РЕСУРСЫ


Оригинальная статья

 

УДК 691.666.3 © А.К. Кайракбаев, Е.С. Абдрахимова, В.З. Абдрахимов, 2021

ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № 1-2021 /1138/

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2021-1-50-55

 

Название

Исследования влияния содержания золы легкой фракции на микропористость керамики методом диффузного малоуглового рассеяния

 

Авторы

Кайракбаев А.К., канд. физ.-мат. наук, доцент ТОО «Технопарк Zerek учреждения Актюбинский университет им. С. Баишева», 030000, г. Актобе, Республика Казахстан, e-mail: kairak@mail.ru

Абдрахимова Е.С., канд. техн. наук, доцент ФГАОУ ВО «Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева», 443086, г. Самара, Россия, e-mail: 3375892@mail.ru

Абдрахимов В.З., доктор техн. наук, профессор, профессор ФГБОУ ВО «Самарский государственный экономический университет, 443090, г. Самара, Россия, e-mail: 3375892@mail.ru

 

Аннотация

Анализ экспериментальных данных, полученных методом диффузного рассеяния рентгеновских лучей (РМУ), показывает, что с увеличением содержания ЗЛФ (золы легкой фракции) в керамических массах до 50% обеспечивается улучшение характеристик пористой структуры керамических плиток: снижается общая пористость, повышается однородность микропор по размерам, уменьшается их общий объем и значение эффективного радиуса. Дальнейшее увеличение содержания ЗЛФ приводит к ухудшению не только параметров пористой структуры при температуре обжига 1050оС, но и физико-механических показателей плиток. Преимуществом метода РМУ является получение количественных экспериментальных результатов на образцах без нарушения их структуры.

 

Ключевые слова

Глинистая часть «хвостов» гравитации, зола легкой фракции, микропористость, метод диффузного рассеяния.

 

Список литературы

1. Абдрахимов В.З., Абдрахимова Е.С. Экологические и практические аспекты использования шлака от сжигания угля в. производстве керамических материалов на основе межсланцевой глины // Уголь. 2014. № 4. С. 41-43. URL: http://www.ugolinfo.ru/Free/04014.pdf (дата обращения: 15.12.2020).

2. Абдрахимов В.З., Ильина Т.А. Использование золошлакового материала в производстве пористого заполнителя способствует развитию «зеленой» экономики и транспортно – логической инфраструктуры // Уголь. 2019. № 11. С. 59-63. DOI: 10.18796/0041-5790-2019-11-59-63.

3. Абдрахимова Е.С., Кайракбаев А.К., Абдрахимов В.З. Использование золошлакового материала в производстве теплоизоляционных материалов на основе межсланцевой глины // Уголь. 2016. № 10. С. 74-78. DOI: 10.18796/0041-5790-2016-10-74-78.

4. Абдрахимова Е.С., Кайракбаев А.К., Абдрахимов В.З. Использование отходов углеобогащения в производстве керамических материалов – современные приоритеты развития для «зеленой» экономики // Уголь. 2017. № 2. С. 54-57. DOI: 10.18796/0041-5790-2017-2-54-57.

5. Абдрахимов В.З., Абдрахимова Е.С., Абдрахимова И.Д. Исследование теплопроводности легковесных материалов из отходов топливно-энергетической промышленности без применения природных традиционных материалов // Уголь. 2016. № 4. С. 72-75. DOI: 10.18796/0041-5790-2016-4-72-75.

6. Абдрахимов В.З., Абдрахимова Е.С., Абдрахимова И.Д. Получение теплоизоляционного материала на основе жидкого стекла и отходов углепереработки, образующихся при обогащении коксующих углей // Уголь. 2017. № 4. С. 64-67. DOI: 10.18796/0041-5790-2017-4-64-67.

7. Кайракбаев А.К., Абдрахимов В.З. Влияние золошлакового материала «АО Актобе ТЭЦ» на предельное напряжение при сушке кирпича // Уголь. 2020. № 3. С. 76-81. DOI: 10.18796/0041-5790-2020-3-76-81.

8. Экологические, экономические и практические аспекты использования многотоннажных отходов топливно-энергетического комплекса – сланцевой золы в производстве пористого заполнителя / Е.Г. Сафронов, А.Н. Сунтеев, Ю.Ю. Коробкова и др. // Уголь. 2019. № 4. С. 44-49. DOI: 10.18796/0041-5790-2019-4-44-49.

9. Абдрахимов В.З. Снижение экологического ущерба экосистемам за счет использования межсланцевой глины и золошлакового материала в производстве легковесного кирпича и пористого заполнителя // Уголь. 2018. № 10. С. 77-83. DOI: 10.18796/0041-5790-2018-10-77-83.

10. Кайракбаев А.К., Абдрахимов В.З., Абдрахимова Е.С. Использование золошлакового материала Восточного Казахстана в производстве пористого заполнителя на основе жидкостекольной композиции // Уголь. 2019. № 1. С. 70-73. DOI: 10.18796/0041-5790-2019-1-70-73.

11. Абдрахимов В.З. Повышение экологической безопасности за счет использования золошлакового материала и отработанного катализатора в производстве керамического кирпича на основе бейделлитовой глины // Биологическая совместимость: человек, регион, технологии. 2019. № 2. С. 35-42.

12. Абдрахимов В.З. Рециклинг отходов топливно-энергетического комплекса в производстве легковесного кирпича на основе глинистых материалов различного минерального состава // Экология промышленного производства. 2020. № 1. С. 10-16.

13. Абдрахимова Е.С. Образование золы легкой фракции и использовании ее в производстве плиток для полов // Уголь. 2019. № 11. С. 64-66. DOI: 10.18796/0041-5790-2019-11-64-66.

14. Формирование пористой структуры керамического материала из глинистой части «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд / И.А. Тогжанов, С.Ж. Сайбулатов, А.Ш. Чердобаев и др. // Журнал прикладной химии. 1989. Т 25. № 3. С. 874-875.

15. Абдрахимов В.З., Кайракбаев А.К., Абдрахимова Е.С. Использование в производстве клинкерного кирпича отходов цветной металлургии и энергетики Восточного Казахстана // Экология и промышленность России. 2020. Т. 24. № 3. С. 14-18.

16. Кайракбаев А.К., Абдрахимов В.З., Абдрахимова Е.С. Получение плиток для полов на основе золы легкой фракции и глинистой части «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд // Уголь. 2019. № 6. С. 78-81. DOI: 10.18796/0041-5790-2019-6-78-81.

17. Глинистая часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд – сырье для производства керамических материалов / В.З. Абдрахимов, Е.С. Абдрахимова, Д.В. Абдрахимов и др. // Огнеупоры и техническая керамика. 2005. № 5. С. 38-42.

18. Kairakbaev A.K., Abdrakhimova Y.S., Abdrakhimov V.Z. Use of Nonferrous Metallurgy Waste: Clayey Portion of the Zircon-Ilmenite Ore Gravity Tailings and Pyrite Cinders in Tile-Making / Materials Science Forum. – Trans Tech Publications Ltd, 2020. Vol. 989. P. 47-53.

19. Кайракбаев А.К., Абдрахимова Е.С., Абдрахимов В.З. Использование отходов обогащения цветной и черной металлургии Казахстана в производстве керамических материалов // Экология и промышленность России. 2019. Т. 23. № 6. С. 12-16.

20. Kairakbaev A.K., Abdrakhimov V.Z. Rheological Properties of Ceramic Bodies and the Physical-Mechanical Indices of Acid-Resistant Materials Based on Nano-Technogenic Wastes from Petroleum Chemistry and Non-Ferrous Metallurgy and on Pyrophyllite // Glass and Ceramics. 2018. Vol. 75. N 7-8. P. 308-313.

21. Kairakbaev A.K., Abdrakhimov V.Z., Abdrakhimova E.S. Synthesis of Composite Heat-Insulating Material Based on Liquid Glass and Salt Wastes from Aluminum Production // Glass and Ceramics. 2018. Vol. 75. N 3-4. P. 108-111.

22. Kairakbaev A.K., Abdrakhimova E.S., Abdrakhimov V.Z. Effect of Different Coal-Enrichment Wastes on the Physical and Mechanical Properties and Phase Composition of Heat-Insulation Materials // Glass and Ceramics. 2017. Vol. 74. N 1-2. P. 55-59.

23. Kairakbaev A.K., Abdrakhimova E.S., Abdrakhimov V.Z. Linear Thermal Expansion Coefficient of Ceramic Material Based on Non-Ferrous Metallurgy Wastes and Glaze and its Formation Mechanism During Firing // Glass and Ceramics. 2020. Vol. 76. N 9-10. P. 1-5.

 

Иллюстрации

Рис. Малоугловые рентгенограммы керамических образцов при температуре обжига 1050°С: I – интенсивность; j - угол рассеяния, рад; 1 - состав № 1ГЦИ; 2 - 4; 3 - 6; 4 - 7; 5 - 5

 

Поддержка

Работа выполнена в рамках реализации научно-технического проекта, одобренного к грантовому финансированию на 2018-2020 годы Национальным научным советом Республики Казахстан по направлению науки «Рациональное использование природных ресурсов, в том числе водных ресурсов, геология, переработка, новые материалы и технологии, безопасные изделия и конструкции». Договор на грантовое финансирование № 177 от 15 марта 2018 года, ИРН 05131501.

 

Для цитирования

Кайракбаев А.К., Абдрахимов В.З., Абдрахимова Е.С. Исследования влияния содержания золы легкой фракции на микропористость керамики методом диффузного малоуглового рассеяния // Уголь. 2021. № 1. С. 50-55. DOI: 10.18796/0041-5790-2021-1-50-55.

 

Информация о статье

Поступила в редакцию: 10.07.2020

Одобрена рецензентами: 13.08.2020

Принята к публикации: 11.12.2020

 

РЕЦЕНЗИЯ

на статью: «Исследования влияния содержания золы легкой фракции на микропористость керамики методом диффузного малоуглового рассеяния», авторы: Кайракбаев А.К., , Абдрахимов В.З., Абдрахимова Е.С.

 

Рецензент

Анпилов С.М., доктор техн. наук, советник РААСН, эксперт ООО «Волжский исследовательский научный экспертный центр».

 

В представленной статье объектом исследования являются фасадные плитки на основе глинистой части «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд и золы легкой фракции без применения природных традиционных материалов.

Статья посвящена анализу экспериментальных данных, полученных методом диффузного рассеяния рентгеновских лучей (РМУ), которые показывают, что с увеличением содержания золы легкой фракции (ЗЛФ) в керамических массах до 50% обеспечивается улучшение характеристик пористой структуры керамических плиток: снижается общая пористость, повышается однородность микропор по размерам, уменьшается их общий объем и значение эффективного радиуса.

Целями работы являются: получение керамического материала на основе отхода цветной металлургии – глинистой части «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд, используемой в качестве связующей и отхода энергетики – золы легкой фракции, используемой в качестве отощителя и плавня без применения природных традиционных материалов; исследование влияния золы легкой фракции на физико-механические показатели керамического материала; исследование влияния золы легкой фракции на микропористость керамического материала методом диффузного малоуглового рассеяния.

Преимуществом метода РМУ является получение количественных экспериментальных результатов на образцах без нарушения их структуры.

Исследования показали, что глинистая часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд может использоваться для получения керамических плиток в качестве связующей, а зола легкой фракции в качестве отощителя (для снижения сроков сушки) и в качестве плавня (для снижения сроков сушки) и в качестве плавня (для снижения температуры обжига).

В целом содержание рецензируемой статьи структурировано и логически увязано. Материал статьи изложен на профессиональном языке и не требует внесения корректировок. Статья «Исследования влияния содержания золы легкой фракции на микропористость керамики методом диффузного малоуглового рассеяния» соответствует требованиям, предъявляемым к научным работам, и может быть рекомендована к опубликованию в журнале «Уголь».

 

Свежий выпуск
Партнеры