Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Утилизация стеклобоя путем получения пеносиликатного теплоизоляционного материала

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Утилизация стеклобоя путем получения пеносиликатного теплоизоляционного материала"

На правах рукописи

ПУЗАНОВ Алексей Игоревич

УТИЛИЗАЦИЯ СТЕКЛОБОЯ ПУТЕМ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОСИЛИКАТНОГО ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА

Специальность 03.00.16 - «Экология»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

■

£067-4

1480а

На правах рукописи

ПУЗАНОВ Алексей Игоревич

УТИЛИЗАЦИЯ СТЕКЛОБОЯ ПУТЕМ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОСИЛИКАТНОГО ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА

Специальность 03.00.1 б - «Экология»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

■

Работа выполнена на кафедре технологии неорганических веществ Пермского государственного технического университета.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Кетов А. А.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор л

БаталинБ.С.;

1

кандидат технических наук,

Рылов B.JI. с

Ведущая организация: Уральский государственный НИИ

региональных экологических проблем Минприроды России (УралНИИ "Экология"), г. Пермь.

Защита состоится 22 октября 2004 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 212.188.07 в Пермском государственном техническом университете по адресу: 614600, г. Пермь, Комсомольский пр. 29а, зал заседаний ученого совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пермского государственного технического университета.

Автореферат разослан «21» сентября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, д.т.н., профессор

Рудакова JI.B.

'¿436054

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Стеклобой, как один из основных компонентов твердых бытовых отходов, при захоронении негативно воздействует на окружающую среду в связи с выщелачиванием из него ряда веществ. Кроме того, стеклобой оказывает высокое травматологическое воздействие на живые организмы и, что особенно выделяет его среди других компонентов твердых бытовых отходов, практически полная невозможность разложения в естественных условиях.

В твердых бытовых отходах на долю стеклобоя приходится около 15 * масс. %. При этом если принять, что в развитых странах на одного человека в

год образуется 400-700 кг твердых бытовых отходов, то на одного человека образуется примерно 60-100 кг стеклобоя. Так, только из Москвы вывозится у ежегодно на захоронение 4-4,5 млн. тонн отходов, в которых примерно 600-

700 тысяч тонн составляет стеклобой, а ежегодное количество последнего в западноевропейских странах оценивается в миллионы тонн. Если учесть, что в отличие от других компонентов твердых бытовых отходов стекло невозможно окислить или разложить, то следует признать, что количество стекла накопленного и продолжающего поступать в окружающую среду сопоставимо с природными геологическими ресурсами, используемыми человечеством.

С другой стороны, с точки зрения химического и физического строения стеклобой можно рассматривать как минеральный ресурс - аморфный силикатный материал антропогенного происхождения. Между тем технология природных силикатных материалов ведет к значительным затратам материальных и энергетических ресурсов и неблагоприятному воздействию на окружающую среду как при добыче, так и при переработке полезных ископаемых. Тем не менее, антропогенный источник силикатных материалов -стеклобой - используется в крайне ограниченных количествах.

Современные принципы утилизации или вторичного использования стеклобоя преимущественно основаны на использовании его в качестве добавки к тем или иным технологическим процессам, например, при плавке стекла, сплавление с цементным клинкером, добавление в виде наполнителя в 1 бетоны. Существующие решения носят половинчатый характер и не в полной

мере учитывают особенности стеклобоя как сырья при создании целостной ' безотходной технологии. В связи этим создание эффективной технологии

утилизации стеклобоя, в полной мере учитывающей его особенности образования, состава и свойств, как самостоятельного сырья, является актуальной научно-практической задачей.

Представленная работа является обобщением результатов исследований, выполненных в рамках госбюджетных НИР, а также совместного европейского проекта ТЕМПУС-ТАСИС ТШР-10333-97.

НАЦИОНАЛЬЙАЯ ; БИБЛИОТЕКА г-/ СПетсрбтр?

Целью работы является разработка технологии утилизации стеклобоя с получением пеносиликатного теплоизоляционного и конструкционного материала.

Поставленная цель достигалась решением следующих основных задач:

• Провести исследование природно-ресурсного потенциала стеклобоя как части твердых отходов производства и потребления.

• Разработать ресурсно-эколого-экономический критерий оценки технологий переработки стеклобоя и провести анализ существующих технологий с целью выбора оптимального технического решения утилизации.

• Исследовать физико-химические основы агрегации порошка стекла в водных порошковых системах.

• Исследовать процессы формирования пеностекла в пиропластичном состоянии.

• Исследовать физические свойства полученного материала.

• Разработать технологию переработки стеклобоя с получением пеностекла и провести эколого-экономическую оценку разработанной технологии.

Методы исследований. При выполнении работы использовались методы анализа и обобщения информации, ABC анализа, математической статистики, термодинамического, седиментационного, рентгеновского анализов, сканирующей электронной микроскопии, физико-химических и опытно-экспериментальных исследований, методы определения рН, теплопроводности, паропроницаемости и прочности на сжатие, метод сравнения вязкостей расплавленного стекла.

Научная новизна работы.

Проведена оценка природно-ресурсного потенциала стеклобоя как части твердых отходов. Разработан ресурсно-эколого-экономический критерий оценки технологий переработки стеклобоя.

На основе ресурсно-эколого-экономического критерия с учетом природно-ресурсного потенциала стеклобоя определено оптимальное направление его утилизации путем получения пеносиликатного теплоизоляционного и конструкционного материала.

Исследованы катион-обменные свойства стекла при различной дисперсности. Установлено, что при растворении на поверхности порошка образуется плёнка гидратированного оксида кремния. Показано, что суспензию порошка стекла в воде следует рассматривать как катион-обменное вещество на основе поликремниевой кислоты. Найдена зависимость количества поликремниевых кислот в суспензии от дисперсности порошка.

Исследованы процессы формирования пеностекла в пиропластичном состоянии. Установлено, что состав силикатной системы, соответствующий обычным стеклам, лежит в области температур ликвидуса 1200-1300 °С,

поэтому размягчение и вспенивание стекла происходит исключительно за счет размягчения аморфного материала алюмосиликата. Вспенивание композиции происходит за счет взаимодействия угля с выделяющимися парами воды и образования оксидов углерода, а не токсичного газа H2S. Добавка кристаллического оксида кремния способствует кристаллизации системы и затвердеванию пены при температурах синтеза 780-800 °С.

Исследованы зависимости свойств получаемых материалов от соотношения исходных компонентов, их дисперсности, температуры и продолжительности вспенивания. Установлен оптимальный помол всех г исходных компонентов до диаметра частичек 50 мкм, масса пенообразователя -

0,5 мае. %, масса Si02 - 10 масс. %, время термообработки - 100 минут при I температуре выше 790 °С. Показано, что при использовании сортового

стеклобоя различие в плотности пеностекла, полученного из различных сортов стекла, составляет 5-10 %, что позволяет отказаться от дорогостоящей операции разделения стеклобоя по сортам.

Разработан способ и определены технологические режимы технологии получения пеностекла основанной на получении водосодержащей пасты с дополнительным содержанием SiCh в виде песка и нагреве смеси до пенообразования полученной композиции. Способ защищён патентом на изобретение РФ № 2167112.

Практическая ценность и реализации результатов работы.

На основании проведённых исследований и установленных физико-химических закономерностей разработана энергосберегающая технология переработки стеклобоя с получением востребованного высокоэффективного теплоизоляционного и конструкционного материала, обеспечивающая полное использование природно-ресурсного потенциала стеклобоя.

На основании результатов исследований разработаны технические условия получения пеностекла «Изделия теплоизоляционные и стеновые из пеностекла» ТУ 5914-002-48407840-2000, утверждённые Госархстройнадзором , РФ.

Проведенные исследования легли в основу технических решений линии ) производства блочных пеносиликатных материалов производительностью 6000

k м3 в год.

Полученный материал включен в программу реконструкции ветхого жилья на 2001 г. г. Перми; вошел в рабочие проекты г. Перми: МСЧ № 9, здание ОВД Оханского р-на, здание общежития сельскохозяйственной академии, ремонт здания по ул. Ленина 96, ремонт кровли зданий по ул. Механошина, ремонт зданий в поселке Звездный. Материал принят в Нижнем Новгороде для производства стеновых блоков каркасных зданий, в г. Ижевске -для заполнения наружных стен в каркасных домах.

На защиту выносятся:

• Результаты анализа технологий переработки стеклобоя с целью выбора оптимального технического решения утилизации по ресурсно-эколого-экономическому критерию.

• Результаты исследования физико-химических основ агрегации порошка стекла в водных порошковых системах.

• Результаты исследования процессов формирования пеностекла в пиропластичном состоянии.

• Результаты исследования физических свойств полученного материала.

• Технология переработки стеклобоя с получением пеностекла.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на межвузовских, областных и региональных конференциях, в том числе на: областной конференции «Проблемы химии и экологии», г. Пе'рмь, 2000г.; семинары кафедры аналитической химии Венского технического университета, г. Вена, 2001г.; международной научной конференции «Перспективы развития естественных наук в Высшей школе», г. Пермь, 2001г.; областной конференции молодых учёных и студентов «Проблемы химии и экологии», г. Пермь, 2002г.; международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Экология и научно-технический прогресс», г. Пермь, 2002г.; международной конференции «Results of multidisciplinary and granduation projects collected materials», г. Амстердам, 2002г; второй международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Экология и научно-технический прогресс», г. Пермь, 2003г.

Публикации. Материалы по теме диссертации изложены в 14 печатных работах, в том числе в одном патенте и одной монографии.

Структура и объем диссертации.

Диссертационная работа состоит из введения, шести глав и заключения, содержит список литературы из 138 наименований. Объем диссертации составляет 166 страниц машинописного текста, включающих 62 рисунка, 27 таблиц и дополнительно содержит 14 приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении кратко рассмотрено состояние проблемы утилизации стеклобоя, обоснована актуальность работы.

Первая глава содержит анализ процессов накопления стеклобоя в окружающей среде, рассматривает вопросы его захоронения и переработки в товарные продукты.

Рассмотрены вопросы образования, накопления и утилизации стеклобоя. Следует выделить химическое, травматологическое воздействие на окружающую среду, и особенно отметить крайне негативное социальное

восприятие стеклобоя как обильного, но неуничтожимого отхода человеческой жизнедеятельности.

Показано, что, несмотря на увеличение доли перерабатываемого стеклобоя в развитых странах, сохраняется суммарная тенденция роста общих объемов накопления стеклобоя в окружающей среде в странах с различным уровнем развития.

Возможности промышленного использования стеклобоя в качестве ценного минерального сырья раскрыты еще далеко не полностью. Его вторичное использование обусловлено с одной стороны уровнем существующих технологий, а с другой - экологической обстановкой на соответствующей территории. Увеличение доли утилизируемого материала ограничивается существующими технологиями и в последние годы практически не претерпевало изменений. Это связано с тем обстоятельством, что в настоящее время практически отсутствуют надежные и производительные варианты переработки несортированного стеклобоя. Именно такой материал составляет основное количество неутилизированного стекла, а осуществление его сортировки весьма затруднено с практической точки зрения.

Все методы переработки боя стекла опираются на добавлении небольшого его количества к различным материалам. При этом используются те свойства стекла, которые близки к свойствам заменяемого продукта. То есть, стекло не рассматривается как целостное минеральное сырье. Перспективным направлением использования стеклобоя является рассмотрение его не как добавки или балласта к существующим материалам, а как самостоятельного вида сырья.

Существующие методы утилизации стеклобоя можно сравнить с точки зрения существования ресурса, воздействия на окружающую среду и экономического эффекта от варианта утилизации стеклобоя. Анализ способов переработки стеклобоя по суммарному ресурсно-эколого-экономическому критерию, используя метод ABC, позволяет заключить, что наиболее перспективным будет являться производство пеностекла из стеклобоя.

С физической точки зрения пеностекло можно рассматривать как макрогетерогенную систему газообразной и твёрдых фаз, в которой газообразная фаза занимает более 90% всего объёма. Именно ячеистая структура пеностекла обуславливает его свойства, в первую очередь низкое водопоглощение и высокую механическую прочность при малом объёмном весе и низкой теплопроводности.

Существующие технологии производства пеностекла используют специально сваренное стекло, а стеклобой добавляют в количестве до 30 масс. %. К тому же, все производства сталкиваются с тремя основными проблемами: 1) невозможность использования стеклобоя и жесткая зависимость от поставщика специального стекла; 2) высокий процент брака (до 50 %) связанного с растрескиванием блоков; 3) экологической опасностью

полученного продукта в связи с наличием сероводорода в составе вспенивающих газов.

Анализ физико-химических процессов, протекающих в системе в процессе приготовления композиции и при дальнейшей её термообработке, позволяет предложить решения указанных проблем.

Таким образом, проведенный анализ литературы позволяет предложить для утилизации стеклобоя рассматривать его как единый минералогический источник силикатного сырья, обладающего рядом специфических физико-химических и механических свойств. При исследовании свойств стеклобоя необходимо сконцентрировать поиски на направлениях, позволяющих синтезировать востребованный строительный материал - пеностекло.

Во второй главе приведены методики экспериментов, описание установок и материалов, использованных при проведении экспериментов. Рассмотрены методы анализа, которые применялись в исследованиях.

Третья глава посвящена рассмотрению физико-химических свойств различных видов стекла в водных дисперсных системах. Рассмотрено поведение стекла при низких температурах в аморфном состоянии.

В связи с тем, что определяющую роль в процессе гидратации дисперсного стекла играет обмен поверхности материала ионами натрия с водной средой, были проведены эксперименты по титрованию порошков стекла растворами кислоты и щелочи.

Процесс титрования раствора порошка различной дисперсности в воде растворами кислоты и щёлочи показывает, что суспензия порошка стекла ведет себя как слабое основание. Чем выше дисперсность порошка, тем раствор проявляет более основные свойства. Это обстоятельство, вероятно, связано с тем, что, при растворении на поверхности порошка образуется плёнка гидратированного оксида кремния, который в дальнейшем в результате дегидратации и коагуляции проявляет вяжущие свойства.

Рис. 1. Микрофотография частиц стекла до (а) и после (б) гидролиза в воде при 45 °С в течение трех суток (X 250)

Эти предположения подтверждаются данными сканирующей электронной микроскопии, представленными на рис. 1. На свежей поверхности стекла все поверхности скола имеют острые грани и отсутствует плёнка, которая уже проявляется на стекле, подвергнутом гидролизу.

Из результатов титрования суспензии порошков стекла кислотой следует, что точка эквивалентности соответствует различным значениям рН для порошков различной дисперсности. Тогда найдем емкость порошка стекла из следующих соображений. Если единица поверхности порошка стекла содержит постоянное количество способных к обмену ионов Ыа+, то для экспериментов с постоянным объемом раствора, навеской и неизменной истиной плотностью стекла следует считать, что

где Л^и, - количество кислоты, использованное в точке эквивалентности;

к; - обобщенный коэффициент пропорциональности.

Действительно, график функции в указанных координатах представляет из себя прямую зависимость. Из этого следует, что количество поликремниевых кислот в растворе, которые впоследствии при нагревании будут разлагаться с выделением пара, необходимого для газообразования, может контролироваться дисперсностью порошка.

Принимая, что при вспенивании материала порошок стекла будет аналогичным, а изменится лишь его концентрация в растворе можно, пересчитав коэффициент определить дисперсность порошка, достаточную для образования необходимого количества поликремниевых кислот и вспенивания материала.

Образование поликремниевых кислот в системе должно приводить к выделению паров воды при нагревании до температур выше 500-600 °С, то есть в условиях, близких к пиропластическому состоянию стекла. А это дает возможность использовать выделяющийся пар для проведения необходимых реакций синтеза заданных материалов. Образование на поверхности определенного количества поликремниевых кислот контролируется размолом стекла до определенной дисперсности.

Четвертая глава посвящена изучению пенообразования при термической обработке агрегированных дисперсных систем на основе стеклобоя и свойствам полученного материала.

Классическая технология получения пеностекла подразумевает использование сульфатных стекол. Вспенивание происходит за счёт образования газов при взаимодействии неразложившихся сульфатов и карбонатов стекла с углеродом или карбидом кремния, добавленными в виде порошка в дисперсное стекло. В результате окислительно-восстановительной реакции углерод окисляется преимущественно до оксида углерода (И), а сульфат восстанавливается до сульфида. Протекающие параллельно реакции восстановления карбонат-иона и восстановления до сульфит-иона имеют в

промышленности подчиненный характер. Поэтому в исходную шихту практически всегда добавляют сульфаты (если они отсутствуют в сырьевом стекле) в качестве окислителя. Термодинамический анализ реакций происходящих в системе при нагревании показывает, что использование сульфатов неизбежно приводит к наличию сульфидов в готовом продукте и соответственно выделению сероводорода в процессе эксплуатации.

Высказанное предположение о возможности использования в качестве окислителя пара, выделяющегося при гидролизе поликремниевых кислот, нашло свое подтверждение при термодинамическом анализе системы.

В качестве процессов газообразования, которые могут происходить в этом случае, следует рассмотреть следующие:

С + Н20 = С0 + Н2; (1)

С + 2Н20 = С02 + 2Н2; (2)

С02 + С = 2СО; (3)

С0 + Н20 = С02 + Н2. (4)

Из термодинаимческого анализа реакций (1)-(4) следует, что при температуре более 700 °С реакции (1}-(3) протекают самопроизвольно и только реакция (4) приостанавливается. Несмотря на то, что значения изобарно-изотермического потенциала для реакций газообразования (1Н4) на порядок ниже, чем для реакций при сульфатном окислителе, процесс вспенивания должен идти, так как для вспенивания материала достаточно небольшого количества газов.

Из найденного ранее коэффициента к$ уравнения = к}(1/05ъ) для процесса титрования суспензии порошка в воде кислотой пересчитаем этот коэффициент для случая затворения стекла водой для вспенивания материала. Тогда, из количества кислоты, использованной в точке эквивалентности и данных по разложению поликремниевых кислот при нагревании можно определить какое количество воды будет реакционно-способно при температурах размягчения стекла. А это дает возможность определить объём газов, образующихся по реакциям (1)-{4) при вспенивании материала. Принимая, что для получения 1 м3 материала необходимо выделение 1 м3 газов определим степень

Плотность материала, кг/м'

Рис. 2. Результаты определения среднего диаметра частиц порошка и массы угля

размола порошка стекла для образования количества поликремниевых кислот, достаточного для выделения паров воды и образования газов для получения материала заданной плотности (рис. 2).

Следовательно, для получения материала с малой плотностью необходимо проводить более полное измельчение исходных компонентов в соответствии с представленным графиком. Также, можно определить минимальное количество угля, добавляемое в смесь для получения материала заданной плотности.

Представленные данные неплохо

согласуются с

результатами экспериментов. При вспенивании композиции из стекол с различным

фракционным составом были

получены результаты, представленные на рис. 3. Полученные данные

свидетельствуют об уменьшении

плотности полученных образцов пеностекла с уменьшением размера исходных частичек стекла. Небольшое несогласование экспериментальных и теоретических данных, скорее всего, объясняется большими запасами взятыми при теоретическом расчёте и влиянием неучтенных факторов на процесс вспенивания.

Эксперименты показали, что система, состоящая из порошка стекла, затворенного водой, после агрегации в монолитное изделие может легко образовывать макродисперсные системы типа пен в пиропластическом состоянии.

Для облегчения газообразования в системе следует удалять один из продуктов. Это может быть достигнуто связыванием избытка оксида натрия, образующегося при гидролизе и разложении растворимых силикатов натрия в поликремниевые силикаты при добавлении оксида кремния в виде песка (рис. 4). Кроме того, в данном случае можно предполагать смещение метастабильной системы в более термодинамически устойчивое, кристаллическое, состояние.

Очевидно, при добавлении в систему кристаллического оксида кремния не только увеличивается газовыделение, о чем свидетельствует снижение плотности по сравнению с результатами представленными выше, но и

100 160 200 Диаметр частиц стекла, мкм

Рис. 3. Зависимость плотности от фракционного состава стекла (пунктирная линия построена по теоретическим данным)

снижается склонность газодисперсной системы к

коалесценции. Последнее обстоятельство может быть связано с частичной кристаллизацией материала.

В аморфной пене из стекла идет процесс снижения межфазной поверхности, что, в

счете, ведет к разрушению пузырей и увеличению плотности материала. С практической точки зрения единственным способом избежать разрушения пены для классического пеностекла является строгое выдерживание кинетических параметров процесса, что достаточно сложно сделать, особенно учитывая изменчивость состава исходного стекла.

На процесс вспенивания стекла существенное влияние оказывает вязкость расплава стекла при температуре вспенивания. В результате теоретического определения вязкостей различных сортов стекла при температурах 500-1200 °С было определено, что при низких температурах различие в вязкости стекол может доходить до двух порядков, что неизбежно требует различных способов работы с ними при этих температурах. Однако при температурах вспенивания стекла 780-800 °С различие в вязкости большинства видов стекла уже не такое существенное и составляет менее половины порядка.

Действительно, результаты определения плотности пеностекла, изготовленного из различных сортов стекла, различаются на величину до 15%, что позволяет отказаться от дорогостоящей операции разделения стеклобоя по сортам.

В результате исследований было определено влияние степени дисперсности частичек стекла, БЮ2 и угля, а также массы добавляемых вЮг, угля. Более полное измельчение исходного стекла позволяет добиться меньшего объёмного веса, но за счёт увеличения трудоёмкости процесса. Уменьшение размера частичек БЮг оказывает незначительное влияние на плотность образца. Дисперсность угля и количества всех добавляемых компонентов должны находиться в определённом интервале, чтобы плотность материала была минимальной.

В пятой главе рассматриваются свойства полученного материала.

100 190

Время термообработки, мин

Рис. 4. Зависимость плотности образца от времени термообработки

Рентгеноструктурным анализом установлены основные компоненты: БЮ2 и Ка2812С>5, также в малых количествах присутствует СаОА12Оз и 5Са0-ЗА1203. Проведённый рентгеновский анализ образца пеностекла, изготовленного по классической сульфидной схеме, показал его аморфную структуру. Таким образом, полученный материал обладает кристаллической структурой, в отличие от классического образца, что в большой степени влияет на его механические и иные эксплуатационные свойства.

Данные

fiМС:¿Jl Л,"'Д;.. !!> \ ,.• РА М. 1 А,- -V J -«Я

vf ч -щж mmi eJ

u

^Mj

Рис. 5. Микрофотография структуры стеклокристаллического материала (X 2500)

сканирующей электронной микроскопии подтверждают частично кристаллическое строение материала. На рис. 5 представлена фотография пеносиликатного материала, для которого характерно наличие на

поверхностях волнообразных следов от

фронтальной кристаллизации. Также важной особенностью материала является практически полное отсутствие микропористости, что положительно сказывается на прочности, влагоёмкости и морозостойкости.

Если с химической точки зрения полученный материал близок к силикатам типа стекла, что подтверждается аналогичностью кривых титрования водных дисперсий материала, то по своей физической природе полученный материал

ближе к Таблица 1

кристаллическим телам, что обуславливает его улучшенные механические свойства.

Варьирование условий получения позволило получить материал с различной плотностью. На

Плотность, кг/м3 Предел прочности при сжатии, МПа Теплопроводность, Вт/(м-К)

150 0,7 0,040

200 1,0 0,045

300 1,5 0,060

400 3,5 0,075

500 5,0 0,080

600 7,5 0,100

основании исследования механических и теплофизических свойств образцов были разработаны технические условия и определены значения теплопроводности и прочности характерные для материала с различной плотностью. Полученные данные представлены в таблице 1.

Одна из крупных проблем, ограничивающих использование пеностекла в гражданском домостроении, является его полная паронепроницаемость. Значение коэффициента паропроницаемости для полученного пеностекла с порами диаметром около миллиметра составляет 0,02 мг/(м-ч-Па), а для пеностекла с размером пор около сантиметра - 0,2 мг/(м-ч-Па). Таким образом, стены, изготовленные из полученного материала, будут не только обеспечивать требуемую прочность и термическое сопротивление, но и будут «дышать», создавая благоприятный микроклимат в помещении.

В диссертации также приведены данные по экологической, санитарной и пожарной безопасности полученного материала, подтвержденные соответствующими сертификатами и заключениями.

Таким образом, полученные данные свидетельствуют, что несортированный стеклобой может быть использован как сырьевой материал для производства теплоизоляционных материалов. Полученный материал ячеистой структуры отличается высокими эксплуатационными свойствами, что позволяет использовать его в качестве теплоизолятора в промышленном и гражданском строительстве, для изоляции трубопроводов и технологического оборудования.

Проведенные исследования легли в основу разработки технических условий на материал и технологической схемы, принятой заказчиком для утилизации стеклобоя и создания товарного продукта - пеносиликатного теплоизоляционного материала.

В шестой главе обобщаются технические решения, изложенные выше, и приводится принципиальная схема утилизации стеклобоя с получением товарного продукта - пеносиликатного материала.

На основании исследования физико-химических процессов, происходящих в системе при вспенивании стекла, удалось разработать технологию получения блочного и насыпного пеностекла. Технологический процесс производства блочного пеностекла может быть кратко описан последовательностью технологических операций, представленной на рис. б.

Исходные компоненты со склада сырья поступают последовательно в шаровую мельницу, где происходит их помол. Стекло, предварительно поступает в дробилку для измельчения крупных кусков. Далее, проходя через дозаторы, эти компоненты перемешиваются в скоростном смесителе с водой и газообразователем. Из смесителя паста, проходя через дозатор, распределяется по формам, которые направляются в проходную печь для вспенивания. После термообработки заготовки пеностекла направляются на пилораму для распиловки. Отходы распиловки после измельчения могут использоваться

. СП

¿Й^г. С

16

Л

Рис. 6. Технологическая схема производства пеностекла: 1 - стеклобой, 2 - песок, 3 - транспортёр, 4 - бункер, 5 - дозирующее устройство, б - дробилка, 7 - элеватор, 8 - мельница, 9 - пневмотранспорт, 10 - вода, 11 - газообразователь, 12 - смеситель, 13 - тележка с формами, 14 - проходная печь, 15 - пилорама, 16 - склад готовой продукции

повторно или продаваться отдельно в виде щебня для засыпки. Готовые блоки упаковываются и направляются на склад готовой продукции. Для производства пеностекла используется стандартное оборудование, единственная сложность это термообработка в печи при невысоком градиенте температур по длине образца. Желательно, чтоб градиент температур не превышал 20 °С по ширине и высоте образца.

На рис. 7 представлена энергетическая схема предлагаемой технологии с разбивкой всего процесса на этапы. Вся схема может быть представлена последовательным превращением стекла: стеклобой -дробленое стекло -молотое стекло -

композиция

вспенивания

вспененная

заготовка

пеностекла

пеностекло

обрезки

для

после на

Рис, 7. Энергетическая схема технологии производства пеностекла

пилораме. Для перехода стекла из текущего состояния в последующее необходимо затратить некоторое количество энергии, представленной на схеме. Расчёты выполнены для варианта получения 1 м блочного пеностекла плотностью 250 кг/м3. Затраты энергии на вспенивание материала рассчитаны исходя из материального баланса проходной печи и условия нагрева материала до температуры 900 °С. Суммарные энергетические затраты, соответствующие получению 1 м3 пеностекла плотностью 250 кг/м3 из 235 кг стеклобоя составляют 263 кВгч, что на треть меньше, чем при производстве пеностекла по классической технологии, включающей предварительную варку стекла.

В результате проведённых исследований был разработан бизнес-план производства блочного пеностекла мощностью 25 тысяч кубометров в год. Расчётная себестоимость 1м3 материала составляет около 2000 руб. Капиталовложения на данное производство составляют 56,9 млн. руб. при сроке окупаемости 18 месяцев.

На основании пилотных испытаний получены опытно-промышленные образцы пеносиликатных материалов, определены основные технологические характеристики процессов, получены поэтапные и суммарные материальные и энергетические балансы процессов.

Выводы

• На основании исследования различных путей переработки стеклобоя установлено, что производство пеностекла позволяет создать экологически и экономически оправданное производство, использующее природно-ресурсный потенциал стеклобоя как минерального сырья антропогенного происхождения. При ежегодном объеме образования стеклобоя 45 тонн/тыс. жителей его утилизация позволяет покрыть потребность в теплоизоляционных материалах в объеме 200 м3/тыс. жителей.

• Катион-обменные свойства стекла в дисперсном состоянии лежат в основе его вяжущих свойств и обусловлены вымыванием ионов Na+ с поверхности материала и образованием гидроксо-групп кремниевых кислот. Дисперсная водная композиция со стеклом может образовывать необходимые изделия за счет вяжущих свойств и содержать в своем составе химически связанные компоненты, которые можно использовать для химических реакций в процессе термообработки материала.

• Нагрев застывшей дисперсной водной композиции со стеклом до температур выше 700 °С приводит к отщеплению воды и вызывает размягчение материала, что позволяет рассматривать стекло при повышении температуры как жидкость в метастабильном состоянии. Добавка угля к композиции позволяет добиться газообразования при взаимодействии с выделяющимися парами воды и получить вспененный материал из стекла.

• Добавление кристаллического оксида кремния в количестве 5-10% к исходной композиции со стеклом облегчает газообразование и смещает метастабильную систему в более термодинамически устойчивое,

16

кристаллическое состояние, что позволяет получить более прочный материал и убирает необходимость строго выдерживать кинетические параметры процесса.

• Показано, что при использовании сортового стеклобоя различие в плотности пеностекла, полученного из оконного, бутылочных прозрачного, коричневого, зелёного стекла или стекла кинескопов, составляет 5—10 %, что позволяет отказаться от дорогостоящей операции разделения стеклобоя по сортам.

• Предложена технология утилизации несортированного стеклобоя, учитывающая особенности поведения стекла в дисперсном состоянии в гидратных и пиропластичных условиях, с получением в качестве продукта пеносиликатного материала с плотностью 150 600 кг/м3 и коэффициентом теплопроводности 0,03-0,1 Вт/(м-°С).

• Энергетические затраты предложенной технологии производства пеностекла составляют 250 кВт-ч/м3 при плотности 250 кг/м3, что на треть меньше, чем при производстве пеностекла по классической технологии, в 30 раз меньше, чем при производстве минеральной ваты и в 60 раз меньше, чем при производстве изоляционных материалов из полистирола. Сокращение энергозатрат при производстве теплоизоляционных материалов не в меньшей степени экономит энергоресурсы, чем уменьшение затрат на дальнейшее отопление зданий.

® Разработаны технические условия на материал, технология и бизнес-план производства пеносиликатного теплоизоляционного и конструкционного материала позволяющего перерабатывать 6000 тонн стеклобоя в год с получением 25000 м3 пеностекла. Капиталовложения на данное производство составляют 56,9 млн. руб. при сроке окупаемости 18 месяцев.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Пузанов А.И., Россомагина A.C., Кетов A.A. Утилизация стеклобоя для получения пеностекла // Проблемы химии и экологии: Тезисы докл. областной конференции / ПГТУ. - Пермь, 2000. С. 28-29.

2. Кетов A.A., Пузанов А.И., Пузанов И.С., Пьянков М.П., Саулин Д.В. Основы технологии пеностекла из стеклобоя // Химия, химическая технология, охрана окружающей среды: Материалы конференции химико-технологического факультета ПГТУ 24-28 апреля 2000 г. / ГИТУ. - Пермь, 2000. С. 66-68.

3. Кетов A.A., Пузанов А.И., Пузанов И.С., Пьянков М.П., Саулин Д.В. Патент на изобретение РФ № 2167112, МКИ С 03 С 11/00. Способ получения пеностекла. Заявл. 15.05.2000.-Опубл. 20.05.2001 Бюл.№ 14.

4. Кетова Г.Б., Пузанов А.И., Пузанов И.С., Россомагина A.C. Проблема вторичного использования стеклобоя и пути ее решения // Промышленная экология на рубеже веков: Сборник научных статей. / Межотраслевой научно-исследовательский институт экологии топливно-энергетического комплекса. -Пермь, 2001. С. 247-253.

5. Пузанов А.И., Россомагина A.C., Кетов A.A. Производство пеностекла из стеклобоя // Перспективы развития естественных наук в Высшей школе: Труды международной научной конференции / Пермский университет; ЕНИ при Пермском университете и др. - Пермь, 2001. - Т.1. Органическая химия. Биологически активные вещества. Новые материалы. С. 225-229.

6. Кетов A.A., Кетова Г.Б., Пузанов А.И., Пузанов И.С., Россомагина A.C., Саулин Д.В. Технология строительных материалов как перспективное направление технологии неорганических веществ - опыт и перспективы // Проблемы и перспективы развития химической технологии на Западном Урале: Сборник научных трудов / ПГТУ. - Пермь, 2001. С. 84-89.

7. Кетов A.A., Пузанов А.И., Пузанов И.С., Россомагина A.C., Саулин Д.В. Особенности технологии стеклокристаллического пеноматериала // Молодёжная наука Прикамья: Сборник научных трудов. Выпуск 1 / ПГТУ. - Пермь, 2001. С. 92-98.

8. Пузанов А.И., Россомагина A.C., Кетов A.A., Пузанов И.С., Саулин Д.В. Получение пеносиликатного строительного материала из стеклобоя // Проблемы химии и экологии. Тезисы докладов областной конференции молодых учёных и студентов. / ПГТУ. - Пермь, 2002. С. 14-15.

9. Кетов A.A., Кетова Г.Б., Пузанов А.И., Пузанов И.С., Россомагина A.C., Саулин Д.В. Стеклобой как сырье для получения теплоизоляционного материала // Экология и промышленность России.- 2002.- № 8.- С. 17-20.

10. Пузанов А.И., Кетов A.A. Свойства стеклобоя как бытового отхода и как технологического сырья // Экология и научно-технический прогресс. Материалы международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных. / ПГТУ. - Пермь, 2002. С. 87-89.

11. Puzanov A.I., Rossomagina A.S., Ketov A.A. Utilization of glass cullet by obtaining foam structure silicate heat-insulating material. // Results of multidisciplinary and granduation projects collected materials. - Amsterdam, 2002. P. 64-67.

12. Пузанов А.И., Кетова Г.Б., Саулин Д.В. Проблема утилизации стеклобоя и использование его как сырья для производства теплоизоляционного материала. М.: Компания Спутник+, 2003. - 70 с.

13. Пузанов А,И.. Саулин Д.В. Теоретическое обоснование процесса газовыделения и использования несортированного стеклобоя для получения пеносиликатного теплоизоляционного материала // Проблемы и перспективы развития химической промышленности на Западном Урале: Сборник научных трудов. Том 1 / ПГТУ. - Пермь, 2003. С. 199-208.

14. Пузанов А.И., Саулин Д.В. Оценка технологий переработки стеклобоя // Экология и научно-технический прогресс. Материалы второй международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных. / ПГТУ. - Пермь, 2003. С. 112-115.

Сдано в печать 20.09.2004 Формат 60x84/16. Объем 1 уч.-изд.лист

_Тираж 100 экз. Заказ 129В.__

Ротапринт Пермского государственного технического университета

i

»

р/Г/0,0

РНБ Русский фонд

2Щ2А

14802

11 СЕН 2304

•j &

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Пузанов, Алексей Игоревич

Введение.

1. Литературный обзор.

1.1. Стеклобой как источник силикатного сырья.

1.1.1. Объёмы образующегося стеклобоя.

1.1.2. Пути утилизации стеклобоя.

1.1.3. Химический состав стеклобоя.

1.2. Оценка технологий переработки стеклобоя.

1.2.1. Метод ABC.

1.2.2. Разработка критериев оценки технологий переработки стеклобоя.

1.2.3. Оценка технологий переработки стеклобоя по методу ABC.

1.3. Строительные теплоизоляционные материалы.

1.4. Методы получения пеностекла.

1.4.1. Свойства пеностекла.3$

1.4.2. Технологии получения пеностекла.

1.4.3. Физико-химические основы процесса получения пеностекла.

1.4.4. Методы повышения качества пеностекла.

1.4.5. Современное состояние производства пеностекла.

1.5. Свойства силикатных стекол в аморфном и пиропластичном состоянии.

1.5.1. Свойства стекла при низких температурах в аморфном состоянии.

1.5.2. Система кремнезем - вода.é

1.5.3. Свойства стекла при повышенных температурах в пиропластичном состоянии.

1.5.4. Кристаллизация стекол и свойства ситаллов.

1.6. Выводы по главе.

1.7. Цель и задачи исследования.

2. Методики исследования.

2.1. Разделение порошка на фракции.

2.2. Фотоседиментационный анализ.

2.3. Определение рН.

2.4. Нагрев композиции.

2.5. Сравнение вязкостей расплавленного стекла.

2.6. Нахождение плотности образца.

2.7. Рентгеновский анализ.

2.8. Определение теплопроводности.

2.9. Определение предела прочности при сжатии.

2.10. Определение паропроницаемости.

3. Физико-химические основы агрегации в водных порошковых системах.

3.1. Кислотно-основные свойства порошка стекла в водной среде.

3.2. Выводы по главе.

4. Процессы формирования пеностекла в пиропластичном состоянии.

4.1. Термодинамика газообразования и силикатообразования при повышенных температурах.

4.2. Объём образующихся газов.

4.3. Влияние различных факторов на процесс формирования структуры пеностекла.г.

4.3.1. Дисперсность порошка.

4.3.2. Количество вспенивающего компонента.

4.3.3. Температура и время термообработки.

4.4. Влияние различных сортов стекла на процесс вспенивания пеностекла.

4.4.1. Зависимость вязкости различных видов стекол от температуры.

4.4.2. Экспериментальное сравнение вязкости расплавов различных видов стекла при температуре вспенивания.

4.4.3. Получение пеностекла из различных видов стекла.

4.5. Выводы по главе.

5. Свойства пеносиликатного материала.

5.1. Химический состав.

5.2. Поверхность материала.

5.3. Коэффициент теплопроводности.

5.4. Прочность на сжатие.

5.5. Коэффициент паропроницаемости.

5.6. Водопоглощение и водопроницаемость.

5.7. Выводы по главе.

6. Предлагаемая технология.

6.1. Принципиальная схема технологии пеностекла.

6.2. Энергетический расчёт технологии.

6.3. Бизнес-план организации производства блочного пеностекла.

6.4. Выводы по главе.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Утилизация стеклобоя путем получения пеносиликатного теплоизоляционного материала"

Стеклобой, как один из основных компонентов твердых отходов, негативно воздействует на окружающую среду в связи с выщелачиванием из него ряда веществ. Кроме того, стеклобой оказывает высокое травматологическое воздействие на живые организмы и, что особенно выделяет его среди других компонентов твердых бытовых отходов - это практически полная невозможность разложения в естественных условиях.

В твердых бытовых отходах на долю стеклобоя приходится около 15 масс. %. При этом если принять, что в развитых странах на одного человека в год образуется 400-700 кг твердых бытовых отходов, то на одного человека образуется примерно 60-100 кг стеклобоя. Так, только из Москвы вывозится ежегодно на захоронение 4—4,5 млн. тонн отходов, в которых примерно 600-700 тысяч тонн составляет стеклобой, а ежегодное количество последнего в западноевропейских странах оценивается в десятки миллионов тонн. Если учесть, что в отличие от других компонентов твердых бытовых отходов стекло невозможно окислить или разложить, то следует признать, что количество стекла накопленного и продолжающего поступать в окружающую среду сопоставимо с природными геологическими ресурсами, используемыми человечеством.

С этой точки зрения стеклобой можно рассматривать как минеральный ресурс - аморфный силикатный материал антропогенного происхождения. Между тем, технология природных силикатных материалов ведет к значительным затратам материальных и энергетических ресурсов и неблагоприятному воздействию на окружающую среду как при добыче, так и при переработке полезных ископаемых. Тем не менее, антропогенный источник силикатных материалов - стеклобой -используется в крайне ограниченных количествах.

Современные принципы утилизации или вторичного использования стеклобоя преимущественно основаны на использовании его в качестве добавки к тем или иным технологическим процессам, например, при плавке стекла, сплавление с цементным клинкером, добавление в виде наполнителя в бетоны. При этом используются те свойства стекла, которые близки к свойствам заменяемого продукта. Существующие решения носят половинчатый характер и не в полной мере учитывают особенности стеклобоя как сырья при создании целостной безотходной технологии. Наиболее перспективным направлением использования стеклобоя является рассмотрение его не как добавки или балласта к существующим материалам, а как самостоятельного вида сырья. Такой подход позволяет не «подстраивать» существующие технологии под утилизацию отхода, а создавать новые технологии на основе комплексного исследования свойств сырья и получения качественных и востребованных материалов с комплексом заданных свойств.

Одной из основных задач проводимой реформы ЖКХ является снижение энергопотребления, что невозможно без внедрения в практику строительства и реконструкции эффективных теплоизоляционных материалов.

Подсчитано, что 1 м3 теплоизоляции обеспечивает экономию 1,4-1,6 тонн условного топлива в год. Именно по этому пути повышения эффективности работы ЖКХ пошли промышленно развитые страны. Так, например, объем выпуска теплоизоляционных материалов на 1000 жителей составляет в Швеции 600 хЛ США 500 м3, в Финляндии 420 м3, в то время как в России всего 90 м3 [1].

Между тем, одним из перспективных путей переработки боя стекла является производство строительного и теплоизоляционного материала - пеностекла. На сегодняшний день данное производство практически неразвито, а имеющиеся используют специально сваренное стекло и сортированный стеклобой добавляют лишь в незначительных количествах. Создание технологии получения пеностекла позволило бы увеличить объёмы производства теплоизоляционных материалов как минимум на 200 м3 на тысячу жителей.

Энергозатраты при производстве пенополистирольных материалов составляют 18900 кВт-ч/м3, минеральной ваты - 10000 кВтч/м3 [2]. В этом случае, о каком сокращении расходов энергии можно говорить, если изначально требуется затратить много энергии? Энергозатраты при производстве пеностекла в 30-60 раз ниже, чем при производстве пенополистирольных материалов и минеральной ваты.

В связи этим создание эффективной технологии производства пеностекла из стеклобоя, в полной мере учитывающей особенности его образования, состава и свойств, как самостоятельного сырья, является актуальной научно-практической задачей.

На защиту выносятся:

• Результаты анализа технологий переработки стеклобоя с целью выбора оптимального технического решения утилизации по ресурсно-эколого-экономическому критерию.

• Результаты исследования физико-химических основ агрегации порошка стекла в водных порошковых системах.

• Результаты исследования процессов формирования пеностекла в пиропластичном состоянии.

• Результаты исследования физических свойств полученного материала.

• Технология переработки стеклобоя с получением пеностекла.

Научная новизна:

• Проведена оценка природно-ресурсного потенциала стеклобоя как части твердых отходов. Разработан ресурсно-эколого-экономический критерий оценки технологий переработки стеклобоя.

• На основе ресурсно-эколого-экономического критерия с учетом природно-ресурсного потенциала стеклобоя определено оптимальное направление его утилизации путем получения пеносиликатного теплоизоляционного и конструкционного материала.

• Исследованы катион-обменные свойства стекла при различной дисперсности. Установлено, что при растворении на поверхности порошка образуется плёнка гидратированного оксида кремния. Показано, что суспензию порошка стекла в воде следует рассматривать как катион-обменное вещество на основе поликремниевой кислоты. Найдена зависимость количества поликремниевых кислот в суспензии от дисперсности порошка.

• Исследованы процессы формирования пеностекла в пиропластичном состоянии. Установлено, что состав силикатной системы, соответствующий обычным стеклам, лежит в области температур ликвидуса 1200-1300 °С. Поэтому размягчение и вспенивание стекла происходит исключительно за счет размягчения аморфного материала алюмосиликата. Вспенивание композиции происходит за счет взаимодействия угля с выделяющимися парами воды и образования оксидов углерода, а не токсичного газа Н28. Добавка кристаллического оксида кремния способствует кристаллизации системы и затвердеванию пены при температурах синтеза 780-800 °С.

• Исследованы зависимости свойств получаемых материалов от соотношения исходных компонентов, их дисперсности, температуры и продолжительности вспенивания. Установлен оптимальный помол всех исходных компонентов до диаметра частичек 50 мкм, масса пенообразователя - 0,5 масс. %, масса 8Ю2 - 10 масс. %, время термообработки - 100 минут при температуре выше 790 °С. Показано, что при использовании сортового стеклобоя различие в плотности пеностекла, полученного из различных сортов стекла, составляет 5-10%, что позволяет отказаться от дорогостоящей операции разделения стеклобоя по сортам.

• Разработан способ получения пеностекла, включающий получение водосодержащей пасты и нагрев смеси до пенообразования полученной композиции, отличающийся тем, что с целью упрощения технологии порошкообразная композиция затворяется водой и дополнительно содержит БЮг в виде песка. Способ защищен патентом на изобретение РФ №2167112.

Практическая ценность и реализация результатов:

• На основании проведённых исследований и установленных физико-химических закономерностей разработана энергосберегающая технология переработки стеклобоя с получением востребованного высокоэффективного теплоизоляционного и конструкционного материала, обеспечивающая полное использование природно-ресурсного потенциала стеклобоя.

• На основании результатов исследований разработаны технические условия получения пеностекла «Изделия теплоизоляционные и стеновые из пеностекла» ТУ 5914-002-48407840-2000, утверждённые Госархстройнадзором РФ.

• Проведенные исследования легли в основу технических решений линии производства блочных пеносиликатных материалов производительностью 6000 м3 в год.

• Полученный материал включен в программу реконструкции ветхого жилья на 2001 г. г. Перми; вошел в рабочие проекты г. Перми: МСЧ № 9, здание ОВД Оханского р-на, здание общежития сельскохозяйственной академии, ремонт здания по ул. Ленина 96, ремонт кровли зданий по ул. Механошина, ремонт зданий в поселке Звездный. Материал принят в Нижнем Новгороде для производства стеновых блоков каркасных зданий, в г. Ижевске - для заполнения наружных стен в каркасных домах.

Апробация работы

Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на межвузовских, областных и региональных конференциях, в том числе на: областной конференции «Проблемы химии и экологии», г. Пермь, 2000г.; конференции химико-технологического факультета Пермского государственного технического университета «Химия, химическая технология, охрана окружающей среды», г. Пермь, 2000г.; семинары кафедры аналитической химии Венского технического университета, г. Вена, 2001г.; международной научной конференции «Перспективы развития естественных наук в Высшей школе», г. Пермь, 2001г.; областной конференции молодых учёных и студентов «Проблемы химии и экологии», г. Пермь, 2002г.; международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Экология и научно-технический прогресс», г. Пермь, 2002г.; международной конференции «Results of multidisciplinary and granduation projects collected materials», г. Амстердам, 2002г.; международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Экология и научно-технический прогресс», г. Пермь, 2003г.

Публикации

Материалы по теме диссертации изложены в 14 печатных работах, в том числе в одном патенте и одной монографии.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, шести глав и заключения, содержит список литературы из 138 наименований. Объем диссертации составляет 166 страниц машинописного текста, включающих 62 рисунка, 27 таблиц и дополнительно содержит 14 приложений.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Пузанов, Алексей Игоревич

Выводы по работе

Результаты проведённых обобщений теоретических, методических и экспериментальных исследований по проблеме утилизации стеклобоя путём получения пеносиликатного теплоизоляционного материала позволяют сделать следующие выводы:

• На основании исследования различных путей переработки стеклобоя установлено, что производство пеностекла позволяет создать экологически и экономически оправданное производство, использующее природно-ресурсный потенциал стеклобоя как минерального сырья антропогенного происхождения. При ежегодном объеме образования стеклобоя 45 тонн/тыс. жителей его утилизация позволяет покрыть потребность в теплоизоляционных материалах в объеме 200 м3/тыс. жителей.

• Катион-обменные свойства стекла в дисперсном состоянии лежат в основе его вяжущих свойств и обусловлены вымыванием ионов Иа+ с поверхности материала и образованием гидроксо-групп кремниевых кислот. Дисперсная водная композиция со стеклом может образовывать необходимые изделия за счет вяжущих свойств и содержать в своем составе химически связанные компоненты, которые можно использовать для химических реакций в процессе термообработки материала.

• Нагрев застывшей дисперсной водной композиции со стеклом до температур выше 700 °С приводит к отщеплению воды и вызывает размягчение материала, что позволяет рассматривать стекло при повышении температуры как жидкость в метастабильном состоянии. Добавка угля к композиции позволяет добиться газообразования при взаимодействии с выделяющимися парами воды и получить вспененный материал из стекла.

• Добавление кристаллического оксида кремния в количестве 5% к исходной композиции со стеклом облегчает газообразование и смещает метастабильную систему в более термодинамически устойчивое, кристаллическое состояние, что позволяет получить более прочный материал и убирает необходимость строго выдерживать кинетические, параметры процесса.

• Показано, что при использовании сортового стеклобоя различие в плотности пеностекла, полученного из оконного, бутылочных прозрачного, коричневого, зелёного стекла или стекла кинескопов, составляет 5-10%, что позволяет отказаться от дорогостоящей операции разделения стеклобоя по сортам. Предложена технология утилизации несортированного стеклобоя, учитывающая особенности поведения стекла в дисперсном состоянии в гидратных и пиропластичных условиях, с получением в качестве продукта пеносиликатного материала с плотностью 150-600 кг/м3 и коэффициентом теплопроводности 0,03-0,1 Вт/(м-°С).

Энергетические затраты предложенной технологии производства пеностекла i л составляют 263 кВт ч/м при плотности 250 кг/м , что на треть меньше, чем при производстве пеностекла по классической технологии, в 30 раз меньше, чем при производстве минеральной ваты и в 60 раз меньше, чем при производстве изоляционных материалов из полистирола. Сокращение энергозатрат при производстве теплоизоляционных материалов не в меньшей степени экономит энергоресурсы, чем уменьшение затрат на дальнейшее отопление зданий.

Разработана технология и бизнес-план производства пеносиликатного теплоизоляционного и конструкционного материала позволяющего перерабатывать 6000 тонн стеклобоя в год с получением 25000 м3 пеностекла. Капиталовложения на данное производство составляют 56,9 млн. руб. при сроке окупаемости 18 месяцев.

Список публикаций автора работы п/п Наименование Выходные данные Объём стр. Соавторы

1 Утилизация стеклобоя для получения пеностекла Проблемы химии и экологии: Тезисы докл. областной конференции / ПГТУ. - Пермь, 2000. С. 28-29. 1 Кетов A.A., Россомагина A.C.

2 Основы технологии пеностекла из стеклобоя Химия, химическая технология, охрана окружающей среды: Материалы конференции химико-технологического факультета ПГТУ 24-28 апреля 2000 г. / ПГТУ. - Пермь, 2000. С. 66-68. 2 Кетов A.A., Пузанов И.С., Пьянков М.П., Саулин Д.В.

3 Патент на изобретение РФ №2167112, МКИ С 03 С 11/00. Способ получения пеностекла Заявл. 15.05.2000.-Опубл. 20.05.2001 Бюл.№ 14. 6 Кетов A.A., Пузанов И.С., Пьянков М.П., Саулин Д.В.

4 Проблема вторичного использования стеклобоя и пути её решения Промышленная экология на рубеже веков: Сборник научных статей. / Межотраслевой научно-исследовательский институт экологии топливно-энергетического комплекса. -Пермь, 2001. С. 247-253. 7 Кетова Г.Б., Пузанов И.С., Россомагина A.C.

5 Производство пеностекла из стеклобоя Перспективы развития естественных наук в Высшей школе: Труды международной научной конференции / Пермский университет; ЕНИ при Пермском университете и др. - Пермь, 2001. - Т .1. Органическая химия. Биологически активные вещества. Новые материалы. С. 225-229. 5 Россомагина A.C., Кетов A.A.

6 Технология строительных материалов как перспективное направление технологии неорганических веществ - опыт и перспективы Проблемы и перспективы развития химической технологии на Западном Урале: Сборник научных трудов / ПГТУ. - Пермь, 2001. С. 84-89. • 6 Кетов A.A., Кетова Г.Б., Пузанов И.С., Россомагина A.C., Саулин Д.В.

7 Особенности технологии стеклокристаллического пеноматериала Молодёжная наука Прикамья: Сборник научных трудов. Выпуск 1 / ПГТУ. - Пермь, 2001. С. 92-98. 7 Кетов A.A., Пузанов И.С., Россомагина A.C., Саулин Д.В. п/п Наименование Выходные данные Объём стр. Соавторы

8 Получение пеносиликатного строительного материала из стеклобоя Проблемы химии и экологии. Тезисы докладов областной конференции молодых учёных и студентов, f ill ТУ. - Пермь, 2002. С. 14-15. 1 Россомагина A.C., Кетов A.A., Пузанов И.С., Саулин Д.В.

9 Стеклобой как сырьё для получения теплоизоляционного материала Экология и промышленность России,- 2002,- № 8,- С. 17-20. 4 Кетов A.A., Кетова Г.Б., Пузанов И.С., Россомагина A.C., Саулин Д.В.

10 Свойства стеклобоя как бытового отхода и как технологического сырья Экология и научно-технический прогресс. Материалы международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных. / ПГТУ. - Пермь, 2002. С. 87-89. 2 Кетов A.A.

11 Utilization of glass cullet by obtaining foam structure silicate heat-insulating material Results of multidisciplinary and granduation projects collected materials. - Amsterdam, 2002. P. 64-67. 4 Россомагина A.C., Кетов A.A.

12 Проблема утилизации стеклобоя и использование его как сырья для производства теплоизоляционного материала. М.: Компания Спутник+, 2003. - 70 с. 70 Кетова Г.Б., Саулин Д.В.

13 Теоретическое обоснование процесса газовыделения и использования несортированного стеклобоя для получения пеносиликатного теплоизоляционного материала Проблемы и перспективы развития химической промышленности на Западном Урале: Сборник научных трудов. Том 1 / 111 1 У. - Пермь, 2003, с. 199-208. 10 Саулин Д.В.

14 Оценка технологий переработки стеклобоя * Щ Экология и научно-технический прогресс. Материалы второй международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных. / ПГТУ. - Пермь, 2003. С. 112-115. 4 Саулин Д.В.

Заключение

Проведённые исследования позволили успешно решить задачу как на уровне химического механизма получения материала, так и на уровне технологии и добиться поставленных в исследовании целей. Таким образом, разработан способ утилизации стеклобоя с получением теплоизоляционного и конструкционного материала -пеностекла. Производство пеностекла позволяет не только получить строительный материал, но и решить проблему утилизации несортированного стеклобоя, объёмы использования которого в производстве материала сопоставимы с объёмами образования отходов стекла.

Предложенная технология отличается возможностью использования несортированного стеклобоя, невысоким энергопотреблением (263 кВтч/м3), одностадийностью процесса обжига, отсутствием сульфидных компонентов, простотой и доступностью оборудования. На предложенный способ производства пеностекла получен патент РФ [103], представленный в приложении 3.

На основании проведённых исследований проводятся предпроектные работы по созданию производства пеностекла. В настоящее время проведена сертификация опытной партии образцов пеностекла, полученных с использованием результатов данной работы. Пожарный и экологические сертификаты, а также заключения строительной лаборатории по основным характеристикам образцов приведены в приложениях 4-10. Технические условия на материал представлены в приложении 11.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата технических наук, Пузанов, Алексей Игоревич, Пермь

1. Орлов Д.JI. Пеностекло эффективный теплоизоляционный материал // Стекло мира. - 1999. №4. - С. 66-68.

2. Лудиков В.И. Какие утеплители нам предлагают // МОСТ. 1997. № 12.

3. Cocking R. The challenge for glass recycling // Sustainable Waste Management: Proceedings of the International Symposium 9-11 September 2003, Dundee UK. P. 73-78.

4. Егоров К.И., Мамина H. А. Отходы стекла экология, информация, бизнес // Строительные материалы. - 1998. № 10. - С. 33.

5. Glusing А. К., Conradt R. Dissolution kinetics of impurities in recycled cullet // Recycling and Reuse of glass Cullet: Proceedings of International Symposium 19-20 March 2001, Dundee UK. P. 29^1.

6. Meyer C. Recycled glass from waste material to valuable resource // Recycling and Reuse of glass Cullet: Proceedings of International Symposium 19-20 March 2001, Dundee UK. P. 1-10.

7. Технология стекла // Под ред. И.И. Китайгородского. М.: Изд-во лит. по строительству, 1967. 564 с.

8. Мелконян Р. Стеклобой: необходимо наращивать объёмы утилизации // Стекло мира. 1998. № 4. - С. 23-25.

9. Томин А.Н. Некоторые аспекты организации сбора и утилизации стеклобоя на Тираспольском стекольном заводе // Стекло мира. 2000. № 1. - С. 71.

10. Трухин Ю.М. Оптимизация санитарной очистки урбанизированных территорий от твёрдых бытовых отходов на примере г. Перми: Автореферат дисс. канд. техн. наук, Пермь, 2002.

11. Фрич Хайнрих, Пёртнер Дирк. Измельчение стеклобоя новый процесс, направленный на повышение качества возвратного стеклобоя // Стекло мира. - 2002. № 2. - С. 52-54.

12. Pascoe R.D., Barley R.W., Child P.R. Autogenous grinding of glass cullet in a stirred mill // Recycling and Reuse of glass Cullet: Proceedings of International Symposium 19-20 March 2001, Dundee UK. P. 15-27.

13. Ketov A.A. Peculiar chemical and technological properties of glass cullet as the raw material for foamed insulation // Recycling and Reuse of Waste Materials: Proceedings of the International Symposium 9-11 September 2003, Dundee UK. P. 695-704.

14. Meland I., Dahl P.A. Recycling glass cullet as concrete aggregates, applicability and durability // Recycling and Reuse of glass Cullet: Proceedings of International Symposium 19-20 March 2001, Dundee UK. P. 167-177.

15. Byars E.A., Zhu H., Meyer C. Use of waste glass for construction products:legislative and technical issues // Recycling and Reuse of Waste Materials: Proceedings ofthe International Symposium 9-11 September 2003, Dundee UK. P. 827-838.

16. Dawe A., Ribbans E. An integrated approach to market development for glass cullet // Sustainable Waste Management: Proceedings of the International Symposium 9-11 September 2003, Dundee UK. P. 135-145.

17. Соломатов В.И., Ерофеев В.Т. Структурообразование и свойства композитов на основе боя стекла // Изв. Вузов. Строительство. 2000. № 9. - С. 1622.

18. Чупшев В.Б. Облегчённый силикатный кирпич на активированном керамзитовом песке: Автореферат дисс. . канд. техн. наук, Самара, 2002. 18 с.

19. Dyer T.D., Dhir R.K. Use of glass cullet as a cement component in concrete // Recycling and Reuse of glass Cullet: Proceedings of International Symposium 19-20 March 2001, Dundee UK. P. 157-166.

20. Dhir R.K., Dyer T.D., Tang M.C. Expansion due to alkali-silica reaction (ASR) of glass cullet used in concrete // Recycling and Reuse of Waste Materials: Proceedings of the International Symposium 9-11 September 2003, Dundee UK. P. 751-761.

21. Зайцева Е.И. Поризованный теплоизоляционный материал на основе стеклобоя: Автореферат дисс. канд. техн. наук, М., 1998. 22 с.

22. Румянцев Б.М., Зайцева Е.И. Получение теплоизоляционных материалов из стеклобоя // Изв. вузов. Строительство. 2002. № 8. - С. 24-27.

23. Зайцева Е.И., Черников Д.А. Пенобетон на основе стеклобоя решение проблемы утилизации техногенного отхода // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. - 2000. № 9. - С. 10-11.

24. Jones T.R., Pascoe R.D., Hegarty P.D. A novel ceramic (casamic) made from unwashed glass of mixed colour // Recycling and Reuse of Waste Materials: Proceedings of the International Symposium 9-11 September 2003, Dundee UK. P. 577-585.

25. Барановский И.В. Использование отходов стекла в производств облицовочных материалов. // Новые материалы на основе стекла для строительства: Сб. науч. тр. / Гос. НИИ стекла. М.: ГИС, 1989. - С. 77-80.

26. Быков A.C. Стеклокремнезит. Технология и применение в строительстве. -М.: Стройиздат, 1994. 253 с.

27. Орлова JI.A., Спиридонов Ю.А. Строительные стеклокристаллические материалы // Строительные материалы. 2000. № 6. - С. 17-20.

28. Engler R. Die Herstellung von Leichtbaustoffen aus Recyclingmaterialien // PdN-Ch. 1998. № 1/47. -P. 11-15.

29. Wihsmann F.G., Forkel K., Ploska U. Glass-forming Silicate Minerals and their Derived Chemical Compositions // Chemie der Erde. 1996. № 54. - P. 414-420.

30. Алексеева T.M., Колосова M.M. Стеклокристаллический материал на основе отходов промышленности и минерального сырья. // Новые материалы на основе стекла для строительства: Сб. науч. тр. / Гос. НИИ стекла. М.: ГИС, 1989. -С. 85-86.

31. Павлова H.A., Павлов И.В., Павлов В.Ф. и др. Стабилизация состава техногенного сырья с целью получения пеносиликата // Строительные материалы. -2001,-№6. С. 14-15.

32. Siikamaki L.A.R. End-of-life cathode ray tube glass as a raw material for hollowware glass products // Recycling and Reuse of Waste Materials: Proceedings of thef1.ternational Symposium 9-11 September 2003, Dundee UK. P. 743-751 !

33. Döring E. Recycling of post consumer special glass, present situation and possibilities // Recycling and Reuse of Waste Materials: Proceedings of the International Symposium 9-11 September 2003, Dundee UK. P. 791-800.

34. Бутт Ю.М., Дудеров Г.Н., Матвеев М.А. Общая технология силикатов. М. Государственное изд-во лит. по строительству, архитектуре и строительным материалам, 1962. - 463 с.

35. Диаграммы состояния силикатных систем. Справочник. Вып. 3. Тройные системы. JL: Наука, 1972. - 448 с.

36. Bewertung der Umweltwirkungen nach der ABC-Methode // Handbuch Umweltcontrolling, München. 2000. - P. 227-239.

37. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий / Госстрой России. М.: ФГУП ЦПП, 2004. - 26 с.

38. Воробьёв В.А., Андрианов P.A., Ушков В.А. Горючесть полимерных строительных материалов. М.: Стройиздат, 1978. - 225 с.

39. Реферативный обзор результатов деятельности испытательных пожарных лабораторий. Томская ИПЛ // Пожарная безопасность. 2000. № 2. - С. 245.

40. Павлов В.А. Пенополистирол. М.: Химия, 1973. - 239 с.

41. Алексеев М.В., Исправникова А.Г. Пожарная профилактика при производстве пластических масс и химических волокон. М.: Изд-во лит. по строительству, 1966. - 180 с.

42. Пожарная опасность строительных материалов // Под ред. А.Н. Баратова. М.: Стройиздат, 1988. 382 с.

43. Воробьёв В.А., Андрианов P.A. Полимерные теплоизоляционные материалы. М.: Стройиздат, 1972. - 320 с.

44. Филатов И.С. Климатическая устойчивость полимерных материалов. М.: Наука, 1983.-216 с.

45. Ясин Ю.Д., Ясин В.Ю., Ли A.B. Пенополистирол. Ресурс и старение материала. Долговечность конструкций // Строительные материалы. 2002. №5. - С. 33-35.

46. Король Е.А. Трехслойные ограждающие железобетонные конструкции из легких бетонов и особенности их расчета. М.: Изд-во ассоциации строительных вузов, 2001.

47. Бобров Ю.Л. Долговечность теплоизоляционных минераловатных материалов. М.: Стройиздат, 1987. - 163 с.

48. Зайцев А.Г. Эксплуатационная долговечность полимерных строительных материалов в сборном домостроении. М.: Изд-во лит. по строительству, 1972. - 167 с.

49. Попова В.В. Материалы для теплоизоляционных работ. М.: Высшая школа, 1988.-151 с.

50. Гаевой А.Ф., Качура Б.А. Качество и долговечность ограждающих конструкций из ячеистого бетона. Харьков: Изд-во при харьковском государственном университете, 1978. - 224 с.

51. Шилл Ф. Пеностекло. М.: Стройиздат, 1965. - 307 с.

52. Демидович Б.К. Производство и применение пеностекла. Минск: Наука и техника, 1972. - 301 с.

53. Демидович Б.К. Пеностекло. Минск: «Наука и техника», 1975. - 247 с.

54. Белоусов Ю.Л., Алексеев C.B. Устойчивость пеностекла на контакте с цементным раствором // Строительные материалы. 1999. № 7-8. - С. 45-47.

55. ГОСТ 25485-89. Бетоны ячеистые. Технические условия. Введ 01.01.90. -М.: Изд-во стандартов, 1989. УДК 666.973.6:006.354. Группа Ж13.

56. ГОСТ 5742-76. Изделия из ячеистых бетонов теплоизоляционные. Взамен ГОСТ 5742-61. Введ. 01.01.77. -М.: Изд-во стандартов, 1976. УДК 662.998.3:691.327-41(083-74). Группа Ж15.

57. Mitchell D., Tinawi R. Structural damage due to the April 25, 1991 Costa-Rican earthquake. // Can. J. Civ. Engrg. 1992. № 19(4). p. 586-606.

58. Горяйнов К.Э., Горяйнова C.K. Технология теплоизоляционных материалов и изделий. М.: Стройиздат, 1982. - 376 с.

59. Майзель И.Л., Сандлер В.Г. Технология теплоизоляционных материалов. -М.: Высшая школа, 1988. 238 с.

60. Нагибин Г.В., Павлов В.Ф., Эллерн М.А. Технология теплоизоляционных игипсовых материалов. М.: Высшая школа, 1966. - 467 с. %

61. Павлов Н.И. Строительная керамика и пеностекло. М.: Изд-во лит. по строительству, 1966. - 188 с.

62. Китайгородский И.И. и др. // Стекло и керамика. 1959. № 12. - С. 20-21.

63. Бутт JI., Михайлова-Богданская 3., Артамонова Н. и др. // Научно-технические основы стекловарения: Сб. науч. тр. / Гос. НИИ стекла. М.: ГИС, 1980. -С. 112-118.

64. Veleva M. Foam glass. New possibilities of production. // Sprechsaal. 1993. Vol. 126. № 10. -P. 615-618.

65. Химическая технология стекла и ситаллов. // Под ред. Н.М. Павлушкина. М.: Стройиздат, 1983.-432 с.

66. Бутт JI.M., Поляк В.В. Технология стекла. М.: Изд-во лит. по # строительству, 1971. - 368 с.

67. Beyersdorfer P. Glasshuttenkunde. Leipzig, 1964.

68. Пилецкий В.И., Демидович Б.К. // Реферативная информация ВНИИЭСМ. Сер. «Стекольная промышленность», вып. 1, 1974. С. 15-19.

69. Китайгородский И.И., Кешишян Т.Н. Пеностекло. М.: Промстройиздат, 1953.-80 с.

70. Садченко Н.П. Исследование в области получения пеностекла для низкотемпературной изоляции: Автореферат дисс. . канд. техн. Наук. Минск, 1973.

71. Сборник научных работ по стеклу. // Под ред. Д.С. Белянкиной. М.: Промстройиздат, 1950. 260 с.

72. Крупа А.А. Физико-химические основы получения пористых материалов из вулканических стёкол. Киев: Высшая школа, 1978. - 136 с.

73. Будников П.П. Химия и технология силикатов. Киев: Наукова думка, 1964.-612 с.

74. А.с. 1033465 СССР, МКИ С 03 С 11/00. Способ получения гранулированного пеностекла / Демидович Б.К., Новиков Е.С., Иодо С.С., Петрович В .А. Опубл. 07.08.83, Бюл. № 29.

75. Саакян Э.Р. Новые искусственные ячеистые материалы, лёгкие заполнители и изделия на их основе: Автореферат дисс. докт. техн. наук. М., 1992. 22 с.

76. А.с. 1056894 СССР, МКИ С 03 С 11/00. Способ получения пеностекла / Тот Кальман, Матрай Иозеф, Тарьяни Лайош, Тот Бела. Опубл. 23.11.83, Бюл. № 43.

77. А.с. 1089069 СССР, МКИ С 03 С 11/00. Шихта для получения пеностекла / Саакян Э.Р. Опубл. 30.04.84, Бюл. № 16.

78. Саакян Э.Р., Акопян Г.Г. Пеностекло из перлита // Промышленность Армении. 1977. № 6. - С. 36-38.

79. Саакян Э.Р., Бадалян М.Г., Даниелян A.C. Пеностеклогранулят из перлитовых пород // Стекло и керамика. 1984. № 3. - С. 3-4.

80. Саакян Э.Р. Ячеистое стекло и гранулят из забайкальского перлитового сырья // Стекло и керамика. 1990. № 2. - С. 7.

81. A.c. 1654279 СССР, МКИ С 03 С 11/00. Способ получения декоративно-облицовочных плит / Григорян A.A., Мелконян Г.С., Игитханян Ю.Г. Опубл. 07.06.91, Бюл. №21.

82. A.c. 1359259 СССР, МКИ С 03 С 11/00. Пеностекло и способ его получения / Саакян Э.Р. Опубл. 15.12.87.

83. Саакян Э.Р., Акопян Г.Г. Пеностекло из вулканических стёкол // Тез. докл. «Лёгкие заполнители и теплоизоляционные материалы в современном строительстве». Киев, 1975. - С. 27.

84. Макеева Н.С., Горлов Ю.П., Зейфман М.И. Свойства автоклавных строительных материалов на основе вулканических стёкол // Строительные материалы. 1985. № 1.

85. A.c. 1073199 СССР, МКИ С 03 С 11/00. Смесь для изготовления пеностекла / Саакян Э.Р., Месропян Н.В., Даниелян A.C. Опубл. 15.02.84, Бюл. № 6.

86. A.c. 1265161 СССР, МКИ С 03 С 11/00. Состав для получения пористых гранул / Саакян Э.Р., Бадалян М.Г., Даниелян A.C., Месропян Н.В. Опубл. 23.10.86, Бюл. № 39.

87. A.c. 1318565 СССР, МКИ С 03 С 11/00. Сырьевая смесь для гранулированного пеностекла / Сипливый А.Н., Пименов Г.Н. Опубл. 23.06.87, Бюл, № 23.

88. A.c. 1470692 СССР, МКИ С 03 С 11/00. Состав для получения пористыхгранул / Саакян Э.Р., Бабаян Г.Г., Дапггоян С.А., Госинян Э.А., Язычян Р.Н., Казарянt

89. Л.Э. Опубл. 07.04.89, Бюл. № 13.

90. A.c. 1571014 СССР, МКИ С 03 С 11/00. Способ получения пенотуфа / Григорян A.A., Мелконян Г.С., Саркисян A.A., Григорян A.C. Опубл. 15.06.90, Бюл. №22.

91. А.с. 1640129 СССР, МКИ С 03 С 11/00. Способ получения пористых гранул » / Григорян А.А., Мелконян Г.С., Саркисян А.А. Опубл. 07.04.91, Бюл. № 13.

92. А.с. 1805109 СССР, МКИ С 03 С 11/00. Способ получения гранулированного ячеистого материала / Саакян Э.Р., Бабаян Г.Г., Михаэлян В.Г., Язычян Р.Н., Саакян P.P. Опубл. 30.03.93, Бюл. № 12.

93. А.с. 1616866 СССР, МКИ С 03 С 11/00. Композиция для полученияпористых гранул / Григорян А.А., Мелконян Г.С., Элиазян JI.A., Саркисян А.А.

94. Опубл. 30.12.90, Бюл. № 48.

95. А.с. 337354 СССР, МКИ С 03 С 11/00. Способ получения пеношлакостекла / Козьмин М.И. Опубл. 15.05.72, Бюл. № 15.

96. А.с. 1211235 СССР, МКИ С 03 С 11/00. Газообразующий состав для декоративной отделки многослойного листового стекла / Демидович Б.К., Милешкевич Б.Н.

97. А.с. 1571015 СССР, МКИ С 03 С 11/00. Способ получения пеностекла / Григорян А.А., Мелконян Г.С., Саркисян А.А. Опубл. 15.06.90, Бюл. № 22.

98. А.с. 1169952 СССР, МКИ С 03 С 11/00. Способ получения пеностекла / Демидович Б.К., Новиков Е.С., Иодо С.С., Шипук П.В. Опубл. 30.07.85, Бюл. № 28.

99. А.с. 958362 СССР, МКИ С 03 С 11/00. Способ приготовления гранулированного пеностекла / Роговой М.И., Волочиенко JI.H., Ванин А.Я. Опубл. 15.09.82, Бюл. №34.

100. А.с. 1669882 СССР, МКИ С 03 С 11/00. Композиция для изготовления пеноматериала / Григорян А.А., Мелконян Г.С., Элиазян JI.A. Опубл. 15.08.91, Бюл. №30.

101. Onitsuka К., Shen J., Нага Y., Sato М. Utilization of foaming waste glass as construction materials // Recycling and Reuse of glass Cullet: Proceedings of International Symposium 19-20 March 2001, Dundee UK. P. 195-207.

102. Lancellotti I., Barbieri L., Corradi A., Brusatin G., Scarinci G., Colombo P. Glass cullet: scrap or new raw material // Recycling and Reuse of glass Cullet: Proceedings of International Symposium 19-20 March 2001, Dundee UK. P. 93-102.

103. Ketov A.A. An experience of reuse of glass cullet for production of foam structure material // Recycling and Reuse of glass Cullet: Proceedings of International Symposium 19-20 March 2001, Dundee UK. P. 85-91.

104. Патент на изобретение РФ № 2167112, МКИ С 03 С 11/00. Способ получения пеностекла / Кетов А.А., Пузанов А.И., Пузанов И.С., Пьянков М.П., Саулин Д.В. Заявл. 15.05.2000. - Опубл. 20.05.2001. Бюл.№ 14.

105. Рубанов В.Г., Кижук А.С., Кузенко А.А. Автоматизированная система управления производством пеностекольных теплоизолирующих облицовочных блоков // Изв. Вузов. Строительство. 2000. № 10. - С. 93-97.

106. Фомглас. Утеплитель из ячеистого стекла // Стекло мира. 2000. № 2. - С.76.78.

107. Петухова Р.В., Садченко Н.П. Пеностекло универсальный теплоизоляционный материал // Стекло мира. - 2002. № 3. - С. 69-71.

108. Голенков В.А., Кисляков А.А., Степанов Ю.С. и др. Производство и применение универсального теплоизоляционного материала ТИСМ // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2000. № 11. - С. 34-35.

109. Погребинский Г.М., Искоренко Г.И., Канев В.П. Гранулированное пеностекло как перспективный теплоизоляционный материал // Строительные материалы. 2003. № 3. - С. 28-29.

110. Козубская Т.Г. Использование техноленных отходов в производстве строительных материалов // Строительные материалы. 2002. № 2. - С. 10.

111. Севостьянов B.C., Кононыхин B.C., Зубаков А.П. Техника и безотходная технология производства пеностекла // Изв. Вузов. Строительство. 2000. № 10. - С. 74-79.

112. Цыремпилов А.Д., Алексеев Ю.С., Лайдабон Ч.С. и др. Снижение энергозатрат при производстве пеностекла // Строительные материалы. 1998. № 3. -С. 20-21.

113. Лотов В.А. Контроль процесса формирования структуры пористых материалов // Строительные материалы. 2000. № 9. - С. 26-28.

114. Казанцева Jl.К., Верещагин В.И., Овчаренко Г.И. Вспененные стеклокерамические теплоизоляционные материалы из природного сырья // Строительные материалы. 2001. № 4. - С. 33-34.

115. Павлов В.Ф. Способ вовлечения в производство строительных материалов промышленных отходов // Строительные материалы. 2003. № 8. - С. 28-30.

116. Аппен A.A. Химия стекла. JL: Химия, 1974. - 352 с.

117. Айлер Р. Химия кремнезёма. Пер. с англ. -М.: Мир, 1982. -Т.1. -416 с.

118. Айлер Р. Химия кремнезёма. Пер. с англ. М.: Мир, 1982. - Т,2. - 712 с.

119. Сканирующий фотоседиментограф СФ-2. Паспорт.119. рН-метр DELTA 320 pH. Инструкция по эксплуатации.

120. Электропечь высокотемпературная камерная ПКО 1,2-100. Паспорт.

121. Артамонова М.В., Рабухин А.И., Савельев В.Г. Практикум по общей технологии силикатов: Учебное пособие для вузов. М.: Стройиздат, 1996. - 280 с.

122. Шпильрайн Э.Э., Фомин В.А., Сковородько С.Н., Савельев Г.Ф. Исследование вязкости жидких металлов. М.: Наука, 1983. - 243 с.

123. Руководство по рентгеновскому исследованию минералов // Под ред. В.А. Франк-Каменецкого. Л.: Недра, 1975. 399 с.

124. Измеритель теплопроводности ИТП-МГ4. Инструкция по эксплуатации. 125. ГОСТ 17177-71. Материалы строительные теплоизоляционные. Введ.3108.71. М.: Изд-во стандартов, 1971. УДК 662.998.3.001.4. Группа Ж19.

125. ГОСТ 25898-83. Материалы и изделия строительные. Методы определения сопротивления паропроницанию. Введ. 01.01.84. -М.: Изд-во стандартов, 1983. УДК 691.001.4:006.354. Группа Ж19.

126. ГОСТ 12852.5-77. Бетон ячеистый. Метод определения коэффициента паропроницаемости. Введ. 01.07.78. М.: Изд-во стандартов, 1978. УДК 666.973.6:539.217:006.354. Группа Ж19.

127. Безбородов М.А. Химическая устойчивость силикатных стёкол. Минск: Наука и техника, 1972. - 304 с.

128. Григорьев П.Н., Матвеев М.А. Растворимое стекло. М.: Промстройиздат, 1956.-443 с.

129. Корнеев В.И., Данилов В.В. Производство и применение растворимого стекла. JL: Стройиздат, 1991. - 176 с.

130. Крешков А.П. Основы аналитической химии. Теоретические основы. Количественный анализ. М.: Химия, 1976. - Т.2. - 480 с.

131. Темкин М.И., Шварцман JI.A. // Успехи химии. 1948, № 17, вып. 2. - С. 259-262.

132. Бабушкин В.И., Матвеев Г.М., Мчедлов-Петросян О.П. Термодинамика силикатов. М.: Стройиздат, 1986. - 408с.

133. Матвеев Г.М. Термодинамика процессов образования силикатных неорганических материалов: Автореферат дисс. докт. техн. Наук. М., 1987. 31 с.

134. Curthoys G., Davydov V.Y., Kiselev A.V. et al. // J. Colloid Interface Sci. -1974. № 48, 58.

135. Siikamaki R., Hupa L. Utilization of EOL CRT-glass as glaze raw material // Recycling and Reuse of glass Cullet: Proceedings of International Symposium 19-20 March 2001, Dundee UK. P. 135-145.

136. Abdrakhmanova K. Use of glass breakage in cellular concrete production // Recycling and Reuse of glass Cullet: Proceedings of International Symposium 19-20 March 2001, Dundee UK. P. 221-228.

137. Шалимо 3.H., Молочко А.П., Раков И.JI. Синтез и исследование свойств свинцово-силикатных стёкол для герметизации. // Стекло, ситаллы и силикаты: Сб. науч. тр. Минск: Высшая школа, 1985. - С. 14-17.