3-я Международная конференция "Сотрудничество для решения проблемы отходов", 7 - 8 февраля 2006 г., Харьков, Украина

Главная страница
Сведения об авторах

УТИЛИЗАЦИЯ НЕКОТОРЫХ ВИДОВ ОТХОДОВ В ПРОИЗВОДСТВЕ КЕРАМИЧЕСКИХ ПЛИТОК

ПОПЕНКО Г. С.

Харьковский государственный экономический университет

Одним из путей решения экологических проблем с учетом экономических требований является создание безотходных технологий в различных отраслях промышленности. Использование отходов одного производства в качестве сырья для другого часто выгодно и экономически, и экологически. Многие отходы промышленности можно использовать в производстве строительной керамики, в частности, керамических плиток. Однако необходимо отметить, что технология производства керамических плиток на поточно-конвейерных линиях при скоростных режимах обжига накладывает жесткие ограничения на составы и свойства масс и глазурей, которые должны обеспечить завершение процессов фазообразования в керамике при малой длительности и низкой температуре обжига. В ходе изучения процессов спекания масс для керамических плиток при скоростных режимах обжига были использованы такие отходы, как стеклобой, ваграночные шлаки ХТЗ, шламы гальванического производства. Наибольшую опасность с экологической точки зрения представляют последний вид.

Отходы гальванического производства пока практически не используются в производстве керамических плиток. Это связано с тем, что, как правило, это шламы не всегда постоянного состава с высокой влажностью (до 90%), что вполне преодолимо технологически.

В данной работе использованы отходы гальванического производства (ОГП), содержащие: 5,5% SiO2, 7,2% NiO2, 12,3% Fe2O3, 7,9% CuO, 12,6% CaO + MgO, 7,2% Na2O + K2O, менее 1% ZnO и Cr2O3. Помимо этих отходов были исследованы несколько видов хромсодержащих шламов, в которых содержание хрома (III) варьировалось от 8 до 20%.

Предварительными исследованиями было установлено, что применение ОГП интенсифицирует спекание глины, хотя и недостаточно. Приготовление масс осуществляли по шликерной технологии. Содержание компонентов колебалось в значительных пределах: ОГП - 1 - 27%, веселовская глина - 68 - 92%, стеклоотходы - 5 - 29%.

В качестве эталона выбрана масса, не содержащая ОГП.

Полученные образцы обжигали в условиях АОЗТ "Харьковский плиточный завод" по режиму утельного обжига. Длительность обжига - 22 мин., максимальная температура обжига - 990° С.

Анализ экспериментальных данных показал, что по комплексу свойств обожженных образцов наиболее оптимальными являются составы масс, в которых сырьевые материалы ОГП следующие: стеклоотходы находятся в соотношениях 0,6:1; 1:1,9; 1:1,2. Водопоглощение для этих масс составляет 15; 6,5 и 10% соответственно, предел прочности при изгибе - 18,5; 12,6 и 12,1 МПа.

Таким образом, установлено, что совместное введение в состав масс для керамических плиток ОГП и стеклоотходов дает возможность получить керамические плитки, удовлетворяющие требованиям нормативов. В результате проведенных экспериментальных исследований разработаны оптимальные составы масс керамических плиток для внутренней облицовки стен.

Наиболее экологически вредным компонентом этих шламов являются ионы хрома. Экспериментальные данные показали, что если поместить керамическую плитку из массы, содержащей такой шлам, в воду, то ионы хрома диффундируют из черепка в водную среду. Это объясняется тем, что при данных температурах обжига ионы хрома недостаточно прочно связываются в массе, следовательно, содержание хрома в воде может превысить предельно допустимую концентрацию (ПДК) этого вещества. Экологические требования по ПДК выполняются полностью, если содержание шлама в массе для керамических плиток не превышает 5%.

Изучение этого процесса показало, что ионы хрома не диффундируют через слой глазури на лицевой поверхности плитки. Поэтому можно рекомендовать применение хромсодержащих шламов для получения глазурованных керамических плиток, а неглазурованные поверхности плиток в процессе эксплуатации можно изолировать, например, цементным раствором при укладке плиток. Это позволит избежать диффузии ионов хрома из черепка.

Для увеличения степени спекания керамических плиток необходимо комплексное введение в составы масс отходов гальваники и стеклоотходов, что способствует более полной утилизации отходов. Применение в составах масс для керамических плиток исследуемых отходов не требует переоборудования существующих поточно-конвейерных линий, однако желательна корректировка технологического процесса, например, регулировка режима обжига.

Возможно также использование хромсодержащих отходов гальванических производств при температурах обжига 950 - 1000° С. Для исключения выщелачивания вредных составляющих из керамических плиток в процессе эксплуатации предпочтительнее применение разработанных составов масс в производстве глазурованных керамических плиток для внутренней облицовки стен и фасадных плиток.

На основе полученных данных представляется целесообразной организация производства керамических плиток с использованием отходов различных предприятий Харькова и области, причем можно использовать обычные поточно-конвейерные линии. Наиболее перспективным можно считать организацию такого производства в виде хозяйственного, например, акционерного общества.

Главная страница
Сведения об авторах


© Независимое агентство экологической информации

Последние изменения внесены 23.04.07