Использование отходов и побочных продуктов переработки апатито-нефелиновых и эвдиалитовых руд для получения теплоизоляционных пеностеклокристаллических материалов

Автор: Суворова Ольга Васильевна, Манакова Надежда Кимовна

Журнал: Вестник Мурманского государственного технического университета @vestnik-mstu

Рубрика: Геоэкология

Статья в выпуске: 1-2 т.20, 2017 года.

Бесплатный доступ

Огромные объемы накопленных отвальных пород и хвостов обогащения в Мурманской области создают серьезные экономические и экологические проблемы. Поддержание отвалов вскрышных пород и хвостохранилищ требует значительных капитальных и материальных затрат. Вовлечение в переработку горнопромышленных отходов является перспективным современным направлением развития промышленности строительных материалов, в том числе теплоизоляционных пеностекольных. Изучена возможность утилизации кремнеземсодержащих отходов и побочных продуктов переработки руд Кольского полуострова. Разработаны составы и способы получения эффективных блочных и гранулированных пеностеклокристаллических материалов. Проведены исследования влияния модифицирующих добавок на технические свойства пеносиликатных материалов. Установлены условия получения качественных блочных пеноматериалов. При оптимальных условиях получены пеносиликаты с достаточно низкой плотностью (0.3-0.5 г/см³), высокой прочностью (до 5 МПа), теплопроводностью 0.09-0.107 Вт/(м·K). Предложены способы улучшения эксплуатационных характеристик пеносиликатов путем совершенствования их структуры. Установлено, что применение дополнительного кратковременного обжига зернистых образцов позволяет получить теплоизоляционный материал с прочностью гранул 5-6 МПа при плотности 0.25-0.35 г/см3 и прочностью при сдавливании в цилиндре 2.2-3 МПа, превышающей в 2-3 раза данное значение для материала с одноступенчатой термообработкой. Водопоглощение полученного материала составляет 5-6 %, что в два раза меньше, чем у материала, изготовленного без дополнительной термообработки. Коэффициент теплопроводности равен 0.091-0.096 Вт/(м·K). Полученные материалы могут быть рекомендованы для использования в качестве теплоизоляционного облицовочного и засыпного утеплителя чердачных перекрытий, полов и кровель при строительстве и реконструкции промышленных и гражданских зданий.

Еще

Отходы переработки, апатито-нефелиновые и эвдиалитовые руды, микрокремнезем, теплоизоляционные материалы, пеностеклокристаллические материалы

Короткий адрес: https://readera.org/14294982

IDR: 14294982   |   DOI: 10.21443/1560-9278-2017-20-1/2-189-196

Список литературы Использование отходов и побочных продуктов переработки апатито-нефелиновых и эвдиалитовых руд для получения теплоизоляционных пеностеклокристаллических материалов

  • Спиридонов Ю. А., Орлова Л. А. Проблемы получения пеностекла//Стекло и керамика. 2003. № 10. С. 10-11.
  • Минько Н. И., Пучка О. В., Степанова М. Н., Вайсера С. С. Теплоизоляционные стекломатериалы. Пеностекло. Белгород: БГТУ, 2016. 262 с.
  • Демидович Б. К. Пеностекло. Минск: Наука и техника, 1975. 248 с.
  • Верещагин В. И., Соколова С. Н. Гранулированный пеностеклокристаллический теплоизоляционный материал из цеолитсодержащих пород//Строительные материалы. 2007. № 3. С. 66-67.
  • Кетов А. А., Пузанов И. С., Саулин Д. В. Тенденции развития технологии пеностекла//Строительные материалы. 2007. № 9. С. 28-31.
  • Казанцева Л. К. Особенности изготовления пеностекла из цеолитщелочной шихты//Стекло и керамика. 2013. № 8. С. 3-7.
  • Никитин А. И., Стороженко Г. И., Казанцева Л. К., Верещагин В. И. Теплоизоляционные материалы и изделия на основе трепелов Потанинского месторождения//Строительные материалы. 2014. № 8. С. 34-36.
  • Казьмина О. В., Верещагин В. И. Методологические принципы синтеза пеностеклокристаллических материалов по низкотемпературной технологии//Строительные материалы. 2014. № 8. С. 41-45.
  • Fernandes H. R., Tulyaganov D. U., Ferreira J. M. F. Preparation and characterization of foams from sheet glass and fly ash using carbonates as foaming agents//Ceramics International. 2009. V. 35, N 1. P. 229-235.
  • Fernandes H. R., Tulyaganov D. U., Ferreira J. M. F. Production and characterization of glass ceramic foams from recycled raw materials//Advances in Applied Ceramics. 2009. V. 108, N 1. P. 9-13.
  • Hasheminia S., Nemati A., Yekta B. E., Alizadeh P. Preparation and characterization of diopside-based glass-ceramic foams//Ceramics International. 2012. V. 38, N 3. P. 2005-2010.
  • Chen X., Lu A., Qu G. Preparation and characterization of foam ceramics from red mud and fly ash using sodium silicate as foaming agent//Ceramics International. 2013. V. 39, N 2. P. 1923-1929.
  • Tang B., Lin J., Qian S., Wang J., Zhang S. Preparation of glass-ceramic foams from the municipal solid waste slag produced by plasma gasification process//Materials Letters. 2014. V. 128, N 10. P. 68-70.
  • Wang H., Feng K., Zhou Y., Sun Q., Shi H. Effects of Na2B4O7-5H2O on the properties of foam glass from waste glass and titania-bearing blast furnace slag//Materials Letters. 2014. V. 132. P. 176-178.
  • Bai J., Yang X., Xu S., Jing W., Yang J. Preparation of foam glass from waste glass and fly ash//Materials Letters. 2014. V. 136. P. 52-54.
  • Ding L., Ning W., Wang Q., Shi D., Luo L. Preparation and characterization of glass-ceramic foams from blast furnace slag and waste glass//Materials Letters. 2015. V. 141. P. 327-329.
  • Ji R., Zhang Z., He Y., Liu L., Wang X. Synthesis, characterization and modeling of new building insulation material using ceramic polishing waste residue//Construction and Building Materials. 2015. V. 85. P. 119-126.
  • Zhu M., Ji R., Li Z., Wanga H., Liu L., Zhang Z. Preparation of glass ceramic foams for thermal insulation applications from coal fly ash and waste glass//Construction and Building Materials. 2016. V. 112. P. 398-405.
  • Макаров В. Н., Кулькова Н. М., Суворова О. В., Макаров Д. В. Зависимость вязкости расплава и стекол от температуры и состава в системе кварц -пентаоксодисиликат натрия -альбит -эгирин//Известия вузов. Химия и химическая технология. 2005. Т. 48, № 5. С. 59-62.
  • Мелконян Р. Г., Макаров Д. В., Суворова О. В. Экологические проблемы использования техногенного сырья в производстве стекла и керамики. Апатиты: КНЦ РАН, 2016. 224 с.
  • Казанцева Л. К., Сереткин Ю. В., Железнов Д. В., Ращенко С. В. Формирование источника порообразующего газа при увлажнении природных алюмосиликатов раствором NaOH//Стекло и керамика. 2012. № 10. С. 37-42.
  • Углова Т. К., Новоселова С. Н., Татаринцева О. С. Экологически чистые теплоизоляционные материалы на основе жидкого стекла//Строительные материалы. 2010. № 10. С. 44-46.
  • Верещагин В. И., Меньшикова В. К., Бурученко А. Е., Могилевская Н. В. Керамические материалы на основе диопсида//Стекло и керамика. 2010. № 11. С. 13-16.
Еще
Статья научная