Научные разработки

Научные разработки сотрудников кафедры промышленной экологии БГТУ им. В. Г. Шухова

I. Утилизация фильтрата цитрата кальция (ФЦК)

    Сотрудниками кафедры Промышленной экологии разработан способ утилизации фильтрата цитрата кальция (ФЦК) – отхода производства лимонной  кислоты  ООО «Цитробел». ФЦК рекомендуется использовать в производстве керамического кирпича. Доказано, что ФЦК оказывает пластифицирующее и упрочняющее действие. Прочность керамического кирпича увеличивается примерно в полтора раза.

    Проведены производственные испытания на Бессоновском кирпичном заводе колхоза им. Фрунзе в 2000 г. Было получено 5000 штук красного кирпича. Фильтрат цитрата кальция следует вводить в глиняную смесь при смешивании компонентов прямо в смеситель. Количество добавки ФЦК зависит от вида используемых глин. Изделия прошли испытания на прочность при сжатии (МПа), водопоглощение (%), плотность (кг/м3). Полученные образцы имели улучшенные потребительские качества и внешний вид по сравнению с контрольными образцами.

   Работа выполнялась в рамках хоздоговорной темы с    ОАО «Цитробел» в 2000 г.

   Полное экономическое обоснование не выполнялось. Основные расходы, очевидно, будут связаны с транспортировкой ФЦК.

   Дополнительные сооружения не требуются. ФЦК можно добавлять в процессе смешивания глиняной смеси прямо в глиномес вместе с затворяющей водой.

    Использование ФЦК дает возможность получить высокопрочные изделия на основе природных глин, снизить себестоимость производства кирпича, сократить количество жидких промышленных отходов, улучшить экологическую обстановку в регионе.

Физико-химические свойства ФЦК

Показатели

Значение

рН

5,68-6,20

Рефрактометрический показатель преломления

1,3206-1,3406

Сухие вещества, %

4,2-8,0

Оптическая плотность

0,25-0,725

Электропроводность, Ом-1·м-1

0,00239

Вязкость, Па·с

0,00108-0,00132

Плотность, кг/м3

1005-1042

Поверхностное натяжение, Н/м

0,0701-0,0642

Пластифицирующая способность к глине

23-25

 

                Влияние ФЦК на пластифицирующую способность глины

 

Месторождение глины

Число пластичности глины

Без добавки ФЦК

С добавкой ФЦК

Бессоновское

17

23

Белгородское

18

25

 

Результаты испытаний* образцов из керамической массы

Образец

Плотность, кг/м3

Водопоглощение, %

Предел прочности при сжатии, МПа

Контрольный

1900

12,0

19,6

Глина Бессоновского месторождения с ФЦК

1700

12,5

25,6

Глина Белгородского месторождения ФЦК

1800

12,5

31,6

*испытания проводили в соответствии с ГОСТ 8462-85

 

Договора, в соответствии с которыми выполнялись работы по проблемам ООО «Цитробел»

№ п/п

Договор

Заказчик

Тема

Руководитель

Сроки выполнения

1

Д – 15/2000

ООО «Цитробел»

Разработка технологии получения штукатурных составов на основе цитрогипса

Свергузова С.В.

01.03.00-31.12.00

2

Д – 24/2000

ООО «Цитробел»

Испытание возможности использования жидких отходов завода лимонной кислоты в стройиндустрии

Свергузова С.В.

15.02.00-31.12.00

3

Д – 31/2001

ООО «Цитробел»

Исследование  методов консервации фильтрат цитрата кальция и промывных вод

Свергузова С.В.

15.05.01-25.07.01

4

Д – 15/2016

ООО «Цитробел»

Исследование альтернативных российских и зарубежных направлений по переработке и дальнейшему использованию цитрогипса

Свергузова С.В.

01.04.16 – 01.09.16

5

У – 62/1999

ООО «Цитробел»

Исследования свойств фильтрата цитрата кальция

Свергузова С.В.

01.08.99-15.09.99

6

У -140/2011

ООО «Цитробел»

Проект рекультивации части земельного участка накопителя гипса ОАО БЗЛК «Цитробел»

Пендюрин Е.А.

21.11.11 – 21.12.11

7

У-19-2012

ООО «Цитробел»

Исследование физико-химических свойств фильтрата цитрата кальция и разработка научно обоснованных рекомендаций

Свергузова С.В.

01.02.12 – 30.04.12

 

Результаты исследований опубликованы в журнале:

«Жидкие отходы производства лимонной кислоты в керамических массах» (статья в журнале «Экология и промышленность России», октябрь 2000г.  с.13-14)

 

II. Утилизация кальцийкарбонатсодержащего отхода производства сахара из сахарной свеклы (дефеката)

Разработанные сотрудниками кафедры промышленной экологии      БГТУ им. В.Г. Шухова концепции переработки кальцийсодержащего сатурационного осадка переработки сахарной свеклы (дефеката):

 

Возможные области применения термолизного дефеката (ТД600):

1.Углеродсодержащий сорбент для очистки сточных вод от:

- органических примесей, красителей;

- жиров, масел;

- нефтепродуктов;

- тяжелых металлов

2. По ориентировочным данным, с учетом энергозатрат на сушку и обжиг при 600 °С, получение  одной тонны сорбционного материала составит около 2000 рублей (на 2013 г.).

Для сравнения приведены значения стоимости одной тонны активированных углей:

  • марки АГ-3  от 80000 руб (80 руб 1 кг)
  • марки БАУ-А/ДАК  от 85000 руб.;
  • марки КАД иодный от 80000 руб.;
  • марки АР-В от 90000 руб
  • активированный уголь ОУ- А от 80000 руб.;
  • кокосовый активированный уголь  207 °С от 150 руб за 1 кг, или 150000 руб за 1 тонну;
  • уголь активный флотационный АБГ от 80000 руб.

Эффективность очистки сточных вод нашим сорбционным материалом примерно на 15% ниже, чем на активированных углях, но цена за одну тонну разработанного нами сорбционного материала в среднем, в 40 раз ниже любого из перечисленных используемых угольных сорбентов.

Поскольку на каждом сахарном заводе отходящие газы от известковых печей имеют температуру свыше 700°С, при использовании части этого газового потока для сушки и обжига дефеката стоимость одной тонны сорбционного материала будет намного ниже, порядка 500-600 рублей за тонну.

 

III. Получение пигментов-наполнителей из хвостов обогащения железистых кварцитов (ХОЖК)

Хвосты обогащения железистых кварцитов (ХОЖК) относятся к одному из многотоннажных неорганических металлсодержащих промышленных отходов, неизбежно сопряженных с деятельностью горно-обогатительных комбинатов по переработке железной руды. ХОЖК «сухих пляжей» представляют собой тонкодисперсный порошок с содержанием оксидов двух и трехвалентного железа до 11% и кремнезема (SiО2) 65-72%.

Несмотря на множество разработок учеными, посвященных проблеме утилизации ХОЖК, доля их использования по-прежнему остается незначительной.

Сотрудниками кафедры Промышленной экологии разработан малоэнергоемкий способ получения железооксидных пигментов- наполнителей на основе ХОЖК Стойленского ГОКа с полной переработкой отхода. По литературным данным в Российской Федерации дефицит железооксидных пигментов, не обеспеченных отечественным производством, достигает 70 тыс т/год.

Предлагаемый нами способ получения пигментов-наполнителей должен осуществляться по упрощенной схеме: термообработка-помол.

В лабораторных условиях при соответствующих температурах были получены образцы пигментов-наполнителей от светлокрасных до краснокоричневых тонов.

Исследования свойств пигментов-наполнителей, проведенные в лаборатории завода по изготовлению красок (ЗАО «КВИЛ») показали, что краска, полученная на основе пигмента-наполнителя из отходов ХОЖК по предлагаемой технологии, по качеству не уступает масляным краскам, изготавливаемым на предприятии.

Полученные железооксидные пигменты-наполнители могут быть использованы в производстве:

  • силикатных красок;
  • масляных красок;
  • строительных изделиях широкой номенклатуры:
  • окрашенного силикатного кирпича для архитектурно-строительных целей;
  • тротуарной плитки;
  • цветных кладочных растворов;
  • сухих строительных смесей для устройства полов и др.

Работа выполнялась в соответствии с Грантом РФФИ и Правительства Белгородской области: проект № 14-41-08054  Разработка энерго- и ресурсосберегающей технологии получения синтетических железооксидных пигментированных материалов многоцелевого назначения, основанной на механической, термической и физико-химической модификации техногенного сырья горно-обогатительных предприятий металлургического комплекса, 2014-2016 г. РУКОВОДИТЕЛЬ д.т.н., проф. Тарасова Галина Ивановна

 

Получен патент РФ № 2602543. Способ переработки кремнеземистых пород / Тарасова Г.И., Свергузовой Ж.А., Старостина И.В. и др.

 

Размер шрифта:
А
А
А
Цвета сайта:
А
А
А
А
Изображения:
Вкл
Выкл
Расширенные настройки
Настройки шрифта:
Выберите шрифт:
Arial
Times New Roman
Интервал между буквами (Кернинг):
Стандартный
Средний
Большой
Выбор цветовой схемы:
Стандартная
Черным по белому
Белым по черному
Темно-синим по голубому
Коричневым по бежевому
Зеленым по темно-коричневому
Вернуть стандартные настройки
Свернуть расширенные настройки