Почти во всех регионах нашей страны имеются весьма значительные отходы зол и все увеличивающиеся отходы городских типографий, утилизация которых весьма ограничена. Использование смеси этих отходов при изготовлении искусственных пористых заполнителей позволит в значительной степени снизить их стоимость, сохранить земельные угодья, уменьшить загрязнение окружающей среды.
Безобжиговый пористый гравий представляет собой искусственный заполнитель шарообразной формы, состоящий из "полого" ядра - сердцевины и "плотной" цементирующей оболочки.
В качестве основных компонентов для производства безобжигового слоистого пористого гравия применялись: портландцемент М400 (ПЦ400-Д20) Брянского завода АО "Мальцовский портландцемент", строительный гипс (Г-6, Г-7), зола Белобережской ТЭС (Брянской обл.), отходы бумаги Брянской городской типографии.
По классификации золу Белобережской ТЭС следует отнести к тяжелой (рH = 900-1048 кг/м3), низкокальциевой (СаО - 2,36-5,06%), низкосульфатной (ЗОз - 0,58-5,06%), буроугольной - класс Б, группа II, с модулем основноеT 0,04-0,09 и удельной поверхностью - 270-325 м^кг.
По результатам проверки на токсичность зола относится к группе нетоксичных материалов. В качестве технологической связки использовали 12%-ный раствор жидкого стекла Na^SO,, с концентрацией 1,15 кг/м3.
Безобжиговый пористый гравий (БСПГ) изготавливался двух видов: БСПГ-1 с оболочкой из золоцементной смеси и БСПГ-11 с оболочкой из ГЦПВ. Математическим планированием эксперимента установлены оптимальные составы сырьевой смеси оболочки заполнителя с учетом необходимой средней плотности, а также определены свойства полученного материала.
Сырьевая смесь состояла из механически активированной золы, включающей до 50% аморфного кремнезема и портландцемента.
Производство безобжигового слоистого пористого гравия предусматривает двухстадийное гранулирование сырьевых материалов и включает следующие технологические процессы:
подготовку сырьевых смесей для получения ядра слоистого гравия и оболочки;
изготовление "полого" ядра - сердцевины гранул заполнителя;
создание оболочки из сырьевой смеси;
твердение гранул (с учетом вида вяжущего);
фракционирование заполнителя.
Приготовление сырьевой смеси для оболочки включает операции:
сушку влажной золы;
дозирование соответствующих компонентов (золы, цемента и гипса);
совместный помол составляющих компонентов;
промежуточное хранение в бункерах технологического запаса.
Изготовление ядра (сердцевины) безобжигового слоистого пористого гравия заключается в резке, увлажнении бумажных отходов и принудительном их перемешивании в смесителе. Полученная масса выталкивается через решетку с ячейками заданного размера и обрезается струной. Готовый полуфабрикат подается на тарельчатый гранулятор, смачивается раствором жидкого стекла и окатывается до шарообразной формы. Подсушенные ядра хранятся в промежуточных бункерах.
Готовые ядра-сердцевины имеют следующие показатели: диаметр 5-10 мМ и 10-20 мм, влажность не более 12%, модуль упругости, близкий к нулю, минимальная насыпная плотность 100-130 кг/м3, обеспечивающая прочность, достаточную для нанесения сырьевой массы и образования цементирующей оболочки.
Раствор жидкого стекла придает ядру необходимую вязкость для последующей грануляции, обладает склеивающей способностью и уменьшает возможность загнивания бумаги в ядре-сердцевине.
Отдозированная дисковым питателем молотая сырьевая смесь поступает на тарельчатый гранулятор и орошается на входе водой. Количество воды подбирается экспериментальным путем с целью получения необходимой адгезии.
