Главная » Просмотр файлов » Диссертация

Диссертация (1141513), страница 8

Файл №1141513 Диссертация (Эффективные закладочные смеси на основе синтетического ангидрида) 8 страницаДиссертация (1141513) страница 82019-05-31СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 8)

Высушенный продуктможет быть использован (без измельчения) непосредственно для приготовлениязакладочных смесей при дополнительном введении добавок катализаторовтвердения. В случае производства ангидритового вяжущего сухой CaSO4подвергается дополнительному измельчению.41Таким образом, в результате приведенных лабораторных исследованийразработана принципиально новая технология получения синтетическогоангидрита сульфата кальция посредством взаимодействия при повышенныхтемпературах концентрированной серной кислоты с молотым известняком врежиме непрерывного технологического процесса.

Полученный ангидрит послепромывки водой и сушки возможно использовать в качестве ангидритовоговяжущего в соответствии с ТУ 21-028475-1-90 «Вяжущие гипсовые иангидритовые».1.6 Требования к закладочным смесям и опыт разработкизакладочных смесей на основе отходов промышленностиОсновным требованием к закладочному массиву является обеспечениеустойчивостизакладкивобнаженияхгорнойвыработки,котораяобеспечивается ее механической прочностью, способностью восприниматьстатические и динамические нагрузки.Вкачествеосновнойхарактеристикидлязакладочныхсмесейпринимается предел временного сопротивления при одноосном сжатии,определимый по стандартным методикам.В практике ведения закладочных работ на рудниках различаютнормативную, марочную, расчетно-фактическую и фактическую прочностьзакладки.Нормативная прочность закладки – прочность, при которой возможнобезопасное обнажение закладочного массива горной выработки заданныхразмеров (проектная характеристика, рассчитываемая в проекте для каждогоконкретного случая).Марочная прочность закладки – прочность образцов кубов закладочнойсмеси в возрасте 180 суток.Расчетно-фактическаяпрочностьзакладки–определяетсяпорезультатам контрольных испытаний образцов кубов в промежуточном42возрасте 3, 7, 28 суток, путем интерполяции по набору прочностиопределенного вида закладки по формуле вида:(1.1)где Rt – прочность закладки в расчетном сроке, МПа; R180 – прочность закладкив возрасте 180 суток, a и b эмпирические коэффициенты для определенноговида составов закладочных смесей.Фактическая прочность закладки определяется путем испытанийобразцов отобранных непосредственно из массива закладки.Таблица 1.6 – Требования к прочности закладочных смесейВысота обнажения закладки в стенеНормативная прочность закладки,выработки, мМПадо 101до 201,5до 302до 402,5до 503Таблица 1.7 – Требования к прочности закладочных смесейНормативная прочностьзакладки, МПадо 42до 63до 84до 106Таблица 1.8 – Требования к прочности закладочных смесейШирина пролета выработки, мШирина пролетаНормативная прочность Нормативная прочностьвыработки, м(коэф.запаса 3), МПа(коэф.запаса 2), МПа42,52532,56437548659761087Нормативная прочность закладки, определяемая расчетными методами,зависит от условий работы закладочного массива, его размеров и окружающегопространства.

В качестве базовых требований по прочности разрабатываемыхзакладочных смесей были приняты ориентировочные данные, основанные на43реализованныхпроектахзакладочныхработнаНорильскомгорно-металлургическом комбинате, приведенные в таблицах 1.6…1.8 [182].В качестве возможных вариантов закладочных смесей применяют:цементно-песчаные,цементно-щебеночные,ангидритошлакоцементные(АЩЦ), ангидритошлакоцементные со щебнем (АШЦЩ), шлакоцементные(ШЦ), шлакоцементные со щебнем (ШЦЩ), клинкерношлакоангидритовые(КША) и пр. При этом различные виды закладочных смесей различают помаркам М10, М20, М40, М60, М80, М100 (марка обозначает марочнуюпрочность состава в кгс/см2, или 0,1 МПа).

К наиболее распространённымзакладочным смесям относят АШЦ и АШЦ и АШЦЩ марок М40 и М100 [182].Кроме нормативных требований по прочности, получаемые закладочныесмеси должны обладать технологическими свойствами, обеспечивающими ихтранспортировку и укладку.Обычно регламентируются следующие технологические параметрызакладочных смесей (без крупного заполнителя или с содержанием мелкогозаполнителя): осадка эталонного конуса (полное погружение) 9,0-14,0 см;растекаемость смеси из вискозиметра Суттарда 13-20 см; коэффициентрасслаиваемости не более 1,3; схватывание смеси не раньше 2 ч с моментазатворения; водоотдача от закладочного массива не более 2%. Также, впрактике производства закладочных работ используются и смеси с меньшейподвижностью.В связи с тем, что в качестве вяжущего материала для изготовлениязакладочных смесей одним из компонентов является синтетический ангидрит,дополнительным параметром, определяемым для данных смесей являетсяводостойкость - отношение прочности при сжатии водонасыщенных образцов,и образцов в состоянии естественной влажности.

Контроль данного параметраобусловлен условиями эксплуатации закладочных смесей. Сегодня при добычеподземных ископаемых в связи с углублением горных пород и усложнениемгорно-геологических условий широко применяются твердеющие закладкивыработанного пространства.44Общиетребованиякзакладочнымсмесям,которымдолжныудовлетворять разрабатываемые составы, приведены в таблице 1.9.Таблица 1.9 − Требования предъявляемые к закладочным смесям№п/Наименование характеристикиЗначениеп1Марочная прочность в возрасте, МПа180 суток1…1028 суток0,5…57 суток0,3…32Осадка конуса, см:- для мелкозернистых составов9-14- для составов с крупным заполнителемОт 15 см3Растекаемость, для мелкозернистых составов, смОт 134Коэффициент расслаиваемости,Не более 1,35Схватывание смеси,Не ранее 2 ч.6Водоотделение, %До 2Наиболее актуально применение лежалых отходов промышленности длязакладкивыработанныхфункционированияпространств,горнойтакпромышленностикакихзамногиескопилосьгодыогромноеколичество.Был выполнен значительный объем исследований направленных нарешение данной проблемы, а также разработан ряд решений по оптимизациисоставов закладочных смесей, включающих отходы промышленности.Одним из предложенных способов является использование эффектаактивации вяжущих и инертных материалов путем выбора режима ихизмельчения и перемешивания в шаровых мельницах [175].Также проводились исследования по рациональным режимам работы исоответствующим энергетическим и геометрическим параметрам сгустителей исмесителей-активаторовопределяемымвзакладочныхзависимостиоткомплексовобъемнойгорныхпредприятий,концентрацииинертногонаполнителя в закладочной смеси, ее реологических свойств и заданнойпрочности искусственного массива [176].Проводилось исследования особенностей и технологических принциповпроизводства бесцементной твердеющей закладочной смеси из техногенного45промышленного сырья на основе активированных отходов сталеплавильногопроизводства (на примере шлаков ООО «Сталь НК» и ОАО «ЗСМК»), которыеранее не использовались, и накапились в отвалах предприятий в объемах,превышающих десятки миллионов тонн [180].Разрабатывались составы и технологии формирования закладочныхмассивов на основе лежалых и текущих сульфидосодержащих отходовобогащениясиспользованиемгель-технологиидлянейтрализацииразупрочняющего воздействия сульфидов на закладку[188].Проводились исследования по использованию полной фракции текущиххвостов (отходов) обогащения медно-никелевых руд Талнаха в качествезаполнителя при изготовлении твердеющей закладочной смеси типа ХЦ(хвосты+цемент) в водной среде, по результатам которых рекомендованы дляопытно-промышленных испытаний и последующего освоения оптимальныекомпонентныесоставысмесиХЦ,обеспечивающиепослетвердениянеобходимую прочность закладочного массива.

Новая технология изготовлениятвердеющей смеси ХЦ, включает предварительное смешение компонентов споследующей гомогенизацией и активацией смеси путем гидроударнокавитационного воздействия на нее в смесителе [190].Рассматривалась возможность получения закладочных смесей на основекомпозиционного вяжущего с использованием цемента, отходов железистыхкварцитов, доменных гранулированных шлаков и добавок [191].Производиласьразработкаэффективныхзакладочныхсмесейсиспользованием композиционных вяжущих на основе цемента, техногенногосырья курской магнитной аномалии и добавок [192].1.7 Выводы по ГЛАВЕ 1Проблеме разработке строительных материалов на основе ангидритапосвящены многочисленные работы российских и зарубежных исследователей.Проведен значительный объем научных исследований, в которых установлены46общие принципы и подходы к активации природного и техногенного ангидритадля получения на их основе вяжущих веществ с заданными свойствами.При этом, установлено, что в зависимости от происхождения и составаисходного ангидрита требуется подбор специальных видов добавок итехнологии их введения, при котором могут быть достигнуты максимальныесвойства получаемого вяжущего.Результаты анализа проведенных исследований в области получениявяжущихнаосновеангидрита,современныхтехнологийполучениясинтетического ангидрита из промышленных отходов, а также обобщенныетребования к свойствам закладочных смесей позволили сформулироватьрабочую гипотезу исследования, согласно которой повышение свойстввяжущего на основе синтетического ангидрита, полученного из промышленныхотходовможетбытьдостигнутопутемнаправленногорегулированияструктуры в процессе гидратации за счет оптимизации вида и количествамодифицирующих добавок, вводимых при помоле.1.8 Цель и задачи исследованияЦелью диссертационной работы является разработка эффективныхзакладочных смесей на основе синтетического ангидрита.Задачи исследования:1.

Обосновать возможность повышения активности синтетическогоангидрита.2. Обосновать выбор катализаторов.3.Разработатьспособыповышенияактивностисинтетическогоангидрита.4. Разработать технологию получения модифицированного вяжущего наоснове синтетического ангидрита и комплексной добавки.475. Установить основные зависимости свойств закладочных смесей наоснове синтетического ангидрита от тонкости помола и состава комплекснойдобавки.6. Разработать рекомендации по производству закладочных смесей намодифицированном вяжущем на основе синтетического ангидрита.48ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ2.1 Применяемые материалы2.1.1 АнгидритДля проведения сравнительных исследований применяли тонкомолотыйприродный, обожженный и синтетический ангидриты, химический составкоторых приведен в таблице 2.1.Таблица 2.1 –Химический состав сырьяПоказателиПриродныйангидритОбожженныйангидритПотери при сушке0,09(40оC),%Потери припрокаливании0,27o(350 C),%Потери припрокаливании2,21o(950 C),%SO3,%55,6CaO,%41,2SiO2,%0,9MgO,%1,0Al2O3,%0,1Na2O,%0,08K2O,%0,02Cl,%0,014Fe2O3,%0TiO2,%0Na2O,%0,04(в сумму не входит)K2O,%0,01(в сумму не входит)Природный ангидрит был получен путемСинтетическийангидрит0,020,030,070,160,711,0057,141,40,80,10,200,020,0060,10,0156,441,90,60,10,10,010,040,0010,20,0100,0100,02помола природного камня, чтообуславливает содержание в его составе доломита (CaMg(CO3)2) в небольшихколичествах.49Термический ангидрит был получен путем обжига, при которомобразуется определенное количество СаО и SO3 (в газообразной форме).

Окиськальция может в дальнейшем вступать в реакцию. В термическом ангидритеобразуется небольшое количество кальцита (СаСО3) и кварца (SiO2).Синтетический ангидрит был получен по методу Саккетта путем реакциинейтрализации отхода производства - серной кислоты обожженной известью.Продуктом реакции являются сульфат кальция, фосфат, а также двуокиськальция (при избытке извести), что обуславливает наличие в синтетическомангидрите наличие флюорита (СаF2) и извести Са(ОН)2.Физические свойства различных видов ангидрита приведены в таблице2.2.Таблица 2.2 – Физические свойства ангидритовСвойстваПриродныйангидрит2,941,044275Обожженныйангидрит2,931,094310Синтетический ангидрит2,930,955895Истинная плотность, г/см3Насыпная плотность, г/см3Удельная поверхность(по Блейну), см2/ гУдельная поверхность1018136741156572(по методу БЭТ), см / гСледует отметить, что удельная поверхность, определенная по методуБЭТ, термического ангидрита существенно выше этого показателя для другихангидритов,чтоформирующейсяобъясняетсявпроцессеболееразвитойтермическойповерхностьюобработки.частиц,Остальныехарактеристики разновидностей ангидрита (истинная и насыпная плотности,удельная поверхность по Блейну) сопоставимы, что позволяет проводить ихсравнительные исследования.На рисунках 2.1 и 2.2 приведен гранулометрический состав частицангидрита различного происхождения, который был определен методомлазерной дифракции.Обобщенные характеристикигранулометрическогосостава ангидрита различного происхождения приведены в таблице 2.3.50Таблица 2.3 – Результаты гранулометрического анализаВеличиныПриродныйангидрит12,99,4919,8Средние размеры dm, мкмМедиана d50, мкмМодальное значение dmod,мкмКривые рассева (рисунки2.1,Термическийангидрит31,626,041,72.2)Синтетическийангидрит17,83,842,11исследованныхангидритовсущественно отличаются.

Характеристики

Тип файла
PDF-файл
Размер
7,91 Mb
Высшее учебное заведение

Список файлов диссертации

Эффективные закладочные смеси на основе синтетического ангидрида
Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6392
Авторов
на СтудИзбе
307
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее