CC BY
50
УДК 622. 74
А.В.АЛИКИН, аспирант, [email protected]
Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет)
A.V.ALIKIN,post-graduate student, [email protected]
Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет)
МОДИФИЦИРОВАНИЕ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ОТСЕВОВ ГРАНИТНОГО ЩЕБНЯ
Разработана технология, позволяющая полностью переработать отсевы гранитного щебня. Технология состоит из двух линий. Первая линия - модифицирование отсевов гранитного щебня с целью получения наполнителя для мелкозернистого бетона. Вторая линия -кондиционирование отсевов гранитного щебня с целью получения нескольких классов крупности как товарных продуктов.
Ключевые слова: модифицирование, кондиционирование.
THE MODIFICATION AND THE CONDITIONING OF GRANITE CRUSHED STONES WASTES
The technology, which allows to process of granite crushed stones wastes thoroughly, is developed. Technology consists of two lines. The first line is granite crushed stones wastes modification for the purpose to produce of the filling compound for fine concrete. The second line is granite crushed stones wastes conditioning for the purpose to produce of some fractions how end products.
Key words, modification, conditioning.
В строительной промышленности Российской Федерации складируется около 90 млн м3 отсевов гранитного щебня в год, из которых используются 9-12 %. Это более чем 3000 дробильно-сортировочных заводов, накопивших десятки миллионов кубометров отходов, занимающих плодородные земли. Поэтому задача массовой утилизации отсевов является крайне важной.
ПКТБ Главленстройматериалов и институт «Механобр» исследовали возможность применения гранитных отсевов объединения карьеров (ПОГК) «Кузнечное» в качестве интенсификаторов спекания при скоростных режимах обжига керамических плиток для полов.
Методами химического и ренгенофаз-ного анализов был определен минеральный состав отсевов гранитного щебня и других интенсификаторов спекания (перлит ара-гатский, стеклобой, кольский нефелиновый сиенит). Оказалось, что при идентичном
содержании А1203, сумма оксидов плавней R2O + RO + R2O3 в гранитных отсевах выше, чем в других интенсификаторах спекания. Следовательно, отсевы являются более активным флюсом.
Позже гранитные отсевы использовались на Ленинградском заводе керамических изделий для производства плиток для полов, а также на ЛПО «Победа» для производства двух видов кирпича: лицевого двухслойного, красного обыкновенного - взамен шамота и дефицитного песка [3].
Однако, только при соблюдении ряда условий можно отсевы гранитного щебня можно использовать для производства керамических изделий. Первое условие - отсутствие щебня крупностью +10 мм, так как это негативно влияет на прочность керамики. Второе условие - определенный химико-минералогический состав отсевов гранитного щебня [4]. Поэтому данная технология имеет весьма узкую область применения.
Г, %
60
40
20
0
/
2
& мм
Рис. 1. Характеристика крупности песков по ГОСТ 8537-93 на строительные пески
Отсевы гранитного щебня применяют преимущественно для производства асфальтобетонов. Рассмотрим возможность применения отсевов гранитного щебня в качестве наполнителей для мелкозернистых бетонов. Для этого грансостав отсевов гранитного щебня должен соответствовать требованиям ГОСТ 8736-93 на строительные пески (рис.1).
Кроме того, по требованиям ГОСТ 873693 зерна отсевов гранитного щебня должны быть кубовидными.
Следует отметить, что даже необработанный отсев гранитного щебня превосходит по физико-механическим свойствам природный песок. А кубовидный отсев гранитного значительно превосходит необработанный отсев гранитного щебня. Результаты прочностных испытаний представлены в табл. 1 [2].
Таблица 1
Сравнение прочностных показателей различных наполнителей для бетона
Свойства бетона Материал
Природный песок Необработанный щебень Кубовидный щебень
Прочность при сжа-
тии, МПа 31,6 40-60 120
Дробимость при сжа-
тии в цилиндре, % 24-30 15-22 2-5
Показатель сопро-
тивления удару 30-125 41-152 120-370
Степень износа, % 25-35 18-29 15-20
Марка морозостой-
кости 25 25 100
Была предложена и испытана технологическая схема переработки отсевов гранитного щебня, приведенная на рис.2. Перерабатывались отсевы гранитного щебня Каменногор-ского месторождения крупностью -5+0 мм.
Путем регулирования частоты качаний подвижного конуса в КИД-300 удалось получить гранулометрический состав дробленых отсевов, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 8736-93 на строительные пески. Оптимальной оказалась частота качаний подвижного конуса равная 50 Гц. Класс -0,16 мм отсеивается сразу, так как применим в качестве связующего вещества для цемента.
Кроме того, дезинтеграцией на дробилке КИД была решена проблема частиц ле-щадной формы. Для оценки эффективности изменения формы частиц сравнивались насыпные массы материала до и после дробления (табл.2).
Таблица 2
Сравнение насыпных масс материала
Насыпной вес, г/см3
Продукт Исходный 10 сутря-ски 30 сутряски
Недробленая фракция 25 мм 1,494 1,820 1,864
Дробленаяф-ракция 2-5 мм 1,610 1,892 1,918
Исходный материал (-5+0 мм)
Грохочение (ГИЛ-51)
-0,16 мм -5+6 мм
Грохочение (ГИЛ-51)
-2,5+0,16 мм
5+2,5 мм
Додраблива-ние(КИД-300)
Наполнитель для мелкозернистого бетона
Рис.2. Линия модифицирования отсевов гранитного щебня
4
-275
Санкт-Петербург. 2011
Исходный материал (-5+0 мм)
Грохочение (ГИЛ-51)
-5+2,5 мм -2,5 мм
Грохочение (ГИЛ-51)
-0,63 мм -2,5+0,63 мм
Грохочение (ГИЛ-51)
-0,63+0,16 мм -0,16 мм
Рис.3. Линия кондиционирования отсевов гранитного щебня
Увеличение насыпной массы после дробления косвенно свидетельствует, что частицы приобрели близкую к кубовидной форму.
Однако в некоторых случаях потребность в наполнителе мелкозернистого бетона не столь велика, чтобы было рентабельно перерабатывать весь объем отсевов гранитного щебня с этой целью [1, 2]. Была предложена вторая технологическая линия, представляющая собой несколько операция грохочения с получением нескольких классов крупности как товарных продуктов. В табл.3 показано применение кондиционных классов крупности, полученных из отсевов гранитного щебня.
Таблица 3
Применение кондиционных классов крупности отсевов гранитного щебня
Класс Область применения
-0,16 Наполнитель для цемента
-0,63+0,16 Покрытие рубероида
-2,5+0,63 Очистка воды
-5+2,5 Наполнитель для ячеистых бетонов
Вторая технологическая линия представлена на рис.3.
В заключение следует отметить, что предложенная технология позволяет утилизовать весь объем отсевов гранитного щебня. По первой технологической линии получается ценный наполнитель для мелкозернистого бетона, обеспечивающий повышенную прочность. По второй технологической линии можно получить дополнительные продукты -кондиционные классы крупности, применимые в ряде отраслей.
Однако всвязи с тем, что отсевы гранитного - дешевый продукт утилизацию нужно производить недалеко от потребителя, и в общем целом объем использования технологии зависит от текущего состояния рынка.
ЛИТЕРАТУРА
1. Вайсберг Л.А. Вибрационные дробилки / Л.А.Вайсберг, Л.П.Зарогатский, В.Я.Туркин // Основы расчета, проектирования и технологического применения. ВСЕГЕИ. СПб, 2004.
2. Производство кубовидного щебня и строительного песка с использованием вибрационных дробилок / В.А.Арсентьев, Л.А.Вайсберг, Л.П.Зарогатский и др. ВСЕГЕИ. СПб, 2008.
3. Утилизация отходов производства гранитного щебня / Л.А.Вайсберг, К.Н.Горбунова, М.Э.Кац и др.// Сборник «Пути экономии топливно-энергетических и материальных ресурсов в производстве строительных материалов». СПб, 1985.
4. Экономия минеральных ресурсов при производстве стеновых керамических изделий / Л.А.Вайсберг, К.Н.Горбунова, М.Э.Кац и др. // Сборник «Пути экономии топливно-энергетических и материальных ресурсов в производстве строительных материалов». СПб, 1985.
REFERNCES
1. Vaysberg L.A. Vibrating crushers / L.A.Vaysberg, L.P.Zarogatsky, V.Ya.Turkin // VSEGEI. Saint Petersburg, 2004.
2. The production of cuboid crushed stone and building sand using vibrating crushers / V.A.Arsentyev, L.A.Vaysberg, L.P.Zarogatsky, A.D.Sholuyakov // VSEGEI. Saint Petersburg, 2008.
3. The utilization of production of granite crushed stones wastes / L.A.Vaysberg, K.N.Gorbunova, M.E.Katz, V.B.Murychev // Collection of articles on the topic «Ways to save fuel, energy and material resources in the production of building materials». Saint Petersburg, 1985.
4. Savings of mineral resources in the production of wall ceramics products / L.A.Vaysberg, K.N.Gorbunova, M.E.Katz, V.B.Murychev // Collection of articles on the topic «Ways to save fuel, energy and material resources in the production of building materials». Saint Petersburg, 1985.
