Реферат: Техногенные побочные продукты промышленности как сырьё для производства стройматериалов

3. Шлам золы уноса образуется после мокрой очистки, как правило, последней стадии пылеулавливания и хранится в шламонакопителях. Шлам золы представляет собой водную суспензию тонкодисперсной золы-уноса.

4. Зола и шлаки, увлажненные атмосферными осадками, находящиеся в золоотвалах. Как правило, золоотвалы становятся одновременно местом захоронения твердых бытовых отходов населенных пунктов и промышленных предприятий.

По химическому составу:

Химический состав золы-уноса и шлаков значительно отличается по химическому, минералогическому и фазовому составу:

1. В зависимости от места добычи углей. Зольность углей из разных шахт даже одного угольного бассейна всегда отличается.

2. От способа улавливания и хранения. Химический и фракционный состав сухой золы-уноса отличается по этапам очистки (циклоны, электрофильтры, мокрое пылеулавливание).

10. Применение золошлаковых отходов

Наибольший интерес вызывают технологии применения золо-шлаковых отходов в следующих производствах:

· в производстве портландцемента (как активные кремнеземистые добавки) в количестве 10-15 процентов, в производстве пуццолановых портландцементов марок 300-400 – до 30-40 процентов (золопортландцемент);

· при изготовлении строительных растворов – как активная добавка в количестве 10-30 процентов от массы цемента, при использовании в строительных растворах портландцемента высоких марок (400-500) применение пылевидной золы может сократить его расход до 30 процентов;

· в качестве активного микронаполнителя в тяжелых бетонах, что позволяет снизить расход цемента от 6-10 процентов в бетонах нормального твердения до 12-25 процентов в пропариваемых;

· в производстве силикатного кирпича;

· в жаростойких бетонах – в качестве наполнителя вместо шамотного порошка, что существенно снижает себестоимость таких бетонов;

· при изготовлении зольного и аглопоритового гравия;

· в производстве мелкозернистого аэрированного золобетона и изделий на его основе, в качестве мелкой фракции легких бетонов на пористых заполнителях плотной и поризованной структуры;

· в качестве сырьевых материалов для дорожной промышленности;

· использование золошлаковых отходов с повышенным содержанием частиц несгоревшего топлива в производстве глиняного кирпича, что не только улучшает его качество, но и снижает расход технологического топлива на обжиг.

Одни из главных утилизаторов топливных зол и шлаков – строители дорог. Наблюдения за опытными участками дорог, построенными в разное время в нашей стране и за рубежом, подтверждают возможность использования золы во всех слоях оснований дорожных одежд для любой транспортной нагрузки. Дорожные одежды с использованием зол и шлаков имеют достаточную прочность, морозостойкость, долговечность. Стабилизированные с помощью цемента и золы материалы продолжают увеличивать свою прочность с течением времени.

Мировой и отечественный опыт показывает перспективность использования золошлаковых смесей для вертикальной планировки городских территорий, осваиваемых для нового строительства. По санитарно-гигиеническим характеристикам и физико-химическим показателям в ряде случаев золошлаковые отходы могут служить полноценной заменой традиционному материалу отсыпки – речному песку.

Экономический эффект от использования в планировке ЗШО будет заключаться в экономии песка, отказе от строительства новых золоотвалов и, соответственно, в экономии капитальных вложений.

11. Шлаки черной и цветной металлургии

Также широко используются шлаки цветной и черной металлургии. Из доменных и ферросплавных шлаков черной металлургии и никелевых и медеплавильных шлаков цветной металлургии получают шлаковый щебень и песок, который используется в качестве заполнителей для тяжелых, мелкозернистых, жаростойких бетонов и для засыпок, а также для дорожного строительства.

12. Шлаковая пемза

Шлаковая пемза представляет собой пористую массу, полученную в результате поризации расплавленных шлаков. Раздрабливая шлаковую пемзу на куски определенной величины, получают пористый щебень и песок, называемые термозитом. Для производства шлаковой пемзы используют огненно-жидкие шлаки цветной и черной металлургии, поэтому и производство шлаковой пемзы возможно в районах металлургической промышленности.

13. Процесс производства шлаковой пемзы

Сущность изготовления шлаковой пемзы состоит в том, что расплавленный шлак с температурой около 1300°С обрабатывается холодной водой. Благодаря мгновенному испарению воды и связанному с этим быстрому остыванию шлака вязкость последнего возрастает. Пузырьки пара не могут преодолеть пластически вязкое состояние расплава, застревают в нем и вспучивают его. В результате образуется легкий пористый материал, напоминающий природную пемзу.

Шлаковая пемза состоит из мелкокристаллических шлаковых новообразований, некоторого количества стекла и пор размером от 0,04 до 4,5 мм. Стенки, разделяющие между собой поры, по толщине составляют 0,01—2 мм. Объемная масса пористого шлакового песка не должна превышать 1200 кг/м³ . Величина предела прочности при сжатии колеблется от 4 до 20 кг/м² . Шлаковую пемзу в зависимости от объемно-насыпной массы делят на марки 400—600 и 800 и 1000.

Для получения шлаковой пемзы используют расплавы доменных шлаков, не склонных к распаду. Иногда, чтобы предотвратить силикатный распад шлака, в расплав вводят стабилизаторы, затрудняющие полиморфные превращения двухкальциевого силиката. В качестве стабилизаторов используют фосфорит или апатитовый концентрат (0,2—0,3%).

Шлаковую пемзу получают водоструйным, гидроэкранным, бассейновым и брызгально-траншейным способами.

Бассейный способ получения шлаковой пемзы состоит в том, что расплав шлака сливают в стационарную или опрокидную ванну с перфорированным непрерывно увлажняемым днищем. Благодаря этому вода интенсивно испаряется при соприкосновении с расплавом и поризует его. В опрокидном бассейне вспучивание и охлаждение длится примерно около 15 мин. Образовавшуюся шлаковую пемзу извлекают из бассейна, выдерживают 24—36 ч и затем дробят и рассеивают на грохотах на отдельные фракции.

По струйному способу расплав шлака струей сливают в лоток. Падающую струю шлака разбивают на мелкие гранулы, перпендикулярно направленными к ней сильными струями паровоздушной смеси. Этими же струями гранулы шлака вовлекаются в камеру смешения, где вспучиваются и смешиваются между собой, а затем с большой скоростью выбрасываются на экран. Ударяясь о него, гранулы слипаются в куски, которые при поступлении в приемное устройство увеличиваются в размерах.

Брызгально-траншейный способ характеризуется тем, что расплавленный шлак сливается в специальные почти с вертикально отвесными стенами траншеи глубиной 3,5—4,5 м, длиной от 100 до 350 м, шириной 15—20 м. Вдоль стен траншей по верхнему краю их проложены водоводные трубы с брызгалами.

Во время слива шлака в траншею струя его пронизывается сильными струйками воды из брызгал. В результате этого шлак вспучивается и падает на дно траншеи. В траншее он продолжает поризоваться еще около 2 ч. После затвердения поверхности шлака в траншее его обильно поливают водой. По остывании шлаковую пемзу дробят и рассеивают на фракции.

14. Применение шлаковой пемзы