УДК 66.017:666.9 (Караганды, КарГТУ)
(Караганды, КарГТУ)
(Караганды, КарГТУ)
ПЕРСПЕКТИВЫ ПРОИЗВОДСТВА ВЫСОКОПРОЧНЫХ ЦЕМЕНТОВ И ДИВЕРСИФИКАЦИИ ПРОДУКЦИИ ИЗ ГОРНЫХ ПОРОД БОСАГИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Потребность строительства в цементах, керамических и отделочных материалах в стране не достигает 30-40% или вовсе не удовлетворяется в высокопрочных быстротвердеющих цементах. Многие предприятия строительной промышленности ориентированы на привозное сырье и строительные материалы, а также ограничены эксплуатацией несколько хорошо изученных месторождений. Следовательно, необходимость расширения сырьевых ресурсов для цементного, керамического производства и других материалов строительного назначения за счет привлечения пород, содержащих минералов волластонита и скарна очевидна.
Отечественными учеными разработана технология получения высокоалитового клинкера как на основе волластонита, так и скарна Босагинского месторождения. В процессе опытно-промышленного освоения этой технологии (НИИцемент, г. Москва) установлена возможность получения быстротвердеющего и высокопрочного портландцемента марки “500” и “600”, достигнуто снижение расхода сырья более 10%, а топлива – на 18% на 1 т клинкера и по сравнению с традиционной технологией на глинистом сырье.
Близкорасположенными и связанными (дополняющими и конкурирующими) между собой родственными предприятиями к цементным являются керамическое производство и производство звукопоглощающих и теплоизоляционных материалов, для которых в качестве канала эффективного сотрудничества, инноваций, формирования нового бизнеса в полной мере приемлемо рассматриваемые волластонитовые сырьевые материалы. Такой комплекс отвечает требованиям как кластерного развития строительного сектора по проекту правительства о диверсификации экономики республики, так и безотходной технологии переработки сырья.
Добыча сырья для производства высокоалитовых цементов осуществляется как и в горной промышленности. Сырье транспортируется на завод железнодорожным или автомобильным транспортом. Потребность в основном сырье (известняке и кремнеземсодержащем сырье) составляет 1,5-2,2 т на 1 т цемента.
Приготовление сырьевой смеси заключается в расчете состава (определение соотношения исходных компонентов) и выборе процессов перемешивания (мокрый или сухой способы подготовки сырьевой смеси и т. д.). При первом способе сырьевые материалы смешивают с водой (32-45%); при втором – получают в виде тонких сухих порошков.
В качестве кремнеземсодержащего компонента в цементной сырьевой смеси кальциевые силикаты, в виде волластонита или скарна, увеличивают в цементе содержание алита, ускоряя скорость его образования. Компонентный состав цементной шихты известняк : волластонит (скарн) приблизительно составляет около 65 : 35 (масс.%). При этом производство цемента на их основе можно осуществить по известной технологии с применением существующего оборудования. Полученные высокомарочные цементы характеризуются содержанием алита до 80%.
Для выпуска 1 млн. т быстротвердеющего высокопрочного клинкера (средняя годовая производительность цементного з-да) ожидаемый объем потребности в волластонитовом сырье составляет 700 000 т, в известняке - 1 млн. 300 тысяч т.
Бетоны на основе цементов из волластонита или скарна отличаются технологичностью изделии и конструкции. Сокращение затрат теплоэнергетических ресурсов на изготовление изделий при заводском их изготовлении и быстротвердеющих свойства связана прежде всего высоким содержанием минерала алита в новом клинкере. Создание высокопрочных цементов позволяет снизить собственную массу конструкций, уменьшить их сечение, создать более рациональные конструкционные формы сборных элементов. Высокопрочные цементы применяются так же в тех случаях, когда необходимо достичь экономичности изготовления изделий.
Широкое техническое назначение волластонита проявляется в направлении его использования для санитарно-строительной керамики, облицовочных плиток, плитки для полов и канализационных труб. На основе волластонитового концентрата установлена возможность получения гипсобетона ячеистой структуры, являющегося конкурентным материалом на внутреннем и внешнем рынке.
