CC BY
34
---------------------------- © Е.А. Ермолович, С.В. Сергеев, М.Г. Ковалева,
Е.П. Даньшина, 2009
УДК 622.3.002.68
Е.А. Ермолович, С.В. Сергеев, М.Г. Ковалева, Е.П. Даньшина
ТЕХНОГЕННЫЕ МИНЕРАЛЬНЫЕ НАНОЧАСТИЦЫ В ОТХОДАХ ОБОГАЩЕНИЯ МОКРОЙ МАГНИТНОЙ СЕПАРАЦИИ ЖЕЛЕЗИСТЫХ КВАРЦИТОВ КМА
я ж роблема техногенных наноча-
.кЖ. стиц, объектов с характерным размером в диапазоне от 1 до 1000 нм, находится пока на стадии накопления информации. Эти аспекты пока мало привлекают внимание специалистов. При изучении гранулометрического состава разрушаемых различными способами горных пород нанофракции не выделяются, их обычно рассматривают в составе фракции минимально учитываемых размеров. Вместе с тем современные геотехнологии добычи и переработки минерального сырья отличаются степенью разрушения горных пород с образованием минеральных частиц, как в микро, так и в нанодиапазонах крупности. Эта особенность не имеет однозначного толкования. С одной стороны, появление повышенных количеств сверхтонкой пыли в атмосфере резко повышает опасность для здоровья людей и создаёт дополнительные и пока мало изученные экологические проблемы. С другой стороны, появляется возможность использования новых специфических свойств тонкодисперсных частиц при создании материалов в других отраслях промышленности.
С этой точки зрения весьма интересны отходы мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов КМА.
Одним из существенных источником техногенных наночастиц являются хво-стохранилища отходов обогащения. Поступая в атмосферу с их поверхности,
сверхтонкие частицы наносят вред экологии окружающей среды.
Наиболее вредными являются частицы крупностью менее 10 мкм, которые задерживаются верхними дыхательными путями, и частицы крупностью 0,5-5 мкм, которые проникают в легкие и задерживаются там.
В процессе переработки руд на обогатительных фабриках измельчение идёт до микронных размеров. Исследования гранулометрического состава текущих отходов мокрой магнитной сепарации ОАО Комбинат КМАруда», проведенные с помощью лазерного дифракционного анализатора размера частиц «Апа^ейе 22 КапоТес» Центра коллективного пользования научным оборудованием БелГУ, показали, что фракции менее 10 мкм составляют в них 26,6 %, менее 1,5 мкм-5,5%, а нанофракции около 3%.
Ранее проведенные нами исследования доказали возрастание активности отходов обогащения мокрой магнитной сепарации по отношению к вяжущим веществам с ростом их дисперсности. Это свойство легло в основу запатентованных бетонной, асфальтобетонной смесей и шихты для производства керамического кирпича.
Анализ сделанных при этом рентгенограмм показал наличие уменьшений интенсивностей дифракционных пиков кварца по мере увеличения тонкости помола отходов. Что подтверждает наличие изменений его кристаллической структуры. При этом изучались изменения свойств материалов промышленного из-
Наложение дифрактограмм теку-щих отходов обогащения мокрой магнитной сепарации до (нижняя) и после (верхняя) измельчения
мельчения. Было доказано, что размеры частиц имеют решающее влияние на технологические свойства наполнителей.
В развитии данного вопроса интересным показалось изучение свойств техно -генных отходов обогащения при дополнительном их измельчении.
Для этого текущие отходы обогащения мокрой магнитной сепарации с удельной поверхностью 0,55 м2/г (определенной методом БЭТ на приборе и TriStar II 3020) были измельчены дисковой вибрационной мельницей RS200 до величины удельной поверхности 1,9 м2/г. При этом содержание фракции менее 10 мкм возросло до 62 %, менее 1,5 мкм-до 9,3%, а нанофракции до 5%. Коэффициент элонгации увеличился с 2,16 до 2,32.
Сравнение дифрактограмм отходов обогащения до и после измельчения, полученных на рентгеновском дифрактометре Ultima IV Rigaku и представлены на рисунке.
Значительное уменьшение интенсив-ноти дифракционных пиков кварца
. . п. - » _ ■ 1ех_о1хос1_ро51е_1гг
. . ^ . . Ада leX_OtXOd.tXt
' 50.............ВО '' '
(а=4,28 (20=20,84); 3,34 (26,62); 1,82 (50,1)) и увеличение аморфизованного фона после измельчения отходов указывает на увеличение деструкции их кристаллической структуры. Что возможно связано с процессом аморфиза-ции кварца в поверхностных слоях частиц отходов обогащения. А это в свою очередь открывает широкие воз-можности использования измельченных до нанофракций техногенных отходов обогащения в качестве наполнителей для полимерных и резинотехнических изделий.
Таким образом, являясь источни-ком негативного экологического воз-действия в хвостохранилищах и из-за содержания нанофракций в том числе, отходы обогащения перестают быть таковыми, если использовать их в качестве сырья для смежных и сопутствующих производств, в которых специфическите свойства наночастиц играют положительную роль. и:ц=1
— Коротко об авторах ----------------------------------------------------------------
Ермолович Е.А. - директор ООО «Наука»,
Сергеев С.В. - доктор технических наук, профессор Белгородского университета (БелГУ), Ковалева М.Г. - ст. научный сотрудник,
Даньшина Е.П. - научный сотрудник,
Центр коллективного пользования научным оборудованием БелГУ.
Рецензент д-р геолого-минералогических наук, проф. В.А. Дунаев, ФГУП ВИОГЕМ.
Файл:
Каталог:
Шаблон:
Заголовок:
Содержание:
Автор:
Ключевые слова:
Заметки:
Дата создания:
Число сохранений:
Дата сохранения:
Сохранил:
Полное время правки: 1 мин.
Дата печати: 24.03.2009 0:02:00
При последней печати страниц: 2
слов: 669 (прибл.)
знаков: 3 818 (прибл.)
16_Ермолович
Н:\Новое по работе в универе\ГИАБ-2009\ГИАБ-4\07 С:\и8ег8\Таня\АррБа1а\Коатт§\М1сго80й\Шаблоны\Когта1.ёо
© В
Пользователь
13.02.2009 16:43:00 3
18.02.2009 16:20:00 Пользователь
