АннотацияОб авторахСписок литературы
Одним из приоритетных направлений развития строительного материаловедения в Российской Федерации является рациональное природопользование, которое предусматривает применение не только ресурсов природного происхождения, но и различных видов техногенных отходов. В Архангельской области таким отходом является сапонитсодержащий материал (ССМ), который представляет собой многотоннажный отход обогащения кимберлитовых руд месторождения алмазов им. М.В. Ломоносова предприятия ПАО «Севералмаз». Поэтому актуальны исследования по поиску новых перспективных направлений использования данного техногенного отхода путем его возможной модификации. С этой целью в работе рассматривается вопрос установления температурного режима этого процесса. В качестве интегрального критерия, характеризующего изменение в составе (природе) ССМ при его высокотемпературной модификации, предложено использовать физическую характеристику, аналогичную постоянной Гамакера. Установлено, что при температуре выше 900оС предложенная характеристика достигает асимптотического значения, это может свидетельствовать о завершении трансформационных превращений в образцах ССМ. Также дифференциальный термический анализ предварительно измельченного и обработанного при температуре 900оС сапонитсодержащего материала показал отсутствие каких-либо термоэффектов. Кроме того, высокотемпературная модификация сапонита приводит к уменьшению его удельной площади поверхности, пористости, диаметра пор, влагопоглощения и к увеличению истинной плотности. Данные исследования послужат предпосылкой для оптимизации параметров температурного режима процесса получения конструкционно-теплоизоляционного материала.
Т.А. ДРОЗДЮК1, инженер (магистр) (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
А.М. АЙЗЕНШТАДТ1, д-р хим. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
Е.В. КОРОЛЕВ2, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
А.М. АЙЗЕНШТАДТ1, д-р хим. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
Е.В. КОРОЛЕВ2, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
1 Северный (Арктический) федеральный университет (САФУ) имени М.В. Ломоносова (163002, г. Архангельск, наб. Северной Двины, 22)
2 Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет (190005, г. Санкт-Петербург, ул. 2-я Красноармейская, 4)
1. Облицов А.Ю. Некоторые аспекты утилизации высокоглинистых отходов обогащения // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2013. №. 7. С. 390–392.
2. Миненко В.Г. Обоснование и разработка электрохимического метода извлечения сапонита из оборотных вод // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2014. № 3. С. 180–186.
3. Алексеев А.И., Зубкова О.С., Полянский А.С. Очистка карьерных вод ПАО «Севералмаз» от дисперсных частиц глинистого минерала сапонита методом сгущения // Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). 2020. № 55. С. 22–27.
4. Романов Е.М., Шабанова Е.Н., Наквасина Е.Н., Попова А.А., Косарева Е.Н. Проблема утилизации побочной продукции при добыче алмазов на обогатительной фабрике «Севералмаз» // Биомо-ниторинг в Арктике: Сборник тезисов докладов участников международной конференции. Архан-гельск, 2018. С. 106–108.
5. Облицов А.Ю. Перспективные направления утилизации отходов обогащения алмазоносной породы месторождения им. М.В. Ломоносова // Записки горного университета. 2012. Т. 195. С. 163–167.
6. Коршунов A.А., Невзоров А.Л. Перспективы и направления утилизации отходов обогащения кимберлитовых руд на месторождении им. М.В. Ло-моносова // Проблемы региональной экологии. 2009. № 2. С. 213–216.
7. Дроздюк Т.А., Айзенштадт А.М., Фролова М.А., Рама Шанкер Верма. Минераловатный композит с использованием сапонитсодержащих отходов горнодобывающей промышленности // Строи-тельные материалы и изделия. 2020. Т. 3. № 3. С. 21–27. DOI: 10.34031/2618-7183-2020-3-3-21-27
8. Фролова М.А., Морозова М.В., Айзенштадт А.М., Тутыгин А.С. Алюмосиликатное вяжущее на основе сапонитсодержащих отходов алмазодобывающей промышленности // Строительные материалы. 2017. № 7. С. 68–70.
9. Морозова М.В., Айзенштадт А.М., Махова Т.А.. Применение сапонитсодержащего материала для получения морозостойких бетонов // Промышленное и гражданское строительство. 2015. № 1. С. 28–31.
10. Стенин А.А., Айзенштадт А.М., Шинкарук А.А., Демидов М.Л., Фролова М.А. Минеральный модификатор поверхности строительных материалов из древесины // Строительные материалы. 2014. № 10. С. 51–54.
11. Гайда Ю.В., Айзенштадт А.М., Мальков В.С., Фомченков М.А. Органоминеральная добавка для укрепления песчаных грунтов // Промышленное и гражданское строительство. 2015. № 11. С. 17–21.
12. Drozdyuk T.A., Ayzenshtadt A.M., Frolova M.A. Effect of thermal modification of saponite-containing material on energy properties of its surface // Journal of Physics: Conference Series. 2019. Vol. 1400 (077053). DOI: 10.1088/1742-6596/1400/7/077056
13. Морозова М.В. Термическая модификация сапонитсодержащих отходов обогащения кимберлитовых руд. Строительство – формирование среды жизнедеятельности: Сборник научных трудов XVI международной межвузовской научно-практической конференции студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых. М.: МГСУ, 2013. С. 534–536.
14. Айзенштадт А.М., Королев Е.В., Дроздюк Т.А., Данилов В.Е., Фролова М.А. Возможный подход к оценке дисперсионного взаимодействия в порошковых системах // Физика и химия обработки материалов. 2021. № 3. С. 40–48. DOI: 10.30791/0015-3214-2021-3-40-48.
15. Дерягин Б.В., Абрикосов Е.М., Лифшиц Е.М. Молекулярное притяжение конденсированных тел // Успехи физической химии. 2015. Т. 185. № 9. С. 982–1001.
16. Ролдугин В.И. Физикохимия поверхности: Учебник-монография. Долгопрудный: Интеллект, 2008. 508 с.
17. Дерягин Б.В., Чураев Н.В. Смачивающие пленки. М.: Наука, 1984. 159 с.
18. Sokolova Y.V., Ayzenshtadt A.M., Strokova V.V., Malkov V.S. Surface tension determination in glyoxal-silica dispersed system // Journal of Physics: Conference Series. 2018. Vol. 1038. Nо. 1 (012141). DOI: 10.1088/1742-6596/1038/1/012141
19. Фролова М.А., Тутыгин А.С., Айзенштадт А.М., Лесовик В.С., Махова Т.А., Поспелова Т.А. Критерий оценки энергетических свойств поверхности // Наносистемы: физика, химия, математика. 2011. № 2 (4). С. 1–6.
20. Патент РФ №2448052. Способ сгущения сапонитовой суспензии / Утин А.В. Заявл. 08.11.2010. Опубл. 20.04.2012. Бюл. № 11.
21. Невзоров А.Л., Коршунов А.А. Исследование свойств хвостовых отложений как источника техногенной нагрузки на окружающую среду // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2007. № 4. С. 140–143.
22. Патент РФ № 2675871. Способ осаждения сапонитовой пульпы с применением кальцийалюмосиликатного реагента / Алексеев А.И., Бричкин В.Н., Зубкова О.С., Конончук О.О. Заявл. 17.10.2017. Опубл. 25.12.2018. Бюл. № 36.
23. Запольский А.К., Коган А.А. Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды: свойства. Получение. Применение. Л.: Химия, 1987. 208 с.
24. Тутыгин А.С., Шинкарук А.А., Айзенштадт А.М., Фролова М.А., Махова Т.А. Осветление сапонитсодержащей суспензии методом электронной коагуляции // Вода: химия и экология. 2013. № 5. С. 93–99.
2. Миненко В.Г. Обоснование и разработка электрохимического метода извлечения сапонита из оборотных вод // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2014. № 3. С. 180–186.
3. Алексеев А.И., Зубкова О.С., Полянский А.С. Очистка карьерных вод ПАО «Севералмаз» от дисперсных частиц глинистого минерала сапонита методом сгущения // Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). 2020. № 55. С. 22–27.
4. Романов Е.М., Шабанова Е.Н., Наквасина Е.Н., Попова А.А., Косарева Е.Н. Проблема утилизации побочной продукции при добыче алмазов на обогатительной фабрике «Севералмаз» // Биомо-ниторинг в Арктике: Сборник тезисов докладов участников международной конференции. Архан-гельск, 2018. С. 106–108.
5. Облицов А.Ю. Перспективные направления утилизации отходов обогащения алмазоносной породы месторождения им. М.В. Ломоносова // Записки горного университета. 2012. Т. 195. С. 163–167.
6. Коршунов A.А., Невзоров А.Л. Перспективы и направления утилизации отходов обогащения кимберлитовых руд на месторождении им. М.В. Ло-моносова // Проблемы региональной экологии. 2009. № 2. С. 213–216.
7. Дроздюк Т.А., Айзенштадт А.М., Фролова М.А., Рама Шанкер Верма. Минераловатный композит с использованием сапонитсодержащих отходов горнодобывающей промышленности // Строи-тельные материалы и изделия. 2020. Т. 3. № 3. С. 21–27. DOI: 10.34031/2618-7183-2020-3-3-21-27
8. Фролова М.А., Морозова М.В., Айзенштадт А.М., Тутыгин А.С. Алюмосиликатное вяжущее на основе сапонитсодержащих отходов алмазодобывающей промышленности // Строительные материалы. 2017. № 7. С. 68–70.
9. Морозова М.В., Айзенштадт А.М., Махова Т.А.. Применение сапонитсодержащего материала для получения морозостойких бетонов // Промышленное и гражданское строительство. 2015. № 1. С. 28–31.
10. Стенин А.А., Айзенштадт А.М., Шинкарук А.А., Демидов М.Л., Фролова М.А. Минеральный модификатор поверхности строительных материалов из древесины // Строительные материалы. 2014. № 10. С. 51–54.
11. Гайда Ю.В., Айзенштадт А.М., Мальков В.С., Фомченков М.А. Органоминеральная добавка для укрепления песчаных грунтов // Промышленное и гражданское строительство. 2015. № 11. С. 17–21.
12. Drozdyuk T.A., Ayzenshtadt A.M., Frolova M.A. Effect of thermal modification of saponite-containing material on energy properties of its surface // Journal of Physics: Conference Series. 2019. Vol. 1400 (077053). DOI: 10.1088/1742-6596/1400/7/077056
13. Морозова М.В. Термическая модификация сапонитсодержащих отходов обогащения кимберлитовых руд. Строительство – формирование среды жизнедеятельности: Сборник научных трудов XVI международной межвузовской научно-практической конференции студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых. М.: МГСУ, 2013. С. 534–536.
14. Айзенштадт А.М., Королев Е.В., Дроздюк Т.А., Данилов В.Е., Фролова М.А. Возможный подход к оценке дисперсионного взаимодействия в порошковых системах // Физика и химия обработки материалов. 2021. № 3. С. 40–48. DOI: 10.30791/0015-3214-2021-3-40-48.
15. Дерягин Б.В., Абрикосов Е.М., Лифшиц Е.М. Молекулярное притяжение конденсированных тел // Успехи физической химии. 2015. Т. 185. № 9. С. 982–1001.
16. Ролдугин В.И. Физикохимия поверхности: Учебник-монография. Долгопрудный: Интеллект, 2008. 508 с.
17. Дерягин Б.В., Чураев Н.В. Смачивающие пленки. М.: Наука, 1984. 159 с.
18. Sokolova Y.V., Ayzenshtadt A.M., Strokova V.V., Malkov V.S. Surface tension determination in glyoxal-silica dispersed system // Journal of Physics: Conference Series. 2018. Vol. 1038. Nо. 1 (012141). DOI: 10.1088/1742-6596/1038/1/012141
19. Фролова М.А., Тутыгин А.С., Айзенштадт А.М., Лесовик В.С., Махова Т.А., Поспелова Т.А. Критерий оценки энергетических свойств поверхности // Наносистемы: физика, химия, математика. 2011. № 2 (4). С. 1–6.
20. Патент РФ №2448052. Способ сгущения сапонитовой суспензии / Утин А.В. Заявл. 08.11.2010. Опубл. 20.04.2012. Бюл. № 11.
21. Невзоров А.Л., Коршунов А.А. Исследование свойств хвостовых отложений как источника техногенной нагрузки на окружающую среду // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2007. № 4. С. 140–143.
22. Патент РФ № 2675871. Способ осаждения сапонитовой пульпы с применением кальцийалюмосиликатного реагента / Алексеев А.И., Бричкин В.Н., Зубкова О.С., Конончук О.О. Заявл. 17.10.2017. Опубл. 25.12.2018. Бюл. № 36.
23. Запольский А.К., Коган А.А. Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды: свойства. Получение. Применение. Л.: Химия, 1987. 208 с.
24. Тутыгин А.С., Шинкарук А.А., Айзенштадт А.М., Фролова М.А., Махова Т.А. Осветление сапонитсодержащей суспензии методом электронной коагуляции // Вода: химия и экология. 2013. № 5. С. 93–99.
Для цитирования: Дроздюк Т.А., Айзенштадт А.М., Королев Е.В. Высокотемпературная модификация сапонитсодержащего материала // Строительные материалы. 2021. № 11. С. 30–35. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-797-11-30-35