CC BY
75
Jm 7universum.com
V UNIVERSUM:
Л ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ ПРОМЫШЛЕННОСТИ В ПРОИЗВОДСТВЕ ЦВЕТНЫХ ГЛУШЕНЫХ ГЛАЗУРЕЙ
Икрамова Зулфия Адиловна
канд. техн. наук, Ташкентский педиатрический медицинский институт,
Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: ikram.ova-65@mail. ru
Алимходжаева Назира Тиллаходжаевна
канд. техн. наук, Ташкентский педиатрический медицинский институт,
Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: ikram.ova-65@mail. ru
USE OF FERRIFEROUS WASTE OF THE INDUSTRY IN PRODUCTION OF COLOROPACIFIED GLAZES
Ikramova Zulfiya
candidate of Engineering Sciences, Tashkent pediatric medical institute,
Uzbekistan, Tashkent
Alimxodjayeva Nazira
candidate of Engineering Sciences, Tashkent pediatric medical institute,
Uzbekistan, Tashkent
АННОТАЦИЯ
Цель работы — поиск оптимальных составов керамических материалов со стабильными свойствами на основе кайташских флотоотходов, изучение их химического и минерального состава. Исследовано влияние промышленного отхода с содержанием оксида железа13,42—14,50 % на процессы спекания и стеклообразования.
Икрамова З.А., Алимходжаева Н.Т. Использование железосодержащих отходов промышленности в производстве цветных глушенных глазурей //
Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. 2014. № 10 (11) .
URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/1667
ABSTRACT
The aim of the given work is the search of ceramic materials optimum composition with stable properties on the base of Kaytash flotationwaste. Study of chemical and mineral composition of Kaytash flotationwaste is researched. The impact of industrial waste containing iron oxide 13,42—14,50% on the processes of sintering and glass formation are researched.
Ключевые слова: процессы спекания, кварцевый песок, отходы
производств, оксид железа.
Keywords: agglomeration processes, quartz sand, waste of productions, iron oxide.
Проблема использования попутных продуктов промышленности в чистом виде или в смеси с добываемым минеральным сырьем связана с необходимостью определения их полной аналитической характеристики на различных стадиях производства, что позволяет получать новые и эффективные строительные материалы, изделия и конструкции.
В традиционной технологии получения керамических материалов на протяжении многих лет, с целью улучшения сушильных свойств изделий, в качестве осушающих добавок применяют кварцевый песок, шамот и другие вещества, применение которых в производстве керамических плиток уменьшает усадку и улучшает структуру керамического материала. Анализ результатов исследований, проведенных учеными, показал возможность использования отходов, в частности флотоотходов и металлургических шлаков, в различных отраслях промышленности строительных материалов [1].
Вопрос синтеза цветных глазурей на основе отходов промышленности системно не изучен. Характер и степень завершенности протекания процессов силикато- и стеклообразования в стекольной шихте в значительной мере определяют свойства и фазовый состав глазурей [3].
В данной статье приведены результаты лабораторных исследований возможности использования кайташских флотоотходов (Кайташский флотоотходвольфрам-молибденовых руд — КВМР) в качестве сырьевого материала в керамических массах. Кайташские флотоотходы представляют собой тонкодисперсное сыпучее вещество темно-серого цвета с пластичностью — 6,7. По этому качеству отходы можно отнести к малопластичному сырью. По огнеупорности «хвосты» можно отнести к группе легкоплавкого сырья с температурой плавления 1130—11600С. Химический состав изученных проб флотоотхода приведен в табл. 1.
Таблица 1.
Химический состав кайташских флотоотходов, масс. %
Пробы SiO2 А12О3 Fe2Оз СаО MgО ТО2 Ш2О К2О S n.n.n.
1 41,7 9,01 13,8 19,0 4,7 0,45 0,48 0,26 0,1 10,59
2 42,0 8,89 14,2 18,9 4,6 0,40 0,56 0,16 0,1 10,27
3 43,1 8,56 13,42 19,24 3,9 0,49 0,44 0,28 0,01 10,56
4 42,8 9,23 14,5 18,9 4,8 0,36 0,32 0,14 0,01 8,94
Из таблицы видно, что пробы по химическому составу содержат 41,7— 43,1 % SiO2 и 13,42 — 14,2 % Fe203. Высокое содержание SiO2 в составе «хвостов» при их использовании позволяет вводить в состав керамических масс кварцевых компонентов в малых количествах. Характерным для указанных проб «хвоста» является высокое содержание красящего оксида — Fe203.
Известно, что процессы стеклообразования в железосодержащих составах происходят при более низких температурах вследствие уменьшения силы связи Fe — O, чем Si — O, наличие Fe2O3 в структурной сетке стекла виде тетраэдров [FeO4]2- и модифицирующей роли двухвалентного железа. Процессы силикатообразования кристаллических фаз в расплаве и стекле в виде структурных группировок способствуют снижению температуры и повышению интенсивности выделения соответствующих фаз [2].
Для получения прозрачных стекол и глазурей кристаллизация является нежелательным процессом, но для получения глушеных глазурей она необходима. Поэтому её вызывают преднамеренно, вводя в состав глазурей соответствующие компоненты — глушители или инициаторы кристаллизации.
В кристаллических глазурях при определенном режиме обжига происходит выделение множества кристаллов различных размеров и окраски [4].
Полученные данные исследования свидетельствуют о сложном характере процесса кристаллизации, сопровождающегося образованием в глушеных глазурей воллостанита, анортита, диопсида и гематита.
В результате большого числа комбинаций составляющих компонентов фритта получена удовлетворительная по внешнему виду глазурь (разлив, цвет, блеск, заглушенность, цек, сборки, пузыри, без выделения солей на поверхности образца). Состав шихты приведен в таблице 2.
Таблица 2.
Состав шихты глазурей, содержащих КВМР (масс.%).
Обозначение состава Флотоотход КВМР Тальк Песок Мел ZnO Бура
Г-1 20 28 20 6 6 20
Г-2 25 23 20 6 6 20
Г-3 (основа) 30 18 20 6 6 20
Г-4 35 13 20 6 6 20
Г-5 40 8 20 6 6 20
Исследование физико-химических процессов, происходящих при кристаллизации образцов из опытных глазурей, проводили методами рентгенофазового, комплексного термогравиметрического, петрографического и электронно-микроскопического анализов.
На дифрактограммах образцов из всех исследуемых составов глазурей, закристаллизованных при температуре 9000С, наблюдаются интенсивные дифракционные отражения волластонита, энстатита, анортита, диопсида и гематита (рис. 1). В образцах с низким содержанием флотоотхода КВМР обнаруживаются интенсивные дифракционные максимумы энстатита и волластонита. При увеличении содержания флотоотхода КВМР до 40 масс. % начинает выпадать смесь кристаллов анортита, диопсида и гематита. В глазурях, содержащих 30 масс. % флотоотхода, интенсивность линий анортита снижается, возрастает интенсивность отражений волластонита,
диопсида и гематита.
Рисунок 1. Дифрактограммы образцов глазурей, закристаллизованных при температуре 900°С
Образовавшиеся кристаллы придают максимальное глушение, а также улучшают физико-механические свойства глазурей.
Кайташские отходы флотации имеют тонко дисперсную фракцию, поэтому при его применении из технологического цикла исключается стадия грубого помола сырья, что заметно сокращает время и затраты на подготовку сырья в производственных условиях, т. е. упрощает технологию подготовки керамической массы и глазурной шихты по сравнению с существующей.
Список литературы:
1. Артиков Г.А., Мухамеджанова М.Т. Стекло строительного назначения на основе флотоотхода горнорудного предприятия // Материалы Международной НТК. — Уфа, 2002. — С. 135—138.
2. Левицкий И.А., Дятлова Е.М. Особенности формирования контактной зоне в системе глазурь — керамика // Стекло и керамика. — 2000. — № 1. — С. 18—22.
3. Радченко Ю.С., Левицкий И.А. Процессы, протекающие при синтезе железосодержащих глазурных фритт // Стекло и керамика. — 2001. — № 8. — С. 12—15.
4. Сунь Дахай., Орлова Л.А., Михайленко Н.Ю. Виды и составы кристаллических глазурей // Стекло и керамика. — 1999. — № 6. — С. 13—16.
