CC BY
20
ИЗВЕСТИЯ
ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА
Том 234 1974
ИССЛЕДОВАНИЕ влияния ГУМИНОВЫХ кислот И НЕРАСТВОРИМЫХ ГУМАТОВ НА УПЛОТНЕНИЕ И УПРОЧНЕНИЕ ГРАНУЛ
А. Ф. КАРПОВИЧ, В. М. ВИТЮГИН
(Представлена научным семинаром кафедры общей химической технологии)
Агрегируемый мелкозернистый материал представляет собой гетерогенную 3-фазную систему, и процесс окомкования определяется свойствами этих фаз и характером взаимодействия их между собой. Гранулированию подвергаются как смеси материалов, так и отдельные материалы, поверхность которых не является рафинированной и не свободна от поглощенных катионов. Последние могут вступать в обменные реакции с катионами, находящимися во влажном паровом пространстве. В том случае, когда в качестве связующего используются гуматы натрия, в гранулируемой шихте не исключено образование различных нерастворимых гуматов.
В данной работе нами как ра¡з и ставилась задача выяснить действие (нерастворимых гуматов кальция, железа, алюминия и гумшшвьгх кислот на процесс окомкования (маршалита при непосредственном 'введении 'их в гранилируемый материал.
Источником получения гуминовых веществ был торф Васюганского месторождения Томской области. Гуминовые кислоты были получены осаждением раствора гумата натрия 5%-ной серной кислотой. Гуматы кальция получали реакцией обмена гумата натрия с уксуснокислым кальцием. Гуматы алюминия приготовляли обработкой раствора гумата натрия хлористым алюминием, гуматы железа — действием хлорного железа.
Гранулирование проводилось на лабораторном тарельчатом гра-нуляторе Д = 300 мм. До проведения грануляции определялась влажность выделенной гуминовой кислоты или гуматов с целью подсчета их процентного участия в маршалите на абсолютно сухое вещество. Определенное количество гуматов или гуминовых кислот тщательно перетиралось с материалом, при необходимости добавлялась вода до установленной влажности гранулирования, равной 15%. Методом парафиниро-вания определялась плотность гранул. Высушивание проводилось при ¿= + 100°С в течение 2-х часов. Определялась прочность гранул на раздавливание. Результаты экспериментов представлены в табл. 1.
Коагуляционная структура гуминовых кислот и нерастворимых гуматов препятствует интенсивной адсорбции их на поверхности частиц гранулируемого материала, обеспечивающей эффективное проявление молекулярных сил, как это имеет место с растворами гуматов натрия. Плотность влажных гранул с нерастворимыми гуматами и гуминовой кислотой не повышается по сравнению с плотностью гранул с водой, а при высоком содержании гуматов происходит даже разуплотнение гранул (см. табл. 1).
3 .«Известия ТПИ, т. 234»
33
Т а б л и ц а 1
Плотность и прочность влажных гранул из маршалита с добавками гуминовых кислот
и нерастворимых гуматов
Связующее Содержание В к исх. Плотность Прочность
Мо п.п. навеске гранул, гранул,
маршалита г см3 г гранулу
1 Вода „ 1,53 53,6
2 Гуматы алюминия 0,176 1,53 53,6
3 » 0,337 1,53 55,5
4 0,650 1,48 54,6
5 Гуматы железа 0,11 1,53 56,5
6 0,249 1,52 57,6
7 5> 0,570 1,47 55,7
8 Гуминовая к-та 0,150 1,52 57,6
9 0,380 1,53 57,6
10 » 0,750 1,46 56,4
11 Гуматы кальция 0,268 1,53 57,5
12 0,537 1,53 56,5
13 » 0,798 1,49 56,3
Прочность сырых гранул с добавкой гуминовых кислот и гуматов и без добавки (с водой) практически одинакова. После высушивания гу-миновая кислота и нерастворимые гуматы способствуют повышению прочности гранул. Однако, растворимые гуматы при одном и том же процентном участии обеспечивают большую прочность гранул, чем нерастворимые гуматы и гуминовые кислоты. Очевидно, что прочность гранул при добавлении гуматов и гуминовой кислоты в большей степени зависит от рода катиона. Этот вывод согласуется с исследованиями П. В. Вершинина и Д. Г. Виленского [1, 2], которые показали, что сила прилипания почвенных частиц в зависимости от поглощенных катионов увеличивается в направлении
А1 ' < Н < С а < М£ < К, < N114 < N а.
Таким образом, пластичные свойства гуминовых кислот и нерастворимых гуматов в процессе гранулирования маршалита не проявляются, а связующие свойства низки по сравнению с растворами гуматов натрия.
Вследствие этого, прямое использование гуминовых кислот и нерастворимых гуматов в качестве пластифицирующих добавок нецелесообразно.
ЛИТЕРАТУРА
1. П. В. Вершинин. Формирование почвенной структуры. Вестник сельскохозяйственной науки. Удобрение, агротехника, агропочвоведение, вып. 1, 1941.
2. Д. Г. В и ленский. Агрегация почв, ее теория и практическое приложение. М.-Л., изд-во АН СССР, 1945.
