Изменение гидросиликатов магния в процессе хранения и возможность их переработки в строительные и технические материалы

• Автор: Бастрыгина, Светлана Валентиновна
• Шифр специальности: 25.00.36
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Апатиты
• Количество страниц: 132 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ГИПЕРГЕННЫХ ИЗМЕНЕНИЙ МИНЕРАЛОВ В СОСТАВЕ ГОРНОПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ И
ИХ ВЛИЯНИЕ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
1.1. Общее состояние проблемы комплексного использования минерального сырья
1.2. Использование горнопромышленных отходов, содержащих магнезиальные и магнезиально-железистые гидросиликаты
1.3. Гипергенные изменения минералов в составе горнопромышленных отходов
1.4. Влияние гипергенных изменений на технологические свойства техногенного сырья
2. СЫРЬЕВЫЕ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Сырьевые материалы
2.2. Методы исследований
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ СОСТАВА И СВОЙСТВ
ХВОСТОВ ОБОГАЩЕНИЯ МЕДНО-НИКЕЛЕВЫХ РУД,
ПОДВЕРГШИХСЯ ДЛИТЕЛЬНОМУ ХРАНЕНИЮ
3.1. Минеральный состав медно-никелевых хвостов
3.2. Изменение состава и свойств хвостов в процессе хранения
3.3. Изменение флотационных свойств талька и гидрохлорита в процессе хранения хвостов обогащения
4. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГИДРОСИЛИКАТОВ МАГНИЯ С ОКСИДОМ, ГИДРОКСИДОМ И КАРБОНАТОМ КАЛЬЦИЯ
4.1. Влияние температуры обжига на степень связывания оксида кальция
4.2. Влияние количественных соотношений гидросиликатов магния и оксида кальция на полноту связывания СаОсв
4.3. Влияние минерализатора на степень связывания оксида
кальция
5. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЖЕЛЕЗИСТОМАГНЕЗИАЛЬНЫХ ГИДРОСИЛИКАТОВ МАГНИЯ КАК СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ И ТЕХНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
5.1. Разработка составов и технологии жаростойких бетонов с
использованием гидросиликатов магния в качестве микронаполнителя
5.2. Получение легких керамических материалов на основе техногенного сырья, содержащего гидросиликаты магния
5.3. Применение тонкодисперсных лежалых хвостов для производства пигментных наполнителей лакокрасочных
составов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Отрицательные экологические последствия хранения горнопромышленных отходов в настоящее время ни у кого не вызывают сомнений. Накапливаясь десятилетиями в районах функционирования предприятий, техногенные продукты занимают огромные площади плодородных земель и под влиянием атмосферных факторов активно загрязняют окружающую среду.
В настоящее время в мире насчитывается более 1000 наименований техногенных продуктов, перспективных для применения в качестве вторичного сырья. Из этого количества 780 включены в различные банки данных как предмет использования, однако лишь 60 из них утилизируются /1/.
Расчеты показывают, что комплексное использование материалов и техногенных продуктов дает возможность увеличить выпуск многих видов продукции на 25-30 %. При этом, с учетом сокращения затрат на геологические изыскания, создание и хранение запасов сырья, рекультивацию земель и проведение комплекса природоохранных мероприятий себестоимость произведенной продукции в 2-4 раза ниже, чем при использовании сырья, добываемого по классической схеме /2/. Экономический эффект, получаемый при утилизации техногенных продуктов, во многом обусловлен тем, что для вовлечения их в переработку не требуется затрат на добычу сырья, а транспортные расходы в случае переработки техногенных продуктов на месте их образования, т.е. в крупных промышленных районах с высокой потребностью в строительных материалах, минимальны.
Основными видами техногенных продуктов в России являются отходы горно-обогатительных комбинатов, металлургические отходы, отходы угледобычи, золы ТЭС, отходы переработки горючих сланцев и другие виды. Объем складируемых горнопромышленных отходов соизмерим с потребностью стройиндустрии в минеральном сырье. Однако лишь 5-8 % отходов удовлетворяют существующим требованиям к качеству сырья. Более 90 % вторичного сырья существенно отличается от традиционного по минеральному и химическому

• ряд минералов приобретает или усиливает ранее имевшуюся способность сорбировать флотоагенты;
• изменяется состояние и химическая активность поверхности.
В качестве примера можно привести исследования, проведенные /45, 119, 120/. Авторы в качестве объекта исследований использовали сунгулит Хабозер-ского месторождения. Результаты показали, что при взаимодействие его с минеральными кислотами и водорастворимыми продуктами окисления сульфидов железа, появляются новообразованные продукты (монтмориллонитоподобные минералы), которые обладают высокой сорбционной способностью, разбухают и препятствуют взаимодействию свежего минерала с раствором. Следовательно этот процесс ведет к увеличению сорбции.
В основном, большинство исследователей обращало внимание на изменение рудных минералов, тогда как влияние изменения нерудных минералов на технологические свойства вторичного сырья исследовано далеко не достаточно. Поэтому основными задачами работы являются:
1. Исследование изменений состава и свойств гидросиликатов магния, входящих в состав хвостов обогащения медно-никелевых руд, подвергшихся длительному хранению в выведенных из эксплуатации хвостохранилищах и сопоставление их с составом и свойствами хвостов текущей переработки.
2. Анализ влияния изменений состава и свойств хвостов на их технологические свойства как сырья для производства строительных и технических материалов.
3. Изучение взаимодействия гидросиликатов магния после длительного хранения с оксидом, гидроксидом и карбонатом кальция при разных температурах и в присутствии минерализатора.
4. Возможность получения жаростойких бетонов, легких керамических материалов и пигментных наполнителей из горнопромышленных отходов, содержащих гидросиликаты магния.