Разработка научных и практических основ ресурсосберегающих технологий переработки и утилизации твердых дисперсных отходов горнорудной и металлургической промышленности : На примере Кузбасса

• Автор: Черепанов, Корнилий Александрович
• Шифр специальности: 11.00.11
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Новокузнецк
• Количество страниц: 347 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Стр,
Введение
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ НА ОСНОВЕ РЕЦИКЛИНГА ОТХОДОВ В НЕКОТОРЫХ ПРОИЗВОДСТВАХ ГОРНОРУДНОЙ И МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Переработка хвостов обогащения - один из путей повышения экологической безопасности и экономии первичного минерального сырья при подготовке железных руд к металлургическому переделу
1.2. Повышение эффективности производства ферросплавов посредством утилизации образующихся твердых отходов
1.3. Снижение техногенной нагрузки на человека и окружающую
среду путем рециклинга кремнеземистой пыли-уноса
1.4. Применение твердых промышленных отходов в производстве теплоизоляционных засыпок для стального слитка
1.5. Постановка задач исследования
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ УТИЛИЗАЦИИ ХВОСТОВ ОБОГАЩЕНИЯ ЖЕЛЕЗНЫХ

2.1. Состав и свойства хвостов обогащения Абагурской обогатительно-агломерационной фабрики (г. Новокузнецк)
2.2. Определение характеристик глины-связки
2.3. Разработка технологии изготовления строительного кирпича на основе шламистой части хвостов
' 2.3.1. Метод двойного дисперсного упрочнения получения

композиционного материала матричной структуры
2.3.2. Исследование режимов прессования кирпича
2.3.3. Изготовление опытной партии кирпича в промышленных условиях
Выводы
ГЛАВА 3 . УТИЛИЗАЦИЯ ФЕРРОСИЛИЦИЕВОЙ ПЫЛИ, ОБРАЗУЮЩЕЙСЯ ПРИ ПРЕДПРОДАЖНОЙ ПОДГОТОВКЕ ВЫСОКОКРЕМНИСТОГО ФЕРРОСИЛИЦИЯ
3.1. Основы раскисления стали кремнийсодержащими ферросплавами
3.2. Разработка технологии изготовления гранул и брикетов из фер-рСКЕКСПевОЙ ПЫЛИ
3.2.1. Определение характеристик и свойств исходных материалов и связующего
3.2.2. Изучение особенностей окомкованмя пыли и отсевов высококремнистого ферросилиция
3.3. Раскисление стали окомкованным и пылевидным ферросилицием
3.3.1. Методика проведения лабораторных и промышленных экспериментов
3.3.2. Результаты лабораторных и промышленных исследований
3.3.3. Эколого-экономическое обоснование применения оком-кованного и пылевидного ферросилиция при раскислении стали
Выводы
ГЛАВА 4. ПЕРЕРАБОТКА И УТИЛИЗАЦИЯ КРЕМНЕЗЕМИСТОЙ ПЫЛИ-УНОСА, ОБРАЗУЮЩЕЙСЯ ПРИ ВЫПЛАВКЕ ФЕРРОСИЛИЦИЯ

4.1. Состав и свойства кремнеземистой пыли-уноса
4.2. Уплотнение кремнеземистой пыли-уноса с использованием метода механической активации
4.3. Получение из кремнеземистой пыли-уноса водной керамической вяжущей суспензии (ВКВС) - универсального клея связки
4.4. Изготовление кислотостойких покрытий и замазок на основе
ВКВС (клея - связки)
4.5. Разработка технологии изготовления керамических элементов электропечей сопротивления
4.6. Рециклинг отходов кварцита
4.7. Утилизация шлама пылегазоочисток закрытых и открытых
печей ОАО “Кузнецкие ферроггтгти”
Выводы
ГЛАВА 5 . ПРИМЕНЕНИЕ ТВЕРДЫХ ПЫЛЕВИДНЫХ ОТХОДОВ В ПРОИЗВОДСТВЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ ЗАСЫПОК ДЛЯ СТАЛЬНОГО СЛИТКА
5.1. Технология изготовления гранулированной засыпки из отходов производства извести. Исходные материалы, их характеристики
5.2. Определение оптимального соотношения компонентов сырьевой смеси на основе учета их физико-химических и технологических свойств
5.3. Исследование процесса упрочнения гранул
5.4. Промышленные испытания эффективности действия гранулированной известково-известняковой засыпки при разливке слитков
5.5. Технология изготовления гранулированной теплоизоляционной засыпки из дисперсных отходов, образующихся при гидродобыче
угля
5.6. Определение характеристик компонентов и их оптимального количества в теплоизоляционной засыпке из золы-уноса ТЭС

изделий, например, огнеупорные бетоны. Эти, т.н. неформованные изделия имеют большое будущее, уже сейчас в промышленно развитых странах их доля составляет 50% и более от общего количества производимых огнеупоров. При изготовлении такой керамической продукции весьма важным является выбор связующего. Желательно, чтобы оно имело одинаковую химическую природу с наполнителем, не снижало бы огнеупорность (жаростойкость) материала, было бы не дефицитным и не дорогим. Обычно применяемые в качестве связки органические и химические (глиноземистый цемент, жидкое стекло) вещества не всегда отвечают этим требованиям. В последние годы вое более широкое распространение находят связующие нового поколения - водные керамические вяжущие суспензии (ВКВС) [115-122]. “... Последние представляют собой минеральные водные дисперсии, получаемые преимущественно мокрым измельчением природных “тощих” или техногенных (прошедших стадию термообработки) кремнеземистых, алюмосиликатных или других материалов в условиях высокой концентрации твердой фазы, повышенной температуры и предельного разжижения” [121]. Эти условия, с одной стороны, способствуют получению определенного количества частиц коллоидной фракции, с другой - обеспечивают механическую активацию частиц измельченного материала. Твердение и упрочнение керамических вяжущих основано на явлении поликонденсации. Прочностные свойства материала при этом определяются составом дисперсионной среды, дисперсностью частиц твердой фазы и состоянием их поверхности, плотностью упаковки их в материале, режимами упрочнения. Характерной особенностью высушенного материала является его абсолютная водостойкость, свидетельствующая об образовании в системе кристаллизационных (полимери-зационных) контактов. Прочность на сжатие и изгиб стандартных образцов из высушенного материала достигает значений, имеющихся у образцов, подвергнутых высокотемпературному обжигу [123]. Прочностные свойства материалов из ВКВС после сушки обусловлены, также, наличием в исходной системе определенной доли коллоидного компонента [116,117] и высокой плотностью упаковки частиц твердой фазы при структурообразовании [120,121].