Утилизация осадков сточных вод гальванических производств при получении строительной керамики

В настоящее время значительная доля в общем объеме промышленных отходов  металлургической и машиностроительной промышленности  Республики  Беларусь  принадлежит  осадкам  сточных  вод гальванических производств.  Одним из  наиболее рациональных направлений утилизации рассматриваемых отходов является их использование при получении строительной керамики, так как данное производство позволяет реализовывать значительные объемы отходов.

В связи с этим, целью настоящей работы явилось комплексное исследование осадков сточных вод, а также установление возможности их использования для получения объемно окрашенного лицевого и рядового керамического кирпича и камней с требуемым комплексом цветовых и физико-технических характеристик.

На основании анализа объемов образующихся осадков сточных вод, изучения их химического состава и токсикологических характеристик выбраны осадки следующих предприятий Беларуси: РУП «Гомельский  станкостроительный  завод  им.  Кирова»  (далее  ГСЗ),  Гомельское  ОАО «Ратон» (Ратон), РУП  «Минский  тракторный завод» (МТЗ),  РУП «Гомельский  завод  литья  и  нормалей»  (ГЗЛиН)  и ЗАО «Атлант» (Атлант).

Указанные осадки образуются при очистке сточных вод гальванических  цехов  методами  электрокоагуляции,  нейтрализации,  реагентной очистки с использованием ферроферригидрозоля, нейтрализации стоков известковым молоком. В соответствии с проведенными токсикологическими исследованиями все перечисленные осадки сточных вод отнесены к 4 классу опасности, за исключением отхода ЗАО «Атлант», который принадлежит к 3 классу.

Анализ  химического состава  осадков  позволил  классифицировать их по содержанию основного компонента на следующие группы:

–  с  высоким  содержанием  оксидов  железа  (60-80 %):  осадки МТЗ, ГСЗ, Ратон;

– кальцийжелезосодержащие (29,8 % cao; 23,7%  Fe2O3 ): осадки ГЗЛиН, Атлант.

Все исследуемые осадки являются полидисперсными материалами с различным содержанием частиц размером от 0,2 до 40-60 мкм в зависимости от метода их получения. Характер рентгенограмм шла-

мов свидетельствует об их аморфизированной структуре и небольшом содержании  кристаллических  фаз  в  виде  оксогидратов  железа (FeOOH) и маггемита (γ-Fe2O3). Кроме того, в осадках ГЗЛиН и Атлант  идентифицируются  сульфаты  (CaSO4∙0,5H2O,  CaSO4∙2H2O)  и карбонат кальция (CaСO3). При нагревании отходов фиксируются экзотермические  эффекты,  обусловливающие  процесс  кристаллизации гематита (α-Fe2O3), и эндотермические эффекты, связанные с удалением физически связанной воды, дегидратацией гидроксидов и  гидроксосолей,  разложением карбонатов  кальция,  а  также  дегидратацией дигидрата и полугидрата сульфата кальция  в осадках ГЗЛиН и  Атлант. На ИК-спектрах отходов наблюдаются полосы поглощения, свидетельствующие о колебаниях атомов в связях Fe–О в структуре оксогидратов железа, наличии ОН-групп гидроксидов и молекул воды.

Для получения образцов лицевого кирпича использовалась глина месторождения «Заполье» и один из рассмотренных выше осадков, содержание которого варьировали от 0 до 50 %. Опытные образцы из-

готавливались по технологии полусухого прессования со шликерной подготовкой массы и последующим обжигом в электрической печи в температурном  интервале  (950-1100)^оС.  Определено,  что  оптимальный температурный интервал обжига составляет 1000-1050 ^оС. Добавление к  глине месторождения «Заполье» одного  из рассмотренных выше осадков в количестве от 0 до 50 % способствовало углублению естественного цвета красножгущейся глины и получению образцов  от  красно-коричневых  до  коричневых  и  шоколадно-коричневых цветов с различными оттенками. Доминирующая длина волны  материалов  находилась  в  диапазоне  583-892,5 нм,  насыщенность тона – 41-60,5 %, яркость – 35-38 %. Установлено, что при увеличении температуры обжига от 1000 до 1050єС и повышении содержания в составах масс осадков наблюдается смещение доминирующей длины волны в более длинноволновую область спектра, увеличение насыщенности тона на 2-10,5 % и закономерное снижение яркости образцов на 0,5-3,0 %.

Pages: 1 2