Сапонитсодержащие отходы горно-обогатительных предприятий – сырьевой резерв индустрии строительных материалов

Представлено новое перспективное направление утилизации многотонажного сапонитсодержащего отхода горноперерабатывающего предприятия АО "Севералмаз", складирование которого может негативно влиять на экологическую обстановку региона и увеличивает риск загрязнения окружающей среды. Установлено, что сапонитсодержащий материал (ССМ) по содержанию MgO можно рассматривать в качестве среднемагнезиального техногенного сырья для производства магнезиального цемента. Показано, что основными условиями получения эффективных растворов на основе сапонитового вяжущего являются: затворитель – водный раствор хлорида магния с концентрацией 8 % и водотвердое отношение – 0,4. Получены образцы-кубы на основе вяжущего из термомодифицированного сапонитового порошка с учетом вышеназванных факторов с прочностью на сжатие 5,78 МПа при плотности 1600 кг/м³. Подтверждено, что реализация приведенных технологических приемов позволяет получить конструкционно-теплоизоляционный бетон, удовлетворяющий требованиям соответствующего ГОСТа.

1. Назаров В.И., Макаренков Д.А., Мавлюдова Я.А., Краморова С.Н. Технологии не гранулирования целевых продуктов на основе вторичных материальных ресурсов. Экология и промышленность России. 2017. Т. 21. № 2. С. 10—14.

2. Danish A., Mosaberpanah M.A., Salim M.U., Fediuk R., Rashid M.F., Waqas R.M. Reusing marble and granite dust as cement replacement in cementitious composites: a review on sustainability benefits and critical challenges. Journal of Building Engineering. 2021. Vol. 44. P. 102600. doi.org/10.1016/j.jobe.2021.102600.

3. Шпилевая Д.В., Гаранин К.В. Алмазные месторождения Архангельской области и экологические проблемы их освоения. Вестник Московского университета. Серия 4: Геология. 2005. № 6. С. 18—26.

4. Zhou Y., Zheng G., Liu Z., Liu R., Tao C. Multi-stage precipitation for the eco-friendly treatment of phosphogypsum leachates using hybrid alkaline reagents. Journal of Water Process Engineering. 2023. Vol. 53. P. 103626. doi.org/10.1016/j.jwpe.2023.103626.

5. Zuniga-Barra H., Toledo-Alarcon J., Torres-Aravena A., Jorquera L., Rivas M., Gutierrez L., Jeison D. Improving the sustainable management of mining tailings through microbially induced calcite precipitation. Minerals Engineering. 2022. Vol. 189. P. 107855. doi.org/10.1016/j.mineng.2022.107855.

6. Малыгина М.А., Айзенштадт А.М., Королев Е.В., Дроздюк Т.А., Фролова М.А. Аспекты электролитной коагуляции сапонитсодержащей суспензии оборотной воды горноперерабатывающих предприятий. Экология и промышленность России. 2022. Т. 26. № 11. С. 27—33.

7. Морозова М.В., Айзенштадт А.М., Махова Т.А. Применение сапонит-содержащего материала для получения морозостойких бетонов. Промышленное и гражданское строительство. 2015. № 1. C. 28—31.

8. Klyuev A.V., Kashapov N.F., Klyuev S.V., Lesovik R.V., Ageeva M.S., Fomina E.V., Ayubov N.A. Development of alkaliactivated binders based on technogenic fibrous materials. Construction Materials and Products. 2023. Vol. 6 (1). P. 60—73. doi.org/10.58224/2618-7183-2023-6-1-60-73.

9. Суворова О.В., Миненко В.Г., Самусев А.Л. Получение керамических строительных материалов из сапонитсодержащих отходов. Минералогия техногенеза. 2016. Т. 17. С. 105—117.

10. Айзенштадт А.М., Малыгина М.А., Фролова М.А., Дроздюк Т.А., Пожилов М.А. Основные критерии оптимизации режимных параметров механического помола сапонит-содержащего материала для последующего получения магнезиального цемента. Строительство и техногенная безопасность. 2022. №29(79). С. 167—174.

11. Митина Н.А., Лотов В.А. Магнезиальный цемент в производстве сухих строительных смесей. ALITinform: Цемент. Бетон. Сухие смеси. 2016. № 1 (42). С. 46—50.

12. Ustinova Y.V., Nikiforova T.P. Effect of Various Additives on the Mechanical Properties of Magnesia Binder Based Materials. Procedia Engineering. 2015. Vol. 111. P. 807—814. doi.org/10.1016/j.proeng.2015.07.150.

13. Орлов А.А., Черных Т.Н., Крамар Л.Я., Трофимов Б.Я. Энергосбережение при получении магнезиального вяжущего строительного назначения. Строительные материалы. 2011. № 8. С. 47—50.

14. Башкатов Н.Н. Минеральные воздушные вяжущие вещества. Учеб. пособие. Екатеринбург, Изд-во Урал. ун-та, 2018. 148 с.

15. Лыткина Е.В., Зырянова В.Н., Бердов Г.И., Машкин Н.А. Современные композиционные материалы с использованием местного сырья. Современные наукоемкие технологии. 2010. № 9. С. 178—178.