Исследование физико-химических свойств отходов обогащения железистых кварцитов Курской магнитной аномалии для разработки эффективных закладочных композитов

• Автор: Изместьев, Константин Александрович
• Шифр специальности: 25.00.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 112 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

1. Аналитический обзор и постановка задач исследования

1.1. Негативное воздействие техногенных отходов на окружающую среду

1.2. Использование техногенных отходов в промышленности

1.3. Использование техногенных отходов в составе закладочных смесей

1.4. Использование суперпластификаторов в составах закладочных смесей

Выводы
2. Физико-химические свойства лежалых отходов обогащения железистых кварцитов КМА и других техногенных отходов как компонентов закладочных смесей

2.1. Методика исследований

2.2. Исследование физико-химических свойств лежалых отходов обогащения железистых кварцитов КМА и других техногенных отходов
2.2.1. Концентрация активных центров на поверхности техногенных отходов
2.2.2. Химический состав лежалых техногенных отходов
2.2.3. Дисперсность, морфология частиц и пористость порошков
отходов
Выводы:
3. Разработка и исследование закладочных композитов на основе
лежалых отходов обогащения железистых кварцитов КМА и других
техногенных отходов
3.1. Применение суперпластификатора СП-1 в составе бесцементных и малоцементных закладочных смесей

3.2. Разработка эффективных составов твердеющих закладочных смесей на основе лежалых отходов обогащения железистых кварцитов КМА
и других техногенных отходов
3.3. Использование акустического метода для контроля прочностных
свойств бесцементного закладочного массива
Выводы
4. Технологическая схема подготовки лежалых отходов к использованию
в составе закладочных смесей
Выводы
5. Расчет ожидаемой экономической эффективности использования
разработанных составов закладочных смесей
Выводы
Заключение
Библиографический список
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. При подземном способе добычи полезных ископаемых наиболее рациональным с точки зрения надежности, полноты извлечения руд и экологии является применение систем отработки месторождений с использованием закладки выработанного пространства. Однако применение традиционных компонентов закладочных смесей, таких как цемент и песок, увеличивает стоимость закладки. В связи с этим, становится целесообразным применение техногенных отходов в составе закладочных смесей. Горно-металлургическое производство характеризуется образованием значительного количества таких отходов. В черной и цветной металлургии отходы только горного производства в виде твердых горных пород составляют более 210, а хвостов обогащения - 140 млн. м3/год. Использование этих отходов в составах закладочных смесей позволило бы значительно экономить ресурсы, а также снизить экологическую нагрузку на окружающую среду в горнодобывающих регионах.
При проектировании составов закладочных смесей на основе лежалых техногенных отходов следует учитывать, что их физико-химические свойства отличаются от свойств текущих отходов, а также от свойств компонентов, традиционно используемых в составах закладочных смесей, поэтому разработка эффективных составов закладочных композитов на основе этих отходов невозможна без всестороннего изучения их свойств.
Таким образом, исследование свойств техногенных отходов и возможности их утилизации является актуальной научно-технической задачей.
Диссертационная работа выполнялась в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 гг.» (гос. контракт П1077).
Целью работы является установление новых и уточнение существующих закономерностей изменения физико-химических характеристик лежалых техногенных отходов, прочностных и реологических свойств закладочных

координационному механизму адсорбированы молекулы воды (=/М+0.. .ОН2 и =/МеО~.. .Н-ОН), в соответствии с его значением рКах.
Таблица 2.1 - Ассортимент и некоторые характеристики кислотноосновных индикаторов
Название Индекс РК3Х ^-тах (нм)
Динитроанилин ДНА -4,4
4-хлор-2-нитроанилин ПХНА -0,91
О-нитроанилин ОНА -0,29
Инд. метиловый оранжевый МО +3,46
Инд. бромфеноловый синий БФС +4,10
Инд. метиловый красный МК +5,0
Инд. бромкрезоловый пурпур. БКП +6,4
Инд. бромтимоловый синий БТС +7,3
Инд. феноловый красный ФК +8,0
Инд. тимоловый синий ТС +8,8
Фенол Ф-Л +10,0
Инд. нильский голубой (синий) А НГ +10,5
Индиго-кармин НК +12,8
Маннит МН +13,13
Этиленгликоль эг +14,2
Количественное определение центров адсорбции {дрКа, мг-экв/г или мг-экв/м2) данной кислотной силы проводят спектрофотометрическим методом в УФ и видимой областях спектра. Растворы фотометрируют в кюветах с 1= 1 см относительно растворителя на спектрофотометре СФ-26 при длине волны, соответствующей максимальному поглощению каждого индикатора (Дпах)-Изменение оптической плотности в результате процесса адсорбции индикатора (ЛИ) на поверхности образца находят по уравнению (2.1)