Розділ ііі. Розробка перспективних напрямків удосконалення виробництва цегли з червоного шламу

Розглядаючи основні проблеми виробництва керамічних виробів з червоного шламу ми можемо визначити такі основні проблеми:

- Використання червонного шламу в складі керамічних масс методом напівсухого пресування виявилося недоцільним.

- Максимальний вміст шламу у суміші без спеціальних добавок не повинен перевищувати 5-10%.

- При виготовлені з шламу кераміки у виробах утворюються пружні деформації , що обумовлює утворення тріщин

Для вирішення проблеми пружної деформації до суміші додають бетонітові пластичні глини та кварцового піску вулканічних порід,, силікатного шламу. З одного боку це дозволяє місцями підняти вміст шламу у суміші до 51-90%.

З іншого, кварцовий пісок є досить дефіцитним для таких об’ємів виробництва матеріалів, вулканічне скло не підходить через віддаленість ресурсної бази, силікатні шлами необхідно додатково очищувати, а ціна бетонітів, що застосовуються в формування бурильних сумішей коливається від 2300 грн/т (кальцієві бетоніти та не доочищені натрієві) до 7800 грн/т (імпортні високоякісні натрієві бетоніти). При цьому вміст бетоніту залежно від його якості має коливатись від 5 до 15%.

Розглянемо в подробицях питання застосування бетонітів:

Цей вид сировини [7] належить до категорій В і Г. Україна за кількістю встановлених проявів бентонітів займає одне з провідних місць серед країн СНД. На її території відомо приблизно 100 родовищ і проявів ентонітів.

Найзначніші поклади бентонітів є в Закарпатській, Черкаській, Тернопільській, Хмельницькій областях і Автономній Республіці Крим.

Однак більшість відомих покладів не мають промислового значення через незначні запаси бентонітів або складні гірничо-геологічні умови їх залягання.

Металургійні підприємства України використовують як формувальні бентонітові глини Дашуківської ділянки Черкаського родовища (забезпечення запасами більш як на 100 років).

У зв'язку з тим що перевагу в Україні мають лужноземельні різновиди бентонітів, не придатні для виробництва залізорудних катунів, певну кількість лужних бентонітів Україна завозить переважно із Закавказзя (Азербайджану).

У цьому напрямі передбачаються:

• оцінка запасів та ресурсів флангів Черкаського родовища, глини якого подібні до азербайджанських бентонітів;

• проведення пошуково-оцінювальних робіт на перспективних площах з метою виявлення активних запасів для потреб чорної металургії у формувальній сировині для виробництва катунів.

Як видно, більшість даного ресурсу імпортується а потенціал розвитку власних родовищ в найближчі два десятиліття досить малі через непридатність потрібних нам матеріалів для їх основних застосувань в бурінні і металургії.

Тут перспективним виглядає застосування двох етапного циклу. Подібний цикл для виробництва скла, заснований на фритуванні було винайдено ще в давньому Єгипті. Матеріал (пісок в суміші з содою і ін. добавками) спочатку сплавлявся в деформовані комки – бритти і тільки потім подріблені фритти ставали сировиною для отримання не деформованого скла.

Методики фритування можна застосовувати для отримання дешевого замінника вулканічного скла, за рахунок фритування суміші піску і додаткових добавок, розрахованих експериментально.

Інший можливий напрям ґрунтується на тій же двох етапній схемі з випіканням «напівфабрикату», що може використовуватись в тій же мірі, що і кераміка, яка підлягає рециклінгу.

Система виробництва цегли з подрібненої кераміки: шамотна цегла виготовляється шляхом випалення спресованого шамота - порошку і обпаленої розмолотої вогнетривкої глини при температурі 1650 градусів. Шамот - зернистий (0,142мм) матеріал, що отримується подрібненням заздалегідь опаленої до температури спікання глини. Його можна замінити подрібненим браком керамічних виробів.

Відповідно, кожен з означених пунктів потребує як економічного обґрунтування, так і експериментального підтвердження їх перспективності.

В той же час на нашу думку, найбільш перспективним виглядає останній метод, як такий, що дозволяє використати в виробництві найбільше червоного шламу з найменшими затратами дорогих додаткових матеріалів.