Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Совершенствование технологии производства минераловатных изделий из шлаков переработки сульфидных медно-никелевых руд

ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование технологии производства минераловатных изделий из шлаков переработки сульфидных медно-никелевых руд"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК КОЛЬСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В.Тананаева

На правах рукописи

ЗАХАРЧЕНКО Александр Николаевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА МИНЕРАЛОВАТВЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ШЛАКОВ ПЕРЕРАБОТКИ СУЛЬФИДНЫХ МЕДНО-НИКЕЛЕВЫХ РУД

Специальность 25.00.36«Геоэкология»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Апатиты 2004

Работа выполнена в Институте химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В.Тананаева Кольского научного центра Российской Академии наук.

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Макаров Виктор Николаевич Официальные оппоненты:

доктор технических наук Локшин Эфроим Пинхусович кандидат технических наук Макаров Алексей Михайлович

Ведущая организация:

ОАО Кольская горно-металлургическая компания «Комбинат Североникель»

Защита состоится « » ./-¿д/УЖ 2004 г. в часов на

заседании диссертационного Совета Д 002.105.01 в Институте химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В.Тананаева Кольского научного центра Российской Академии наук по адресу: 184209, Апатиты Мурманской области, Ферсмана, 26а, Академгородок

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В.Тананаева КНЦ

РАН.

Автореферат разослан « ¿Р» 2004

г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.т.н.

Громов П.Б.

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Комплексное использование минерального сырья и борьба с отрицательным влиянием горнопромышленных отходов на окружающую среду - это приоритетные - задачи государственной, важности. - Минерально-сырьевые ресурсы являются не возобновляемыми и по мере отработки наиболее богатых и легко доступных месторождений качество руд снижается, а количество отходов и стоимость сырья возрастают. Постоянный рост; и накопление техногенных отходов ведет к увеличению' экологической нагрузки на окружающую среду. Потребности промышленности, в минеральном сырье не уменьшаются, поэтому использование вторичного сырья и горнопромышленных отходов позволяет расширить минерально-сырьевую базу,.снизить объемы специальных горных выработок и темпы роста отвалов и хвостохранилищ. Вместе с тем использование вторичного сырья сопряжено с рядом трудностей. Это обусловлено тем, что горнопромышленные отходы содержат в своем составе минералы и примеси, не свойственные традиционному минеральному сырью и, кроме того, характеризуются широким диапазоном изменения минерального и химического состава, физико-химических' и технологических свойств. Эти изменения особенно отрицательно сказываются, когда получение продукции связано с глубоким физико-химическим преобразованием исходных компонентов.

Цель работы. Уменьшение потребности в первичных минеральных и энергетических ресурсах путем оптимизации и совершенствования производства минераловатных изделий из высокожелезистых шлаков цветной металлургии с широким использованием горнопромышленных отходов, а также снижение отрицательного влияния шлаков, содержащих тяжелые металлы на окружающую среду.

Основные задачи:

1. Анализ причин низкого качества минерального волокна (в дальнейшем -волокно) в ОАО КГМК «Комбинат Североникель» и разработка организационно-технических решений по снижению себестоимости минераловатных изделий в ОАО КГМК «Комбинат Североникель» и разработка организационно-технических решений по снижению себестоимости минераловатных изделий в ОАО КГМК «Комбинат Североникель».

2. Изучение влияния колебаний минерального и химического состава сырья наиважнейшие свойства расплавов, параметры технологического процесса и качество готовой продукции. Определение наиболее перспективных видов8 сырья для корректировки шлаковых расплавов. Математическое описание выявленных взаимосвязей состав-свойство, разработка алгоритма и программы для ЭВМ по оперативному расчету оптимального состава шихты- и оптимизации технологических параметров процесса производства волокна.

I роа.ндаиоиАльнАЯ | 1 библиотека i з

! ¿гарда

3. Разработка технологических регламентов для производства волокна' в ОАО КГМК «Комбинат Североникель» с использованием корректирующих добавок го горнопромышленных отходов.

4. Разработка конструкторско-технических решений по модернизации оборудования участка подготовки расплава к выработке и создание линии получения рулонных изделий.

Научная новизна. Изучены физико-химические и производственные причины низкого качества волокна в действующем производстве и с их учетом:

- исследовано влияние неоднородности химического и минерального состава исходного сырья на технологические параметры расплава и качество получаемого волокна из высокожелезистых шлаков цветной металлургии;

- установлены условия, необходимые для производства высокосортного конечного продукта при переменном составе всех компонентов сырья.

Дано математическое описание выявленных взаимосвязей состав-свойство в системе высокожелезистые пироксены - полевые шпаты.

Разработан алгоритм и на его основе компьютерная программа вычисления важнейших технологических параметров процесса получения волокна.

Практическая значимость работы.

Разработаны и переданы к использованию в производстве:

- технологические регламенты подготовки - расплава к выработке для огненно-жидких и отвальных шлаков медно-никелевого производства, местного природного мелилитсодержащего сырья;

компьютерная программа по оперативному расчету основных технологических параметров процесса подготовки расплава к выработке -конструкторская документация, технические решения и экономические рекомендации по совершенствованию производства минераловатных изделий.в ОАО КГМК «Комбинат Североникель».

Универсальная программа по оперативному расчету технологических процессов применима для различных силикатных производств, перерабатывающих сырье нестабильного состава плавлением.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Принципы и условия получения высококачественного волокна.

2. Алгоритм и метод расчета оптимального состава шихты, основных параметров технологического процесса в условиях нестабильности минерального и химического состава исходного сырья.

3. Технологические регламенты получения волокна из различных видов сырья; технические решения по совершенствованию производства минераловатных изделий ОАО КГМК «Комбинат Североникель».

Апробация работы. Основные результаты и положения диссертационной работы представлялись на следующих конференциях: «Современные проблемы строительного материаловедения. VI академические чтения РААСН» (Иваново, 2000); «Теоретические и экспериментальные основы создания новых высокоэффективных химико-технологических процессов и оборудования». V Международная научная конференция, (г. Иваново, 2001г.); Ш Всероссийская научно-техническая конференция «Новые химические технологии, производство и применение» (Пенза, 2001); XI научно-техническая конференция МГТУ (Мурманск, 2000); Всероссийские научные чтения с международным участием, посвященные 70-летию со дня рождения чл. -корр. АН СССР М.В.Мохосоева, Улан-Удэ, 2002 г.; Российско-индийский симпозиум «Металлургия цветных и редких металлов» (Москва, 2002); «Роль минералогических исследований в решении экологических проблем (теория практика, перспективы развития)», годичное собрание ВМО (Москва, 2002); «Экология северных территорий России. Проблемы, прогноз ситуации, пути развития, решения». Международная конференция (Архангельск, 2002); 29 международная конференция «Информационные технологии в науке, образовании, телекоммуникации, бизнесе». ЗапХУ (Запорожье, 2002); Всероссийская научно-техническая конференция «Наука и образование-2002» (Мурманск, 2002).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 22 научных статьи и тезисов докладов. Способ получения минерального волокна на основе высокожелезистых шлаков переработки медно-никелевых руд защищен патентом.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 142 страницах машинописного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов и списка использованной литературы, содержит 17 рисунков и 29 таблиц. Список литературы включает 132 наименования работ.

ОБЩЕЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ_

Глава 1. Анализ состояния вопроса (литературный обзор).

1.1. Общее состояние проблемы комплексного использования минерального сырья. Значительный вклад в создание концепции безотходной или малоотходной технологии внесли труды ЛА.Барского, П.И.Боженова, ГДКраснова, Б.НЛаскорина, Н.В.Мельникова, И.В.Петрянова-Соколова, ЕМ.Сергеева, НИСеменова, ВАЛантурия и других. Разработке технологии строительных и технических материалов из техногенного сырья посвящены работы ПЛБоженова, П.Ф.Румянцева, А.В.Волженского, ПЛ.Будникова, Ю.М.Бутта и др. Исследованиями в области синтеза стекломатериалов на основе горных пород занимались В.В.Варгин,

ЛА-Жунина, И.И.Китайгородский. Комплексным использованием минерального сырья Кольского полуострова в течение многих лет занимались ученые Кольского научного центра РАН. Проблеме использования огненно-жидких шлаков медно-никелевой промышленности Заполярья для производства стекломатериалов и, в частности, минерального волокна, посвящены труды Е.Е.Росинского, Б АБрянцева, и др. Однако, неоднородность и нестабильность всех компонентов исходного сырья, в частности, высокожелезистых шлаков, управление его качеством, возможности расширения сырьевой базы за счет горнопромышленных отходов, применительно к производству минераловатных изделий в ОАО КГМК «Комбинат Североникель» не рассматривались. К тому же современные экономические и экологические условия предъявляют к производству новые современные требования по комплексному использованию минерального сырья, снижению потребления первичных минеральных ресурсов и охране окружающей среды.

1.2. Минерально-сырьевая база: виды горнопромышленных отходов, пригодных для переработки в минеральное волокно. Для производства минеральной ваты применяется различное силикатное минеральное сырье, как природное (базальт, диабаз, мелилитит, габбро и другие ), так и искусственное - в виде металлургических шлаков, зол от сжигания угля, стеклобоя и других. Наиболее качественное минеральное волокно получается из базальтовых пород отвечающих системе полевые шпаты-пироксены.

Глава 2. Методы исследования, сырье и материалы.

В работе использован комплекс методов и средств по исследованию состава, физико-химических и технологических свойств сырья и оценки качества готовой продукции, имеющихся в ИХТРЭМС и предоставленных ОАО КГМК «Комбинат Североникель», включая петрографический, минералогический, рентгенометрический, дифференциально-термический, микрозондовый и химический анализы, стандартные методы оценки физико-механических свойств волокна и изделий из него. При оценке плавкости использовались визуально-политермический метод, высокотемпературная микроскопия.

В качестве возможного сырья для получения минерального волокна рассматривались следующие горнопромышленные отходы и вторичные продукты предприятий Кольского полуострова:

1. Огненно-жидкие и отвальные шлаки медно-никелевого производства.

2. Вскрышные породы кварц-полевошпатового состава: плагиопегматит из вскрыши керамических пегматитов месторождения Куруваара, некондиционный пегматит того же месторождения.

3. Карбонатит и некоторые пироксениты Ковдорского месторождения комплексных руд, входящие в состав вскрышных пород.

4. Вторичные продукты апатито-нефелинового производства.

5. Песок кварцевый моренных отложений.

6. Стеклобой местного сбора, включая фазу мусоросжигательнопгзавода.

Глава 3. Физико-химическое обоснование разработки оптимальных составов волокна из различных видов горнопромышленных отходов.

3.1. Анализ причин снижения качества волокна на основе шлаков медно-никелевого производства. Разработанная в семидесятые годы, технология получения минерального волокна из шлаковых расплавов медно-никелевого производства была реализована на комбинате «Североникель» и в течение многих лет обеспечивала предприятия Мурманской области минераловатными изделиями. Вместе с тем, в последние годы изменился состав исходного сырья (медно-никелевых руд и концентратов), что нашло отражение в составе и свойствах шлаков, изменились требования к качеству готовой продукции и ее себестоимости. В этих условиях снизилась конкурентная способность минераловатных изделий на основе медно-никелевых шлаков. Это связано с повышенным содержанием неволокнистых включений (корольков) и увеличением объемной плотности минераловатных изделий.

Проведенные исследования показали, что причины низкого качества минерального волокна и большого выхода неволокнистых образований при переработке медно-никелевых шлаков можно разделить на физико-химические и технологические. К физико-химическим причинам относится прежде всего неоптимальность среднего состава шлакового расплава. Даже в тех случаях, когда этот состав укладывается в пределы поля полевые шпаты — пироксены, вследствие высокой железистости последних и заметной роли метасиликата железа (Ре8Ю3), свойства расплава сильно зависят от неконтролируемых параметров технологического процесса. Достаточно широкие вариации среднего состава расплава во времени обусловливают несоответствие принятых технологических параметров процесса их оптимальным значениям для данного конкретного состава. С, технологическим несовершенством процесса производства минерального волокна связана микронеоднородность расплава. Это обусловлено конструктивными недостатками технологической линии по производству волокна, в первую очередь печи и узла выработки волокна.

Неоптимальность среднего состава расплава, высокая склонность его к кристаллизации и быстрое увеличение вязкости с падением температуры. Как известно, наиболее качественное минеральное волокно и другие изделия из расплавов базальтоидного состава можно получить в системе полевые шпаты - пироксены при соотношении 2,3 : 4. При более высоких

содержаниях пироксенов уменьшается интервал выработки и увеличивается кристаллизационная способность расплавов. Смещение от линии полевые шпаты - пироксен в более кислую область обусловливает возрастание вязкости расплава (см. рис.1), а при высоких значениях - рост температуры ликвидуса. Смещение от линии полевые шпаты - пироксен в сторону основных составов приводит к появлению оливинов, что влечет увеличение кристаллизационной способности расплава.

Вариации среднего состава расплава во времени. Для оценки степени изменчивости состава шлакового расплава были собраны около 600 данных химического анализа. Шлаки анализировались на содержание SiO2, А12Оз, FeO, MgO, СаО. В составе шлаков содержится также K2O, TiO2, MnO, ^^ и

сера в составе сульфидных включений. Статистические параметры распределения содержаний главных компонентов в шлаковых расплавах приведены в таблице (% мае).

Компоненты ^пип ^тах X V

бю2 35.75 62.62 46.195 0.0891

А1203 6.25 8.46 7.377 0.0566

РеО 13.70 40.62 24.478 0.01906

М§0 3.69 21.52 12.667 0.01585

СаО 2.02 9.98 4.680 0.02116

Где X - среднее значение; V - коэффициент вариации.

Конструктивные недостатки технологической линии по производству волокна, в первую очередь - печи и узла выработки волокна. Конструктивные особенности печи таковы, что не позволяют отделять расплав с включениями тяжелых капель сульфидов, кристаллов оксидов и форстерита. Поступление расплава через летку на длинный водоохлаждаемый лоток из печи затрудняет регулировку температуры выработки, а большая длина свободного потока расплава создает значительный градиент температуры по сечению потока, вследствие этого, вязкость поверхностных слоев принципиально отличается от внутренних. Это же способствует окислению железа и высвобождению его в самостоятельную фазу. Также недостатком линии является отсутствие дозирующих и перемешивающих или барботажных устройств печи, систем контроля и автоматического управления температурами варки и выработки, расхода расплава и сыпучих компонентов.

Отмеченные конструктивные недостатки отражаются на качестве расплава и волокна и вызывают следующие отрицательные проявления, указанные ниже.

Образование неволокнистых включений (корольков). Корольки имеют различные формы: шарообразные, элипсные, приплюснутые, продолговатые и другие с размерами от 20мкм. до 8мм.

Микронеоднородность расплава. Она проявляется даже в пределах одной капли и является следствием окисления железа в приповерхностных частях струи расплава Микроскопическое исследование корольков обнаруживает отчетливую зональность. Иногда такие зоны обнаруживаются внутри королька. Причиной оптических различий зон является степень окисления железа. Кроме неоднородности по составу, обусловленной окислением двухвалентного железа до трехвалентного, существует неоднородность и по величине вязкости, обусловленная градиентом1 температур в сечении потока шлакового расплава, поступающего на волокнообразование.

Наличие кристаллических фаз, в первую очередь - шпинелидов, сульфидных и сульфидно-металлических капель. Хотя общее содержание кристаллических фаз невелико, во многих корольках отмечаются мелкие, до 30 мкм, кристаллические включения. Микрозондовым анализом установлено, что такие включения представляют собою хромшпинелиды, некоторые - скилетные кристаллы пироксена. Несколько реже встречаются каплевидные сульфидные или сульфидно-металлические включения. Иногда наблюдаются зародыши кристаллов пироксена и в некоторых корольках наблюдаются начальные фазы кристаллизации - игольчатой или пластинчатой формы кристаллы.

Включения газовых пузырей отмечаются во многих корольках. Иногда они крупных размеров, до 02-0.5 мм в поперечнике, правильной шарообразной формы, иногда - вытянуты или образуют систему мелких (20-50 мкм) удлиненных пузырьков. Присутствие газовых включений оказывает заметное влияние на вязкость расплава.

Таким образом, для получения высокосортного волокна необходимо, с одной стороны, совершенствовать технологическую линию по производству волокна, с другой - оптимизировать состав шлакового расплава корректирующими добавками. В качестве такой добавки ранее рекомендовались мелилит-содержащие породы. В настоящее время такие породы как товарный продукт не выпускаются, поэтому в качестве альтернативных корректирующих добавок могут рассматриваться карбонатиты, пироксениты вскрыши Ковдорского месторождения комплексных руд, а также - стеклобой.

3.2. Основные принципы разработки составов волокна из различных видов сырья. Оптимальные составы расплавов для получения волокна должны укладываться в пределы поля диопсид-геденберпп"-энстатит-альбит-анортит-ортоклаз. Несмотря на высокую-изменчивость и большое разнообразие соотношений главных компонентов не удается выбрать такие шлаковые расплавы, которые были оптимальны для производства волокна. Для получения высококачественного волокна необходима корректировка шлаковых расплавов с таким расчетом, чтобы их состав

приближался к пироксен-полевошпатовому, а соотношение молекулярных количеств оксидов железа и кальция было близко 1:1.Учитывая высокое содержание оксида железа в шлаке, наиболее эффективна корректировка состава добавками с высоким содержанием оксида кальция и (или) щелочей. Для некоторых составов (с нормативным магнетитом) необходима корректировка и кремнеземом. В связи с большой изменчивостью как шлаковых расплавов, так и корректирующих добавок, переменной величиной является их количество. Определение оптимального количества корректирующей добавки должно осуществляться оперативно, поэтому необходима разработка компьютерной программы.

Ранее были разработаны алгоритмы и программа для ПЭВМ расчета важнейших технологических свойств расплава стекол базальтоидного состава -температуры ликвидус и вязкости при каждой заданной температуре. Хотя откорректированные шлаковые расплавы близки к базальтоидным, они характеризуются значительно большей железистостью, чем природные аналоги. В этой связи 'программа нуждалась в существенной переработке и, прежде всего в дополнении ее диаграммами состояния высокожелезистых систем. С этой целью была исследована система эгирин-геденбергит-энстатит-альбит-анортит в двух и трехкомпонентных комбинациях.

Исследования плавкости и фазообразования в системах проводились комплексом методов: визуальной политермией, высокотемпературной микроскопией, рентгенометрическими, оптическими методами анализа закаленных образцов. Все исходные компоненты синтезировались из чистых оксидов путем плавления исходной шихты и медленного охлаждения с кристаллизацией «сверху». Эксперименты с минералами и смесями, содержащими в составе двухвалентное железо, проводились в атмосфере аргона. Полнота синтеза и качество полученных минеральных фаз оценивалось рентгенометрически и оптически.

3 3. Влияние минерального и химического состава сырья на технологические свойства расплава. Определены условия для получения качественного волокна, при которых в шлаковом расплаве при выработке не образуется кристаллической фазы, а вязкость расплава оптимальная. Модифицированный шлаковый расплав, с точки зрения технологичности, по минеральному составу должен укладываться в пределы поля: щелочные полевые шпаты -основные полевые шпаты - моноклинные пироксены - ромбические пироксены. При этом суммарное содержание полевых шпатов должно быть не ниже 15 и не выше 55 мас.%. При более низких содержаниях растет кристаллизационная способность, при более высоких' - существенно увеличивается вязкость расплава, что затрудняет его гомогенизацию и осветление. Технологические свойства находятся в зависимости от нормативного минерального состава, к которому должны приводится основные и корректирующие компоненты расплава.

3.4. Математическое описание зависимости температуры полного плавления шихты от её минерального состава. Температура полного плавления шихты в производстве волокна имеет первостепенное значение. Если в расплаве содержится кристаллическая фаза, то невозможно качественное волокнообразование, поэтому необходимо знание степени влияния изменения вещественного состава на температуру ликвидус. С этой целью для наиболее характерных горнопромышленных отходов, пригодных для получения волокна, были разработаны на основании бинарных и трехкомпонентных диаграмм состояния математические модели поверхностей ликвидуса высокожелезистой пироксен-полевошпатовой системы. Если состав шлакового расплава выходит за пределы тройной системы, а содержание остальных компонентов невелико, их присутствие учитывается введением поправок.

3.5. Влияние колебаний минерального и химического состава сырья на вязкость расплава. С целью определения влияния нестабильности вещественного состава сырья на вязкость расплава была проведена статистическая обработка результатов полученных из информационных источников и в ИХТРЭМС, дано математическое описание взаимосвязи между составом, температурой и вязкостью силикатных расплавов. В пределах многокомпонентных систем -ферросилит FeSiO3 (Fs), -энстатит MgSiO3 (En), -геденбергит CaFeSi2O6(Ged), -диопсид CaMgSi2O6(Di), -волластонит CaSiO3 (W), -силикат натрия Na2Si205 (NS), -анортит CaAl2Si208 (An), -альбит NaAlSi3O8 (Alb), -фаялит Fe(SiO4), -магнетит FeFe2O4, -кварц (тридимит, кристобалит) SiO2 (Q) зависимость величины вязкости от температуры и состава аппроксимируются логарифмическими уравнениями.

3.6. Влияние колебаний минерального и химического состава сырья на химическую стойкость волокна. Проанализирована химическая стойкость волокон, полученных из различных видов сырья, например, горячий шлак -карбонатит - кварц (№1), отвальный шлак - карбонатит - кварц (№2), мелилитит - стеклобой - кварц (№3). Установлено, что составы № 1, 2 характеризуются удовлетворительной щелоче- и водостойкостью, но пониженной кислотостойкостью. Состав № 3 характеризуется высокой кислото-, щелоче-водостойкостью во всем исследуемом диапазоне. Выход одного из компонентов за пределы нормативного соотношения ведет к ухудшению показателей химической стойкости. Полученные результаты не противоречат известным тенденциям, а именно кислотостойкость повышается с увеличением в них содержания свободного SiO2 и снижается по мере увеличения в них ортосиликатов железа, оксидов магния и кальция. Щелочестойкость возрастает с увеличением содержания SiO2, A12O3.

3.7. Разработка алгоритма программы оперативного расчета , расхода оптимальных корректирующих добавок и технологических параметров! Для стабилизации качества готовой продукции необходимо оптимальное соотношение компонентов шихты. Тем не менее даже в этом случае важнейшие технологические характеристики скорректированного расплава могут варьировать в значительных пределах. Это требует корректировки технологических параметров (температуры варки, выработки и др.) для каждого конкретного состава. Применительно к шлаковым расплавам ОАО КГМК «Комбинат Североникель» разработан алгоритм оптимизации состава шихты и оперативного определения основных параметров технологического процесса При разработке алгоритма оптимизации шлакового расплава исходили из следующего:

- количество корректирующих добавок должно быть минимальным;

- желательно, чтобы в составе корректирующих добавок не присутствовали тугоплавкие и минералы, выделяющие большое количество газовой фазы;

- нормативный минеральный состав должен укладываться в систему пироксены -полевые шпаты, оптимальное содержание последних от 15 до 55 мае. %;

- все оксиды железа должны входить в состав нормативных эгирина и гедёнбергита.

Расчет оптимального количества корректирующей добавки включает:

- определение дефицита щелочей и кальция в шлаковом расплаве;

- определение избытка кальция в корректирующей добавке;

- вычисление оптимального количества основной (кальций - щелочной) корректирующей добавки;

- расчет состава расплава после введения основной добавки;

- вычисление молекулярных количеств полевых шпатов и эгирина;

- определение количества кремнеземной добавки;

- расчет нормативного минерального и химического состава откорректированного шлакового расплава.

Если учесть, что полевые шпаты могут быть представлены альбитом, анортитом, ортоклазом, а пироксены - волластонитом, диопсидом, энстатитом, геденбергитом и эгирином, то, очевидно, что это многокомпонентная система. Для построения математической модели в таком многомерном пространстве нет достаточного количества экспериментальных данных. Кроме того, погрешности при построении такой модели будут включать в себя ошибки химического анализа и экспериментального определения температуры 'ликвидуса и другие! Поэтому целесообразно пойти на некоторые упрощения модели с тем, чтобы уменьшить количество необходимых аналитических данных и повысить их надежность. При этом исходили из того, что суммарное содержание трех главных минералов составляет не менее 80 мас.%.

Содержание некоторых компонентов оказывалось столь небольшим, что они не могут оказывать заметного влияния на рассчитываемые параметры и ими можно пренебречь. С некоторой долей условности, температуру полного плавления можно рассчитать по тройной диаграмме трех главных компонентов, учтя влияние остальных минералов (содержание которых более 1 мае. %) с помощью поправок.

Алгоритм вычисления важнейших технологических характеристик как температура ликвидуса и вязкость расплава включает' в себя несколько блоков:

- сортировка минералов по их роли в нормативном составе;

- выбор значимых компонентов;

- выбор трех главных компонентов;

- выбор системы для вычисления температуры полного плавления;

- расчет поправок;

- вычисление температуры полного плавления с учетом всех компонентов;

- вычисление величины вязкости расплава при заданных температурах;

- определение оптимальных параметров варки, начала и конца выработки.

При этом использовано полученное ранее математическое описание

поверхностей ликвидуса в ряде систем и зависимости логарифма вязкости базальтоидных расплавов от состава и температуры.

Применительно к высокожелезистым шлаковым расплавам разработана программа для ЭВМ, позволяющая оперативно определять оптимальные расходы корректирующих добавок и основные параметры технологического процесса. Блок-схема программы представлена на рис.1.

3.8. Влияние минерального и химического состава сырья на потребительские свойства волокна. Исследованы основные физические свойства, которые определяют потребительские качества волокна и изделий из них, в зависимости от состава исходного сырья. Показано, что введение в расплав в качестве корректирующих добавок кремнезема, карбонатита или стеклобоя улучшает его технологические свойства и, как следствие, качество конечного продукта. Например, введение в печь цеха производства минераловатных изделий (ЦПМИ) ОАО КГМК «Комбинат Североникель» расчетных количеств кремнезема и карбонатита позволило снизить средний диаметр волокна на 80%, количество неволокнистых включений на 20%, теплопроводность на 5%. Увеличилась длина и упругость волокна. Минераловатные изделия, изготовленные из модифицированного волокна, по своим потребительским свойствам удовлетворяют требованиям действующих стандартов.

¡Начало!

Проверка ва наличие 2 кальциевых палевых шпатов

1

Расчет откорректированного состава

Проверка 2

Вычисление состава пироксенов

( Конец )

Рис.1. Блок-схема программы расчета оптимальных параметров технологического процесса.

Глава 4. Разработка технологического процесса подготовки расплава к выработке волокна в ЦПМИ.

Разработаны и переданы к использованию в производстве:

а) технологический регламент получения волокна из огненно-жидких шлаков медно-никелевого производства с введением в качестве корректирующих добавок карбонатита и кремнезема;

б) технологический регламент получения волокна из отвальных шлаков медно-никелевого производства с введением в качестве корректирующих добавок кремнезема и стеклобоя;

в) технологический регламент получения волокна из местного природного вторичного сырья: мелилитит, пироксениты, карбонатит, пески кварцевые.

Регламенты разработаны в соответствии с нормативными документами.

По вещественному составу исходного сырья и корректирующих добавок рассчитывается с помощью компьютерной программы оптимальный расход последних, затем химический и минеральный состав откорректированной шихты. По составу шихты определяются свойства расплава: температура ликвидуса, вязкость при разных температурах, на основании чего определяются температуры варки, осветления и отжига. Далее определяются свойства конечной продукции, например: химическая стойкость, водопоглощение, модуль кислотности и другие характеристики.

Глава 5. Совершенствование производства минераловатных изделий.

В разделе 3.1 частично проанализированы конструктивные недостатки технологической линии по производству волокна. На рис.2 представлена схема участка подготовки расплава к выработке. Она предусматривает установку бункера-загрузчика сыпучих компонентов в печь с функцией дозатора, в зависимости от уровня расплава в печи. Длинный лоток подачи расплава на центрифугу заменяется на огнеупорный питатель, имеющий нагреватели и охладители, которые должны обеспечить нужную температуру выработки расплава. Регулировка расхода расплава на центрифугу в зависимости от уровня производится внешним шибером.

С целью ускорения варки и осветления расплава, в печи установлена водоохлаждаемая керамическая мешалка с подъемным устройством.

Печь и питатель имеют датчики температуры и уровня расплава. Управление оборудованием участка подготовки расплава к выработке осуществляется как в автоматическом режиме, так и с пульта ручного управления.

Рис. 2. Оборудование участка подготовки расплава к выработке. Схема кинематическая 1 - нагреватели молибденовые, 2 - привод расходного шибера, 3 - лоток поворотный, 4 - шибер расходный, 5 - прижим шибера, б - водоохладитель, 7 - питатель, 8 - затвор, 9 - привод затвора, 10 - бункер-загрузчик, ' 11 - термопера погружная ТПП, 12 - поплавок уровня с датчиком положения, 13 - шибер аварийный, 14 - окно загрузочное, 15 • термопера погружная, 16 - мешалка керамическая, 17 - печь ванная, 18 - ложка заливная, 19 - нагреватели графитовые.

Выполненные технологические и частично конструкционные мероприятия позволили улучшить качество волокна, а это создает хорошие предпосылки для производства рулонных изделий. На рис.3 представлена кинематическая схема линии получения рулонных изделий. Она монтируется в конце действующей линии производства плоских матов и не требует её существенной реконструкции и переналадки. Линия рулонных изделий производит продольную и поперечную резку минераловатного ковра заданной длины, скатывание его в рулон, укутывание рулона в термоусадочную пленку, сварку и резку пленки, термообработку упакованного рулона в термокамере. Основными исполнительными механизмами линии являются пневмоцшпшдры, управление которыми осуществляется средствами автоматики.

Глава 6. Технико-экономические рекомендации по снижению себестоимости минераловатных изделий в ЦПМИ.

бЛ.Экономическое обоснование эффективности технических решений.

Выше было показано, что применение компьютерной технологии по расчету оптимальных параметров технологического процесса в производстве волокна снижает объем отходов. Расширение ассортимента выпускаемых изделий позволит увеличить число потребителей продукции и нарастить её выпуск. Проведенные автором ограниченные маркетинговые исследования показали, что потенциальные потребители Мурманской области готовы дополнительно закупать продукцию ЦПМИ в количестве 30 тыс.м3/год (всего 60000) при условии удовлетворительного качества, конкурентно-способной отпускной цене и расширенного ассортимента изделий по форме и размерам.

Разработанная технология по выпуску улучшенного волокна позволяет за более короткое время выполнить производственный план, например, на несколько лет вперед. Если при этом исключить основные непроизводительные затраты: расход электроэнергии, износ электродов и огнеупорной футеровки во вторую и третью нерабочие смены, в выходные и праздничные дни когда нет выпуска продукции, а расплав необходимо поддерживать в горячем состоянии при температуре 1350...1500°С, то очевиден экономический эффект.

С учетом затрат по совершенствованию минераловатного производства ЦПМИ годовой экономический эффект составит около 10 млн.руб.

6.2. Рекомендуемые организационно-технические мероприятия по совершенствованию производства ЦПМИ.'

- Организация в ЦПМИ непрерывной трехсменной работы на выполнение годового или двухгодового планируемого объема выпуска продукции.

Рис. 3. Линия получения рулонных изделий. Схема кинематическая.

1 - рычаг, 2 -ложемент, 3 - стол упаковочный, 4 - натяжка грузовая, 5,20 - рулон термоусадочной пленки, 6 — транспортер ленточный нижний, 7 - рулон формирующийся, 8 — упор выдвижной, 9 — направляющая-толкатель , 10 - передача цепная, 11 - привод поперечной резки, 12 - привод действующей линии, 13 - привод продольной резки, 14-устройство натяжное, 15 -устройство счетно-командное, 16-транспортер ленточный качающийся, 17 — пневмоцшиндр переталкивания рулонов, 19 — противовес блочно-троссовый регулировочный, 21,22,23 - пневмоцилиндр и механизм сварки и резки, 24 - пневмоцилиндр заслонки загрузочной, 25 - нагреватель, 26 -заслонка, 27- рулон упакованный,28 - вентилятор, 29 - пневмоцилиндр заслонкиразгрузочной, 30-термокамера, 31 - рулон термообработанный, 32 - заслонка

При отсутствии огненно-жидких шлаков, организация производства на отвальных шлаках или местном природном сырье в соответствии с технологическими регламентами.

- Остановка работы ЦПМИ для текущего ремонта оборудования на период реализации произведенной продукции.

- Перевод высвобожденного персонала на другие производства.

- Обеспечение хранения и реализации выработанной продукции.

- Проведение активного маркетинга и рекламы выпускаемой продукции.

- Создание на участке подготовки расплава к выработке дозирующих устройств,

системы управления, автоматизации и контроля за процессом.

- Создание линии производства рулонных изделий.

- Проведение оптимизации технологических процессов ЦПМИ.

ВЫВОДЫ_

1. В качестве сырья для получения высококачественных минераловатных изделий исследованы и рекомендованы к применению вскрышные породы ряда месторождений Кольского полуострова, в частности: мелилититы, пироксениты Ковдорского флогопитового месторождения комплексных руд; диабазы, габбро, пироксениты Мончегорского района.

2. Определены условия производства высококачественного волокна:

а) ввиду нестабильности состава, исходное сырье требует введения корректирующих добавок с таким расчетом, чтобы его состав приближался к пироксеновому, а соотношение молекулярных количеств оксидов железа и кальция было близко к соотношению 1:1;

б) ввиду высокого содержания оксида железа в шлаке, наиболее эффективна корректировка добавками с высоким содержанием оксида кальция или щелочей, а для некоторых составов необходима корректировка кремнеземом;

в) откорректированный шлаковый расплав должен укладываться в пределы поля: щелочные полевые шпаты - основные полевые шпаты - моноклинные пироксены - ромбические пироксены, а суммарное содержание полевых шпатов должно быть не ниже 15 и не выше 55 мас.%, включая щелочные.

3. Для высокожелезистых систем эгирин-геденбергит-энстатит-альбит-анортит исследовано влияние колебаний вещественного состава сырья:

а) на температуру полного плавления - дано математическое описание зависимости температуры ликвидуса от состава;

б) на вязкость расплава - дано математическое описание „зависимости вязкости от нормативного минерального состава и температуры;

в) на химическую стойкость волокна - показано, что щелоче-кислотная стойкость возрастает с увеличением содержания 8Ю2 и А12Оз, и снижается с увеличением содержания ортосиликатов железа, магния и кальция.

г) на потребительские свойства волокна и изделий из него - показано, что внесение в расплав корректирующих добавок улучшает качество волокна, а именно: волокно становится более упругим, уменьшается количество неволокнистых включений, снизился выход отходов более чем на 20%.

4. Разработана компьютерная программа для оперативного расчета оптимальных параметров технологического процесса подготовки расплава к выработке с использованием горнопромышленных отходов Кольского полуострова.

5. Разработаны.Л технологические регламенты приготовления расплава к выработке из огненно-жидких и отвальных шлаков, мелилитсодержащего сырья из вскрышных пород с введением корректирующих добавок.

6. Разработаны технологические, конструкторско-технические решения и даны рекомендации по оптимизации производства и снижению себестоимости минераловатных изделий в ОЛр КГМК «Комбинат Североникель».

7. Использование, рассмотренных в данной работе горнопромышленных отходов, вторичного сырья в качестве материалов для производства минерального волокна, позволяет уменьшить или исключить потребность в первичных минеральных сырьевых ресурсах.

8. Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения в производство в организационно-технических решений составляет около 10 млн. руб.

Основное содержание работы отражено в 22 научных статьях, тезисах докладов и защищено патентом. Наиболее важные из них:

1. Анализ причин снижения качества минерального волокна на основе шлаков медно-никелевого производства /В.Н.Макаров, О.В.Суворова, И.В.Макарова, А.Н.Захарченко //Строительные и техн. материалы из природного и техногенного сырья Кольского полуострова.-Апатиты: КНЦ РАН,

2001.-С 103-114.

2. Совершенствование технологии минерального волокна на основе шлаков-цветной металлургии /В.Н.Макаров, О.В.Суворова, А.НЗахарченко, И.В.Макарова // Строительные материалы, 2001.- № 9.- С. 22-23.

3. Диаграммы состояния некоторых пироксен - полевошпатовых систем с высоким содержанием оксидов железа /Д В.Макаров, О.В.Суворова, В.Н. Макаров, А.Н.Захарченко, И.В.Макарова; ИХТРЭМС КНЦ РАН. - Апатиты,

2002. - 25 с. - Деп. в ВИНИТИ 11.03.02, № 433-В2002.

4. Использование шлаков цветной металлургии в производстве стекол, стеклокристаллических материалов и минерального волокна /В.Т.Калинников, В.Н.Макаров, О.В.Суворова, Д.В.Макаров, АН.Захарченко, И.В.Макарова // Химическая технология. - 2002. - №7. - С.9-10.

5. Исследование фазообразования в пироксен - кварцевых и пироксен -полевошпатовых системах с оксидом хрома и синтез стекол с авантюриновым эффектом/Д.В.Макаров, О.В.Суворова, В.Н. Макаров, А.Н.Захарченко, И.В.Макарова; ИХТРЭМС КНЦ РАН. - Апатиты, 2002. - 25 с. - Деп. в ВИНИТИ 11.03.02, №432-В2002.

6. Некоторые вопросы программирования расчетов технологических

параметров получения шлаковолокна/А.Н.Захарченко, В.Н.Макаров, О.В.Суворова, И.В.Макарова//Цветнаяметаллургия. - 2002. -№3. -С.22-24.

7. Программирование и автоматизация расчета технологических параметров получения силикатных материалов / В.Н.Макаров, И.В.Макарова О.В.Суворова, А.Н.Захарченко // Стекло и керамика. - 2002. - №3. -С.6-9.

8. Получение высококачественного минерального волокна на основе шлаков медно-никелевого производства /В.Н.Макаров, О.В.Суворова, И.В.Макарова, А.Н.Захарченко //Современные проблемы строительного материаловедения.УГ академические чтения РААСН. - Иваново: ИГАСА, 2000. - С.314-319.

9. Совершенствование технологии минерального волокна на основе шлаков цветной металлургии /В.Н.Макаров, И.В.Макарова, О.В.Суворова,

A.Н.Захарченко Ш Межждунар. конф. Сб. научных трудов. - Иваново: ИГАСА, 2001.-С.313-314.

10. Использование компьютерных технологий в производстве минерального волокна /А.Н.Захарченко, В.Н.Макаров, О.В.Суворова, И.В.Макарова // Материалы Всероссийской научно-технической конференции «Наука и образование - 2002» - Мурманск, 2002.- С.497 - 499.

11. Оптимизация процесса получения базальтового волокна из горнопромышленных отходов. Роль минералогических исследований в решении экологических проблем (теория, практика, перспективы развития) /

B.Н.Макаров, А.Н.Захарченко, О.В.Суворова, И. В Макарова // Материалы к Годичному собранию ВМО 2002 г.- Москва,2002-С.116-117.

12. Пат.2183205 РФ, МПК6 СОЗС 13/06, С ОЗ В 37/01. Способ получения минерального волокна на основе высокожелезистых шлаков переработки медно-никелевых руд /В.Т.Калинников, В.Н.Макаров, О.В.Суворова, И.В.Макарова, А.Н.Захарченко; ИХТРЭМС Кол. науч. центра РАН. - №2000116028/03; Заявл. 19.06.00; Опубл. 10.06.02, Бюл. №16.

Автореферат

ЗАХАРЧЕНКО Александр Николаевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА МИНЕРАЛОВАТНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ШЛАКОВ ПЕРЕРАБОТКИ СУЛЬФИДНЫХ МЕДНО-НИКЕЛЕВЫХ РУД

Технический редактор ВА.Ганичев

Лицензия серия ПД №00801 от 06 октября 2000 г.

Подписано к печати 09.01.2004

Формат бумаги 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная.

Гарнитура Times /Cyrillic

Уч.-изд.л. 1.2. Заказ № 1. Тираж 100 экз.

Ордена Ленина Кольский научный центр им.С.М.Кирова 184209, Апатиты, Мурманская область, Ферсмана, 14

? 3216

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Захарченко, Александр Николаевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГОРНОПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ И ВТОРИЧНОГО СЫРЬЯ для

ПРОИЗВОДСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ.

Щ. ■ 1.1. Общее состояние проблемы комплексного использования минерального сырья.

1.2. Минеральное и вторичное сырье Кольского полуострова, пригодное для производства минераловатных изделий.

1.3. Основные принципы математического описания зависимости температуры полного плавления и вязкости ба-зальтоидных систем от минерального и химического состава.

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ, ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ В

РАБОТЕ.

2.1. Материалы.

2.2. Методы исследования.

3. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАСЧЕТА ОПТИМАЛЪ НЫХ СОСТАВОВ ВОЛОКНА И ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА.

3.1. Анализ причин низкого качества волокна в Кольской горно-металлургической компании «Комбинат Северони-кель».

3.2. Основные принципы разработки оптимальных составов волокна и параметров технологического процесса из различных видов сырья.

3.3. Исследование влияния минерального и химического состава сырья на технологические свойства расплава и потребительские свойства волокна.

3.4. Математическое описание зависимости температуры полного плавления шихты от ее минерального состава. 3.5. Исследование влияния температуры, минерального и химического состава сырья на вязкость расплава.

3.6. Исследование влияния минерального и химического состава сырья на химическую стойкость волокна.

3.7. Разработка алгоритма программы оперативного расчета оптимального расхода корректирующих добавок и технологических параметров процесса.

3.8. Краткое описание возможностей программы расчета основных технологических параметров процесса приготовления расплава.

4. РАЗРАБОТКА. ТЕХНОЛОГИИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ РАСПЛАВА ДЛЯ ВЫРАБОТКИ ВОЛОКНА В КГМК «КОМБИНАТ СЕВЕРОНИКЕЛЬ».

4.1. Разработка технологического регламента получения волокна из огненно-жидких шлаков медно-никелевого производства с корректирующей добавкой: карбонатит, кремнезем.

4.2. Разработка технологического регламента получения волокна из отвальных шлаков медно-никелевого производства с корректирующей добавкой: кремнезем, стеклобой.

4.3. Разработка технологического регламента получения волокна из мелилитсодержащего сырья вскрышных пород Кольского полуострова.

5. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО ОПТИМИЗАЦИИ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ПРОИЗВОДСТВА МИНЕРАЛОВАТНЫХ ИЗДЕЛИЙ В КГМК «КОМБИНАТ СЕВЕРОНИКЕЛЬ».

5.1. Разработка конструкции дозирующих устройств.

5.2 Разработка блок-схемы системы управления технологическим процессом подготовки расплава к выработке.

5.3. Разработка функциональной схемы автоматизации процесса подготовки расплава к выработке.

5.4. Разработка конструкции линии получения минераловатных рулонов.

5.5. Разработка принципиальной схемы автоматизации и управления линией получения минераловатных рулонов.

6. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СНИЖЕНИЮ СЕБЕСТОИМОСТИ МИНЕРАЛОВАТНЫХ ИЗДЕЛИЙ.

6.1. Экономическое обоснование эффективности технических решений.

6.2. Организационно-технические рекомендации по совершенствованию производства минераловатных изделий.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Совершенствование технологии производства минераловатных изделий из шлаков переработки сульфидных медно-никелевых руд"

Комплексное и рациональное использование минерального сырья, борьба с отрицательным влиянием горнопромышленных отходов и вредных выбросов на окружающую среду - приоритетные задачи государственной хозяйственной политики и науки «Геоэкология». Минеральные ресурсы относятся к невозобновляемым источникам сырья и, по мере отработки наиболее богатых и легкодоступных месторождений, качество руд снижается, а количество отходов и стоимость полезного продукта возрастает. Использование вторичного сырья и горнопромышленных отходов позволяет снизить потребности в энергетических ресурсах и первичном минеральном сырье, тем самым, уменьшить объем ведения специальных горных работ и темпы роста отвалов и хво-стохранилищ. Такой подход не только расширяет минерально-сырьевую базу строительной индустрии, но и позволяет улучшить экологическую обстановку окружающей среды.

Следует также отметить, что при длительном хранении на открытом воздухе, например, отвальных шлаков медно-никелевого производства, из содержащихся в них сульфидов металлов образуются токсичные соединения железа, меди, никеля, кобальта и других тяжелых металлов. Вследствие этого возникает необходимость либо утилизации отвальных шлаков, либо проведения природоохранных мероприятий по очистке воды. Вредные для природы, ядовитые для водоемов водорастворимые сульфаты железа, меди, никеля, кобальта и другие, требуют своей утилизации или природоохранных мероприятий.

Использование вторичного сырья вместо традиционного, несмотря на близость их минерального и химического состава, сопряжено с целым рядом трудностей. Это обусловлено тем, что горнопромышленные отходы содержат в своем составе ряд минералов и элементов-примесей, не свойственных традиционному минеральному сырью и, кроме того, характеризуются широким диапазоном изменения минерального и химического состава, физико-химических и технологических свойств. Такие изменения сказываются даже в тех случаях, когда вторичное сырье используется в качестве наполнителя. В тех же случаях, когда производство строительного материала связано с глубоким физико-химическим преобразованием сырья, изменчивость его состава и свойств в ряде случаев не позволяет использовать его без предварительной специальной подготовки.

Например, стекло и стеклокристаллические материалы на основе базальтовых и близких им пород находят все более широкое применение. В частности, базальтовое волокно отличается высокой теплостойкостью, прочностью, химической стойкостью и другими ценными качествами, что делает его незаменимым в ряде отраслей промышленности. Представляется заманчивым использовать для этих целей горнопромышленные отходы. Однако последние характеризуются значительным разнообразием состава и свойств.

Известно, что в зависимости от характера влияния на технологические процессы могут быть выделены несколько уровней природной неоднородности. Для исследованных нами горнопромышленных отходов, включая отвальные й горячие шлаки металлургических медно-никелевых производств, характерна неоднородность всех уровней и, если влияние неоднородности геологического и петрографического уровня может быть устранено в процессе первичной подготовки сырья и управления его качеством, то отрицательное влияние на технологию производства и качество готовой продукции неоднородности минералогического и, особенно, кристаллохимического уровня, устранить полностью не удается [1].

Колебания химического и нормативного минерального состава сырья могут оказывать влияние и на такие важные технологические параметры, как температура полного плавления шихты (ликвидус) и вязкость расплава, от которых, в свою очередь, зависят температуры варки, осветления, выработки стекломассы, отжига готовых изделий и качество конечной продукции.

Целью настоящего исследования является уменьшение потребности в первичных минеральных сырьевых и энергетических ресурсах, снижение отрицательного воздействия горнопромышленных отходов на окружающую среду путем расширения области их более широкого использования, что достигается путем оптимизации и совершенствования производства минераловатных изделий из шлаков переработки сульфидных медно-никелевых руд. Оценка и управление качеством горнопромышленных отходов Кольского полуострова, пригодных для выработки минерального волокна (в дальнейшем-волокно), разработка программы расчета составов шихты и параметров технологического процесса, технологии, организационных, конструкторско-технических решений и рекомендаций, предназначенных для получения высококачественного волокна, снижения себестоимости, увеличения ассортимента и конкурентной способности конечной продукции,

Для достижения этой цели было необходимо решение как физико-химических, так и технологических, конструкционно-технических, экономических и других задач.

Специфика горнопромышленных отходов как сырья для производства строительных и технических материалов подробно будет рассмотрена далее. Здесь необходимо отметить только те характерные черты вторичного сырья, которые играют решающую роль в производстве волокна, но не влияют или почти не влияют на процесс переработки горнопромышленных отходов в другие строительные материалы.

Основу производства промышленных стекломатериалов составляют многокомпонентные составы, получаемые из оксидов и карбонатов. Промышленные стекломатериалы характеризуются высоким содержанием щелочей при относительно небольшом содержании глинозема, в то время как в составе горнопромышленных отходов щелочные металлы, за редким исключением (щелочные пироксены) входят в состав алюмосиликатов, в которых отношение ШгС^АЬОз близко 1:1. Следовательно, вовлечение в производство стекло-материалов, в частности, горнопромышленных отходов требует и разработки новых составов и технологий.

В данной диссертации максимально использованы результаты многолетних исследований и достижений ученых Института химии и технологии редких элементов и минерального сырья (ИХТРЭМС), о чем будет отмечаться ниже. Автор использовал этот опыт для оптимизации и совершенствования производства минераловатных изделий действующего цеха производства ми-нераповатных изделий (ЦПМИ) КГМК ОАО «Комбинат Североникель» (далее «Комбинат Североникель»).

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Захарченко, Александр Николаевич

выводы

1. В качестве возможного сырья для получения высококачественных минераловатных изделий исследованы и рекомендованы к применению наряду с огнещю-жидкими и отвальными шлаками, вскрышные породы ряда месторождений Кольского полуострова, в частности: мелилититы, карбонатиты, пироксениты и кварцевый песок Ковдорского флогопитового и месторождения комплексных руд; диабазы, минерал габбро, пироксениты и пески Мончегорского района, стеклобой местного сбора, включая фазу заводской переработки.

2. Определены основные условия, необходимые для производства высококачественного волокна: а) ввиду неоднородности, исходное сырье при варке требует введения корректирующих добавок; б) для получения стабильных свойств расплава, корректировка его должна выполняться с таким расчетом, чтобы его состав приближался к пи-роксеновому, а соотношение молекулярных количеств оксидов железа и кальция было близко к соотношению 1:1; в) ввиду высокого содержания оксида железа в шлаке, наиболее эффективна корректировка состава добавками с высоким содержанием оксида кальция или щелочей, а для некоторых составов (с нормативным магнетитом) необходима корректировка кремнеземом; г) откорректированный шлаковый расплав должен укладываться в поле плавкости: щелочные полевые шпаты - основные полевые шпаты - моноклинные пироксены - ромбические пироксены, а суммарное содержание полевых шпатов было бы не ниже 15% и не выше 55% мае.

3. Исследовано влияние колебаний минерального и химического состава исходного сырья: а) на температуру полного плавления - дано математическое описание зависимости температуры ликвидуса от состава для пяти высокожелезистых-минеральных систем, пригодных для выработки волокна (эгирин-геденбергит-энстатит-альбит-анортит); б) на вязкость расплава - дано математическое описание зависимости вязкости от нормативного минерального состава и температуры расплава; в) на химическую стойкость волокна - показано, что характер и степень химической стойкости зависит от типа минеральной ассоциации состава, а именно: щелоче-кислотная стойкость возрастает с увеличением содержания БЮг и АЬОз, а выход одного из компонентов состава за пределы нормативного соотношения ведет к ухудшению показателей химической стойкости; г) на технологичность процесса - определены оптимальные количества корректирующих добавок для нескольких минеральных систем и диапазон их применения; определены оптимальные температуры варки и выработки для огненно-жидких и отвальных шлаков, для милилитсодержащего сырья, обеспечивающих высокое качество волокна и экономичность ведения процесса; д) на потребительские свойства волокна и изделий из него - показано, что внесение в расплав корректирующих добавок улучшает качество волокна, а именно: волокно становится более тонким, мягким, уменьшается количество неволокнистых включений, снизился выход некондиционного продукта более чем на 20%, снижается плотность и теплопроводность.

5. Разработаны алгоритмы расчета свойств шлакового расплава и его оптимального минерального состава.

6. Разработана и передана к использованию в производстве универсальная компьютерная программа для оперативного расчета оптимальных параметров технологического процесса подготовки расплава к выработке с использованием различных горнопромышленных отходов Кольского полуострова. Программа может быть применима в различных силикатных производствах, где сырье перерабатывается плавлением

7. Разработаны и переданы в производство технологические регламенты подготовки расплава к выработке на основе огненно-жидких, отвальных шлаков и мелилитсодержащего природного сырья с введением корректирующих добавок из вторичного сырья.

8. Разработаны конструкторско-технические решения по реконструкции и модернизации оборудования ЦПМИ, а именно: а) разработана кинематическая схема бункера-дозатора сыпучих компонентов; б) разработана и передана в производство рабочая конструкторская документация питателя подачи расплава на центрифугу с функцией дозатора; в) предложено техническое решение по перемешиванию расплава водо-охлаждаемой керамической мешалкой; г) разработана блок-схема и функциональная схема автоматизации технологического процесса подготовки расплава к выработке; д) разработана кинематическая схема и пневматическая схема линии получения рулоноватных изделий; е) разработана и передана в производство рабочая конструкторская документация на механизм скатывания рулонов.

9. Предложены пути снижения себестоимости выпускаемой в ЦПМИ продукции.

10. Предполагаемый годовой экономический эффект от внедрения в производство всех рассмотренных в данной работе организационно-технических решений составляет около 10 млн. руб.

11. Использование горнопромышленных отходов в производстве мине-раловатных изделий позволит несколько снизить потребность в первичных минеральных сырьевых ресурсах или их полностью исключить.

12. Способ получения минерального волокна на основе высокожелезистых шлаков переработки медно-никелевых руд защищен патентом на изобретение № 2183205 от 10.06.2002 г.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Захарченко, Александр Николаевич, Апатиты

1. Барский JT.A. Межотраслевой системный анализ отходов переработки твердых полезных ископаемых //Безотходная технология переработки полезных ископаемых. М.: ИПКОН АН СССР, 1979. - 4.1. - С.3-5.

2. Барский Л.А. Основные направления разработки безотходной технологии на горно-металлургических предприятиях // Физико-технические проблемы разработки твердых полезных ископаемых. М.:ИПКОН, 1983. -С.162-173.

3. Барский Л.А., Алабян И.М. Безотходная технология переработки минерального сырья // Итоги науки и техники. Серия: Обогащение полезных ископаемых. М.: ВИНИТИ, 1981. - Т. 15. - 102 с.

4. Безотходная технология переработки полезных ископаемых // Тр. Все-союзн. совещания. М.: ИПКОН, 1979. - 4.1 - 172 с. - 4.2 - 188 с.

5. Боженов П.И. Комплексное использование минерального сырья и экология. М.: Ассоциация строительных вузов, 1994.- 268 с.

6. Боженов П.И., Сальникова B.C. О вяжущих свойствах некоторых природных минералов // Тринадцатая научная конференция ЛИСИ.- Л.: ЛИСИ, 1955.-С.65.

7. Краснов Г.Д., Назарова Г.Н. Переработка труднообогатимых руд. Теория и практика. М.: Наука, 1987. - 240 с.

8. Ласкорин Б.Н. Перспективы развития безотходных технологических процессов и схем в различных отраслях промышленности //Вопр. малоотходн. и безотх. технол. М.: СЭВ, 1978. - Т.1. - С.48-53.

9. Ласкорин Б.Н. Основные проблемы развития безотходных производств. М.: Стройиздат, 1981.-241 с.

10. Ласкорин Б.Н., Барский Л.А., Персиц В.З. Безотходная технология переработки минерального сырья. Системный анализ. М.: Недра, 1984. - 334 с.

11. Лащук В.В. Долговечность облицовочного камня Кольского полуострова. Апатиты: КНЦ РАН, 1996.- 138 с.

12. Мельников Н.В. Минерально-сырьевые ресурсы и комплексное их освоение. М.: Наука, 1987. - 300 с.

13. Использование попутных продуктов обогащения железных руд в строительстве на севере /В.В.Прокофьева, П.И.Боженов, А.И.Сухачев и др. -Л.: Стройиздат, 1986. 176 с.

14. Сергеев Е.М. Инженерная геология. М.: МГУ, 1981. - 560 с.

15. Комплексная переработка минерального сырья. Под редакцией Чантурия В.А. М.: Наука, 1992. - 200 с.

16. Использование вскрышных пород медно-никелевых месторождений Кольского полуострова как облицовочного камня /Г.В.Алексеев, В.Н.Макаров, В.Н.Мазаник и др. // Химия и технология переработки силикатного сырья. -Л.: Наука, 1975. С.112-116.

17. A.c. 1047866 СССР Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционного материала. Боброва A.A., Макаров В.Н., Желтиков М.К., Трупиков Ю.П. Ивановский инженерно-строительный институт. Опубл. Б.И. 1983, № 38.

18. A.c. 1204596 СССР Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционного материала. Боброва A.A., Макаров В.Н., Абраменков Н.И. Ивановский инженерно-строительный институт. Опубл. Б.И., 1986, № 2.

19. Зольникова Г.С. Использование отходов промышленности в производстве строительных материалов за рубежом // Использование отходов, попутных продуктов в производстве строительных материалов и изделий. Охрана окружающей среды. М.: ВНИИЭМС, 1987. - 57 с.

20. Использование золошлаковых смесей Кировской ГРЭС для получения бетонов /О.Н.Крашенинников, В.Н.Макаров, Г.В.Журбенко и др. // Комплексное использование природных ресурсов Кольского полуострова. -Апатиты, 1989.-С.45.

21. Использование золошлаковых отходов Кировской ГРЭС для получения бетонов / О.Н.Крашенинников, В.Н.Макаров, A.A. Пак и др. //Экологические проблемы переработки вторичных ресурсов в строительные материалы и изделия. Алма-Ата: Каз.ХТИ, 1990. - С. 154-155.

22. Мазаник В.Н., Алексеев Г.В., Макаров В.Н. Экспрессная оценка качества попутно добываемого блочного камня // Всесоюзн. науч.-техн. конф.: Тез. докл. Иваново, 1982. - С. 152-153.

23. Мазаник В.Н., Макаров В.Н., Алексеев Г.В. Минералого-петрографические критерии оценки пород как строительных материалов // Природные и техногенные силикаты для производства строит, и техн. мат. -JI.: Наука, 1977. С.100-110.

24. Макаров В.Н. Минералогические критерии комплексной переработки рудовмещающих гипербазитов. Апатиты: КНЦ АН СССР, 1989. - 96 с.

25. Макаров В.Н. Геологические, минералогические и физико-химические критерии комплексной переработки рудовмещающих гипербазиtob // Геолого-геофизическое обслуживание горнорудных предприятий. JI., 1991. - С.52-54.

26. Макаров В.Н. Физико-химические аспекты утилизации горнопромышленных отходов //Выездная сессия Научного Совета по неорганической химии АН СССР: Тез. докл. Пермь, 1991. - С.62-63.

27. Макаров В.Н., Боброва A.A., Михайлов И.Л. Возможные пути снижения энергозатрат при производстве легких стеновых материалов // Состояние и перспективы развития электротехнологии Иваново: ИЭИ, 1985. -С.88.

28. Макаров В.Н., Мазаник В.Н., Алексеев Г.В. Метаморфизм и физико-механические свойства скальных горных пород. М., 1987. - 238 с. - Депон. в ВИНИТИ 1987. № 9105-В87.

29. Боженов П.И., Ракицкая З.Н. Получение листовых материалов типа шифера на основе отходов асбестообогатительных фабрик // Строительные материалы. 1960. - № 5. - 153-158 с.

30. Боженов П.И. Комплексное использование минерального сырья и экология. М.: Ассоциация строительных вузов, 1994.- 268 с.

31. Макаров В.Н., Суворова О. В. Влияние минералов-примесей на вязкость расплава в пироксеновых системах // Минерально-сырьевые ресурсы Мурманской области для строительных и технических материалов. Апатиты:1. КНЦ РАН, 1996.-С.117-126.

32. Макаров В.Н., Кременецкая И.П., Суворова О.В. Физико-химические основы переработки горнопромышленных отходов в стеклокри-сталлические материалы и керамику // «Химия твердого тела и новые материалы». -Екатеринбург, 1996.- С. 126-129.

33. Макаров В.Н., Макаров Д.В. Техногенные системы и экологический риск. Апатиты: КНЦ РАН, 2002. - 232 с.

34. Жунина Л.А., Кузьменков М.И., Яглов В.Н. Пироксеновые ситаллы -Минск: БГУ, 1974.- 224 с.

35. Павлушкин Н.М. Основы технологии ситаллов. М.: Стройиздат, 1979.- 540 с.

36. Китайгородский И.И., Блинов В.А. Исследование физико-химических свойств стекол, содержащих двуЬкись титана // Труды МХТИ им. Д.И.Менделеева М.: Госстройиздат, 1959.- Вып. XVII.- С.6-23.

37. Ходаковская Р.Я. Химия титансодержащих стекол и ситаллов. М.: Химия, 1978.-285 с.

38. Исследования в области химии силикатов и окислов. Под редакцией Августиник А.И. М.-Л.: Наука, 1965.-315 с.

39. Рашин Г.А., Четвериков С.Д. Петрохимический метод оценки сырья для каменного литья // Изв. ВУЗов. Геология и разведка. 1964. - № 9. - С.71

40. Россинский Е.Е. Металлургические шлаки медно-никелевой промышленности Заполярья. Свойства и применение. J1.: Наука, 1974. - 284 с.

41. Модебадзе O.E. Исследование возможностей применения некоторых горных пород в производстве строительного стекла: Автореф. канд. дисс. -Тбилиси, 1975.- 18 с.

42. Усенко И.С. Петрургическое сырье Украинского кристаллического щита // Промышленное использование петрургического сырья Украины. М.: АН СССР, 1959. - С.42-88.

43. Кислотно-основные свойства петрургических расплавов как критерий оценки технологических характеристик // Проблемы каменного литья. -Киев: Наукова думка, 1968. Вып. 2. - С.33-40.

44. Белов Н.В. Особенности застывания силикатных расплавов //Тр. 4-rö совещания по экспериментальной минералогии и петрографии. М.: АН СССР, 1953. - С.133-137.

45. Белов Н.В. Строение стекла в свете кристаллохимии силикатов // Стеклообразное состояние. M.-JI.: АН СССР, 1960. - С.91-94.

46. Chunling Liu, Sridhar Komarneni and Rustum Roy. Crystallization of An-orthite Seeded Albite Glass by Solid - State Epitaxy //J. Am. Cer. Soc. 1992.-V.75.-№ 10.-P.2665-2670.

47. Терновой В.И. Закономерности образования и размещения месторождений Ковдорского массива. Перспективы обнаружения новых карбонатито-вых месторождений в Карело-Кольском регионе: Автореф. дис. докт. JI., 1973.- 48 с.

48. Терновой В.И., Афанасьев Б.В., Сулимов В.И. Геология и разведка Ковдорского вермикулит-флогопитового месторождения. JI.: Недра,1969. -287 с.

49. Кухаренко A.A. Каледонский комплекс ультраосновных-щелочных пород и карбонатитов Кольского п-ова и Северной Карелии. Л.: Недра, 1965.- 772 с.

50. Смолькин В.Ф. Коматиитовый и пикритовый магматизм раннего докембрия балтийского щита. С.-П.: Наука, 1992.- 273 с.

51. Зак С.И. Гипербазитовая формация Кольского полуострова. Л.: Наука, 1980.- 160 с.

52. Геология, магматизм и оруденение Печенгского рудного поля /С.И. Зак, В.Н.Макаров, В.И.Кочнев-Первухов, В.В.Проскуряков и др. Л.: Недра, 1982,- 112 с.

53. Иванова Т.Н. Апатитовые месторождения Хибинских тундр. М.: Госгеолтехиздат, 1963. -282 с.

54. Дудкин О.Б., Козырева JI.B., Померанцева Н.Г. Минералогия апатитовых месторождений Хибинских тундр. M.-J1.: Наука, 1964. - 256 с.

55. Скиба В.И., Колесников В.Н. Высокотемпературная термическая установка для изучения диаграмм состояния солевых систем // Экспериментальные исследования процессов минерагтообразования в гипогенных условиях. Апатиты: КФАН СССР, 1980.- С.51-56.

56. Аппен A.A. Химия стекла. М.: Химия, 1970.- 352 с.

57. Стекло /А.А.Аппен, М.С.Асланова, Н.П.Амосов и др. -М.: Стройиз-дат, 1973.-487 с.

58. Технология стекла/И.И. Китайгородский, Н.Н.Качалав, В.В.Варгин и др. М: Госстройиздат, 1961.- 623 с.

59. Бутт Л.М., Поляк В.В. Технология стекла. М.: Стройиздат, 1971,368 с.

60. Levins E.L, Robbins C.R., McMurdie H.F. Phase diagrams for Ceramists. Columbus, Ohio, 1964.- 602 p.

61. Минералы. Справочник.- М.:Наука, 1960.-T.1.- 618c.-1972. Т.З.-Вып. 1.- 882 е.- Диаграммы фазовых равновесий. - 1974.- Вып. 1. - 490 с.-Вып.2.- 514 с.

62. Воскобойников Н.Б., Скиба Г.С. Математическое моделирование фазовых равновесий в водно-солевых системах. Апатиты: КНЦ РАН, 1994.259 с.

63. Математическое описание некоторых свойств расплавов базальтового состава /В.Т.Калинников, В.Н.Макаров, О.В.Суворова, И.В.Макарова -Апатиты: КНЦ РАН, 1998. 105 с.

64. Луцык В.И., Воробьева В.П., Сумкина О.Г. Моделирование фазовых диаграмм четверных систем. М.: Наука, 1992. - 198 с.

65. Макаров В.Н., Суворова О.В., Макарова И.В. Математическое моделирование температуры ликвидуса и вязкости расплавов в системе СаА1г81208 СаБЮз - БЮг // Механика машиностроения: Тез. докл. - Набережные Челны, 1997. - С.115.

66. Макаров В.Н., Суворова О.В., Макарова И.В. Математическое моделирование температуры ликвидуса и вязкости расплавов в системе ИаА^зОз Ыа2Б1205 -8Юг // 8-я научно-техническая конференция МГТУ. -Мурманск: МГТУ, 1997. - С.93.

67. Гуцов И. О температурной зависимости простых стеклообразующих расплавов // VI Всесоюзн. сов. по стеклообразн. сост. и семинары по стеклу и химии силикатов АН СССР, 1975: Тез. докл. и сообщ. Л., 1975. - С.144-148.

68. Румшиский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента (справочное руководство). М.: Наука, 1971. - 192 с.

69. Анализ причин снижения качества минерального волокна на основе шлаков медно-никелевого производства /В.Н.Макаров, О.В.Суворова,

70. И.В.Макарова, А.Н.Захарченко // Строительные и технические материалы из природного и техногенного сырья Кольского полуострова. Апатиты: КНЦ РАН, 2001.- С. 103-114.

71. Использование шлаков цветной металлургии в производстве стекол, стеклокристаллических материалов и минерального волокна /В.Т.Калинников, В.Н.Макаров, О.В.Суворова, Д.В.Макаров, А.Н.Захарченко, И.В.Макарова //Химическая технология. 2002. - №7. - С.9-10.

72. Макаров В.Н. Оценка и управление качеством горнопромышленных отходов при переработке их в строительные материалы: Автореф. дис. . докт. техн. наук. М.: ИПКОН РАН, 1994.-32 с.

73. Пути повышения качества минерального волокна на основе шлаков медно-никелевого производства /В.Н.Макаров, О.В.Суворова, И.В.Макарова, А.Н.Захарченко //Тезисы 11 научно-технической конференции 19-28 апреля 2000 г. Мурманск: МГТУ, 2000. - С.

74. Совершенствование технологии минерального волокна на основе шлаков цветной металлургии /В.Н.Макаров, И.В.Макарова, О.В.Суворова,

75. A.Н.Захарченко //V Международная конференция. Сборник научных трудов. -Иваново: ИГАСА, 2001. С.313-314.

76. Использование горнопромышленных отходов при производстве стекол и минерального волокна /О.В.Суворова, И.В.Макарова, А.Н.Захарченко,

77. B.Н.Макаров //Всероссийские научные чтения с международным участием, посвященные 70-летию со дня рождения чл.-корр. АН СССР М.В.Мохосоева. 27-30 июня 2002 г. Улан-Удэ: Тез.докл. Улан-Удэ: БНЦ СО РАН, 2002.1. C.173-175.

78. Бирмантас И.Ю. Химические методы определения качества минеральной ваты. Вильнюс: ВНИИТеплоизоляция, 1979. - 156 с.

79. Суворова О.В. Использование горнопромышленных отходов для получения стекла и стеклокристаллических материалов: Автореф. дис. канд.техн.наук. Апатиты: КНЦ РАН, 1999. - 18 с.

80. Минеральное волокно на основе мелилитовых пород Ковдорского массива /А.П.Афанасьев, Б.А.Брянцев, И.С.Кожина и др. //Строительные материалы. 1989.-№ 2. - С. 18-19.

81. Совершенствование технологии минерального волокна на основе шлаков цветной металлургии /В.Н.Макаров, И.В.Макарова, О.В.Суворова,

82. A.Н.Захарченко //Строительные материалы. 2001. - №9. - С.22-23,

83. Диаграмма состояния некоторых пироксен полевошпатовых систем с высоким содержанием оксидов железа /Д.В.Макаров, О.В.Суворова, В.Н. Макаров, А.Н.Захарченко, И.В.Макарова; ИХТРЭМС КНЦ РАН. - Апатиты, 2002. - 25 с. - Деп. в ВИНИТИ 11.03.02, № 433-В2002.

84. Использование компьютерных технологий в производстве минерального волокна /А.Н.Захарченко, В.Н.Макаров, О.В.Суворова, И.В.Макарова //Материалы Всероссийской научно-технической конференции «Наука и образование 2002» - Мурманск, 2002. - С.497-499.

85. Оптимизация процесса получения базальтового волокна из горнопромышленных отходов. Роль минералогических исследований в решении экологических проблем (теория, практика, перспективы развития) /

86. B.Н.Макаров, А.Н.Захарченко, О.В.Суворова, И.В.Макарова //Материалы к Годичному собранию ВМО 2002г. Москва, 2002. - С. 116-117.

87. Некоторые вопросы программирования расчетов технологических параметров получения шлаковолокна /А.Н.Захарченко, В.Н.Макаров, О.В.Суворова, И.В.Макарова //Цветная металлургия. 2002. - № 3. - С.22-24.

88. Программирование и автоматизация расчета технологических параметров получения силикатных материалов / В.Н.Макаров, И.В.Макарова О.В.Суворова, А.Н.Захарченко //Стекло и керамика. 2002. - № 3. - С.6-9.

89. Швейда К. Выражение зависимости вязкости от химического состава и температуры для системы SiÜ2 Р2О5 - В2О3 - AI2O3 - ЫагО// 13 szilikatip es szilikattud konf. 1-0 Budapest, 1981.-1 0P. 194-200.

90. Prochazka A. Aproximace zavislosti viskozity skia na teplote // Sklar a keram. 1982. - V. 32. - № 12. - P. 339-342.

91. Немилов C.B. Природа вязкого течения стекол и некоторые следствия валентно-конфигурационной теории текучести // Физ. и хим.стекла. 1978. - Т.4, № 6. - С.662-674.

92. Gliss Е.А., Knickerbokecker S.H. Viscosity of MgO A1203 - Si02 -B203 - P2O5 cordierite type glasses // J. Mater. Sei. Lett. 1985.- V.4 .- № 7.- P. 835837.

93. Мазурин О.В., Стрельцина М.В., Швайко-Швайковская Т.П. Свойства стекол и стекпообразующих расплавов. Т.З. Трехкомпонентные силикатные системы. Д.: Наука, 1977. - 586 с.

94. Kocsis G. Ipari uvegek viszkozitasa a mert es szamitott adatok ossze-hasonlitasa // Epitoanyag. 1980. V.32 . - № 1. - P.32-35.

95. Winter A. Evolution de la viscosite du verre en tonetion de la temperature // Verres et refract. 1982. V. 36. - № 2. - P.301-308.

96. Tweer H., Simmons J.H., Macedo P.B. Application of the environmental relaxation model to the tempherature dependence of the viscosity // J. Chem. Phys. 1971. V.54. - № 5. - P.l953-1959.

97. Mazurin O.V., Startcev Ju.K., Stoljar S.V. Tempherature dependences of viscosyty of glass forming substances at constant fictiv tempheratures // J. Nonryst. Solids. 1982. - V.52. -№ 1-3. - P. 105-114. '

98. Strum K.G. Zur Temperaturebhangigkeit der Viskosität von Flüssigkeiten // Glastechn. Ber. 1980. J.53. - № 3. - P.63-78.

99. Waseda Y., Suito H. The structure of molten alcali metal silicates // Transactoin Iron Steel Inst. Japan.- 1977.- V. 17.- № 2.- P.82-91.

100. Бобылев И.Б., Зюзева H.A., Анфилогов В.Н. Определение среднего числа тетраэдров в полимерных комплексах расплавленных силикатов щелочных металлов // Физика и химия стекла. 1985,- Т.11, № 5. - С.530-535.

101. El-Badry Kh., Ghoneim N.A., El-Batal H.A., Ammar M.M., Gharib S. Low-temperature viscosity of some commercial silicate Glasses // Sprechsaal.-1981.-114.-№8.- P.599-603.

102. Salman S.M., Gharib S. Viscosity-temperature relationship of some silicate glasses and its dependence on their constituents // Centr. Glass and Ceram. Res. Inst. Bull. 1984. - V.31. - № 1-4. - P.13-18.

103. Мазурин О.В., Стрельцина М.В., Швайко-Швайковская Т.П. Свойства стекол и стеклообразующих расплавов // Трехкомпонентные силикатные системы. Дополнения. С.Пб.: Наука, 1996. - Т.6.-4.1.- 428 с.

104. Макаров В.Н., Суворова О.В. Математическое моделирование вязкости расплавов базальтоидного состава // Химия и технология переработки комплексного сырья Кольского п-ова: Тез. докл. Апатиты: КНЦ РАН,1996.-С.108.

105. Макаров В.Н., Суворова О.В. Изменение химической стойкости стекол в силикатных системах, содержащих диопсид // Стекло и керамика.1997. № 8,- С.6-8.

106. Мелентьев Б.Н., Ольшанский Я.И. Равновесие несмешивающихся жидкостей в системе Na20 А1203 - Si02 -Са3(Р04)2 // ДАН СССР. - 1952.- Т. 86.-С.1126.

107. Автоматизация производственных процессов в промышленности строительных материалов /В.С.Кочетов, В.И.Кубанцев, А.А.Ларченко и др. Под ред. Кочетова B.C. Л.: Стройизадт, 1986. - 392 с.

108. Монтаж средств измерений и автоматизации: Справочник /К.А.Алексеев, В.С.Антипин, А.Л.Ганашек и др. Под ред. Клюева A.C. М.: Энергоатомиздат, 1988. - 488 с.

109. Автоматизация процессов дозирования в металлургии /В.Т.Бабенко, Л.Х.Шидлович, В.И.Ковтуновский и др. Под ред. Шидловича Л.Х., Штерен-берга Е.И. М.: Металлургия, 1977. - 368 с.

110. Барласов Б.З., Ильин В.И. Наладка приборов и систем автоматизации. М.: Высшая школа, 1980. - 351 с.

111. Емельянов А.И., Капник О.В. Проектирование систем автоматизации технологических процессов: Справочное пособие по содержанию и оформлению проектов. М.: Энергоатомиздат, 1983. - 367 с.

112. Клюев A.C., Глазов Б.В., Миндин М.Б. Техника чтения схем автоматического управления и технологического контроля. Под ред. Клюева A.C. М.: Энергоатомиздат, 1983. - 367 с.

113. Персиц В.З. Разработка и патентование систем автоматизации обогатительных фабрик. М.: Недра, 1987. - 295 с.

114. Элементы и устройства пневмоавтоматики высокого давления: Каталог /Е.А.Рагулин, А.В.Никитский и др. Под ред. Кудрявцева А.И., Оксенен-ко А.Я. М.: ВНИИгидропривод, 1978. - 155 с.

115. Техноэкономический обзор работы предприятий промышленности теплоизоляционных материалов за 1989. год. Минераловатное производство /С.Мачюлис, Г.Стасюнене, С.Евсеева, Б.Дринкене Вильнюс: ВПНИИтеплои-золяция, 1990. - Ч. 1. - 178 с.