Особенности применения вторичного ангидритового сырья для производства керамических материалов

Актуальность. В статье рассматриваются вопросы применения фторангидрита в качестве добавки при производстве керамических материалов, что позволяет экономить природное глиняное сырье и решать экологические задачи. В работе показана возможность использования вторичного сырья для производства зернистых и штучных керамических материалов.
Цель исследования – разработка керамических материалов и технологических принципов их производства с применением вторичного фторангидритового сырья, определение условий образования керамического черепка и способов повышения прочности керамических образцов.
При этом решались следующие задачи: выбор и исследование основных характеристик материалов: вещественного, гранулометрического состава, технологических свойств глин, кислого фторангидрита, обоснование технологических приемов и оценка параметров качества керамических материалов.
Материалы и методы. В работе использован кислый фторангидрит без дополнительной обработки, зола ТЭЦ, которая снижает среднюю плотность изделий и способствует получению гранул при обжиге. В качестве расплавообразующей добавки вводились натриевое жидкое стекло (ГОСТ 13078–81) и алюминиевая пудра (ГОСТ 5494–95) для возможного получения муллитоподобных образований. Исследование фазового состава и структурных параметров образцов проводилось на дифрактометре XRD-6000 (Shimadzu, Япония). Для приготовления шихты глину сушили до постоянной массы с последующим измельчением в щековой дробилке и совместным помолом с расчетным количеством кислого фторангидрита.
Результаты и практическая значимость. Представлены исследования зернистых и штучных керамических стеновых материалов с требуемыми для керамических изделий свойствами. Установлены технологические режимы сушки и обжига, а также основные эксплуатационные характеристики. Определены строительно-технические характеристики кислого фторангидрита для производства керамических материалов, предложены способы его модифицирования, что позволяет снизить расходы минерального сырья на единицу продукции, решать экологические вопросы.
Новизна. Установлены особенности производства керамических материалов с использованием вторичного сырья и зависимости, позволяющие регулировать состав и свойства зернистых и штучных материалов. 

1. Скрипникова Н.К., Юрьев И.Ю. Комплексное использование золошлаковых отходов Томской области для получения различных видов строительных материалов // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2013. № 2 (39). С. 245–249.

2. Власов В.А., Семеновых М.А., Скрипникова Н.К., Шеховцов В.В. Особенности использования некондиционных видов сырья для получения анортитовой керамики // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2020. № 22 (5). С. 122–128.

3. Скрипникова Н.К., Юрьев И.Ю. Строительные керамические изделия на основе микродисперсных золошлаковых соединений // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2011. № 4 (33). С.127–131.

4. Канаев В.К. Новая технология строительной керамики. Москва : Стройиздат, 1990. 264 с.

5. Яковлев Г.И., Кодолов В.И. Жидкофазное спекание фторангидрита при синтезе гипсокерамических материалов // Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. 1999. Т. 42 (1). С. 97–100.

6. Яковлев Г.И. Керамический материал на основе фторангидрита // Стекло и керамика. 2002. Т. 75. № 9. С.18–19.

7. Верещагин В.И, Бурученко А.Е., Кащук И.В. Возможность использования вторичного сырья для получения строительной керамики и ситаллов // Строительные материалы. 2000. № 7. С. 20–23.

8. Аниканова Л.А. Использование вторичного гипсосодержащего сырья для производства строительных материалов // Материалы VII Международной научно-практической конференции, 14–16 марта 2017 г. Томск : Изд-во ТГАСУ, 2017. С. 31–34.

9. Аниканова Л.А., Курмангалиева А.И., Пискарева А.Т., Казанцева В.С. Водостойкие стеновые материалы с использованием ангидритовых вяжущих // Материалы VI Международной научно-практической конференции. Томск : Изд-во ТГАСУ, 2016. С. 124–127.

10. Патент № 0002653192 Российская Федерация, МПК C04B 38/02 (2006.01), C04B 28/14 (2006.01). Конструкционно-теплоизоляционный материал : № 2017110628 : заявл. 29.03.2017 : опубл. 07.05.2018 / Аниканова Л.А., Курмангалиева А.И., Кудяков А.И., Саркисов Ю.С., Волкова О.В. 3 с.

11. Завадская Л.В. Газогипсовые материалы с армирующими волокнистыми добавками : специальность 05.23.05 «Строительные материалы и изделия» : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Новосибирск, 2011. 154 с.

12. Сулимова Е.В, Лапидус М.А., Гаркави М.С. Вопросы твердения ангидритовых вяжущих // Строительные материалы. 1993. № 7. С. 12–17.

13. Аниканова Л.А., Волкова О.В., Курмангалиева А.И., Волков К.С. Исследование фторангидритового сырья для получения композиционных вяжущих // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2015. № 4. С. 160–170.

14. Аниканова Л.А., Кудяков А.И., Никитина О.В. Влияние полимерсиликатной жидкости на водостойкость композиционных фторангидритовых вяжущих // Материалы Веймарской гипсовой конфенции. Веймар, 26–27 марта 2014 г. C. 183–190.