ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЖЕЛЕЗНОЙ РУДЫ «ЧУЯНКОН» В ЦЕМЕНТНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

АННОТАЦИЯ

В статье представлен анализ проведенных опытов по добавлению руды «Чоянкон», расположенной в Шерабадском районе Сурхандарьинской области, в цементное сырье взамен шлаков металлургического завода. Для этого был определен состав руды и скорректирован состав сырьевой муки.

ABSTRACT

 The article presents an analysis of the experiments on adding Choyankon ore, located in the Sherabad district of the Surkhandarya region, to cement raw materials instead of slag from a metallurgical factory. To do this, the composition of the ore was determined and the composition of the raw meal was adjusted.

Ключевые слова: цемент, клинкер, вращающаяся печь, глина, Чуянкон, руда железа, оксид железа, шлак металлургического завода, прочность на изгиб, прочность на сжатие.

Keywords: cement, clinker, rotary kiln, clay, Chuyankon, iron ore, iron oxide, smelter slag, bending strength, compressive strength.

Введение

В связи с резким увеличением населения планеты расширяются масштабы строительства. Это приводит к увеличению спроса на строительные материалы, создавая потребность в производстве новой, дешевой, качественной строительной продукции на основе ресурсосберегающих технологий.

В статье рассмотрены перспективы использования бедных бурожелезняковых руд Каракалпакстана в цементной промышленности. Авторами разработано сухой и мокрые методы обогащения бедных бурожелезняковых руд Каракалпакстана, с получением железистых концентратов пригодных для использования цементного клинкера [1].

В статье приведены результаты изучения химического и минералогического состава усредненной пробы бурой железистой породы исследуемого геологического участка с целью определения ее соответствия требованиям, предъявляемым к химическому составу железосодержащей минерализующей добавки при производстве портландцементного клинкера. Определение фазового состава бурого железняка Худжакульского геологического участка проведено с использованием современных физико-химических методов анализа, таких как химический, ренгенофазовый, электронно - микроскопический и ИК – спектроскопический [2].

В статье с помощью классических методов анализа установлена пригодность бурого железняка Худжакулского участка Республика Каракалпакстана в качестве железосодержащего минерализующего компонента при производстве портландцементного клинкера [3].

Следующая научная работа была посвящена композитным цементам. Композитные цементы становятся все более важными в ряде строительных материалов из-за их практических характеристик, а также экологических преимуществ, в частности, из-за снижения удельных выбросов CO₂ в процессе их производства. Производство многокомпонентного цемента зависит от наличия соответствующего альтернативного сырья, конкретных условий производства на цементных заводах и строительной практики. Композитные цементы не только помогают оптимизировать производство с экологической точки зрения, но также могут дать технические преимущества, такие как высокая химическая стойкость, хорошая обрабатываемость и низкая теплоемкость гидратации [4].

Целью данного исследования является использование Чуянконской железной руды вместо металлургических шлаков в производстве цемента и изучение ее влияния на свойства цемента.

Методика исследования

В данном исследовании были приготовлены образцы с различным водоцементным соотношением при приготовлении цементной смеси. Изготовленной образцы бетона испытан на предел прочности на изгиб и на сжатии в возрасте 2, 7 и 28 суток на универсальный испытательной машине AGS-X, 10 кН. Shimadzu, Япония. Элементный состав Чуянконской руды, муки сырья и клинкера определен рентгенофлуоресцентным анализом.

Экспериментальная часть

В эксперименте вместо шлака металлургического завода при приготовлении цементного сырья использовали Чуянконскую руду, расположенную в Шерабадском районе Сурхандарьинской области. Для этого предварительно определили состав руды по ГОСТ 5382-2019. Скорректирован состав клинкера по ГОСТ 31108-2020. Руда обнаружена вместе с известняком и глиной. Процесс приготовления клинкера осуществлялся сухим способом.

Результаты  исследования

В таблице 1 приведен состав использованной руды “Чуянкон”, приготовленной сырьевой муки и полученного клинкера. Из таблицы видно, что содержание железа в руде “Чуянкон” достаточно для получения клинкера требуемого состава.

Таблица 1.

Состав руды “Чуянкон”, сырьевой муки и клинкера

Таблица 2.

Прочность цемента, полученного на основе шлака и руды

Из таблицы 2 видно, что общая прочность цемента, полученного на основе рудодобавочного сырья, выше, чем при добавке шлака во всех случаях, кроме показателя прочности на сжатие 7-суточной пробы.

Выводы

В результате исследований можно сделать вывод, что при использовании железной руды вместо металлургических шлаков в производстве цемента марка и качество клинкера не снижаются. Оптимальный состав достигнута за счет уменьшения количества глины, чтобы не увеличивать количество оксида кремния в сырьевой муке.

Список литературы:

1. Бойжанов И.Р., Бадалов Ф.А., Дусчанов С.К., Рузметова А.Ш., Эркинбоев Ш.А. Перспективы использования бедных бурожелезняковых руд Каракалпакстана в цементной промышленности // современная наука: проблемы, идеи, инновации // Материалы II Международной научно-практической конференции. Под общ.ред. Е.А.Назарова. Казань, 2020
2. Уббинязова Л.К., Оразимбетова Г.Ж., Нимчик А.Г., Кудайбергенова А.М., Турдиалиев У.М. Изучение свойств бурого железняка Каракалпакстана как минерализующей добавки для разработки портландцементного клинкера  // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. ISSN: 1729-9209 Номер: 4 (273) Год: 2022. с.23-25
3. Уббиниязова Л.К., Оразимбетова Г.Ж., Нимчик А.Г., Кудайбергенова А.М. Бурый железняк Каракалпакстана - железосодержащий компонент в производстве портландцементного клинкера // Современная наука: проблемы, идеи, инновации // Материалы II Международной научно-практической конференции (25 декабря 2020 г.) // Под общ.ред. Е.А.Назарова. – Казань: ИП Рагулин Р.А., ЧУДПО «НИОЦ», 2020. с.48-53.
4. Айменов А.Ж., Худякова Т.М., Глаголев С.Н. Производство композиционных цементов и их экономические и технологические преимущества // Теоретические основы создания эффективных композитов // Сборник материалов Российской онлайн-конференции, посвященной Дню науки. 2018 Изд.: Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (Белгород) с.1-11