Исследования П. И. Боженова показали, что магнийсодержащие отходы Ковдорского и Качканарского горно-обогатительных комбинатов можно применять в смеси с известью в качестве вяжущего при производстве силикатного кирпича. Оптимальный состав вяжущего, по данным В. В. Прокофьевой и В. И. Хренова, И:О=2:1. На Павловском силикатном заводе были выпущены опытные партии кирпича на вяжущем, в котором часть извести заменяли отходами Ковдорского ГОК сухой и мокрой сепарации. Здесь лучшие результаты (марка 150) были получены при составе вяжущего 1:1. Силикатный кирпич, выпускаемый в то время Павловским заводом из известково-песчаных смесей, содержащих 7,8-8% активной CaO, имел марки 100-150.
На Березниковском силикатном заводе, где применяли пироксенитовые отходы Качканарского ГОК, наилучшие результаты (марка 150) были получены при замене отходами примерно 25% извести к общем содержании вяжущего в силикатной смеси 12-13%. При таком же содержании одной извести Березниковский завод выпускал обычный силикатный кирпич марок 75-100. Результаты испытаний кирпича с применением магнийсодержащих отходов представлены в таблице на рис. 1. Следует сказать, что на Опытном заводе ВНИИстрома были проведены исследования сырья Березниковского завода. При использовании известково-кварцевого вяжущего состава 1:1 и его содержании в смеси 15% был получен кирпич прочностью 22 МПа на затолычском песке и 18 МПа на песке месторождения «Заячья горка», а при 20% такого вяжущего - соответственно, 30 и 23 МПа. Весь кирпич выдержал 50 циклов испытаний на морозостойкость.
Рис. 1. Физико-механические свойства силикатного кирпича на вяжущем с использованием магнийсодержащих отходов горнодобывающей промышленности
При выборе вида вяжущего приходится наряду с техническими свойствами учитывать реальный объем выпуска его компонентов, а также возможность и стоимость их доставки.
Попробуем оценить с этой точки зрения различные виды вяжущих или их компонентов.
Известково-кремнеземистые вяжущие являются наиболее доступными, так как известняки повсеместно распространены, а кремнеземистым компонентом служит кварцевый или кварцевополевошпатовый песок, являющийся основным сырьем для производства силикатного кирпича. Известково-белитово-кремнеземистые вяжущие, хотя пока еще их выпускают в недостаточных масштабах, базируются на повсеместно распространенных карбонатных и кремнеземистых породах, и их производство может быть организовано практически в каждой области. Известково-золошлаковые вяжущие целесообразно применять на силикатных заводах, расположенных вблизи ТЭС. В этих случаях при соизмеримом с ее выходом потреблении золы, на ТЭС можно организовать сухое золошлакоудаление, что значительно упростит использование этих отходов в производстве силикатного кирпича.
Доменные гранулированные шлаки металлургические предприятия поставляют только на цементные заводы и лишь в очень немногих случаях - на шлакопомольныe установки, выпускающие вяжущие для изготовления бетонов. В дальнейшем в связи с использованием обогащенных руд удельный выход доменных гранулированных шлаков снизится, их будет использовать только цементная промышленность. Поэтому силикатные заводы могут рассчитывать лишь на применение доменных шлаков из старых отвалов, что достаточно сложно. Мартеновские и ваграночные шлаки содержат много, металла, а это значительно затрудняет их переработку и использование в производстве силикатного кирпича.
Белитовый шлам в сухом молотом виде экономически целесообразно использовать на сибирских силикатных заводах. Нефелиновый шлам, являющийся компонентом составляющим нефелиновый цемент, получают в ограниченном количестве на Волховском алюминиевом заводе, в соответствии с чем его применение также ограничено. Карбидную известь-пушонку выпускает Усольское ПО Химпром также в ограниченном количестве, и ее не хватает даже для трех действующих силикатных заводов.
Пыль-унос, являющуюся отходом цементного производства, можно успешно применять лишь на некоторых силикатных заводах (главным образом, оборудованных гасильными барабанами).
Отходы горно-обогатительных комбинатов целесообразно применять на близлежащих силикатных заводах в тех случаях, когда вяжущие на их основе дают лучшие результаты, чем известково-кремнеземистые вяжущие на местном сырье.
Таким образом, наиболее распространенным в настоящее время и перспективным в течение ближайших 15-20 лет для производства силикатного кирпича является известково-кремнеземистое вяжущее. Остальные виды вяжущих могут иметь лишь локальное применение при соответствующих благоприятных местных условиях.
Согласно данным по использованию различных типов вяжущих в производстве силикатного кирпича можно сделать следующие основные выводы:
- при наличии в вяжущем свободной окиси кальция силикатную смесь надо гасить, соблюдая при этом требования к ее предельной Конечной влажности на выходе из силосов или реакторов;
- при использовании вяжущих, не содержащих свободной окиси кальция смесь не надо гасить, а ее предельная влажность зависит от вида изделий и необходимой прочности сырца;
- отходы, используемые в качестве вяжущих или их Компонентов, в большинстве случаев необходимо предварительно сушить. Если же применяют многокомпонентные вяжущие, то их целесообразно приготовлять на специализированных предприятиях и поставлять на силикатные заводы в готовом виде.
