Ресурсосберегающие технологии в производстве строительных материалов
Какие направления развития Росийской науки Вы считаете наиболее перспективными

Ресурсосберегающие технологии в производстве строительных материалов

Многие техногенные образования, в частности твердые отходы предприятий лесопромышленного комплекса, металлургической и теплоэнергетической промышленности, являются ценным технологическим сырьем и могут быть вовлечены в технологический передел с целью получения композиционных материалов конструкционного назначения с последующим изготовлением из них строительных материалов гражданского и промышленного назначения.

На предприятиях лесопромышленного комплекса методы переработки древесного сырья отличаются низкой экологичностью и экономичностью. Ежегодный прирост древесных отходов при механической переработке древесного сырья на лесопромышленных предприятиях Свердловской области достигает 650 тыс. м3, что составляет примерно 40 % от объема перерабатываемой древесины.

При химической переработке древесины многотоннажным техногенным образованием является гидролизный лигнин, которого на трех гидролизных предприятиях Свердловской области ежегодно образуется более 3000 т. Такие отходы в настоящее время не нашли широкого промышленного применения, более 60 % образующихся древесных отходов и около 80 % гидролизного лигнина не подвергается утилизации и направляется в отвалы.

В металлургической промышленности, в частности в производствах металлического магния, образуются магнийсодержащие шламы, являющиеся сегодня не утилизируемым отходом. На двух уральских заводах (АОЗТ «АВИСМА», г. Березники и ОАО «Соликамский магниевый завод», г. Соликамск) на стадии обезвоживания обогащенного карналлита (исходного сырья для производства металлического магния электролитическим способом) ежегодно образуется более 14 тыс. т шлама, складируемого в шламохранилище.

Предприятия теплоэнергетической промышленности, работающие на твердом природном углеводородном топливе, являются источником промышленного отхода, получившего техническое название микросферы, являющегося составной частью каменноугольной золы. Микросферы представляют собой сферические частички, заполненные внутри молекулярным азотом и оксидом кремния, благодаря чему могут значительно улучшать теплофизические свойства композиционных материалов и изделий на их основе.

Складирование рассматриваемых промышленных отходов требует отведение больших земельных площадей, значительных финансовых расходов на их транспортировку и платежей за их размещение, следствием которого является загрязнение окружающей среды. Кроме того, из полезного использования выводится огромное количество вторичного ресурса, утилизация которого может обеспечить строительную индустрию экологически чистым, конкурентоспособным строительным материалом.

С точки зрения принципа рационального природопользования, в основе которого лежит полное использование природного ресурса и доведение неиспользованных отходов производства до такого состояния, при котором они могут быть ассимилированы экологическими системами, рекуперация не утилизируемых промышленных отходов требует разработки специальных технологических схем.

Нами разработана ресурсосберегающая технология приготовления древесно-минеральных композиционных материалов конструкционного назначения, основанная на использовании в качестве исходных компонентов вышеперечисленных промышленных отходов. Измельченные древесные отходы использованы в качестве дисперсного растительного наполнителя, шламы карналлитовых хлораторов, содержащие в своем составе достаточное количество активных оксида магния (MgO) и хлорида магния (MgCI2) для образования магнезиальных цементов (цемента Сореля), в качестве магнезиального вяжущего и затворителя одновременно, а микросферы в качестве пластифицирующей добавки. Такие древесно-минеральные композиции пригодны для производства строительных, тепло- и звукоизолирующих материалов и магнезиальных полов.

Использование измельченных древесных отходов для получения композиционных материалов на минеральном вяжущем с последующим изготовлением из них древесных плит [1], стеновых профильных деталей [2, 3], применяемых в малоэтажном домостроении, известно. Однако такие технологии широкого промышленного распространения не получили. Основной причиной является применение в технологии производства стеновых профильных деталей товарного каустического магнезита в качестве минерального вяжущего и природного минерала - бишофита в качестве затворителя. Получаемый строительный материал обладает высоким значением плотности и низкими теплофизическими свойствами. Кроме того высокая отпускная цена на каустический магнезит делает этот материал, несмотря на его положительные качества (экологически чистый, огнестоек и биостоек), не конкурентоспособным на рынке строительных материалов.

1 2 3