yang tinggi.
Bahan binaan berasaskan beberapa sisa kayu boleh dihasilkan tanpa menggunakan pengikat khas. Zarah kayu dalam bahan tersebut terikat sebagai hasil penumpuan dan jalinan gentian, keupayaan kohesinya dan ikatan fizikokimia yang timbul semasa pemprosesan jisim akhbar pada tekanan dan suhu tinggi.
Papan gentian dihasilkan tanpa menggunakan pengikat khas.
Papan gentian adalah bahan yang terbentuk daripada jisim gentian diikuti dengan rawatan haba. Kira-kira 90% daripada semua papan gentian diperbuat daripada kayu. Bahan mentah adalah kayu bukan komersial dan sisa daripada kilang papan dan industri kerja kayu. Papan boleh didapati daripada gentian tumbuhan bast dan daripada bahan mentah gentian lain yang mempunyai kekuatan dan kelenturan yang mencukupi.
Kumpulan plastik kayu termasuk: Plastik berlapis kayu - bahan yang diperbuat daripada kepingan venir yang diresapi dengan polimer sintetik jenis resole dan dilekatkan bersama hasil rawatan haba dengan tekanan, lignokarbohidrat dan piezotermoplastik yang dihasilkan daripada habuk papan oleh pemprosesan suhu tinggi jisim akhbar tanpa pengenalan pengikat khas. Teknologi plastik lignoskarbohidrat terdiri daripada penyediaan, pengeringan dan dos zarah kayu, pengacuan permaidani, penekan sejuk, penekan panas dan penyejukan tanpa melepaskan tekanan. Skop penggunaan plastik lignoskarbohidrat adalah sama seperti gentian kayu dan papan partikel.
Piezothermoplastics boleh dibuat daripada habuk papan dalam dua cara - tanpa pra-rawatan dan dengan rawatan hidroterma bahan mentah. Mengikut kaedah kedua, habuk papan berhawa dingin diproses dalam autoklaf dengan stim pada suhu 170...180º C dan tekanan 0.8...1 MPa selama 2 jam. Jisim tekan terhidrolisis sebahagiannya dikeringkan dan, pada suhu tertentu. kelembapan, berturut-turut tertakluk kepada tekanan sejuk dan panas.
Jubin lantai dengan ketebalan 12 mm dihasilkan daripada piezothermoplastics. Bahan mentah permulaan boleh menjadi habuk papan atau kayu konifer dan daun luruh yang dihancurkan, api rami atau rami, buluh, lignin terhidrolisis, dan dun.
d) Pembuangan sisa sendiri dalam pengeluaran bahan binaan
Pengalaman perusahaan di Republik Autonomi Crimean yang membangunkan batuan cangkang batu kapur untuk menghasilkan batu kepingan dinding menunjukkan keberkesanan menghasilkan blok konkrit cangkang daripada sisa menggergaji batu. Blok dibentuk dalam acuan logam mendatar dengan sisi berengsel. Bahagian bawah acuan ditutup dengan larutan batu cengkerang setebal 12..15 mm untuk menghasilkan lapisan bertekstur dalaman. Borang tersebut diisi dengan konkrit berliang kasar atau berbutir halus. Tekstur permukaan luar blok boleh dibuat dengan penyelesaian khas. Blok konkrit cengkerang digunakan untuk meletakkan asas dan dinding dalam pembinaan bangunan perindustrian dan kediaman.
Dalam pengeluaran simen, hasil daripada pemprosesan bahan mineral halus, sejumlah besar habuk dihasilkan.Jumlah habuk terkumpul di loji simen boleh sehingga 30% daripada jumlah keseluruhan produk yang dihasilkan. Sehingga 80% daripada jumlah keseluruhan habuk dikeluarkan dengan gas daripada tanur klinker. Debu yang dikeluarkan dari relau adalah serbuk polydisperse, mengandungi 40...70 dalam kaedah pengeluaran basah, dan sehingga 80% dalam kaedah pengeluaran kering, pecahan dengan saiz kurang daripada 20 mikron. Kajian mineralologi telah membuktikan bahawa habuk mengandungi sehingga 20% mineral klinker, 2...14% kalsium oksida bebas dan dari 1 hingga 8% alkali. Sebahagian besar habuk terdiri daripada campuran tanah liat yang dibakar dan batu kapur yang tidak terurai. Komposisi habuk sangat bergantung pada jenis relau, jenis dan sifat bahan mentah yang digunakan, dan kaedah pengumpulan.
Arah utama pembuangan habuk di loji simen adalah penggunaannya dalam proses pengeluaran simen itu sendiri. Habuk dari ruang pengendapan habuk dikembalikan ke tanur berputar bersama-sama dengan enap cemar. Jumlah utama kalsium oksida bebas, alkali dan anhidrida sulfurik. Penambahan 5...15% daripada habuk tersebut ke dalam enap cemar mentah menyebabkan pembekuan dan penurunan kecairan. Dengan peningkatan kandungan alkali oksida dalam habuk, kualiti klinker juga berkurangan.
Sisa asbestos-simen mengandungi sejumlah besar mineral simen terhidrat dan asbestos. Apabila dipecat, akibat dehidrasi komponen hidrat simen dan asbestos, mereka memperoleh sifat astringen. Suhu pembakaran optimum adalah dalam julat 600…700º C. Dalam julat suhu ini, penyahhidratan hidrosilikat selesai, asbestos terurai dan sejumlah mineral yang mampu pengerasan hidraulik terbentuk. Pengikat dengan aktiviti yang ketara boleh diperolehi dengan mencampurkan sisa asbestos-simen yang dirawat secara terma dengan sanga metalurgi dan gipsum. Jubin pelapis dan jubin lantai diperbuat daripada sisa asbestos-simen.
Jenis pengikat yang berkesan dalam komposisi yang diperbuat daripada sisa asbestos-simen ialah kaca cecair. Papak menghadap daripada campuran sisa asbestos-simen kering dan serbuk dan larutan kaca cecair dengan ketumpatan 1.1...1.15 kg/cm³ dihasilkan pada tekanan tekanan tertentu 40...50 MPa. Dalam keadaan kering, papak ini mempunyai ketumpatan pukal 1380...1410 kg/m³, kekuatan lentur 6.5...7 MPa, dan kekuatan mampatan 12...16 MPa.
Bahan penebat haba boleh dibuat daripada sisa asbestos-simen. Produk dalam bentuk papak, segmen dan cengkerang diperoleh daripada sisa yang dibakar dan dihancurkan dengan penambahan kapur, pasir dan agen pembentuk gas. Konkrit berudara berasaskan pengikat yang diperbuat daripada sisa asbestos-simen mempunyai kekuatan mampatan 1.9...2.4 MPa dan jisim isipadu 370...420 kg/m³. Sisa daripada industri asbestos-simen boleh berfungsi sebagai pengisi untuk plaster hangat, mastik asfalt dan konkrit asfalt, serta pengisi untuk konkrit dengan kekuatan hentaman tinggi.
Sisa kaca terhasil semasa pengeluaran kaca dan apabila produk kaca digunakan di tapak pembinaan dan dalam kehidupan seharian. Pengembalian cullet kepada proses teknologi utama pengeluaran kaca adalah arah utama kitar semulanya.
Salah satu bahan penebat haba yang paling berkesan - kaca buih - diperoleh daripada serbuk cullet dengan penjana gas dengan mensinter pada 800...900°. Papak dan bongkah kaca buih mempunyai jisim isipadu 100...300 kg/m³, kekonduksian terma 0.09...0.1 W dan kekuatan mampatan 0.5...3 MPa.
Apabila dicampur dengan tanah liat plastik, kaca pecah boleh berfungsi sebagai komponen utama jisim seramik. Produk daripada jisim sedemikian dibuat menggunakan teknologi separa kering dan dibezakan oleh kekuatan mekanikal yang tinggi. Pengenalan kaca pecah ke dalam jisim seramik mengurangkan suhu pembakaran dan meningkatkan produktiviti tanur. Jubin kaca-seramik dihasilkan daripada cas yang mengandungi 10 hingga 70% kaca pecah, dihancurkan dalam kilang bebola. Jisim dibasahkan hingga 5...7%. Jubin ditekan, dikeringkan dan dibakar pada 750...1000º C. Penyerapan air jubin tidak melebihi 6%. rintangan fros lebih daripada 50 kitaran.
Kaca pecah juga digunakan sebagai bahan hiasan dalam plaster berwarna, sisa kaca yang dikisar boleh digunakan sebagai serbuk untuk cat minyak, pelelas untuk membuat kertas pasir dan sebagai komponen sayu.
Dalam pengeluaran seramik, sisa timbul pada pelbagai peringkat proses teknologi.Sisa pengeringan selepas pengisaran yang diperlukan berfungsi sebagai bahan tambahan untuk mengurangkan kandungan lembapan cas awal. Bata tanah liat yang pecah digunakan selepas dihancurkan sebagai batu hancur dalam kerja pembinaan am dan dalam pengeluaran konkrit. Bata yang dihancurkan mempunyai jisim pukal isipadu 800...900 kg/m³; ia boleh digunakan untuk menghasilkan konkrit dengan jisim pukal 1800...2000 kg/m³, i.e. 20% lebih ringan daripada agregat berat konvensional. Penggunaan bata yang dihancurkan adalah berkesan untuk pengeluaran blok konkrit berliang kasar dengan jisim isipadu sehingga 1400 kg/m³. Jumlah bata pecah telah berkurangan secara mendadak disebabkan oleh kontena dan mekanisasi komprehensif memuat dan memunggah bata.
4. Rujukan:
Bozhenov P.I. Penggunaan bersepadu bahan mentah mineral untuk pengeluaran bahan binaan. – L.-M.: Stroyizdat, 1963.
Gladkikh K.V. Slag bukan bahan buangan, tetapi bahan mentah yang berharga. – M.: Stroyizdat, 1966.
Popov L.N. Bahan binaan daripada sisa industri. – M.: Pengetahuan, 1978.
Bazhenov Yu.M., Shubenkin P.F., Dvorkin L.I. Penggunaan sisa industri dalam pengeluaran bahan binaan. – M.: Stroyizdat, 1986.
Dvorkin L.I., Pashkov I.A. Bahan binaan daripada sisa industri. – K.: Sekolah Vyshcha, 1989.
Kementerian Sains dan Pendidikan Ukraine Kiev Universiti Kebangsaan Kejuruteraan Awam dan Seni Bina Jabatan Sains Bahan Binaan Abstrak mengenai topik: "Penggunaan produk sekunder dalam pembuatan bahan binaan