Природные пигменты из отходов гидродобычи железных руд

• Автор: Стрельцова, Татьяна Павловна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 165 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1. Цвет в строительном материаловедении

1.2. Пигменты как основа для лакокрасочных материалов

1.3. Техногенные пигменты КМА

1.4. Продукция из природных пигментов

1.5. Особенности обогащения природных пигментов

Выводы.

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИМЕНЯЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Применяемые материалы.

2.2. Методы исследований.
2.2.1 Методы оценки образования пигментов и их сырьевой базы
2.2.2. Методы исследований железоокисиых пигментов
2.2.3. Методы исследований лакокрасочных покрытий.
Выводы.
3. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ОБРАЗОВАНИЯ И УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ШЛАМОВ ГИДРОДОБЫЧИ
3.1. Генезис богатых железных руд и геологогенетические условия образования связанных с ними минеральных пигментов.
3.2. Специфика формирования техногенных железоокисиых пигментов при СГД
3.3. Вещественный состав шламов
3.4. Виды железоокисиых пигментов из шламов СГД
Выводы.
4. МОДИФИКАЦИЯ ЖЕЛЕЗООКИСИЫХ ПИГМЕНТОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТОНКОДИСПЕРСНЫХ ПОРОШКОВ ДЛЯ ЛАКОКРАСОЧНЫХ КОМПОЗИЦИЙ И ИХ СВОЙСТВА
4.1. Зависимость дисперсного состава пигментов от времени их измельчения и природы добавок
4.1.1. Седиментационный анализ пигментных порошков
4.1.2. Микроструктурные особенности и фазовый состав пигментов.
4.2. Коллоиднохимические свойства тонкодисперсных порошков
4.2.1. Истинная и насыпная плотности
4.2.2 Адсорбция.
4.2.3. Сорбционное влагопоглощение
4.2.4. Электроповерхностные свойства пигментов
4.2.5. водных растворов пигментов
4.2.6. Реологические характеристики.
4.2.6.1. Реологические характеристики пигментных суспензий
4.2.6.2. Реологические свойства лаковых пигментных суспензий.
4.3. Оптические свойства
5. РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ ЛАКОКРАСОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ ПА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗООКИСИЫХ ПИГМЕНТОВ.
5.1 Агрегативная устойчивость пигментных суспензий на основе железоокисных пигментов из шламов СГД
5.2 Технологические процессы и реакции получения пленкообразующих.
5.3 Растворители
5.4 Технологические процессы получения пигментированных лакокрасочных систем.
5.5 Антикоррозионные грунтовки
6. ВНЕДРЕНИЕ И ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ.
6.1 Технология производства железоокисиых пигментов.
6.2 Экономический эффект от создания сырьевой базы железоокисиых пигментов из отходов гидродобычи железных руд
6.3 Технология производства лакокрасочных покрытий на основе же
лезоокисных пигментов.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
ПРИЛОЖЕНИЯ.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


В тоже время железоокисные пигменты из природного сырья, характеризующиеся высокими цветовыми и малярно-техническими показателями, атмосферостойкостью, разнообразным ассортиментом, устойчивым спросом и сферами применения, не достаточно используются [5]. В настоящее время значительно возросли требования к качеству используемых лакокрасочной промышленностью компонентов, особенно искусственных пигментов. На сегодняшний день достигнуто понимание того факта, что использование механически обработанного низкокачественного минерального сырья прошло. Только высококачественные природные железоокисные пигменты, способны конкурировать по цветовым и малярно-техническим показателям с искусственными красителями. Вовлечение в производство природных пигментов сдерживается из-за больших финансовых затрат на подготовку сырьевой базы для них. Использование пигментов из отходов горнодобывающих предприятий обеспечивает значительное сокращение капитальных вложений на создание сырьевой базы железоокисных пигментов. Отходы при освоении открытым способом месторождений КМА, представлены минеральными составляющими полезных ископаемых, находящихся в 0-0 метровой вскрышной толще горных пород и отходах обогатительных производств, которые складируются в специальные отвалы, занимающие значительные территории продуктивных земель различного использования общей площадью свыше тыс. На горных предприятиях Белгородской области в таких техногенных месторождениях скопилось свыше 0 млн м3 отходов, представляющих сырьевую базу для стройиндустрии. Решить проблему утилизации отходов можно частично за счет их использования в такой материалоемкой отрасли, как стройиндустрия. Реализация инновационных технологий решает с одной стороны экологические проблемы, с другой - экономические, так как сырье из отходов дешевле природного [6-9]. В Англии и Германии годовой выпуск нерудных строительных материалов из отходов составляет порядка млн. России - только 0 тыс. Ю]. В Белгородском государственном технологическом университете им. В.Г. Шухова проведены значительные исследования и практическое внедрение по использованию отходов горного производства КМА (мелов, песков, пород для строительства дорог и других минеральных составляющих) при выпуске строительных материалов [- и др. Проблемой при комплексном освоении этих отходов является слабая изученность сырьевой базы для получения железоокисных природных пигментов из отходов обогащения богатых железных руд, добываемых новым способом разработки - скважинной гидродобычей (СГД) [-]. Рудная масса при СГД в виде пульпы складируется в пульпоприемни-ки. При складировании пульпы происходит гидрообогащение руд. После гидрообогащения горная масса классифицируется на кондиционные руды (товарная руда Реобш=- %) и некондиционные руды (шламы FeoGlu<- %). Последние исследуются нами как сырьевая база пигментов. Из-за мел-кодисперсности и трудности обезвоживания, а также пониженного содержания железа и наличия в них охристых руд, кремнезема, фосфора, алюминия и других примесей, шламы нами определены как «отходы», так как они не являются кондиционными рудами. Изучению особенностей вещественного (химического, минералогического и гранулометрического) состава желсзоокиспых пигментов из болотных руд посвящены исследования ученых И. В. Дьячкова, В. А. Ковалева, И. В. Курбатова, A. B. Панфилова, Г. М. Шампетье, Г. Вагнера, P. Ljunqqren, E. S. Moor и других [6, - и др. Значимость учета генезиса минеральных пигментов, микро- и макроструктуры, дисперсности, формы частиц и влияние их на малярнотехнические свойства синтетических пигментов изложена в научных трудах Е. Ф. Беленького. А.Ф. Нечаева, В. И. Логаниной, Т. Г. Юраковой, В. А. Наумова и других [- и др. Капитаяьные научные труды, посвященные изучению процесса переработки пигментного сырья для получения железоокисных пигментов, выполнены учеными И. В. Дьячковым, И. С. Шапиро, Л. И. Гинзбургом, Е. Ф. Беленьким, В. А. Наумовым, A. B. Панфиловым, П. И. Ермиловым, Е. А. Индейкиным, H. Lepp, H. Kittle и другими [6, , - и др. Вопросы технологии и физико-химических аспектов получения синтетических железоокисных пигментов отражены в трудах С. И. Масленниковой, С. Г. Туманова, А. П. Павлова, Р. П. Будникова, У. Д. Кипгери, И. В. Пищ, F. G. Smith, R. M. Taylor и др.