RU2544382C1 - Изолирующий материал для шламохранилищ промышленных отходов - Google Patents

Изолирующий материал для шламохранилищ промышленных отходов Download PDF

Info

Publication number
RU2544382C1
RU2544382C1 RU2013148698/13A RU2013148698A RU2544382C1 RU 2544382 C1 RU2544382 C1 RU 2544382C1 RU 2013148698/13 A RU2013148698/13 A RU 2013148698/13A RU 2013148698 A RU2013148698 A RU 2013148698A RU 2544382 C1 RU2544382 C1 RU 2544382C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
clay
silicon
insulating material
dust
production
Prior art date
Application number
RU2013148698/13A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2544382C9 (ru
Inventor
Михаил Анатольевич Глушкевич
Эдвард Петрович Ржечицкий
Вячеслав Георгиевич Григорьев
Владимир Кузьмич Крючков
Константин Сергеевич Ёлкин
Татьяна Михайловна Павлова
Олег Ильич Ясевич
Сергей Алексеевич Овчинников
Дмитрий Константинович Ёлкин
Борис Ильич Зельберг
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр"
Priority to RU2013148698/13A priority Critical patent/RU2544382C9/ru
Publication of RU2544382C1 publication Critical patent/RU2544382C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2544382C9 publication Critical patent/RU2544382C9/ru

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Filtering Materials (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

Предложенное изобретение относится к строительным материалам и утилизации отходов электротермического производства. Изолирующий материал для шламохранилищ промышленных отходов включает глиносодержащий материал и материал в виде техногенного отхода, в качестве глиносодержащего материала он содержит глину или суглинок, в качестве техногенного отхода - мелкодисперсную пыль газоочистки электротермического производства кремния и/или кремнистых ферросплавов при следующем содержании компонентов, мас.%: глина или суглинок 70-85; мелкодисперсная пыль газоочистки электротермического производства кремния и/или кремнистых ферросплавов 15-30. Изобретение позволит предотвратить загрязнение прилегающего к шламохранилищам почвенного слоя за счет уменьшения коэффициента фильтрации изолирующего материала, утилизировать техногенные отходы в виде мелкодисперсной пыли газоочистки электротермического производства кремния и/или кремнистых ферросплавов. 1 табл.

Description

Изобретение относится к специальным материалам для использования в качестве изолирующего материала для шламохранилищ промышленных и бытовых отходов.
Известно использование, в качестве слабопроницаемого изолирующего материала, глины (Министерство строительства РФ. Академия коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова. Инструкция по проектированию, эксплуатации и рекультивации полигонов для твердых бытовых отходов. М., 1996 г., с.26, п.3.10.4).
Существенный недостаток глин и суглинков - высокий коэффициент фильтрации, в случае низкого числа пластичности (7-16). Глины с высоким числом пластичности (18-33) и соответственно с низким коэффициентом фильтрации встречаются относительно редко. Пониженный коэффициент уплотнения, недостаточная морозостойкость ограничивает их использование в качестве изолирующего материала для ТБО, а также для захоронения токсичных промышленных отходов.
Известна гидроизоляционная смесь, включающая песок, известь и нефтесодержащий компонент, которая дополнительно содержит глину, а в качестве нефтесодержащего компонента содержит отход нефтедобычи - асфальто-парафинистые смолоотложения АСПО при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Глина - 45-50
Песок - 15-20
Известь - 10-15
АСПО - 20-25 (патент RU №2177918, C04B 26/26, опубл. 10.01.2002 г.).
Известен состав для противофильтрационного экрана на основе смеси гидроалюминатов и оксидов, в котором в качестве смеси гидроалюминатов и оксидов он содержит шламовые отложения глиноземистого производства следующего состава, мас.%:
Гидроалюмосиликат натрия и кальция типа канкринита
Na6Ca(AlSiO4)4(CO3)H2O 35-50
Гидроалюмосиликат кальция и алюминия типа гидрограната
Ca3Al2(SiO4)n·•(OH)12-4n, где 0,4≤n≤1,4 25-40
Оксид железа типа гематита Fe2O3 остальное
(А.с. СССР №1209744, E02B 3/16, C09K 17/00, 1986 г.).
Известен способ создания гидроизолирующих элементов гидротехнических сооружений, в котором в качестве материала гидроизолирующего элемента используют шлам от переработки боксита по способу Байера, выходящий из процесса с влажностью Т:Ж=1:2-10, который перед укладкой подготавливают путем обезвоживания до влажности Т:Ж=1:0,5-0,6, при этом содержание фракций +50 мкм в шламе составляет не более 10 мас.%, после чего подготовленный материал уплотняют до пористости не более 0,60-0,65 (А.с. СССР №1564257, E02B 3/16, 1990 г.).
Известен изолирующий материал, включающий глину, который дополнительно содержит отработанный известковый материал и нефтяной шлам при следующем содержании компонентов, мас.%:
Глина 10-60
Отработанный известковый материал 15-40
Нефтяной шлам 25-50
В качестве отработанного известкового материала он может содержать технологические отходы теплоэлектростанций - осадок гашеной извести или шлам химводоочистки, а в качестве нефтяного шлама может быть использован донный или плавающий нефтешлам или загрязненный нефтепродуктом грунт (патент RU №2271882, B09B 1/00, опубл. 20.03.2006 г.).
По назначению, по технической сущности, наличию сходных признаков данное решение выбрано в качестве ближайшего аналога.
Недостатки известного решения: недостаточно низкий коэффициент фильтрации, недостаточная морозостойкость, использование специфического отхода в виде нефтяного шлама.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение экологической безопасности шламохранилищ промышленных отходов, снижение себестоимости их строительства.
Техническими результатами являются получение изолирующего материала с пониженным коэффициентом фильтрации и утилизация техногенных отходов.
Технические результаты достигаются тем, что изолирующий материал для шламохранилищ промышленных отходов, включающий глиносодержащий материал и материал в виде техногенного отхода, в качестве глиносодержащего материала содержит глину или суглинок, в качестве техногенного отхода - мелкодисперсную пыль газоочистки электротермического производства кремния и/или кремнистых ферросплавов при следующем содержании компонентов, мас.%:
глина или суглинок 70-85
мелкодисперсная пыль газоочистки  
электротермического производства кремния  
и/или кремнистых ферросплавов 15-30.
Сравнительный анализ решения по ближайшему аналогу и предлагаемого решения показывает следующее.
Известное решение и предлагаемое характеризуются сходными признаками:
- изолирующий материал для шламохранилищ промышленных отходов, включающий:
- глиносодержащий материал;
- глиносодержащий в виде глины;
- материал в виде техногенного отхода.
Предлагаемое решение отличается от ближайшего аналога следующими признаками:
- в качестве техногенного отхода изолирующий материал содержит мелкодисперсную пыль газоочистки электротермического производства кремния и/или кремнистых ферросплавов;
- изолирующий материал содержит компоненты, мас.%:
глина или суглинок 70-85
мелкодисперсная пыль газоочистки  
электротермического производства кремния  
и/или кремнистых ферросплавов 15-30
Наличие в предлагаемом техническом решении признаков, отличных от признаков решения по ближайшему аналогу, позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого условию патентоспособности изобретения «новизна».
Техническая сущность предлагаемого решения заключается в следующем.
Мелкодисперсные пыли газоочисток электротермического производства кремния и/или кремнистых ферросплавов содержат тонкодисперсные частицы, в основном диоксид кремния и имеют следующий состав, мас.%:
SiO2 - 80,0-95,0
Al2O3 - 0,2-0,5
Fe2O3 - 0,2-0,5
CaO - 1,2-4,0
MgO - 0,8-3,0
Ссвободный - 3,0-8,0
Na2O - до 0,1
SO3 - 0,1-0,2
P2O5 - 0,1-0,15
K2O - 0,1-0,4
TiO2 - до 0,02
SiC - 3,0-5,0
Химический состав пылей может колебаться, в зависимости от исходных видов сырья и технологии, однако содержание основного компонента - диоксида кремния, находится в указанных пределах.
Пыли имеют следующий гранулометрический состав:
Фракции, мкм - %
0-1 - 13,0
1-3 - 13,8
3-5 - 8,4
5-10 - 10,4
10-20 - 14,8
20-29 - 7,0
>30 - 32,6
Удельная поверхность - 15-28 м2/г. Насыпная плотность - 0,2-0,25 г/см3.
Мелкодисперсные пыли газоочисток электротермического производства кремния и/или кремнистых ферросплавов относятся к группе возгонных пылей, образующихся при испарении в зоне высоких температар и последующей конденсацией возгонов. Частицы таких пылей несут одинаковый статический электрический заряд.
При мокром смешивании глины или суглинка с мелкодисперсной кремнистой пылью образуется материал с высокими противофильтрационными свойствами. Повышение противофильтрационных свойств материала связано с наличием микрочастиц, перекрывающих имеющиеся поры и с высокой удельной поверхностью пылей.
Содержание в составе изолирующего материала мелкодисперсной пыли газоочистки электротермического производства кремния и/или кремнистых ферросплавов менее 15 мас.% не обеспечивает в необходимой мере повышение противофильтрационных свойств материала.
Содержание в составе изолирующего материала мелкодисперсной пыли газоочистки электротермического производства кремния и/или кремнистых ферросплавов более 30 мас.% нецелесообразно, так как при этом значительно снижается вязкость материала, затрудняется его использование при строительстве шламохранилища.
Соотношения компонентов в заявляемом изолирующем материале установлены экспериментально. Результаты экспериментов по выбору соотношений компонентов и по свойствам получаемого материала представлены в таблице.
Таблица
Результаты экспериментов
№
п/п		 Компоненты состава Содержание компонентов, мас.% Коэффициент фильтрации, м/сут
1 Суглинок 100 3,3·10-4
2 Суглинок 87 2,0·10-4
Пыль газоочистки производства кремния 13
3 Суглинок 85 7,5·10-5
Пыль газоочистки производства кремния 15
4 Суглинок 80 5·10-5
Пыль газоочистки производства кремния 20
5 Суглинок 75 3,8·10-5
Пыль газоочистки производства кремния 25
6 Суглинок 70 1,5·10-4
Пыль газоочистки производства кремния 30
7 Суглинок 65 2,0·10-4
Пыль газоочистки производства кремния 35
8 Глина 100 8,5·10-6
9 Глина 87 5,7·10-6
Пыль газоочистки производства кремния 13
10 Глина 85 4,0·10-6
Пыль газоочистки производства кремния 15
11 Глина 80 2,5·10-6
Пыль газоочистки производства кремния 20
12 Глина 80 2,6·10-6
Пыль газоочистки производства кремния 20
13 Глина 70 3,0·10-6
Пыль газоочистки производства кремния 30
14 Глина 65 3,9·10-6
Пыль газоочистки производства кремния 35
15 Глина 80 2,6·10-6
Пыль газоочистки производства кремния 10
Пыль газоочистки производства ферросилиция 10
16 Глина 70 3,0·10-6
Пыль газоочистки 15
  производства кремния    
Пыль газоочистки производства ферросилиция 15
17 Суглинок 70 1,5·10-4
Пыль газоочистки производства ферросилиция 30
18 Суглинок 70 1,5·10-4
Пыль газоочистки производства кремния 15
Пыль газоочистки производства ферросилиция 15
Соотношения компонентов в составе изолирующего материала могут варьироваться в заявляемых пределах в зависимости от составов и свойств используемого глиносодержащего материала, технологических требований к получаемому материалу.
В результате поиска и сравнительного анализа не выявлено технических решений, характеризующихся совокупностью признаков, аналогичной или идентичной совокупности признаков, характеризующей предлагаемое техническое решение, обеспечивающей при использовании достижение аналогичных технико-экономических результатов, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого решения условию патентоспособности изобретения «изобретательский уровень».
Использование предлагаемого технического решения позволяет снизить себестоимость строительства шламохранилищ, предотвратить загрязнение прилегающего к хранилищам почвенного слоя за счет уменьшения коэффициента фильтрации изолирующего материала, утилизировать техногенные отходы в виде мелкодисперсной пыли газоочистки электротермического производства кремния и/или кремнистых ферросплавов.

Claims (1)

  1. Изолирующий материал для шламохранилищ промышленных отходов, включающий глиносодержащий материал и материал в виде техногенного отхода, отличающийся тем, что в качестве глиносодержащего материала он содержит глину или суглинок, в качестве техногенного отхода - мелкодисперсную пыль газоочистки электротермического производства кремния и/или кремнистых ферросплавов при следующем содержании компонентов, мас.%:
    глина или суглинок 70-85 мелкодисперсная пыль газоочистки   электротермического производства кремния   и/или кремнистых ферросплавов 15-30
RU2013148698/13A 2013-10-31 2013-10-31 Изолирующий материал для шламохранилищ промышленных отходов RU2544382C9 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013148698/13A RU2544382C9 (ru) 2013-10-31 2013-10-31 Изолирующий материал для шламохранилищ промышленных отходов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013148698/13A RU2544382C9 (ru) 2013-10-31 2013-10-31 Изолирующий материал для шламохранилищ промышленных отходов

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2544382C1 true RU2544382C1 (ru) 2015-03-20
RU2544382C9 RU2544382C9 (ru) 2015-11-10

Family

ID=53290542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013148698/13A RU2544382C9 (ru) 2013-10-31 2013-10-31 Изолирующий материал для шламохранилищ промышленных отходов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2544382C9 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2600681C1 (ru) * 2015-06-15 2016-10-27 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Материал для промежуточной изоляции уплотненных слоев твердых коммунальных отходов на полигоне

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2085488C1 (ru) * 1995-06-20 1997-07-27 Акционерное общество открытого типа Иркутский алюминиевый завод Способ обработки мелкодисперсной кремнийсодержащей пыли газоочистки электротермического производства кремния и кремнистых ферросплавов
RU2177918C1 (ru) * 2000-06-09 2002-01-10 Пермский государственный технический университет Гидроизоляционная смесь
RU2217372C2 (ru) * 2001-07-12 2003-11-27 Закрытое акционерное общество "ВАМИТЕК" Способ уплотнения мелкодисперсной кремнеземсодержащей пыли газоочистки электротермического производства кремния и высококремнистых ферросплавов
RU2271882C1 (ru) * 2004-10-04 2006-03-20 Вячеслав Шамильевич Халилов Изолирующий материал

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
<P class=a style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: justify"><SPAN lang=EN-US style="mso-ansi-language: EN-US">RU</SPAN> 2271882 <SPAN lang=EN-US style="mso-ansi-language: EN-US">C</SPAN>1, 20.03.2006;<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" /><o:p></o:p></P> <P class=a style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: justify"><SPAN lang=EN-US style="mso-ansi-language: EN-US">RU</SPAN> 2177918 <SPAN lang=EN-US style="mso-ansi-language: EN-US">C</SPAN>1, 10.01.2002;<o:p></o:p></P> <P class=a style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: justify"><SPAN lang=EN-US style="mso-ansi-language: EN-US">RU</SPAN> 2217372 С2, 27.11.2003;<o:p></o:p></P> <P class=a style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 150%; TEXT-ALIGN: justify"><SPAN lang=EN-US style="mso-ansi-language: EN-US">RU</SPAN> 2085488 С1, 27.07.1997.<o:p></o:p></P> *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2600681C1 (ru) * 2015-06-15 2016-10-27 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Материал для промежуточной изоляции уплотненных слоев твердых коммунальных отходов на полигоне

Also Published As

Publication number Publication date
RU2544382C9 (ru) 2015-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang et al. Sustainable utilization of bauxite residue (Red Mud) as a road material in pavements: A critical review
Srivastava et al. Utilization of alternative sand for preparation of sustainable mortar: A review
Munir et al. Development of eco-friendly fired clay bricks incorporating recycled marble powder
Mandal et al. Utilization of aluminum plant's waste for production of insulation bricks
Mao et al. The reuse of waste glass for enhancement of heavy metals immobilization during the introduction of galvanized sludge in brick manufacturing
Patel et al. Current status of an industrial waste: red mud an overview
JP5658270B2 (ja) スラッジ廃棄物を用いた軽量建設資材の製造方法
Rodrigues et al. Recycling of water treatment plant waste for production of soil-cement bricks
KR101578370B1 (ko) 다기능성 친환경 타일
Benzerzour et al. Formulation of mortars based on thermally treated sediments
Salahudeen et al. Stabilization of highway expansive soils with high loss on ignition content kiln dust
Mymrin et al. Construction materials wastes use to neutralize hazardous municipal water treatment sludge
Ngayakamo et al. Valorization of granite waste powder as a secondary flux material for sustainable production of ceramic tiles
RU2544382C1 (ru) Изолирующий материал для шламохранилищ промышленных отходов
Sarabia et al. Effect of the incorporation of residual sludge from water treatment on the technological properties of ceramic bodies: A review
Otoko et al. Soft soil stabilization using palm oil fibre ash
KR100599226B1 (ko) 폐부산자원 및 재생골재를 활용한 친환경적인 식생용다공성 콘크리트 조성물
Singh et al. Assessment of coal ash-bentonite mixture as landfill liner
KR20190014396A (ko) 석재가공 중 발생하는 폐기물을 재활용한 블록 및 그 제조방법
Ducman et al. Lightweight aggregate processed from waste materials
Aadraoui et al. Characteristics of sewage sludge produced from wastewater treatment plant in the Moroccan city Khouribga
Mymrin et al. Overburden soil and marine dredging sludge utilization for production of new composites as highly efficient environmental management
KR102338303B1 (ko) 굴 패각을 함유한 보도블록용 조성물
KR102256311B1 (ko) 오염원 제거된 준설토를 활용한 시멘트계 재료 제조방법
Teoh et al. Recycling of treated alum sludge and glycerine pitch in the production of eco-friendly roofing tiles: Physical properties, durability, and leachability

Legal Events

Date Code Title Description
TH4A Reissue of patent specification
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191101