Slavdom-nn.ru

Славдом НН
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Ту известняк для цементного производства

Ту известняк для цементного производства

В начале XIX века в связи с бурным развитием промышленности в России началось строительство дорог, мостов и каналов. С этой целью было учреждено новое ведомство — Корпус инженеров путей сообщения и наш вуз — институт корпуса инженеров путей сообщения — он стал с первых дней существования методическим и научным центром в области строительства в России.

История возникновения кафедры «Строительные материалы и технологии» уходит вглубь столетий. В 1816 году в учебную программу Института введен «Курс построений» с разделом по строительным материалам. Во главе российской школы по изучению вяжущих стояли ученые Института корпуса инженеров путей сообщения Б. Клайперон, Г. Ламе, П.П. Базен, Р. Шарлевель и др. В 1822 году издан труд проф. Р. Шарлевиля — «Трактат об искусстве изготавливать хорошие строительные растворы». Дальнейшие исследования строительных материалов были связаны с именем профессора М.С. Волкова.

Неоценимую услугу Ведомству путей сообщения оказал первооткрыватель способа получения отечественного цемента из искусственной смеси извести и глины Егор Георгиевич Челиев. В 1825 г. издана его книга «Наставление о том, как приготовить . лучший цемент». Книга была рекомендована Ведомством путей сообщения в качестве руководства при сооружении мостов на шоссе Петербург-Новгород-Москва. В научно-технической библиотеке в закрытом фонде хранится уникальный единственный экземпляр этой книги и образец первого отечественного цемента.

1828 г. — издание проф. Ганри первого учебника по строительным материалам.

1835 г. — проф. М.С. Волков включил в учебную программу курса раздел «Об испытаниях строительных материалов».

1837 г. — первый экзамен по курсу строительных материалов.

1838 г. — разработка проф. М.С. Волковым новой программы по дисциплине «Строительные материалы».

В 1853 году в Институте была организована и открыта Механическая лаборатория, её основатель — П.И. Собко. Она была первой в мире лабораторией по испытанию строительных материалов, подобные частные лаборатории были открыты в Англии в 1862 году, в Германии — в 1871 году.

А.Р. Шуляченко, которого называют «отцом русского цементного производства» являлся международным экспертом и принимал участие в обследовании 15 портовых сооружений в странах Западной Европы. В 1871 г. проф. А.Р. Шуляченко начинает читать курс лекций по технологии вяжущих веществ и металлов.

1881 г. — разработаны первые в России технические условия по приемке и испытанию портландцемента — изданы МПС.

1885 г. — появление дисциплины «Технология строительных материалов», проф. Н.А. Белелюбский — развитие науки о цементах, разработка норм и технических условий на строительные материалы.

Данные, накопленные по испытаниям строительных материалов, позволили разработать первые в России технические условия по приемке и испытанию цементов, изданные в 1881 году Министерством путей сообщения.
На нашей кафедре хранится приказ министра путей сообщения 1911 года об утверждении технических условий на приёмку портландцемента.

1890 г. — комиссия под председательством инж. Н.М. Герсеванова составила технические условия на цемент для портовых работ.

1898 г. — защищена первая диссертация по строительным материалам Н.Н. Ляминым «Отвердевание портландцемента и о значении в этом процессе свободной извести».

XX век — работы в области вяжущих и бетонов профессоров Института А.А. Байкова, В.П. Петрова, В.А. Шмидта, Н.М. Беляева, И.П. Александрина, А.Е. Шейкина и др.

Богатейший научный и педагогический опыт, накопленный предшествующими поколениями ученых Института в области строительных материалов, дал возможность создать в его стенах кафедру «Строительные материалы и технологии», которая была образована в 1920 году — в год основания строительного факультета. Только первые два заведующих кафедрой не были выпускниками нашего вуза, начиная с А.В. Саталкина, все заканчивали факультета нашего института.

В 1920 году на должность заведующего кафедрой на основании конкурса был избран профессор Виктор Владимирович Эвальд, который возглавлял её до 1932 года. С начала своей научно-педагогической деятельности и до последних дней жизни он вёл научную работу по строительным материалам. Интенсивная научно-педагогическая деятельность В. В. Эвальда, связанная с запросами строительства и промышленности строительных материалов, выдвигает его в число виднейших ученых. Его учебник «Строительные материалы. Приготовление, свойства, испытания» выдержал 14 изданий (из них 8 — до революции). Старейший учебник по строительным материалам был издан в 1892 году, далее переиздавался вплоть до 1933 года и на протяжении многих десятилетий оставался основным для учебных заведений.

Некоторые публикации В. В. Эвальда:

  • 1889 г. — «Об употреблении гидравлических продуктов»;
  • 1890 г. — «Шлаковые цементы»;
  • 1891 г. — «Химический анализ в применении к исследованию важнейших строительных материалов»;
  • «О красках, употребляемых в строительном деле»;
  • «Опыты над гидравлическими растворами» и др.

В 20-30е года на кафедре исследовались:

  • Вопросы пластичности и прочности бетонов;
  • Методы укладки, уплотнения и ускорения твердения бетона;
  • Деформативные свойства бетона;
  • Свойства пропаренного, пресованного, трамбованного, вибрационного, центрифугированного бетонов;
  • Вопросы зимнего бетонирования.

Был разработан научный метод подбора состава бетона и изданы первые инструкции для его внедрения в практику строительства. Велись работы по исследованию бетонов для строительства Днепровской, Свирской, Чирчикской, Черчебилийской ГЭС.

Читайте так же:
Как отмыть цемент с профнастила

С 1932 г. кафедру возглавил профессор Виктор Павлович Петров.

Тематика научно-исследовательской работы в этот период касалась следующих направлений:

  • Исследование коррозионной стойкости железобетона;
  • Оценка морозостойкости известняков разных карьеров;
  • Оценка свойств специальных быстротвердеющих растворов и др.

В военные и послевоенные годы особое значение имело ускорение изготовления и использования сборных конструкций и сокращение сроков строительства. Для решения этой задачи преподаватель кафедры А. В. Саталкин выдвинул положение о способности бетона пластически деформироваться и накапливать прочность со временем. Резервом для этого является раннее нагружение бетона и железобетона.

В 1954 году А.В. Саталкин защитил докторскую диссертацию «Раннее нагружение бетона и железобетона в мостостроении». Выведенная им закономерность — возможность упрочнения бетона при раннем твердении под нагрузкой носит название «Эффект Саталкина». Предложения А.В. Саталкина в военные годы нашли применение при постройке и восстановлении опор и пролетных строений мостов, что дало возможность сокращать сроки нагружения подвижным составом монолитных и сборных опор железобетонных строений и раньше вводить их в эксплуатацию. В 1956 г. д.т.н., проф. А. В. Саталкин возглавил кафедру.

Основные направления деятельности кафедры были связаны с:

  • обоснованием и практическим применением раннего нагружения бетона и железобетона, как факторы активного воздействия на формирование его структуры;
  • исследованием цементов разного минералогического состава и влияния на свойства бетона поверхностно-активных и других добавок;
  • оценкой влияния отрицательных температур на свойства бетонов и растворов;
  • работой по замене чугунных тюбингов на железобетонные (работа с Ленметрополитеном);
  • исследованием свойств жестких высокопрочных бетонов (М600);
  • работами для гидротехнических сооружений высоких плотин Братской, Красноярской, Суховской ГЭС;
  • изучением новых силикальцитных материалов.

О них можно сказать отдельно. Прочность этих автоклавированных бетонов и по меркам сегодняшнего дня позволяет отнести их к высокопрочным ( 80-90 МПа). Работы проводились под руководством профессора В. П. Петрова и А. В. Саталкина при участии ученых кафедры «Железнодорожный путь». Была предложена новая технология изготовления преднапряженных железобетонных шпал, обладающих высокой морозостойкостью и трещиностойкостью.

Активно ведутся исследования по электроразогреву обычных и керамзитобетонных смесей, горячему формованию бетонных изделий, выпущенных совместно с ВНИИжелезобетоном первые специальные технические условия.

К этому периоду времени относятся и работы по созданию высокопрочных цементно-полимерных бетонов. А. В. Саталкин был одним из основоположников исследований в этой области в мировой практике бетоноведения.
Ученые кафедры «Строительные материалы и технологии» со дня ее основания в 1920 г. вносили заметный вклад в решение проблем отечественных железных дорог.

В 1973 г. заведующим кафедрой был избран д.т.н., профессор О. В. Кунцевич. Большое место в научной деятельности проф. О. В. Кунцевича занимали исследования в области морозостойкости и кавитационной стойкости гидротехнических бетонов, которые были начаты им ещё в начале 50-х годов. Под руководством Олега Васильевича Кунцевича были решены вопросы получения высокопрочных и долговечных бетонов на базе местных гравийных заполнителей для мостовых сооружений Байкало-Амурской магистрали. Результаты этих исследований нашли отражение в его монографии.

Исследование физико-механических свойств бетонов проводится одновременно с изучением кинетики структурообразований, реологических свойств и параметров структурных составляющих цементных смесей на субмикро-, микро- и макроуровнях.
Одним из развиваемых научных направлений явилось использование индивидуальных и комплексных полимерных добавок для регулирования свойств бетонной смеси и бетона. Их применение позволило решить вопрос о получении водонепроницаемых бетонов с повышенной морозостойкостью (F>1000). Бетоны были внедрены на Зейской ГЭС. Были исследованы свойства бетонов для железнодорожных шпал с новыми полимерными добавками. Шпалы были уложены в путь на станции Гряда Октябрьской железной дороги (Петрова Т. М.). Бетоны с исследованными добавками более 15 лет использовались на объектах Ленметростроя, Мостостроя 6, при строительстве мостов БАМа.

В 80-е годы на кафедре активно работали по использованию в производстве бетонов, в том числе высокопрочных, зол, шлаков, микрокремнезёма. Под руководством О. В. Кунцевича разрабатывались новые виды вяжущих — вяжущие низкой водопотребности и получение на его основе высокопрочных и высокоморозостойких бетонов.

Велись комплексные исследования по оптимизации составов бетона и выбору вида цемента во взаимосвязи с режимами тепловой обработки изделий сборного железобетона (П. Г. Комохов, Т. М. Петрова). Предложения, разработанные кафедрой, вошли в «Рекомендации по оптимизации тепловой обработки бетонных и железобетонных изделий», выпущенных Госстроем.

В 1979 году доц. Комоховым была защищена докторская диссертация на тему: «Механико-технологические основы торможения процессов разрушения бетонов ускоряемого твердения».

В 1981 году состоялась защита докторской диссертации О. С. Поповой: «Структура и свойства бетонов с добавками водорастворимых смол». Начинаются работы по новому направлению — бесцементным высокопрочным бетонам на основе шлакощелочных вяжущих (Петрова Т. М.).

В 1990 году кафедру возглавил профессор Павел Григорьевич Комохов. В этот период времени продолжились работы с Ленметростроем, Спецтоннельстроем, Монолитстроем, Центральным научно-исследовательским институтом технологии судостроения (ЦНИИТС), Российским научным центром прикладной химии, Октябрьской железной дорогой. Разрабатывается и внедряется технология радиационной защиты из твердеющих композиционных материалов, обеспечивающих требования МАГАТЭ по радиационной и экологической безопасности захоронения радиоактивных отходов. Результаты этих разработок (проф. П. Г. Комохов, доц. Т. М. Петрова, ст.н.с. А. Н. Полтавченко, ст.н.с. И. П. Лобач) внедрены при омоноличивании двух наземных атомных реакторов учебного центра ВМФ России (г. Палдиски, Эстония), где было уложено более 1,5 тыс. м3 специального бетона. Работы проводило МО России совместно с ЦНИИТС по разработанным кафедрой Техническим условиям.

Читайте так же:
Рейтинг цементных компаний россии

В 1997 году доц. Петровой Т. М. защищена докторская диссертация на тему «Бетоны для транспортного строительства на основе бесцементных вяжущих».

В 1998 году — кандидатом технических наук Н. Н. Шангиной на тему «Прогнозирование физико-механических характеристик бетонов с учетом свойств поверхности наполнителей и заполнителей».

С 1999 года заведующей кафедрой была избрана д.т.н., профессор Т.М. Петрова.

В Университете силами его выпускников, сотрудников Управления по качеству, разработана и с 2007 года сертифицирована система менеджмента качества на соответствие международному стандарту ISO 9001:2000, в 2010 и 2013 году успешно прошла её ресертификация на соответствие ISO 9001:2008.

«В Башкирии достаточно альтернативных месторождений для БСК, позволяющих сохранить шиханы»

Уфимский геолог разоблачил очередные доводы «Соды» об использовании Торатау и Куштау

АО «Сырьевая компания», входящее в структуру БСК, получило лицензию на разведку и добычу полезных ископаемых на Куштау, которое глава Башкортостана Радий Хабиров отдал содовикам вместо Торатау. Теперь Башкирская содовая компания добилась права разработки шихана, расположенного в Стерлитамакском и Ишимбайском районах РБ. Общественность эта новость, мягко говоря, не обрадовала. Тогда промышленники через различные ресурсы вновь начали рассказывать об отсутствии альтернативных месторождений для добычи сырья, сохранения производства и «неуникальности» шиханов. Ответ «Соде» дал завкафедрой геологии и полезных ископаемых БашГУ, к. г.-м.н. Исхак Фархутдинов в авторской колонке, написанной для «Реального времени». Наш колумнист изучил доводы БСК и привел свои контраргументы.

На днях представители Башкирской содовой компании (БСК) подтвердили получение лицензии на разработку шихана Куш-Тау (Куштау).

Необходимость Куш-Тау для содового производства и невозможность использования альтернативных месторождений известняка БСК аргументирует четырьмя основными доводами:

  1. Расстояние транспортировки в 60 км и более нерентабельно для производства соды.
  2. Разработка альтернативных месторождений значительно понизит рентабельность, и предприятие закроется.
  3. Содержание диоксида кремния (SiO2) в альтернативных месторождениях превышает допустимые 0,5%, прописанные в технических условиях БСК (ТУ 5743-008-86142347-2012).
  4. Шиханы неуникальны.

Разберем каждый аргумент.

АО «Сырьевая компания», входящее в структуру БСК, получило лицензию на разведку и добычу полезных ископаемых на Куштау. Фото roecocity.ru

1. Расстояние транспортировки в 60 км и более нерентабельно для производства

Первый аргумент — большое расстоянии транспортировки сырья (60 км и более) сделает производство нерентабельным и не позволит конкурировать с иностранными производителями. Альтернативные месторождения располагаются на расстоянии от 60 до 500 км до содового производства.

Возникает вопрос: как работает в Пермском крае Березниковский содовый завод (принадлежит той же группе компаний «Башхим», что и БСК), который транспортирует известняк с Чаньвинского месторождения на расстояние 85 км? Как работает Крымский содовый завод, который привозит известняк с Баксанского месторождения за 120 км?

В рекомендациях Совета при президенте РФ по развитию гражданского общества и правам человека по итогам 30-го (133-го) выездного заседания в Республике Башкортостан 25—28 марта 2019 года говорится: «В открытых источниках имеются данные о том, что доля известняка в себестоимости кальцинированной соды составляет не более 3,2%. Соответственно, увеличение расстояния транспортировки известняка не должно привести к значительному увеличению себестоимости соды».

Березниковский содовый завод, принадлежащий той же группе компаний «Башхим», что и БСК, транспортирует известняк с Чаньвинского месторождения на расстояние 85 км. Фото bsz.ru

2. Разработка альтернативных месторождений значительно понизит рентабельность, и предприятие закроется

Сравним рентабельность других крупных компаний по МСФО (Международные стандарты финансовой отчетности) и операционной рентабельности.

Наименование компании

Выручка 2018 г., млрд руб.

Операционная прибыль, млрд руб.

Операционная рентабельность

ПАО «НК Роснефть»

CIECH GROUP (содовая компания в Германии), млн евро

АО «Башкирская содовая компания»

АО «Башкирская содовая компания» при росте транспортных расходов в два раза

* В отчетности БСК по МСФО есть выделение всех транспортных расходов. При операционных расходах в 45 631 млн руб., транспортные расходы в них составили 5 660 млн руб. или 12% от операционных расходов. Из этих данный приведен расчет

Рентабельность БСК выше, чем у таких гигантов, как «Лукойл» и «Роснефть», и чем у аналогичного содового завода в Германии. Использование альтернативных месторождений известняка в худшем случае снизит рентабельность до 10—15% при этом компания останется прибыльной.

3. Содержание SiO2 (диоксида кремния) в альтернативных месторождениях превышает допустимые

Повышенное содержание вредных примесей (SiO2, MgCO3 и др.) приводит к образованию «спёков» в печах и их поломке. Известняк из альтернативных месторождений (Пугачевского — запасы около 50 млн т, Худолазовского — запасы 42 млн т и др.) отвечает параметрам БСК, за исключением содержания SiO2. Например, содержание SiO2 в известняках Худолазовского месторождения составляет 1,02%, при допустимом значении 0,5 % в ТУ 5743-008-86142347-2012.

Стоит отметить, что запасы известняка шихана Шах-Тау (Шахтау), из которого на данный момент добывают известняк для производства соды, подсчитаны по кондициям, утвержденным Государственной комиссией по запасам СССР в 1968 году, и содержание SiO2 в известняке «для производства соды и цемента» не должно превышать 3%. Производство соды с использованием известняков, разведанных по данным параметрам, не приводит к каким-либо катастрофам.

Читайте так же:
Технология производства цветного цемента

Протокол №5448 заседания Государственной комиссии по запасам полезных ископаемых при Совете Министров СССР по месторождению Шах-Тау

Технические условия для известняка Чаньвинского месторождения для производства соды в Березниковском комбинате предусматривают «присутствие песчаных примесей и глины не более 4%». Песчаные примеси — это и есть SiO2.

Технические условия Березниковского содового завода для производства соды

В 2018 году в БСК утверждали, что известняк с Куш-Тау не подходит для производства соды из-за содержания вредной примеси — MgCO3. Но сегодня этот известняк уже считается пригодным.

Индийский завод «ТатаКемикалз» в городе Митхапур для производства соды использует известняк с содержанием SiO2 до 2,5%.

Характеристики пригодного известняка на содовом производстве «ТатаКемикалз» (Индия)

Согласно данным П.С. Финагина — в 2010 году руководитель службы инноваций и технологического развития ОАО «Сода», еще в 2010 году на предприятии предлагалось установить печи немецкой фирмы Eberhardt GmbH, которые работают на известняке с содержанием SiO2 до 5% и содержанием MgCO3 до 2%.

Характеристики известняков, пригодных для обжига и виды известково-обжигательных печей

Таким образом, другие содовые заводы используют известняк с содержанием, превышающим «допустимый» барьер SiO2 в 0,5% без вреда для производства.

4. Шиханы неуникальны

Говоря о неуникальности стерлитамакских шиханов, утверждается:

  1. Шихан — это одиночный холм, таких останцов рельефа в мире много.
  2. Рифовые породы пермского возраста есть везде.
  3. Шиханам более 260 млн лет, но альтернативным месторождениям более 350 млн лет, поэтому они еще более ценные.

Разберем каждый пункт:

  1. Шихан с тюркского означает «одиночный холм». Одиночные возвышенности в мире есть, но сложены они, как правило, песчаником или гранитом, например, гора Шихан в Челябинской области. Данные останцы не представляют собой одновременно геоморфологический, геологический, ботанический, зоологический и археологический памятники, в отличие от стерлитамакских шиханов.
  2. Рифовые породы пермского возраста также в мире присутствуют, но они нигде не формируют такие хорошо сохранившиеся в рельефе остатки пермского рифа в виде гор посреди равнины.
  3. Геологическая ценность объекта определяется не возрастом, а самим объектом. Данное утверждение рассчитано на неосведомленность людей в вопросах геологии.

Стерлитамакские шиханы — это уникальные останцы палеорифов пермского периода, выведенные на дневную поверхность, подобные объекты — единственные в мире.

Шиханы — это богатейший геологический музей под открытым небом, у этой территории есть все предпосылки получения статуса геопарка ЮНЕСКО и привлечения туристов со всего мира.

Шиханы имеют высокую стратиграфическую и палеонтологическую ценность. На них выявлено большое разнообразие останков морских обитателей древних рифов, это прекрасные образцы геологической летописи нашей планеты.

На шиханах произрастают 18 растений, включенных в Красную книгу Республики Башкортостан. На шихане Куш-Тау выявлено 23 представителя животного мира, включенных в Красную книгу Башкирии, семь из которых — в Красную книгу РФ.

Все три шихана образуют единый комплекс взаимосвязанных территорий в силу общности происхождения, близости расположения, схожести ландшафтного строения, важности для обитания и произрастания большого количества животных и растений, в том числе редких и исчезающих видов. Фото komanda-k.ru

На шихане Куш-Тау установлен объект культурного наследия, памятник археологии — селище Куш-Тау.

В рекомендациях Совета при президенте РФ по развитию гражданского общества и правам человека говорится: «Все три шихана образуют единый комплекс взаимосвязанных территорий в силу общности происхождения, близости расположения, схожести ландшафтного строения, важности для обитания и произрастания большого количества животных и растений, в том числе редких и исчезающих видов. Каждый из шиханов обладает уникальным своеобразием, которое не позволяет говорить об их взаимозаменяемости и делает их взаимосвязанными и необходимыми для поддержания естественного баланса окружающей среды, биологического и ландшафтного разнообразия».

Альтернативных месторождений, позволяющих сохранить и уникальные стерлитамакские шиханы и содовое производство, достаточно. Перефразируя слова выдающегося российского ученого Дмитрия Ивановича Менделеева, можно сказать: «Разрабатывать шиханы ради известняка — все равно, что топить печку ассигнациями». Сохранение и изучение данных природных объектов — это важнейшая задача как ученых, так и всего общества.

Справка

Исхак Мансурович Фархутдинов — уфимский геолог; заведующий кафедрой геологии и полезных ископаемых Башкирского государственного университета, к.г.-м.н.

  • Автор 56 научных работ (17 — в журналах ВАК и одного учебного пособия).
  • Автор учебного курса «Векторный редактор Corel Draw в геологии и картографии».
  • Лауреат премии «Роснедра» и Российского геологического общества в области науки и инновационных технологий в геологическом изучении недр.

Производство алюминия

«В природе ничто не возникает мгновенно и ничто не появляется в свете в совершенно готовом виде».

Александр Герцен
русский публицист, писатель

Производство металла делится на три основных этапа: добыча бокситов – алюминийсодержащей руды, их переработка в глинозем – оксид алюминия, и, наконец, получение чистого металла с использованием процесса электролиза – распада оксида алюминия на составные части под воздействием электрического тока. Из 4-5 тонн бокситов получается 2 тонны глинозема, из которого производят 1 тонну алюминия.

Читайте так же:
Цемент м500 д20 отличие от м500

В мире существуют несколько видов алюминиевых руд, но основным сырьем для производства этого металла являются именно бокситы. Это горная порода, состоящая, в основном, из оксида алюминия с примесью других минералов. Боксит считается качественным, если он содержит более 50% оксида алюминия.

Бокситы могут сильно отличаться друг от друга. По структуре они бывают твердые и плотные либо рыхлые и рассыпчатые. По цвету – как правило, кирпично-красные, рыжеватые или коричневые из-за примеси оксида железа. При небольшом содержании железа бокситы имеют белый или серый цвет. Но иногда встречаются руды желтого, темно-зеленого цвета и даже пестрые – с голубыми, красно-фиолетовыми или черными прожилками.

Около 90% мировых запасов бокситов сосредоточено в странах тропического и субтропического поясов – из них 73% приходится на пять стран: Гвинею, Бразилию, Ямайку, Австралию и Индию. В Гвинее бокситов больше всего – 5,3 миллиарда тонн (28,4%), при этом они высокого качества, содержат минимальное количество примесей и залегают практически на поверхности.

Следующим этапом является производственной цепочки является переработка бокситов в глинозем – это оксид алюминия Al2O3, который представляет собой белый рассыпчатый порошок. Основным способом получения глинозема в мире является метод Байера, открытый более ста лет назад, но актуальный до сих пор – около 90% глинозема в мире производятся именно так. Этот способ весьма экономичен, но использовать его можно только при переработке высококачественных бокситов со сравнительно низким содержанием примесей – в первую очередь кремнезема.

Метод Байера основан на следующем: кристаллическая гидроокись алюминия, входящая в состав боксита, хорошо растворяется при высокой температуре в растворе едкого натра (каустической щёлочи, NaOH) высокой концентрации, а при понижении температуры и концентрации раствора вновь кристаллизуется. Посторонние, входящие в состав боксита (так называемый балласт), не переходят при этом в растворимую форму или перекристаллизовываются и выпадают в осадок до того, как производится кристаллизация гидроокиси алюминия. Поэтому после растворения гидроокиси алюминия балласт легко может быть отделен – он называется красный шлам.

Это густая масса красно-бурого цвета, состоящая из соединений кремния, железа, титана и других элементов. Его складируют на тщательно изолированных территориях – шламохранилищах. Их обустраивают таким образом, чтобы содержащиеся в отходах щёлочи не проникали в грунтовые воды. Как только хранилище отрабатывает свой потенциал, территорию можно вернуть в первоначальный вид, покрыв её песком, золой или дёрном и посадив определённые виды деревьев и трав. На полное восстановление могут уйти годы, но в итоге местность возвращается в изначальное состояние.

Многие специалисты не считают красный шлам отходом, так как он может служить сырьем для переработки. Например, из него извлекают скандий для дальнейшего производства алюминиево-скандиевых сплавов. Скандий придает таким сплавом особую прочность, сферы использования – автомобиле- и ракетостроение, спортивная экипировка, производство электропроводов.

Также красный шлам может использоваться для производства чугуна, бетона, получения редкоземельных металлов.

У глинозема нет срока годности, но хранить его непросто, так как при малейшей он возможности активно впитывает влагу – поэтому производители предпочитают как можно быстрее отправлять его на алюминиевое производство. Сначала глинозем складывают в штабели весом до 30 тысяч тонн – получается своеобразный слоеный пирог высотой до 10-12 метров. Потом пирог «нарезают» и грузят для отправки в железнодорожные вагоны – в среднем, в один вагон от 60 до 75 тонн (зависит от вида самого вагона).

Существует еще один, гораздо менее распространенный способ получения глинозема – метод спекания. Его суть заключается в получения твердых материалов из порошкообразных при повышенной температуре. Бокситы спекают с содой и известняком – они связывают кремнезем в нерастворимые в воде силикаты, которые легко отделить от глинозема. Этот способ требует больших затрат, чем способ Байера, но в то же время дает возможность перерабатывать бокситы с высоким содержанием вредных примесей кремнезема.

Глинозем выступает непосредственным источником металла в процессе производства алюминия. Но для создания среды, в которой этот процесс будет происходить, необходим еще один компонент – криолит.

Это редкий минерал из группы природных фторидов состава Na3AlF6. Обычно он образует бесцветные, белые или дымчато-серые кристаллические скопления со стеклянным блеском, иногда – почти черные или красновато-коричневые. Криолит хрупкий и легко плавится.

Природных месторождений этого минерала крайне мало, поэтому в промышленности используется искусственный криолит. В современной металлургии его получают взаимодействием плавиковой кислоты с гидроксидом алюминия и содой.

Ток для производства алюминия

Для запуска двигателя автомобильный аккумулятор должен обеспечить электрический ток в 300-350 А в течение 30 секунд. То есть в 1000 раз меньше, чем нужно одному электролизеру для постоянной работы.

В каждой ванне происходит процесс электролиза алюминия. Емкость ванны заполняется расплавленным криолитом, который создает электролитическую (токопроводящую) среду при температуре 950°С. Роль катода выполняет дно ванны, а анода – погружаемые в криолит угольные блоки длиной около 1,5 метров и шириной 0,5 метра, со стороны они выглядят как впечатляющих размеров молот.

Читайте так же:
Как развести цемент с жидким стеклом для стыков колец

Каждые полчаса при помощи автоматической системы подачи глинозема в ванну загружается новая порция сырья. Под воздействием электрического тока связь между алюминием и кислородом разрывается – алюминий осаждается на дне ванны, образуя слой в 10-15 см, а кислород соединяется с углеродом, входящим в состав анодных блоков, и образует углекислый газ.

Примерно раз в 2-4 суток алюминий извлекают из ванны при помощи вакуумных ковшей. В застывшей на поверхности ванны корке электролита пробивают отверстие, в которое опускают трубу. Жидкий алюминий по ней засасывается в ковш, из которого предварительно откачан воздух. В среднем, из одной ванны откачивается около 1 тонны металла, а в один ковш вмещается около 4 тонн расплавленного алюминия. Далее этот ковш отправляется в литейное производство.

При производстве каждой тонны алюминия выделяется 280 000 м 3 газов. Поэтому каждый электролизер независимо от его конструкции оснащен системой газосбора, которая улавливает выделяющиеся при электролизе газы и направляет их в систему газоочистки. Современные «сухие» системы газоочистки для улавливания вредных фтористых соединений используют ни что иное, а глинозем. Поэтому перед тем как использоваться для производства алюминия, глинозем на самом деле сначала участвует в очистке газов, которые образовались в процессе производства металла ранее. Вот такой замкнутый цикл.

Для процесса электролиза алюминия требуется огромное количество электроэнергии, поэтому важно использовать возобновляемые и не загрязняющие окружающую среду источники этой энергии. Чаще всего для этого используются гидроэлектростанции – они обладают достаточной мощностью и не имеют выбросов в атмосферу. Например, в России 95% алюминиевого мощностей обеспечены гидрогенерацией. Однако есть в места в мире, где угольная генерация пока доминирует – в частности, в Китае на нее приходится 93% производства алюминия. В результате для производства 1 тонны алюминия с использованием гидрогенерации в атмосферу выделяется чуть более 4 тонн углекислого газа, а при использовании угольной генерации – в пять раз больше – 21,6 тонны.

Щебень

ООО «ТК «ЕвразХолдинг» осуществляет поставку нерудных материалов от следующих производителей, входящих в состав ЕВРАЗа:

  • АО «ЕВРАЗ Качканарский горно-обогатительный комбинат» (Свердловская обл., г. Качканар);
  • АО «ЕВРАЗ Объединенный Западно-Сибирский металлургический комбинат» (Кемеровская обл., г. Новокузнецк).

Вся нерудная продукция, производимая на предприятиях ЕВРАЗа, предназначена для строительных работ и отвечает действующим стандартам качества (требованиям ГОСТ и ТУ), что подтверждается соответствующими сертификатами соответствия, протоколами испытаний и другой нормативно-технической документацией.

В ассортимент нерудных материалов, производимых предприятиями ЕВРАЗа входит щебень из плотных горных пород, щебеночно-песчаные смеси, а также известняк различных фракций.

I. ЩЕБЕНЬ И ЩЕБЕНОЧНО-ПЕСЧАНЫЕ СМЕСИ (ЩПС)

Щебень из плотных горных пород – неорганический зернистый сыпучий материал, получаемый дроблением горных пород, попутно добываемых вскрышных и вмещающих пород или некондиционных отходов горных предприятий с последующим рассевом продуктов дробления.

Преимуществами таких пород, а следовательно и получаемого из них щебня, являются прочность, морозостойкость, водостойкость. Все эти качества незаменимы в строительстве.

Данный вид щебня является наиболее востребованным в дорожном строительстве, широко применяется при изготовлении армированного бетона, используется при заливке фундаментов ответственных сооружений и изготовлении прочных железобетонных конструкций.

Щебень из плотных горных пород мелких фракций может использоваться в декоративных целях.

Щебеночно-песчаная смесь (ЩПС) — это строительный материал природного происхождения, который получается при выветривании горных пород или при дроблении породы промышленным способом.

ЩПС применяются для устройства покрытий, оснований и дополнительных слоев оснований автомобильных дорог и аэродромов, для укрепления обочин автомобильных дорог.

Качество щебня определяется рядом его свойств: прочностью, морозостойкостью, лещадностью, радиоактивностью и др.

Продукция ЕВРАЗа отвечает высоким стандартам качества по всем основным параметрам:

Характеризует износостойкость материала при эксплуатации.

Высокие показатели сопротивления щебня различным нагрузкам гарантируют долговечность дорожных покрытий.

Способность горной породы в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание. Характеристика морозостойкости щебня определяется в лабораторных условиях, путём насыщения щебня раствором сернокислого натрия и последующим его высушиванием. Фактически морозостойкость – это предельное количество циклов замораживания и оттаивания для каждой конкретной марки щебня.

Определяет степень плоскостности щебня в процентном соотношении в зависимости от содержания пластинчатых и игловатых зёрен (зёрна по толщине или ширине более чем в 3 раза меньше их длины).

Чем ниже содержание включений такой формы, тем большую утрамбовку даёт укладка и тем она прочнее.

Активность естественных радионуклидов, которая определяется после установления радиационно-гигиенической оценки грунта с места добычи и подтверждается соответствующими сертификатами, заключениями.

Щебень I-го класса радиоактивности (менее 370Бк/кг) подходит для любых видов строительных работ, такой щебень радиационно не опасен.

Щебень, производимый предприятиями ООО «ЕвразХолдинг» является высокопрочным (М1200, М1400), обладает хорошими показателями морозостойкости (F300), лещадности (I, II группа) и относится к I-му классу радиоактивности.

Щебень и ЩПС, производимые ОАО «ЕВРАЗ КГОК»:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector