Возможности замедления твердения гипсосодержащих отходов ангар- ского керамического завода

Блескообразующие и выравнивающие добавки (ингибиторы) в процессах хромирования не применяются.

Известно [1], что при увеличении температуры электролита количество выделяющегося на катоде водорода возрастает. Следовательно, увеличивается и количество внедрённого в хром водорода, что приводит к наводораживанию и, как следствие, к появлению развитой сетки трещин, а значит, и к увеличению маслоёмкости и уменьшению микротвердости осадка.

Определение микротвердости осадка проводилось методом статического вдавливания алмаза на микротвердометре ПМТ-3. Из значений диагонали отпечатка рассчитывались средние значения микротвердости покрытия (рис. 4).

Микротвердость рассчитывалась по следующей формуле:

_1854•Р " ~ (0,3<)2'

где Р - нагрузка на индентор, г; с1 - диагональ отпечатка, мкм.

При хромировании используются только нерастворимые аноды, что является причиной непрерывного изменения состава раствора. Отсюда следует необходимость постоянного контроля и корректировки состава электролита.

При процессе хромирования применяются очень высокие плотности тока, значительно более высокие, чем в других гальванических процессах. Последнее влечет за собой существенное увеличение токовой нагрузки на ванне. Эта особенность определяет выбор выпрямителей для хромирования - они должны быть значительно более мощными, чем для других процессов.

Библиографический список

1. Михайлов Б.Н. Гальванотехника. Иркутск: Изд-во ИрГтУ, 2010. 284 с.

УДК 666.1

ВОЗМОЖНОСТИ ЗАМЕДЛЕНИЯ ТВЕРДЕНИЯ ГИПСОСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ АНГАРСКОГО КЕРАМИЧЕСКОГО ЗАВОДА

М.А.Оборина1

Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Рассмотрены способы утилизации промышленных отходов на Ангарском керамическом заводе. Показано, что наиболее перспективным направлением решения проблемы использования отходов является их применение в строительстве и производстве строительных материалов. Отработанные гипсовые формы для отливки санитарного фаянса складируются на территории завода, захламляя её. При правильной переработке вредные для окружающей среды отходы превращаются в очень дешевое сырье. Основная проблема использования гипсовых отходов - быстрое схватывание. С целью замедления схватывания гипсовых и известково-гипсовых растворов в пределах в состав этих растворов вводят замедлитель схватывания. Установлено, что ввод буры при затворении гипсового теста увеличивает сроки схватывания, а известковое молоко значительно повышает прочность. Ил. 3. Табл. 3. Библиогр. 4 назв.

Ключевые слова: гипсосодержащие отходы; замедление схватывания; твердение гипса; вторичное сырьё; технология гипсового вяжущего.

POSSIBILITIES TO RETARD THE HARDENING OF GYPSUM-CONTAINING WASTES OF ANGARSK CERAMIC

PLANT

M.A. Oborina

National Research Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074.

The article deals with disposal methods for industrial wastes at Angarsk Ceramic Factory. The most promising course to solve the problem of waste disposal is their use in construction and production of building materials. Spent plaster molds for casting sanitary faience are stored on the plant territory and clutter it up. With proper processing environmentally harmful wastes are converted into very low-cost raw materials. The main problem of gypsum waste utilization is quick setting. In order to retard the setting of gypsum and lime-plaster solutions within limits, a setting retarder is introduced in their composition. It is determined that the introduction of borax in mixing gypsum paste increases the setting time, while lime milk substantially improves its strength. 3 figures. 3 tables. 4 sources.

Key words: gypsum-containing wastes; retardation of setting; hardening of gypsum; recycled materials; technology of gypsum binding.

1Оборина Марина Александровна, кандидат технических наук, доцент кафедры химической технологии неорганических веществ и материалов, тел.: 89500512750, e-mail: oborinama@yandex.ru

Oborina Marina, Candidate of technical sciences, Associate Professor of the Department of Chemical technology of Inorganic Substances and Materials, tel.: 89500512750, e-mail: oborinama@yandex.ru

Добыча и переработка природного минерального сырья является довольно трудоемким и дорогостоящим процессом, кроме того, приводит к ухудшению экологической обстановки в регионах. Одним из аспектов решения проблемы по изысканию качественного сырья является использование отходов производств. Отходы промышленного производства зачастую являются ценным сырьем, которое может быть использовано в производстве строительных материалов.

Наиболее важным и перспективным направлением решения проблемы использования отходов промышленности является их применение в строительстве и в производстве строительных материалов. Это позволит не только решить важную экологическую проблему, но и заменить дорогостоящие сырьевые материалы на более дешевые, снизить себестоимость продукции.

В большинстве своем свалки, шламонакопители, отвалы находятся в ведении самих предприятий, и удаление образующихся отходов на них производится бесконтрольно с нарушением действующих нормативных актов и санитарных правил, что приводит к конфликтам с населением, иногда ставит предприятие перед реальной угрозой остановки ряда производств.

Таким предприятием является ЗАО «Ангарский керамический завод», на котором отработанные гипсовые формы для отливки санитарного фаянса в качестве отходов не утилизируются и не перерабатываются. Складируются на территории завода в большом количестве. Период службы гипсовых форм 60-80 оборотов. По окончании срока службы формы приходят в негодность. Таким образом, они попадают в разряд отходов. Отходы необходимо хранить на специально отведенных местах - свалках. Вывоз и складирование их на территории свалки стоит немало денег. В современных условиях, когда много внимания уделяется охране окружающей среды, проблема отходов стоит очень остро. На многих предприятиях за рубежом проблеме утилизации отходов уделяется очень много внимания. Разрабатываются малоотходные и безотходные производства. Вредные для окружающей среды отходы превращаются в очень дешевое сырье.

На Кировском заводе строительного фаянса используют отходы гипсовых форм для теплоизоляционных засыпок как крупный заполнитель при производстве стеновых камней и блоков, а также при производстве гипсобетонных перегородок. [1]

Говоря о промышленном освоении гипсосодер-жащих отходов и полном их вовлечении в сферу производства, следует принимать во внимание объёмы получаемых отходов и их состав, так как эти показатели являются главными в экономической оценке технологии. [2]

Ежегодный объём гипсосодержащих отходов во много раз превышает добычу природного гипсового сырья.

Среди отходов, до настоящего времени не востребованных в полной мере строительной отраслью, обращают на себя внимание количеством и перспективой использования гипсосодержащие отходы, одним из которых является обработанный техногенный

двуводный гипс, используемый для формования керамических изделий по литьевой технологии (гипсовые формы). По своему фазовому и химическому составу в отличие от большинства гипсосодержащих отходов он соответствует высокосортному природному гипсовому камню. Однако до настоящего времени ценный вторичный продукт практически не вовлечён в производство строительных материалов. [3]

В процессе эксплуатации в состав формы попадает небольшое количество составляющих шликера. Основную часть примесей составляют электролиты. При формовании санитарно-фаянсовых изделий они вместе с водой шликера проникают в поры гипсовой формы, где и остаются. Электролиты ускоряют процесс схватывания гипса после переработки гипсовой формы, тем самым делают гипс непригодным для дальнейшего использования. Другой источник загрязнения - это тонкодисперсные глиняные частицы, которые снижают чистоту и сортовые показатели гипсового сырья. Наша задача - избавиться от примесей и замедлить начало схватывания гипса, для того чтобы можно было его использовать как вторичное сырьё.

Чтобы избавиться от примесей, мы решили использовать промывку гипса водой, так как оба электролита (сода и жидкое стекло) хорошо растворимы в воде и могут быть выведены в растворе, а гипс (двуводный) в воде растворим очень плохо. Так же с водой могут удалиться частицы глины. Вода - самый дешевый, простой и доступный растворитель.

С целью замедления схватывания гипсовых и из-вестково-гипсовых растворов в пределах, необходимых, например, для механизированного оштукатуривания методом пульверизации (начало схватывания раствора должно наступать не ранее чем через 30 минут), в состав этих растворов вводят замедлитель схватывания.

Применяют следующие виды замедлителей:

1. Животный клей.

2. Кератиновый замедлитель из отходов переработки рогов, копыт, щетины и др.

3. Замедлитель БС.

4. Казеинаты кальция.

Одним из наиболее доступных и применяемых в условиях строительства замедлителей схватывания гипсовых растворов является замедлитель, который состоит из животного клея, извести - кипелки, пушонки или известкового теста и воды.

В последнее время на заводах по производству гипсобетонных изделий в качестве замедлителя используют сульфитно-спиртовую барду - отход целлюлозной промышленности.

Для снижения коробления гипса и замедления его схватывания применяют буру.

Из перечисленных замедлителей схватывания гипса мы для исследования выбрали наиболее приемлемые: буру и известковое молоко, как самые дешевые и доступные. Провели ряд опытов.

От литейной формы «Ангарского керамического завода» отобрали пробу весом 3 кг. Вручную измельчили её до размера 1 -2 мм. Отобрали навески для опытов по 100 г.

12

10

0

1

3

Гипс, обожжённый при t=200°С Непромытый После промывки, 1 день После промывки, 3 дня

Начало схватывания, мин. 8 10 7

Конец схватывания, мин. 10 14 10

промывка гипса, день Рис.1. График зависимости начала схватывания от длительности промывки

Три навески непромытого гипса весом по 100 г, поместили в фарфоровые ступки и прокаливали в сушильном шкафу при температуре 200°С в течение 4 часов.

Три навески, промытые в течение суток, предварительно сушили при температуре 100°С около 1,5 часов. После этого просушенные навески прокаливали при температуре 200°С в течение 4 часов

Три навески, промытые в течение 3-х суток, также высушивали при 100°С и прокаливали 4 часа при 200°С.

У полученных образцов по стандартной методике определяли сроки схватывания. Брали среднее значение из полученных трёх результатов.

Во всех трёх опытах брали 70 г гипса, затворяли 44 мл воды. Влажность=63%

Построили график зависимости начала схватывания от длительности промывки (рис. 1).

Из табл. 1 видно, что промывание гипса замедляет начало схватывания, но не намного. А промывать 3 дня вообще не имеет смысла, так как и 1 дня достаточно, чтобы удалить примеси.

Таблица 1

Также проверили влияние буры на твердение гипса (табл.2).

Применяли буру, которую брали 0,5-2% по массе от общего количества воды, на которой затворяли гипс. Определили сроки схватывания [4].

Таблица 2

Содержание Начало Конец схва-

буры,% схватывания, мин тывания, мин

0,5 8 10

0,8 10 13

1 16 20

1,5 25 35

2 32 48

зависимость

2,5

л

а

^

ю ш

X X

га *

а ш Ч о

о

1,5

0,5

0

8

10

32

16 25

время,мин

Рис.2. График зависимости начала схватывания от содержания буры

8

6

4

2

0

2

зависимость

начало сх ватывания мин

35 30 25 20 15 10 5 0

у у ^ 71

У У

у н-ц. Ш г и к У

Рис.3. График зависимости начала схватывания гипса от соотношения воды и извести в известковом молоке

Таблица 3

Построили график зависимости начала схватывания от содержания буры (рис. 2).

Исходя из полученных данных, можно проследить прямо пропорциональную зависимость. При увеличении содержания буры сроки схватывания гипса замедляются, но снижается прочность.

Также в работе проводилось исследование затво-рения гипса известковым молоком, при этом меняли соотношение воды и извести (табл.3).

Из полученных данных видно, что затворять гипс известковым молоком нецелесообразно, потому что оно почти не замедляет схватывание, но ,тем не менее, значительно повышает его прочность.

Соотношение воды и Начало Конец схва-

извести в известковом схватыва- тывания,

молоке ния, мин мин

1:5 (0,2) 6 7м30с

1:10 (0,1) 9 13

1:20 (0,05) 11 16

Построили график зависимости начала схватывания гипса от соотношения воды и извести в известковом молоке (рис. 3).

Из графика видно, что при уменьшении содержания извести в известковом молоке сроки схватывания гипса увеличиваются.

Библиографический список

1. Коровяков В.Ф. Теоретические аспекты и практические результаты создания гидравлических композиционных гипсовых вяжущих повышенной долговечности // Проблемы и пути создания композиционных материалов из отходов промышленности. Новокузнецк: СибГИУ, 1999.

2. Василик П.Г., Чалова А.И. Влияние супер- и гиперпластификаторов на водогипсовое отношение и прочность затвердевшего гипсового камня // Материалы международной научно-практической конференции «Гипс, его исследование

и применение». Красково, 2005. С.122—123.

3. Белов В.В., Петропавловская В.Б., Смирнов М.А. Разработка композиций и технологий строительных материалов на основе гипсосодержащих отходов промышленности // Труд 62-й всероссийской научной конференции по итогам НИР за 2004 г. «Актуальные проблемы в строительстве и архитектуре. Образование. Наука. Практика». Самара, 2005. Ч.1. С.53-355.

4. ГОСТ 125-57. Гипс строительный.