Главная
страница
Сведения об
авторах
Композиция антикоррозионного покрытия на основе промышленного отхода
Ваккасов Б. А., Хасполадов В. Ш.,
ОАО «Алмалыкский
горно-металлургический комбинат», Алмалык, Узбекистан
Адылов Д. К., Агзамходжаев А. А.,
Институт общей и
неорганической химии Академии наук Республики Узбекистан, Ташкент,
Узбекистан
В связи с развитием химической, нефтехимической, горно-металлургической, целлюлозно-бумажной отраслей промышленности большое значение приобретает проблема защиты от коррозии строительных конструкций и технологического оборудования. Растворы и бетоны на основе жидкого стекла весьма устойчивы к воздействию неорганических кислот. Использование этих материалов позволяет радикально решить вопросы защиты от коррозии специальных сооружений и конструкций, подвергающихся воздействию кислых сред. Между тем объемы применения кислотоупорных бетонов и растворов в отечественной строительной практике в настоящее время сравнительно невелики.
В черной и цветной металлургии, химической и угольной промышленности, энергетике образуется большое количество крупнотоннажных отходов и побочных продуктов. Ряд из них представляют ценность как вторичное сырье для производства высококачественных и дешевых изделий широкой номенклатуры. Так, в результате переработки и обогащения флюоритсодержащей руды образуются флотоотходы, которые могут быть использованы как компонент кислотоупорного вяжущего с улучшенными характеристиками. В связи с этим утилизация флотоотходов представляется весьма актуальной задачей.
Нами изучены физико-химические свойства флотоотходов Чигирской флюоритообогатительной фабрики для выявления возможности их применения в качестве основного сырьевого компонента в производстве кислотоупорных вяжущих материалов. Флотоотходы — флюоритсодержащий кремнеземистый материал, который образуется при обогащении флюоритовой руды методом флотации. Объем их накопления в отвалах превышает 10 млн т.
Анализ литературных данных показывает, что ранее этот материал как сырье для получения кислотоупорных вяжущих материалов не изучали. Флотоотходы представлены округлыми зернами светло-горчичного цвета. Их физические свойства, гранулометрический и химический составы приведены в табл. 1, 2 и 3.
Таблица 1
Физические свойства флотоотходов
Показатель | Величина |
Максимальная крупность, мм | 1,25 |
Выход фракций более 0,074 мм, % | до 70 |
Объемная масса, кг/м3 | 1 550 |
Удельная поверхность, см2/г | 1 200 |
Температура плавления, °С | 1 400 |
Таблица 2
Гранулометрический состав флотопеска
Класс крупности, мм | Выход класса, % |
+ 0,63 | 2,75 |
- 0,63 + 0,4 | 2,90 |
- 0,4 + 0,315 | 9,78 |
- 0,315 + 0,2 | 17,24 |
- 0,2 + 0,16 | 9,91 |
- 0,16 + 0,1 | 19,69 |
- 0,1 + 0,063 | 12,77 |
- 0,063 + 0,05 | 7,23 |
- 0,05 | 17,73 |
Таблица 3
Химический состав флотопеска
Класс |
Выход класса, % |
Содержание, % |
|||||||||
ППП |
SiO2 |
А l2О3 |
Fе2O3 |
Р2О5 |
СаО |
MgO |
Р bО |
Са F2 |
СаСО3 |
||
Хвосты общие |
— |
1,70 |
88,25 |
1,87 |
1,08 |
0,05 |
3,10 |
0,92 |
0,10 |
3,3 |
1,26 |
+ 0,10 |
62,27 |
1,65 |
88,85 |
1,90 |
1,17 |
0,05 |
3,30 |
0,92 |
0,10 |
3,7 |
1,19 |
- 0,10 |
37,73 |
1,80 |
87,21 |
2,01 |
1,60 |
0,07 |
2,90 |
0,72 |
0,10 |
2,8 |
1,95 |
По результатам гамма-спектроскопических исследований, удельная эффективная активность образцов горной породы (флотопеска) не превышает 370 Бк/кг. Согласно требованиям СанПиН № 0029-94 «Санитарные нормы и правила радиационной безопасности», флотопесок относится к строительным материалам 1 класса и пригоден для любых видов строительства.
Рентгенографические исследования (рисунок) исходных и обработанных при различных температурах проб, а также микроскопический анализ показали, что в основном флотоотход представлен кварцем (дифракционные отражения d = 0,426; 0,334; 0,212; 0,182; 0,154 нм) и полевым шпатом — микроклиновой фазой (d = 0,403; 0,323; 0,318; 0,254; 0,198; 0,167 нм) с показателями преломления Ng=1,529; N=1,519.
Рентгенограммы флотопеска (а) и кислотоупорного цемента (б)
На кривой дифференциального термического анализа флотоотходов имеется один эндотермический эффект при 500 °С, соответствующий полиморфному превращению кварца.
Предложенные кислотоупорные покрытия представляют собой композиции, в состав которых входят жидкое стекло, инициатор твердения и кислотостойкий тонкомолотый наполнитель (промышленный отход).
Для проведения исследований использовали товарные сорта натриевого жидкого стекла. В качестве инициатора твердения композиций на его основе применяли главным образом кремнефтористый натрий (технический, 1-й сорт), который содержал 97,99 % Na2SiF6 и 0,04 % свободной кислоты в пересчете на HCl. Его предварительно высушивали в сушильном шкафу при температуре около 60 °С и растирали в фарфоровой ступке до тонкости помола, характеризируемой остатком 6—8 % на сите № 008. В качестве тонкомолотого наполнителя использовали пески флюоритообогатительной фабрики.
Прочностные характеристики кислотоупорных силикатных композиций изменяются в широком интервале в зависимости от различных факторов. В 28-суточном возрасте предел прочности при сжатии составляет 185—350 кг/см2, при растяжении — 18—35 кг/см2. В отличие от растворов и бетонов на портландцементе кислотоупорные композиции на основе жидкого стекла приобретают 70 % прочности в ранние сроки твердения (3—7 суток).
Кислотоупорные силикатные композиции обладают весьма высокими адгезионными свойствами. Прочность сцепления покрытий со сталью и керамикой составляет 20—25 кг/см2.
Промышленные испытания в агрессивных средах сернокислотного производства Медеплавильного завода Алмалыкского горно-металлургического комбината подтвердили эффективность и целесообразность применения разработанных нами кислотостойких антикоррозионных покрытий.
Таким образом, предложенное техническое решение позволяет обеспечить антикоррозионную защиту металлических поверхностей и утилизировать промышленные отходы.
Vakkasov B. A., Haspoladov V. Sh.,
OJSC «Almalyk Mining-Metallurgical Complex», Almalyk, Uzbekistan
Adylov D. K., Agzamhodzhaev A. A.,
Institute of Common and Inorganic
Chemistry, Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, Tashkent,
Uzbekistan
The paper describes the results of an experimental research into the properties of flotation waste of fluorite concentrating plants and their suitability for the production of anticorrosive acid-resistant coating material with improved water resistance and density, to be used as a substitute to expensive imported materials.
Ваккасов Баходир Абдираимович,
директор, Медеплавильный завод
ОАО «Алмалыкский горно-металлургический комбинат», ул. Амира Темура, 53,
Алмалык, Ташкентская обл., 110100, Узбекистан. Тел. (71)
141-90-60, факс (71) 141-90-33.
E-mail
Хасполадов Вагиф
Шавкетович, зам.
главного инженера, ОАО «Алмалыкский горно-металлургический комбинат», ул. Амира
Темура, 53, Алмалык, Ташкентская обл., 110100, Узбекистан. Тел. (71) 141-90-60,
факс (71) 141-90-33
адылов
Джалал Камалович,
канд. техн. наук, ст. науч.
сотр., Институт общей и неорганической химии АН Республики Узбекистан, ул. М.
Улугбека, 77а, Ташкент, 100170, Узбекистан. Тел. (71) 262-56-60, факс (71)
262-79-90.
E-mail
Агзамходжаев
Анварходжа Атаходжаевич,
д-р хим. наук, зав. лабораторией коллоидной химии, Институт общей
и неорганической химии АН Республики Узбекистан, ул. М. Улугбека, 77а, Ташкент,
100170, Узбекистан. Тел. (71) 262-46-13.
E-mail
© Независимое
агентство экологической
информации
Последние изменения внесены
26.03.11