ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ НЕРУДНЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ > Полезные советы
Тысяча полезных мелочей    

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ НЕРУДНЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ НЕРУДНЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

Демьянова В.С. Тростянский В.М. Чумакова О.А. Статья в формате PDF 124 KB

В настоящее время во всем мире проявляется все большая заинтересованность в охране окружающей среды, обеспечении устойчивого развития стран и регионов. Это обусловлено глобальными нарушениями экологических условий и ухудшением свойств окружающей природной среды. Одно из ведущих мест в снижении экологической напряженности занимает проблема утилизации отходов природного и техногенного происхождения. Горнопромышленный комплекс создает серьезные экологические проблемы, связанные с пылением отходов, загрязнением подземных и поверхностных вод остатками флотореагентов, цветных металлов, железа, сульфатов, фтора и ряд других, вредных для окружающей среды и здоровья населения компонентов. Объемы отвалов и хвостохранилищ горнодобывающего комплекса настолько велики, что появился термин «техногенные месторождения». Это свидетельствует о том, что данный вид отходов можно рассматривать в качестве источника вторичного сырья. Преимущества такого использования очевидны как с экологической точки зрения, так и научно-технической. Нельзя не учитывать и тот факт, что источники нерудных полезных ископаемых относятся к невозобновляемым ресурсам.

Российский горнодобывающий комплекс и промышленность строительных материалов относятся к ведущим отраслям народного хозяйства. Цементная промышленность имеет большие потенциальные возможности для эффективной утилизации отходов камнедробления горнодобывающего комплекса, которые сегодня выведены из хозяйственного оборота и непроизводительно складируются на полигонах. Из всего добываемого в мире минерального сырья (100млрд.т. в год) в качестве полезного продукта используется всего лишь 2%, остальные 98% в химически мало измененном состоянии удаляются в виде отходов [1]. Исходя из этических принципов глобальности экологии и ее управляющей функции над всеми видами производств необходимо сокращать объемы углекислотных и тепловых выбросов, а также наиболее рационально использовать материалоемкие и энергоемкие клинкерные цементы. Только в 2001г. при производстве 1,66 млрд.т. портландцемента в мире расчетное количество выбросов СО2 от диссоциации карбонатного сырья и сжигания топлива при обжиге клинкера составило 600...630 млн. т. Очевидно, что в технологии производства цемента, как наиболее потрeбляемого материала, необходимы революционные преобразования, позволяющие снизить выбросы углекислого газа в атмосферу. Решение этой проблемы базируется на разработке смешанных вяжущих веществ, получаемых путем совместного помола портландцементного клинкера и реакционно-активных наполнителей из отходов добычи природных каменных материалов.

Информационный поиск существующих технологий утилизации отходов горнодобывающей промышленности в строительной индустрии, прошедших стадию разработки и опытно-промышленного или промышленного внедрения, показал, что отходы горнопромышленного комплекса могут быть использованы в качестве перспективного и технологичного вторичного сырья для производства строительных материалов [2, 3].

Минерально-сырьевая база Пензенской области в основном представлена осадочными породами. Из всего многообразия добываемого минерального сырья Пензенской области выделены месторождения песчаников добычи строительного камня. Баланс месторождений песчаников горнопромышленной зоны (ГПЗ) Пензенской области по различным категориям составляет 21667 тыс. м3 включая прогнозные ресурсы  (рис. 1) Образуемые при этом отходы камнедробления, целесообразно использовать в качестве составляющей цементного клинкера.

 

Рис. 1. Баланс месторождений  песчаников Пензенской области по категориям:

1 - А+В+С1, 2 - С2, 3 - прогнозные ресурсы

Авторами выполнен комплекс исследований по использованию отходов камнедробления силицитовых горных пород песчаников месторождений Пензенской области, хаpaктеризующиеся содержанием кремнеземистого компонента в пределах 84...90 %.  Технологический процесс использования отходов предусматривает совместный помол клинкера, суперпластификатора и других, при необходимости органических и минеральных добавок, до удельной поверхности наполнителя не менее 400 м2/кг.

Для оценки процессов структурообразования и выявления оптимальных дозировок были изготовлены композиционные вяжущие, содержание высокодисперсных наполнителей в которых изменялось от 5 до 35% от расхода цемента по объему (табл. 1).

Таблица 1. Тонкоизмельченные реакционно-активные горные породы в составе цементных композиций

Вид и удельная поверхность наполнителя

Дозировка, %

В/Ц

Прочность, МПа, через:

1 сут

3 сут

28 сут

-

-

0,25

15,5

54,5

69,5

Песчаник Архангельского  месторождения

Sуд=405м2 /кг

5

0,25

35,6

71,0

95,9

15

0,25

41,5

65,3

97,2

25

0,255

19,3

57,1

87,4

35

0,265

11,1

44,5

83,5

Песчаник Саловского месторождения

Sуд=415 м2 /кг

5

0,255

31,0

68,0

91,0

15

0,255

37,5

63,5

91,5

25

0,26

17,5

51,2

85,0

35

0,265

9,5

40,1

80,5

Как следует из табл. 1, с введением тонкоизмельченных песчаников водопотребность цементного теста нормальной густоты с повышением дозировки наполнителей с 5 до 35% изменяется незначительно, и превышает контрольное значение при дозировке 35% не более чем на 8%. Активность смешанного вяжущего, модифицированного песчаником, с увеличением дозировки от 5 до 15% повышается на 30...39%.

При исследовании гидратации силицитовых вяжущих установлено увеличение степени гидратации. Такое влияние обусловлено кислотно-основными свойствами поверхностно активных веществ. Изменение реакционной способности поверхности силицитовых горных пород проводилось индикаторным методом в области Бренстедовских кислотных и основных Льюисовских центров. В качестве индикаторов заряда поверхности минералов использовали водные растворы органических красителей родамина  (Cl8H31O3N2Cl) с молярной массой 358,909 и эозина (С20H8O5B24) с молярной массой 647,92. Максимальная суммарная посадочная площадь красителей на поверхности Архангельского песчаника значительно превышает посадочную площадь на поверхности Саловского песчаника (табл. 2). Этим объясняется максимальная прочность дисперснонаполненных цементов при использовании в качестве наполнителя песчаника Архангельского месторождения.

Таблица 2. Результаты сорбции молекул красителя на 1 см2 удельной поверхности наполнителя

Наименование породы и Sуд

Родамина на отрицательно

заряженной поверхности

Эозина на положительно

заряженной поверхности

Цементный клинкер

-

4,3·1018

Песчаник Архангельского

месторождения Sуд=405 г/м3

86,4·1018

11,8·1018

Песчаник Саловского

месторождения Sуд=415кг/м3

2,6·1018

8,7·1018

Измельченные силицитовые породы песчаника, как высокодисперсная фаза, усиливают водоредуцирующее действие суперпластификатора, повышая, с одной стороны, плотность, а с другой - связывают гидратную известь в гидросиликаты, заполняющие капиллярные поры. Водоредуцирующее действие суперпластификатора, вводимого совместно с песчаником Саловского месторождения составило 56,0%, а Архангельского - 53,6%. Это еще в большей степени повышает плотность структуры, а с ней прочность и эксплуатационные свойства.

Применение высокодисперсных реакционно-активных силицитовых горных пород может быть чрезвычайно перспективным для создания высокоэффективных модификаторов цементных композиций. В настоящее время негативные последствия строительной деятельности достигают огромных размеров (по данным специалистов до 25% всех выбросов СО2 на земном шаре приходится на строительный комплекс, в том числе свыше 80% - на долю цемента, кирпича, извести и стали). Замена составляющей цементного клинкера отходами камнедробления на 30% позволяет снизить эмиссию углекислого газа в атмосферу при производстве цемента на 40-50% [4].

Превращение отходов камнедробления путем помола с последующим выделением тонких фpaкций в реакционно-активный компонент и замена части клинкерной составляющей цемента является чрезвычайно важным экологическим и техническим направлением в цементной промышленности,

Однако, вовлечение промышленных отходов во вторичное производство должно иметь необходимое эколого-гигиеническое обоснование и нуждается в строгом контроле природоохранных органов за соблюдением выданных рекомендаций и разработанных технологических регламентов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

  1. Бальзанников М.И., Петров В.П. Экологические аспекты производства строительных материалов из отходов промышленности / Восьмые академические чтения РААСН. «Современное состояние и перспективы развития строительного материаловедения». Самара, 2004. с. 47-50.
  2. Демьянова В.С., Казина Г.Н., Чумакова О.А. Экологические аспекты ресурсосбережения в сфере управления отходами / Современные наукоемкие технологии, №5, 2006г., с. 28-31.
  3. Калашников В.И., Демьянова В.С., Калашников С.В., Кузнецов Ю.С. Реакционная активность измельченных горных пород в цементных композициях / Известия Тульского государственного университета, №7, 2004 г., с. 26-33.
  4. Кройчук Л.А. Цементы с пониженным содержанием клинкера в мировой цементной промышленности / Строительные материалы №9, 2006, с. 45-47.


СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ ГИПЕРТРОФИЧЕСКИХ РУБЦОВ

СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ  ГИПЕРТРОФИЧЕСКИХ РУБЦОВ Статья в формате PDF 111 KB...

27 11 2022 16:44:21

РОЛЬ ЛИНГВИСТИКИ В РАЗВИТИИ НАУЧНЫХ ЗНАНИЙ

РОЛЬ ЛИНГВИСТИКИ В РАЗВИТИИ НАУЧНЫХ ЗНАНИЙ Статья в формате PDF 135 KB...

25 11 2022 9:52:27

ИНТЕГРАЛЫ: КРАТНЫЕ, КРИВОЛИНЕЙНЫЕ И ТРОЙНЫЕ

ИНТЕГРАЛЫ: КРАТНЫЕ, КРИВОЛИНЕЙНЫЕ И ТРОЙНЫЕ Статья в формате PDF 266 KB...

22 11 2022 18:16:58

АГАФОНОВ АЛЕКСАНДР ТИМОФЕЕВИЧ

АГАФОНОВ АЛЕКСАНДР ТИМОФЕЕВИЧ Статья в формате PDF 151 KB...

19 11 2022 13:29:17

ТЕНЗОРНЫЙ АНАЛИЗ РИСКОВ БИЗНЕС-ПРОЦЕССОВ

ТЕНЗОРНЫЙ АНАЛИЗ РИСКОВ БИЗНЕС-ПРОЦЕССОВ Статья в формате PDF 111 KB...

18 11 2022 21:55:14

ВОЗМОЖНОСТИ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ ДОБРОКАЧЕСТВЕННЫХ И ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ ОПУХОЛЕЙ ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ С ПОМОЩЬЮ МЕТОДОВ ИНФРАКРАСНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ ПЛАЗМЫ КРОВИ

ВОЗМОЖНОСТИ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ ДОБРОКАЧЕСТВЕННЫХ И ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ ОПУХОЛЕЙ ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ С ПОМОЩЬЮ МЕТОДОВ ИНФРАКРАСНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ ПЛАЗМЫ КРОВИ Целью исследования является оценка возможности ранней дифференциальной диагностики доброкачественных и злокачественных опухолей опopно-двигательной системы с помощью инфpaкрасной спектроскопии плазмы крови. При этом бралась венозная кровь из локтевой вены у контрольной группы пациентов с заранее установленным диагнозом существующими методами, после чего выделялась плазма. Исследуемая плазма крови помещалась в жидкостную кювету. Спустя 1,5-2 часа исследуемая кювета помещалась в ИК–Фурье- спектрометр. Снимался спектр пропускания плазма крови. Вычислялся коэффициент пропускания по данным снятых спектров. Затем рассчитывались коэффициенты объемного поглощения. В процессе экспериментов нами был вычислен статистически значимый уровень β = 700 см–1, ниже которого находились значения, соответствующие доброкачественным опухолям, выше- злокачественным опухолям. ...

07 11 2022 17:23:47

СРЕДСТВА СОЗДАНИЯ ВИРТУАЛЬНЫХ РЕАЛЬНОСТЕЙ

СРЕДСТВА СОЗДАНИЯ ВИРТУАЛЬНЫХ РЕАЛЬНОСТЕЙ Статья в формате PDF 254 KB...

06 11 2022 3:48:17

СОСТАВЛЕНИЕ И РЕШЕНИЕ УРАВНЕНИЙ ЛАГРАНЖА I РОДА

СОСТАВЛЕНИЕ И РЕШЕНИЕ УРАВНЕНИЙ ЛАГРАНЖА I РОДА Статья в формате PDF 834 KB...

01 11 2022 15:10:41

ДЕНЕЖНОЕ ОБРАЩЕНИЕ: ИСТОРИЯ И ТЕОРИЯ (монография)

ДЕНЕЖНОЕ ОБРАЩЕНИЕ: ИСТОРИЯ И ТЕОРИЯ (монография) Статья в формате PDF 102 KB...

27 10 2022 1:27:36

ЭВОЛЮЦИЯ ЭКОСИСТЕМ В БИОСФЕРЕ

ЭВОЛЮЦИЯ ЭКОСИСТЕМ В БИОСФЕРЕ Статья в формате PDF 315 KB...

22 10 2022 11:43:41

КОЛЛЕДЖ-БАЗА ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

КОЛЛЕДЖ-БАЗА ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ Статья в формате PDF 154 KB...

17 10 2022 19:52:27

ГЕОМЕТРИЧЕСКИЙ ПРОФИЛЬ И АГРЕГАЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ ЭРИТРОЦИТОВ ЗДОРОВЫХ МУЖЧИН И ЖЕНЩИН

ГЕОМЕТРИЧЕСКИЙ ПРОФИЛЬ И АГРЕГАЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ ЭРИТРОЦИТОВ ЗДОРОВЫХ МУЖЧИН И ЖЕНЩИН Возрастные изменения геометрических параметров эритроцитов крови здоровых мужчин проявляются в виде увеличение диаметра, площади поверхности и объема красных клеток крови. У женщин, по сравнению с мужчинами, установлены достоверно более высокие показатели площади поверхности и объема эритроцитов. С возрастом регистрируется повышение жесткости мембран эритроцитов, причем данные изменения более выражены у женщин. ...

15 10 2022 12:38:53

Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::