Главная
страница
Сведения об авторах
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕХНОГЕННЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ В КАЧЕСТВЕ КОРРЕКТИРУЮЩИХ ДОБАВОК В ЦЕМЕНТЫ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ВОДОРАСТВОРИМОГО Cr (VI)
Васильева Л. В.,
Губская А. Г., Бондаренко С. Н.,
Научно-исследовательский
институтстроительных материалов,
Минск, Беларусь
Шабловский В. О.,
Научно-исследовательский институт
физико-химических проблем
Белорусского государственного
университета, Минск, Беларусь
Характерной приметой
последних десятилетий в мировой
практике становится ужесточение
требований к качеству строительных
материалов, и особенно к их
экологической безопасности. Для
цемента эта проблема связана со
снижением содержания в нем
водорастворимого Cr (VI). Согласно
Директиве ЕС 2003/53/ЕС запрещено
поставлять на рынок и использовать
цементы, в которых концентрация
водорастворимого Cr (VI) превышает
0,0002% (2 мг/кг цемента).
Появление водорастворимого Cr (VI) в
клинкере и цементе связано, как
правило, с рядом факторов,
основными из которых являются
взаимодействие сырьевой смеси с
огнеупорами печей для обжига
клинкера, а также присутствие
ограниченного количества хрома в
сырьевых материалах.
Оба фактора оказывают влияние на
увеличение содержания хрома Cr (VI) в
цементах, производимых в
Республике Беларусь. Для футеровки
большинства печей по обжигу
клинкера используют
хроммагнезитовые огнеупоры. Как
показывают проведенные
исследования, содержание
водорастворимого Cr (VI) в сырьевых
материалах колеблется в широких
пределах: в глине — 0,5—1,5; в
пиритных огарках — 0,3—0,7; в
золошлаковой смеси — 0,4—0,7 мг/кг.
Особенно высокое содержание
водорастворимого Cr (VI) — 0,6—7,5 мг/кг
обнаружено в пыли газоочистки,
которая также используется в
качестве одного из компонентов
цементной сырьевой смеси. Именно
этим можно объяснить достаточно
высокое содержание
водорастворимого Cr (VI) в
производимых заводами Республики
Беларусь цементах, в которых
содержание водорастворимого Cr (VI)
колеблется от 4 до 30 мг/кг цемента.
Таким образом, проблема снижения
содержания водорастворимого Cr (VI) в
цементах является актуальной для
Беларуси. Она может быть решена
различными путями, основными из
которых являются замена
хроммагнезитовых огнеупоров на
огнеупоры, не содержащие хром, а
также ввод добавок «дехроматоров»
при помоле клинкера.
Именно последний способ снижения
содержания водорастворимого Cr (VI) в
цементах нашел широкое применение
в промышленности. В качестве
дехроматора чаще используют
сульфат двухвалентного железа,
который вводится либо в цемент при
помоле клинкера, либо в бетонную
смесь. Однако ввод данной добавки
не всегда бывает эффективным:
сульфат Fe (II) быстро окисляется на
воздухе до сульфата Fe (III) и при
такой степени окисления не
способен восстанавливать Cr (VI) до
безопасного Cr (III).
Как показали проведенные
исследования, в качестве
дехроматора может быть использован
сернистый плав, являющийся отходом
производства нефтепродуктов. По
своим свойствам плав соответствует
требованиям ГОСТ 127.1-93 «Сера
техническая». Содержащиеся в
добавке соединения серы имеют
степень окисления 0 и 2, за счет чего
их действие на восстановление Cr (VI)
до Cr (III) более эффективно, чем
сульфата Fe (II). Ввод добавки в
количестве 0,3—0,8% массы клинкера (в
зависимости от концентрации
водорастворимого Cr (VI) в клинкерах)
позволил снизить в цементах
содержание водорастворимого Cr (VI)
до нормируемых значений — не более
2 мг/кг цемента.
Исследованиями также установлено,
что ввод добавки не приводит к
снижению качества цемента (не
уменьшает прочность цемента как в
ранние сроки твердения, так и в
возрасте 28 суток).
Vasilyeva L. V., Gubskaya A. G.,
Bondarenko S. N., Research Institute of Building Materials,
Minsk, Belarus
Shablovskiy V. O., Research Institute of Physical and Chemical
Problems, Belarusian State University, Minsk, Belarus
The high-level environmental safety
standard for building materials, particularly for Portland
cement, requires a significant reduction of concentrations of Cr
(VI) present in these materials in soluble form. The presence of
low-oxidable chromium in the clinker is caused by the following
factors: the presence of Cr (III) in the process reagents and raw
materials; and interactions of raw materials with fireproof
lining materials during the burning process. The specific
features of the technological processes in combination with the
oxidation-inducing environment during the clinker burning cause
the increase in Cr (VI) concentrations according to the general
process scheme: Cr (III) > Cr (VI). The cement production
process common for the Republic of Belarus is characterized by
the resultant Cr (VI) concentration in the range between 2 to 800
mg per 1 kg of final product. The use of waste-derived corrective
additives containing low-oxidable sulfur enabled the reduction of
Cr (VI) concentrations to less than 2 mg per 1 kg of final
product without adverse effect on the cement quality.
Васильева
Людмила Васильевна, науч.
сотр., Научно-исследовательский
институт строительных материалов,
ул. Минина, 23, Минск, 220014, Беларусь.
Тел. (17) 222-97-16
Губская Алла Геннадьевна, зав.
лабораторией,
Научно-исследовательский институт
строительных материалов, ул.
Минина, 23, Минск, 220014, Беларусь. Тел.
(17) 222-97-16. E-mail
Бондаренко Сергей
Николаевич, канд. хим. наук,
зав. сектором,
Научно-исследовательский институт
строительных материалов, ул.
Минина, 23, Минск, 220014, Беларусь. Тел.
(17) 226-26-42, факс (17) 226-26-60. E-mail
Шабловский Владимир
Ольгертович, канд. хим.
наук., зав. сектором неорганических
сорбентов и антикоррозионных
покрытий, Научно-исследовательский
институт физико-химических проблем
Белорусского государственного
университета, ул. Ленинградская, 14,
к. 518, Минск, 220030, Беларусь. Тел./факс
(17) 209-55-52. E-mail
© Независимое агентство экологической информации
Последние изменения внесены 10.07.07