научная статья по теме Утилизация золошлаковых отходов Казанской ТЭЦ-2 в производстве керамического кирпича Биология

Текст научной статьи на тему «Утилизация золошлаковых отходов Казанской ТЭЦ-2 в производстве керамического кирпича»

2. Казакова А.С. Шкала микрофенологических фаз прорастания семян ярового ячменя / А.С Казакова, С.Ю. Козяева // Сельскохозяйственная биология (серия Биология растений). - 2009. - №3. C. 88-92.

UDC 633.13:577.15

I.S. Ignatenko, S.Y. Koziaeva, A.S. Kasakova

Azov-Black Sea State AgroEngineering Academy Zernograg, Russia inna. ignatenko@hotbox. ru

PRESOWING SPRING BARLEY SEED TREATMENT INCREASES SEED GERMINATION AND SYNCHRONIZES IT AT LOW TEMHERATURE

It was shown that presowing seed treatment by electromagnetic field increases seed germination and synchronizes it at low temperature.

УДК 662.613.12: 662.68.

Энза Рафаиловна Бариева,

кандидат биологических наук, доцент Казанский государственный энергетический университет Эдуард Анатольевич Королев, кандидат геолого-минералогических наук, доцент Приволжский государственный федеральный университет Елена Сергеевна Егорова, бакалавр «Техники и технологии», магистр Казанский государственный энергетический университет г. Казань, Россия Edik.Korolev@ksu.ru, Lenusik88@list.ru

УТИЛИЗАЦИЯ ЗОЛОШЛАКОВЫХ ОТХОДОВ КАЗАНСКОЙ ТЭЦ-2 В ПРОИЗВОДСТВЕ КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА

Проведено изучение состава золошлаковых отходов Казанской ТЭЦ-2. На основании полученных данных предлагается их использование в строительной промышленности.

Ключевые слова: золошлаковые отходы, микрокомпоненты, керамический кирпич, экологичность.

Одной из основных проблем предприятий теплоэнергетического комплекса, работающих на твердом энергетическом топливе, является хранение и утилизация золошлаковых отходом. На сегодняшний день золоотвалы многих теплоэлектростанций переполнены, что вызывает необходимость строительства новых золонакопителей за счет отчуждения полезных земельных площадей, находящихся в ведении города [1]. Одним из путей решения данной проблемы является промышленная утилизация рассматриваемых отходов в строительной промышленности. Однако, прежде чем планировать пути рециклинга золошлаков, необходимо

иметь представление об их степень экологической опасности. Поэтому было проведено комплексное исследование золошлаковых отходов Казанской ТЭЦ-2, включающее в себя химический, рентгенографический и спектральный виды анализов.

По результатам химического анализа было установлено, что в составе зольных частичек преобладают оксиды кремнезема ^Ю2) и глинозема (А1203), в среднем составляющие 60,35% и 28,03%, соответственно. В заметных количествах присутствуют железо (XFe2О3+FeО) - 7,17%, СаО - 1,08%. Полуколичественный спектральный анализ показал отсутствие в золошлаках Казанской ТЭЦ-2 повышенных концентраций токсичных микроэлементов. Практически все установленные элементы не превышают свои кларковые значения принятые для данного региона. Рентгенографический анализ позволил установить, что рассматриваемые отходы характеризуются относительно однородным вещественным составом. Во всех изученных образцах преобладающей фазой является аморфное вещество, представленное сферическими частичками кремнезема и глинозема с микровключениями углерода, в меньших количествах присутствует кварц, магнетит, гематит, муллит, плагиоклазы и кальцит [2].

Все установленные химические элементы и их минеральные фазы относятся к классу малоопасных веществ, не представляющих угрозы для здоровья человека, поэтому золошлаковые отходы допустимо использовать в качестве вторичного сырья. Наиболее предпочтительным производством, где можно использовать золошлаковые отходы, учитывая их однородный состав и дисперсность (0,05-0,1 мм), на наш взгляд, является изготовление керамических кирпичей. Местно глинистое сырье отличается невыдержанными реологическими свойствами при замачивании. Поэтому часто приходится вводить в их состав добавки-отощители. Минеральные добавки-отощители, подмешиваемые к природному глинистому сырью, традиционно рассматриваются как инертные компоненты керамической шихты. Их функция заключается лишь в снижении воздушной усадки и предотвращении механических деформаций формованных изделий-сырцов при сушке. В процессе обжига формованной шихты природные, минеральные добавки практически не участвуют в фазовых преобразованиях. Золовые отходы, характеризующиеся высоким содержанием аморфного кремнезема и глинозема, очевидно, могут служить не только отощителем, но и катализатором различных термических преобразований, выполняя функцию плавня.

Чтобы оценить эффективность влияния золошлаковых отходов на керамическую шихту были проведены серии модельных экспериментов. В одних экспериментах использовалось природное глинистое сырье, из которого на Шелангов-ском кирпичном заводе ОАО «Керамика-синтез» изготавливаются керамические кирпичи, в других - рабочая шихта предприятия, состоящая на 75% из глины, на 15% из песка и на 10% из шелухи гречихи. В эти смесь добавляли 10, 15, 20 и 25% золовой добавки. После формования керамических балочек и их последующего обжига при Т=980оС, проводились испытания изделий на прочность. В ходе процесса изготовления керамических изделий фиксировались изменения их объемного веса и степени огневой усадки. Анализ полученных данных позволяет выявить следующие тенденции. При добавлении в рабочую шихту 10, 15 и 20% золы наблюдается последовательное увеличение прочности керамических изделий на сжатие. Максимальное значение прочности достигается при введении в состав

рабочей шихты 20% золовой добавки. Одновременно с увеличением механической прочности на 12-13% снижается объемный вес изделий, что является немаловажным фактором для стеновых материалов. Согласно требованиям, предъявляемым к керамическим кирпичам по ГОСТ 530-95, изделия с добавкой золы соответствуют на сжатие марки не ниже М 100 (выдерживают нагрузку не менее 100 кг на 1 см2), а на изгиб - не ниже марки М 300 (выдерживают нагрузку не менее 300 кг на 1 см2).

При работе с природной глиной золовая добавка не столь эффективна как в случае с рабочей шихтой. Керамические изделия, изготовленные из природной глины без наполнителя, обладают большей прочностью, по сравнению с изделиями, содержащими золовую добавку. Однако при этом у них проявляется высокая усадка при обжиге, что в массовом производстве приведет к увеличению доли бракованных кирпичей. Введение золошлаковой добавки в два раза снижает огневую усадку при этом показатели прочностных характеристик существенно выходят за рамки минимальных значений, регламентированных ГОСТ 530-95.

После проведения физико-механических испытаний керамические изделия из природной глины были исследованы с помощью рентгенографического анализа. Целью исследований являлось установить, как золовые добавки влияют на процессы фазовых преобразований, протекающих в шихте. Полученные рентгеновские спектры показывают, что во всех керамических изделиях, не зависимо от наличия и количества золовой добавки, идут одни и те же процессы фазовых преобразований. Доминирующим является термическое разложение глинистых минералов - смектита, вермикулита и иллита, которое собственно и приводит к образованию керамического черепка. В результате последовательного ухода из структуры слоистых силикатов различных химических элементов происходит их аморфи-зация, что фиксируется по увеличению фоновой составляющей спектров. Одновременно с ростом рентгеноаморфной фазы наблюдается появление таких новообразований, как гематит (Fe2O3) и волластонит (Ca3[Si3O9]). Однако, несмотря на идентичность процессов фазовых преобразований, интенсивность их проявлений все же в какой-то мере контролируется золошлаковой добавкой. В первую очередь контроль проявляется в отношении новообразующихся кристаллохимических соединений. При сравнении абсолютных значений пиковых интенсивностей гема-титового (dio4 = 0,269 нм) и волластонитового (d310 = 0,296 нм) рефлексов керамических изделий с различным количеством золовой добавки, хорошо прослеживается тенденция их увеличения с ростом процентного содержания наполнителя в шихте. Следует напомнить, что пиковые интенсивности рефлексов фактически отражают количество минерала в исследуемом объекте. Таким образом, мы, по сути, фиксируем, что золошлаковая добавка приводит к интенсификации процессов образования гематита и волластонита.

Полученные результаты показывают, что использование золошлаковых отходов ТЭЦ-2 в качестве минеральных наполнителей керамической шихты вполне допустимо. Так как при их введении улучшаются физико-механические характеристики стеновых кирпичей при одновременном уменьшении их веса. При этом золошлаковая добавка достаточно активно участвует в минералообразовательных процессах, увеличивая число кристаллизационных контактов в керамических изделиях.

Список использованных источников и литературы

1. Радомский С.М., Миронюк А.Ф., Радомская В.И., Лукичев А.А. Экологические проблемы золошлакоотвала Благовещенской ТЭЦ // Экология и промышленность России, 2004. №3. С. 28-31.

2. Бариева Э.Р., Королев Э.А., Рунов Д.М., Шамсудтинов Л.Ф. Изучение минералогического состава золошлаковых отходов Казанской ТЭЦ-2 // Изв. ВУЗов. Проблемы энергетики. №11-12. 2004. С.138-139.

ЦОС 662.613.12: 662.68.

E.R. Barieva, candidate of biol. science, reader Kazan state power-engineering university E.A. Korolyov, candidate of g.-m. science, reader Kazan state university E.S. Egorova, Bachelor of technics and technology, magister Kazan state power-engineering university

Kazan, Russia Edik.Korolev@ksu.ru, Lenusik88@list.ru

UTILIZATION ASH AND WASTE OF THE KAZAN THERMAL POWER STATION-2 IN A PRODUCTION THE CERAMIC BRICK

We examine the composition ash and slag waste of the Kazan thermal power station-2. On the basis of the received data it is offered their uses in a building industry.

Keywords: ash and slag wastes, microcomponents, a ceramic brick, ecological compatibility.

УДК 504.03

Наталья Владимировна Латцердс,

кандидат фармацевтических наук, доцент Фехрадин Сиражидинович Оруджалиев

Филиал Российского государственного социального университета в г. Пятигорске, Россия pil_ket@mail. ru, forudzhaliev@yandex. ru

КОМПЛЕКСНО ПРИРОДНО-РЕКРЕАЦИОННОЕ НАСЛЕДИЕ КАВКАЗСКИХ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД

В данной статье раскрывается значение курортно -

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Биология»