сотрудник
сотрудник
Новочеркасск, Ростовская область, Россия
студент
Новочеркасск, Ростовская область, Россия
студент
Новочеркасск, Ростовская область, Россия
сотрудник
Новочеркасск, Ростовская область, Россия
УДК 666.1.001.5 Исследования по стеклу
ГРНТИ 61.35 Технология производства силикатных и тугоплавких неметаллических материалов
ОКСО 18.06.01 Химическая технология
ББК 35 Химическая технология. Химические производства
ТБК 5017 Материаловедение
Рециклинг крупнотоннажных промышленных отходов с производством строительных материалов является весьма перспективным. Учитывая высокое содержание тугоплавких компонентов, целесообразным является снижение энергоемкости синтеза за счет введения флюсующих добавок плавней. В данной статье рассматривается влияние наиболее активного класса плавней – натрийсодержащих соединений – на спекание и плавление золошлаковых отходов (ЗШО) тепловых электростанций. Был осуществлен высокотемпературный синтез составов, содержащих ЗШО и различные количества натрийсодержащих плавней (Na2CO3, Na2B4O7, NaF, NaOH). Показано, что со-держание Na2O не является решающей характеристикой в оценке флюсующей активности. Выявлен наиболее активный плавень Na2B4O7, даже небольшие количества которого обеспечивают резкое ускорение спекания и плавления. Установлена тенденция золошлаковых отходов к «самовспениванию» за счет окисления остаточного углерода и формирования пор выделившимися газами. Изучено изменение склонности к вспениванию при введении различных плавней и параметры получаемой пористой структуры, включающей темно-серые вспененные области и спеченные области коричневого цвета.
силикатное сырье, плавень, спекание, натрий, деполимеризация
1. Пантелеев В.Г., Ларина Э.А., Мелентьев В.А. и др. Состав и свойства золы и шлака ТЭС: Справочное пособие / Под ред. В.А. Мелентьева. – Л.: Энергоатомиздат: Ленингр. отделение, 1985. – 285 с.
2. Luo Y., Wu Y., Ma S., Zheng S., Zhang Y., Chu P.K. Utilization of Coal Fly Ash in China: A Mini-Review on Challenges and Future Directions // Environmental Science and Pollution Research. – 2021. – V. 28. – P. 18727-18740.
3. Путилин Е.И., Цветков В.С. Обзорная информация отечественного и зарубежного опыта применения отходов от сжигания твердого топлива на ТЭС. – М.: НИИ Союздор, 2003. – 60 с.
4. Karamanov A., Hamzawy E.M.A., Karamanova E., Jordanov N.B., Darwish H. Sintered glass-ceramics and foams by metallurgical slag with addition of CaF2 // Ceramics International. – 2020. – V. 46(5). – P. 6507-6516.
5. Guo Y., Zhang Y., Huang H. et al. Novel glass ceramic foams materials based on red mud // Ceramics International. – 2014. – V. 40(5). – P. 6677-6683.
6. Zhang Q., He F., Shu H. et al. Preparation of high strength glass ceramic foams from waste cathode ray tube and germanium tailings // Construction and Building Materials. – 2016. – V. 111. – P. 105-110.
7. Chen B., Luo Z., Lu A. Preparation of sintered foam glass with high fly ash content // Materials Letters. – 2011. – V. 65(23–24). – P. 3555-3558.
8. Guo Y., Zhang Y., Huang, H. et al. Novel glass ceramic foams materials based on polishing porcelain waste using the carbon ash waste as foaming agent. Construction and Building Materials. – 2016. – V. 125. – P. 1093-1100.
9. Li J., Zhuang X., Monfort E. et al. Utilization of coal fly ash from a Chinese power plant for manufacturing highly insulating foam glass: Implications of physical, mechanical properties and environmental features // Construction and Building Materials. – 2018. – V. 175. – P. 64-76.
10. Yatsenko E.A., Goltsman B.M., Smoliy V.A., Kosarev A.S. Investigation of flux influence on structure of foamed slag glass with a high content of slag waste // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. – 2016. – V. 7(6). – P. 136-146.
11. Goltsman B.M., Yatsenko E.A., Yatsenko L.A., Goltsman N.S., Kuzmenkov D.M. Investigation of the fluxing additives effect on the foaming of different silicate raw materials // Materials Science Fo-rum. – 2021. – V. 1037. – P. 767–774.
12. Гольцман Б.М., Яценко Е.А., Яценко Л.А., Ирха В.А. Синтез пористых силикатных материалов при использовании фторида натрия в качестве флюсующей добавки // Цветные металлы. – 2021. – Т. 6. – С. 44–49.
13. Гольцман Б.М., Яценко Е.А., Яценко В.С., Яценко А.Н., Ли Вэньшэн. Исследование структурных изменений при термообработке шихт на основе отходов стекла и глицеринового порообразователя // Техника и технология силикатов. – 2023. – Т. 30. – № 1. – С. 75-83.
14. Зубехин А.П., Голованова С.П., Яценко Е.А., Верещака В.В., Гузий В.А. Основы технологии тугоплавких неметаллических и силикатных материалов. – М.: КАРТЭК, 2010. – 274 с.
15. Tsai C.C., Wang K.S., Chiou I.J. Effect of SiO2-Al2O3-flux ratio change on the bloating characteristics of lightweight aggregate material produced from recycled sewage sludge. Journal of Hazardous Materials. – 2006. – V. 134(1-3). – P. 87-93.
16. Huang C.H., Wang S. Y. Application of water treatment sludge in the manufacturing of lightweight aggregate. Construction and Building Materials. – 2013. – V. 43. – P. 174-183.
17. Tuan B.L.A., Hwang C.L., Lin K.L. et al. Development of light-weight aggregate from sewage sludge and waste glass powder for concrete. Construction and Building Materials. – 2013. – V. 47. – P. 334-339.
18. Qi Y., Yue Q., Han S. et al. Preparation and mechanism of ultra-lightweight ceramics produced from sewage sludge. Journal of Hazardous Materials. – 2010. – V. 176(1-3). – P. 76-84.
19. Kourti I., Cheeseman C.R. Properties and microstructure of lightweight aggregate produced from lignite coal fly ash and recycled glass. Resources, Conservation and Recycling. – 2010. – V. 54(11). – P. 769-775.
20. Гольцман, Б. М. Обзор и анализ современных методов вспенивания стекла и силикатного сырья / Б. М. Гольцман, Е. А. Яценко // Теоретические основы химической технологии. – 2022. – Т. 56, № 5. – С. 549-558. – DOIhttps://doi.org/10.31857/S0040357122050050. – EDN ENYUVA.
21. Goltsman, B. M. Modern fluxing materials and analysis of their impact on silicate structures: A review / B. M. Goltsman, E. A. Yatsenko // Open Ceramics. – 2024. – Vol. 17. – P. 100540. – DOIhttps://doi.org/10.1016/j.oceram.2024.100540. – EDN ZWKTND.
