CC BY
49
9
С 1h 6 X Uz в химии и химической технологии. Том XXIV. 2010. Na 6 (111)
Химическое взаимодействие в жидкостекольной системе описывается следующими основными реакциями:
Na2Si03 + 3 Н20 <-> Si(OH)4 + 2NaOH (1)
= SiOH + ОН- <-> SiO- + Н20 (2)
= SIOH + SiO- <-> = Si—O—Si = + OH- (3)
На основании проведенных исследований М.А. Матвеев и В.П. Дятлов пришли к выводу, что на поверхности зерен заполнителя идут химические реакции с щелочными силикатами с образованием геля кремниевой кислоты. Выделяющийся кремнегель SÍO2T1H2O является тем цементирующим веществом, которое связывает частицы заполнителя в монолитную массу. От полноты протекания реакции, а также от времени, в течение которого происходит процесс, зависит прочность, водостойкость и атмосфероустой-чивость материалов на жидкостекольном вяжущем [3].
Таким образом в результате работы показана возможность синтеза безобжигового высококремнеземистого строительного материала на основе кварцевого песка Ямала и доменного шлака ОАО «Уралсталь» с натриевым жидким стеклом в качестве связующего. Установлено, что замена кварцевого песка на доменный шлак оказывает значительное влияние на скорость твердения материала и его свойства.
Библиографические ссылки
1. Дворкин Л.И. Строительные материалы из отходов промышленности/ Л.И. Дворкин, O.JI. Дворкин. Ростов-на-Дону: Издательство «Феникс», 2007. С. 5-10.
2. Корнеев В.И. Растворимое и жидкое стекло/ В.И. Корнеев, В.В. Данилов. СПб.: Стройиздат, 1996. С. 184-188.
3. Тихомирова И.Н.Модифицирование кварцево-жидкостекольных композиций органическими смолами/ Тихомирова H.H., Скорина Т.В. //Стекло и керамика, 2008. №10. С. 50-52
УДК 666.942.82
С.В. Котов, K.JI. Прохоренко
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОТХОДОВ НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ В КАЧЕСТВЕ ИНТЕНСИФИКАТОРОВ ПОМОЛА ЦЕМЕНТА
In paper influence waste of oil productions on cement grinding process is considered. Promising possibility of utilization this waste as grinding aid is established.
В работе рассматривается влияние отхода нефтепереработки на процесс измельчения цемента. Установлена перспективная возможность использования данного отхода в качестве интенсификатора помола.
Измельчение цементного клинкера является наиболее энергоемким процессом во всей технологической схеме получения цемента. Снижение
9
С 11 6 X И в химии и химической технологии. Том XXIV. 2010. № 6 (111)
энергозатрат на измельчение возможно достигнуть использованием интен-сификаторов помола - поверхностно-активных веществ; при этом повышается производительность помольного оборудования и улучшаются физико-химические свойства затвердевшего цементного камня [1,2].
Рис.1. Помол цемента на мельнице типа АПР с добавлением ПАВ от переработки кислого гудрона
В качестве интенсификаторов помола можно использовать отходы производств. Наиболее проблемным отходами с точки зрения экологии являются отходы нефтеперерабатывающей промышленности - кислые гудро-ны. Кислые гудроны относятся к многотоннажным трудноутилизируемым отходам. Они образуются при очистке масел (трансформаторных, конденсаторных, медицинских и др.) концентрированной серной кислотой или олеумом. Кислые гудроны представляют собой смолообразные высоковязкие массы, содержащие разнообразные органические соединения, свободную серную кислоту и воду. На предприятиях отрасли ежегодно образуется около 220-250 тыс. тонн кислого гудрона и отработанной серной кислоты. Утилизация кислых гудронов — одна из самых актуальных экологических проблем современности.
Существует возможность переработки кислых гудронов с получением поверхностно-активных веществ (ПАВ), которые можно использовать в качестве интенсификаторов помола в цементной промышленности.
В работе исследовалась возможность использования для помола цемента сульфонатов на основе Ново-Полоцкого кислого гудрона компании ЗАО «ХИМЕКО». Для выполнения работы использовалися клинкер ОАО «Себряковцемент». Помол цемента осуществлялся в мельнице типа АПР.
9
С Яг в X № в химии и химической технологии. Том XXIV. 2010. N0 6(111)
Определение удельной поверхности материала осуществлялось методом воздухопроницаемости на приборе ПМЦ-500, согласно инструкции к прибору.
90 -т
80
70
60 -
га С
Е 50 -щ
I 40 "
о
20 -
10 -- — — — о -Ц—Ш-г!—1-1—1—и^—
Б/д 0,02% 0,04% 0,06% ПАВ ПАВ ПАВ
□ 3 сутки □ 28 сутки
18 -т 16
14
Б/д 0,02% 0,04% 0,06% ПАВ ПАВ ПАВ
□ 3 сутки □ 28 сутки
А) Б)
Рис. 2. Прочностные характеристики цементного камня с введением при помоле ПАВ от переработки кислого гудрона
Для исследования прочностных характеристик цементного камня формовались образцы - балочки с размерами 10x10x30 мм из цементного теста с постоянным водоцементным отношением равным 0,3. Определение тепловыделения при гидратации цементов проводилось на калориметре ТГЦ-1М, согласно инструкции к прибору.
90
80 -
70 -
□ 60 -
I 50 -1_
О 30 20 10 0
Рис.3. Тепловыделение при гидратации цемента с введением при помоле ПАВ от переработки кислого гудрона
Применение ПАВ от переработки кислого гудрона в качестве интен-сификатора помола значительно повысило удельную поверхность цемента
9
С lb 6 X U/ в химии и химической технологии. Том XXIV. 2010. Na 6 (111)
(рис. 1). Наибольшее увеличение удельной поверхности наблюдается при длительном измельчении в течение 5 минут цемента с введением при измельчении 0,02 масс. % ПАВ; увеличение удельной поверхности по сравнению с удельной поверхностью цемента без введенного ПАВ (Б/Д) составило около 21%.
Прочностные характеристики цементного камня с введенным при помоле цемента ПАВ не ухудшились; наблюдалось даже некоторое улучшение прочностных характеристик по сравнению с цементом, в который при помоле не вводились ПАВ (Б/Д) (рис. 2А и 2Б).
Для оценки влияния введенного ПАВ при помоле цемента на активность цемента при гидратации, было проведено измерение тепловыделения при гидратации цемента в течение 2-х суток (рис. 3). Установлено, что введение ПАВ от переработки кислого гудрона при помоле цемента не снижает его активности при гидратации, при этом наблюдается некоторое увеличение тепловыделения при концентрации введенного ПАВ 0,02 масс. %.
На основании полученных результатов установлено, что использование интенсификаторов помола цемента на основе продуктов переработки кислого гудрона является перспективным, так как при увеличении удельной поверхности цемента, данные интенсификаторы помола не снижают эксплуатационные характеристики получаемого цемента. Кроме того, переработка многотоннажного трудноутилизируемого отхода способна решить экологические проблемы.
Библиографические ссылки
1. Ходаков Г.С. Тонкое измельчение строительных материалов./Г.С. Хода-ков - М.: Издательство литературы по строительству, 1972.
2. Молчанов В.И. Активация минералов при измельчении./В.И. Молчанов, О.Г. Селезнева, E.H. Жирнов. М.: Недра, 1988.
УДК: 666.762.856
А.С. Чайникова, Н.А. Игнатов*, Н.В. Попович, JI.A. Орлова, В.Г. Севастьянов, Л.П. Симоненко*
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия *Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН, Москва, Россия
ТЕРМООКИСЛИТЕЛЬНАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ композиционных МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ КАРБИДА ТИТАНА
In the present work results of research of influence of a correlation of the components and sintering atmosphere on thennooxidizing stability of composite materials on the basis of a matrix from sodium-borosilicate glass reinforced by particles of titanium carbide are presented.
