Інтэрактыўная карта мінеральна-сыравіннай базы і вытворчага патэнцыялу прадпрыемстваў Міністэрства архітэктуры і будаўніцтва Рэспублікі Беларусь

УЗБАГАЧЭННЕ ГЛІН ДЛЯ ВЫТВОРЧАСЦІ КЕРАМІЧНАЙ ПЛІТКІ

Описание

У Рэспубліцы Беларусь вытворчасць керамічнай пліткі і керамаграніту сутыкаецца з вострай праблемай недахопу якаснай айчыннай сыравіны. Практычна ўсе разведаныя радовішчы глін не задавальняюць тэхналагічныя патрабаванні: яны характарызуюцца павышаным утрыманнем свабоднага кварцу, карбанатных уключэнняў, засмечанасцю пяском, высокім утрыманнем мантмарыланіту і тонкадысперснага кварцу, што негатыўна ўплывае на працэсы фармавання, спякання і якасць гатовых вырабаў. Адсутнасць у краіне вогнетрывалых глін, каалінаў, палявых шпатаў, чыстых кварцавых пяскоў і іншых стратэгічных матэрыялаў вымушае прадпрыемствы (ААТ «Керамін», ААТ «Бярозабудматэрыялы») імпартаваць іх, што вядзе да росту сабекошту і зніжэння канкурэнтаздольнасці.

Перспектыўным рашэннем з’яўляецца арганізацыя ўласнай вытворчасці па ўзбагачэнні мясцовай гліністай сыравіны. Мэтавай сыравінай з’яўляюцца гліны розных радовішчаў (у тым ліку мантмарыланітавыя і сапаніта-гідраслюдзістыя) і каалінавыя гліны (рэзервовае радовішча «Сітніца» і інш.).

Метады ўзбагачэння:

• гідраўлічная класіфікацыя – выдаленне буйных уключэнняў (пясок, карбанаты) шляхам падзелу ў водным асяроддзі па памерах і шчыльнасці;
• адмучванне – выдзяленне тонкадысперснай гліністай фракцыі (менш за 2–5 мкм), найбольш каштоўнай для керамічнай вытворчасці;
• магнітная сепарацыя – выдаленне жалезазмяшчальных мінералаў (магнетыт, гематыт) з дапамогай моцных магнітных палеў;
• адваротная флатацыя – аддзяленне сульфідаў жалеза і тонкадысперсных шламаў ад асноўнай гліністай масы;
• кіслотнае вылугаванне – фінішная ачыстка ад ізаморфнага і плеўкавага жалеза з выкарыстаннем разбаўленых кіслот (напрыклад, салянай або сернай) для дасягнення мінімальнага ўтрымання Fe₂O₃.

Для каалінаў асаблівая ўвага надаецца зніжэнню аксіду жалеза (утрыманне ў прыродным кааліне радовішча «Сітніца» перавышае дапушчальныя нормы), а таксама выдаленню кварцавых дамешкаў. У выніку ўзбагачэння ўтрыманне Al₂O₃ у кааліне ўзрастае, а Fe₂O₃ зніжаецца да значэнняў, якія адпавядаюць ДАСТ 21286-82 «Каалін узбагачаны для керамічных вырабаў. Тэхнічныя ўмовы».

Адначасова прапануецца арганізаваць узбагачэнне даламіту (на ААТ «Даламіт») для атрымання парашкоў з утрыманнем Fe₂O₃ менш за 0,1 %, што зробіць яго прыдатным для керамічнай і шкляной прамысловасці. Таксама рэкамендуецца выкарыстоўваць гранітоідныя адсевы РУПП «Граніт» у якасці кварцазмяшчальнага кампанента пасля класіфікацыі, што часткова заменіць імпартныя палявыя шпаты і кварцавыя пяскі.

Распрацоўку рэцэптур на аснове ўзбагачанай айчыннай сыравіны неабходна правесці сумесна з Дзяржаўным прадпрыемствам «НДІБМ», УА «БДТУ», галіновымі інстытутамі НАН Беларусі. Гэта дазволіць перайсці ад выпуску масавай пліткі нізкай маржынальнасці да вытворчасці шырокафарматнай рэктыфікаванай пліткі, керамаграніту з водапаглынаннем менш за 0,5 % і пліткі прэміум-класа з высокімі дэкаратыўнымі ўласцівасцямі.

Вобласць прымянення

• керамічная плітка і керамаграніт – абліцоўка сцен і падлог жылых, грамадскіх і камерцыйных памяшканняў; вонкавая аздабленне цокаляў, тэрас, фасадаў;
• сантэхнічная кераміка – унітазы, ракавіны, ванны (патрабуюць высокабелых і пластычных мас);
• мастацкая і дэкаратыўная кераміка – разцы, маеліка, дробная пластыка;
• вогнетрывалыя матэрыялы – вытворчасць шамотных вырабаў (пры наяўнасці адпаведных глін);
• электратэхнічная кераміка – ізалятары, корпусы засцерагальнікаў;
• вытворчасць керамічных фільтраў, каталізатараў і носьбітаў – спецыяльныя порыстыя матэрыялы.

Уласцівасці і параметры

Для глін (тыповыя беларускія гліны, напрыклад, мантмарыланітавыя):

• утрыманне Al₂O₃ – да 18–22 % (пасля ўзбагачэння да 25–30 %);
• утрыманне Fe₂O₃ – 1–5 % (пасля магнітнай сепарацыі і вылугавання – менш за 0,5 %);
• утрыманне SiO₂ – 50–65 % (выдаленне кварцу зніжае да 45–55 %);
• пластычнасць (лік пластычнасці) – 15–30 (паляпшаецца пасля выдалення ашчаджальных дамешкаў);
• тонкасць памолу – астатак на сіце 0,063 мм – не больш за 1–2 %.

Для каалінаў (радовішча «Сітніца» і іншыя):

• зыходнае ўтрыманне Al₂O₃ – да 30–35 %, пасля ўзбагачэння – да 38–42 %;
• Fe₂O₃ – зыходна да 1,5–2,5 %, пасля ўзбагачэння – менш за 0,5–0,8 % (для прэміум-марак менш за 0,3 %);
• утрыманне SiO₂ – 45–55 %, зніжаецца да 40–45 %;
• памер часціц – пасля адмучвання асноўная фракцыя менш за 2 мкм.

Для даламіту (пасля ачысткі ад жалеза):

• утрыманне Fe₂O₃ – менш за 0,1 % (патрабаванне для светлай керамікі);
• утрыманне CaO+MgO – не менш за 50 %, астаткавы SiO₂ – не больш за2 %.

Для гранітоідных адсеваў (як кварцавы заменнік):

• SiO₂ – 50–60 % (пасля класіфікацыі і выдалення жалеза);
• утрыманне Fe₂O₃ – зніжаецца з 4–6 % да менш за 0,5 % магнітнай сепарацыяй;
• фракцыйны склад – рэгулюецца да неабходнага (0,1–0,5 мм).

Чаканы эканамічны эфект

• імпартазамяшчэнне – замяшчэнне да 70–80 % імпартуемых вогнетрывалых глін, каалінаў, палявых шпатаў і кварцавых пяскоў. Зніжэнне імпарту гэтых матэрыялаў дазволіць зэканоміць валютныя сродкі і стабілізаваць выдаткі;
• зніжэнне сабекошту пліткі – выкарыстанне мясцовай сыравіны (нават з улікам выдаткаў на ўзбагачэнне) на 20–30 % таннейшае за імпартныя аналагі. Гэта дазволіць знізіць сабекошт прадукцыі на 10–15 % і павысіць рэнтабельнасць з бягучых 5–10 % да 25–70 % пры пераходзе на прэміум-сегмент;
• рост якасці прадукцыі – узбагачаная сыравіна забяспечвае стабільнасць фізіка-механічных уласцівасцей (трываласць, водапаглынанне, марозаўстойлівасць), паляпшае колер і паверхню пліткі, пашырае асартымент (шырокафарматная плітка, рэктыфікат, глянцавыя і матавыя паверхні);
• павелічэнне экспартнага патэнцыялу – якасная плітка прэміум-класа запатрабавана на рынках Расіі, Казахстана, Азербайджана, краін ЕАЭС і далекага замежжа. Чакаецца рост экспартнай выручкі за кошт больш высокай цаны рэалізацыі;
• дадатковы даход ад продажу ўзбагачанай сыравіны – каалін, ачышчаны даламіт і ўзбагачаныя гліны можна пастаўляць на экспарт у краіны, якія не маюць уласных радовішчаў, стварыўшы новы экспартны паток;
• стварэнне працоўных месцаў – будаўніцтва і эксплуатацыя ўзбагачальных комплексаў створаць новыя працоўныя месцы ў рэгіенах здабычы.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – асноўныя спажыўцы ўзбагачанай сыравіны: ААТ «Керамін», ААТ «Бярозабудматэрыялы», а таксама іншыя керамічныя вытворчасці (санітарна-тэхнічныя заводы, вытворцы вогнетрывалаў).
• Расійская Федэрацыя і іншыя краіны ЕАЭС.

Арганізацыя вытворчасці тэхнічнай керамікі

Апісанне

Тэхнічная кераміка – гэта клас вырабаў, якія атрымліваюцца спяканнем аксідаў металаў (гліназёму, дыяксіду цырконію), тугаплаўкіх сілікатаў (кардыерыту, муліту) і іншых неарганічных злучэнняў, якія валодаюць высокай тэрмаўстойлівасцю, зносаўстойлівасцю, хімічнай інертнасцю і электраізаляцыйнымі ўласцівасцямі. Яна з’яўляецца крытычна важным кампанентам для машынабудавання, энергетыкі, металургіі, электронікі, хімічнай прамысловасці і медыцыны. У Рэспубліцы Беларусь прамысловая вытворчасць такой прадукцыі цалкам адсутнічае, а патрэбы айчынных прадпрыемстваў (больш за 30 буйных арганізацый, уключаючы ПА «Гомсельмаш», ААТ «МТЗ», ААТ «МАЗ», «БЕЛАЗ-ХОЛДЫНГ», УП «Мінскі завод колавых цягачоў», ААТ «УКГ «Мінскі маторны завод», ААТ «Керамін», ААТ «Белхудожкераміка», станкабудаўнічыя заводы і інш.) пакрываюцца імпартам з Кітая, Расійскай Федэрацыі і Германіі, пры гэтым прадукцыя, якая закупляецца, нярэдка не адпавядае заяўленым эксплуатацыйным характарыстыкам, што вядзе да частых рамонтаў і дадатковых выдаткаў.

Пры гэтым рэспубліка мае сыравінную базу – радовішчы глін, прыдатных для вытворчасці тэхнічнай керамікі, аднак адсутнічаюць уласныя радовішчы тальку, гліназёму і шамоту – кампанентаў, неабходных для атрымання кардыерытавых і муліта-кардыерытавых матэрыялаў. Гэтыя сыравінныя кампаненты могуць закупляцца за мяжой (пераважна ў РФ), але іх доля ў сабекошце прадукцыі не з’яўляецца дамінуючай, а навуковыя даследаванні, праведзеныя ў БДТУ і БНТУ, пацвярджаюць прынцыповую магчымасць выкарыстання мясцовых глін з дабаўленнем імпартуемых тальку, гліназёму і шамоту для сінтэзу вогнетрывалых крышталічных фаз з неабходнымі эксплуатацыйнымі ўласцівасцямі.

Прапануецца стварыць на базе УП «Лоеўскі камбінат будаўнічых матэрыялаў» ААТ «Гомельбудматэрыялы» спецыялізаваны цэх па вытворчасці тэхнічнай керамікі. Тэхналогія вытворчасці і падбор абсталявання распрацаваны кафедрай тэхналогіі шкла, керамікі і вяжучых матэрыялаў УА БДТУ і Дзяржаўным прадпрыемствам «Інстытут НДІБМ».

Плануемы асартымент ахоплівае шырокі спектр вырабаў: тэрмаўстойлівыя пліты і лешчадкі для печаў (у тым ліку муфельных да 1300 °C), пліты для інфрачырвоных газавых выпраменьвальнікаў, керамічныя носьбіты каталізатараў для аўтамабільнай прамысловасці, утулкі, шайбы, падстаўкі, апорныя элементы і канструкцыйныя дэталі для электрычных, індукцыйных, закалачных печаў і печаў адпалу.

Вобласць прымянення

• машынабудаванне і металаапрацоўка – зносаўстойлівыя ўтулкі, ўшчыльненні, пары трэння, падшыпнікі, рэжучы інструмент, дэталі газавых турбін і аўтамабільных рухавікоў (нітрыд і карбід крэмнію);
• энергетыка і электратэхніка – высокатэмпературныя ізалятары, падкладкі для друкаваных плат, корпусы рэзістараў, ізаляцыйныя трубкі для награвальнікаў, элементы індукцыйных установак;
• тэрмічная вытворчасць – канструкцыйныя элементы абпалавых, каўпаковых, закалачных і штурхальных печаў, лешчадкі, падстаўкі, муфелі, трымальнікі награвальнікаў;
• хімічная і нафтахімічная прамысловасць – кіслотаўстойлівая арматура, фільтры, носьбіты каталізатараў, футароўка рэактараў і катлоў;
• будаўнічая індустрыя – пліты для абліцоўкі печаў і цеплавых агрэгатаў, цеплаізаляцыйныя элементы;
• медыцына – біякераміка (гідраксіапатыт) для імплантатаў і зубных пратэзаў (у перспектыве).

Уласцівасці і параметры

• тэрмаўстойлівасць – вырабы з кардыерытавай і муліта-кардыерытавай керамікі вытрымліваюць награванне да 1200–1300 °C, кераміка на аснове аксіду алюмінію і дыяксіду цырконію – да 2000 °C, што дазваляе прымяняць іх у якасці канструкцыйных элементаў печаў і цеплавых агрэгатаў;
• высокая трываласць і цвёрдасць – па цвёрдасці тэхнічная кераміка саступае толькі алмазу, не дэфармуецца пад нагрузкай, што забяспечвае зносаўстойлівасць і даўгавечнасць;
• выдатныя электраізаляцыйныя ўласцівасці – удзельнае электрычнае супраціўленне і дыэлектрычная трываласць захоўваюцца пры высокіх тэмпературах, што робіць яе незаменнай у электратэхніцы;
• хімічная інертнасць – устойлівасць да агрэсіўных асяроддзяў (кіслот, шчолачаў, расплаваў металаў) забяспечвае каразійную стойкасць і герметычнасць;
• малае цеплавое пашырэнне – каэфіцыент цеплавога пашырэння кардыерытавых вырабаў блізкі да нуля, што гарантуе высокую тэрмічную стойкасць (вытрымліваюць да 100–200 цеплазмен без разбурэння);
• шчыльнасць – у залежнасці ад складу і тэхналогіі: 2,4–3,8 г/см³ (кардыерыт ~2,5–2,7; гліназёмная кераміка ~3,2–3,8);
• цеплаправоднасць – для кардыерыту ~2,5–3,5 Вт/(м·К), што дазваляе выкарыстоўваць яго як цеплаізаляцыйны матэрыял.

Распрацаваная тэхналогія дазваляе атрымліваць вырабы з кантраляванымі характарыстыкамі, параўнальнымі з еўрапейскімі аналагамі, пры больш нізкім сабекошце.

Чаканы эканамічны эфект

• імпартазамяшчэнне – зніжэнне закупак імпартных вырабаў з Кітая, Расіі і Германіі;
• рост дабаўленай вартасці – пераход ад імпарту гатовых вырабаў да іх вытворчасці ўнутры краіны з высокай дабаўленай вартасцю (узровень дабаўленай вартасці для тэхкерамікі можа дасягаць 50–70 %);
• эканомія на рамонтах і прастоях – выкарыстанне якаснай айчыннай керамікі, якая не саступае замежным аналагам, дазволіць скараціць частату пазапланавых рамонтаў абсталявання, павысіць тэрмін службы печных агрэгатаў і знізіць страты ад прастояў;
• стварэнне працоўных месцаў.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – ключавыя спажыўцы: ААТ «Керамін» (пліты, лешчадкі), ААТ «Белхудожкераміка» (лешчадкі, падстаўкі), ПА «Гомсельмаш» (утулкі, шайбы, элементы печаў), ПРУП «Барысаўскі станкабудаўнічы завод» (тэрмаўстойлівыя элементы), ААТ «Мінскі завод шасцерняў» (утулкі і ізалятары), ААТ «Мінскі трактарны завод», ААТ «МАЗ», «БЕЛАЗ-ХОЛДЫНГ», вытворцы ІК-награвальнікаў, аўтамабільных каталізатараў, а таксама прадпрыемствы, якія эксплуатуюць тэрмічныя печы. Унутраны попыт ацэньваецца ў некалькі соцень тон у год, які цалкам пакрываецца за кошт імпарту. Стварэнне айчыннай вытворчасці дазволіць гарантаваць пастаўкі і адаптаваць прадукцыю пад патрабаванні заказчыкаў;
• Расійская Федэрацыя і іншыя краіны ЕАЭС – беларуская прадукцыя можа быць канкурэнтаздольнай па кошце (на ўзроўні кітайскіх аналагаў) і пераўзыходзіць па надзейнасці.

Арганізацыя вытворчасці тэхнічнай керамікі з’яўляецца стратэгічным праектам, які забяспечвае тэхналагічную незалежнасць і эканамічную эфектыўнасць беларускай прамысловасці. Пасляховая рэалізацыя дазволіць не толькі закрыць унутраныя патрэбы, але і стварыць устойлівы экспартны паток, умацаваўшы пазіцыі Рэспублікі Беларусь як вытворцы высокатэхналагічнай прадукцыі.

Кампанент для вырабаў метадам каменнага ліцця (сумесна з прадуктамі перапрацоўкі даламітавай сыравіны)

Апісанне

Каменнае ліццё на аснове гліністай сыравіны ўяўляе сабой керамічныя вырабы, здольныя працяглы час вытрымліваць уздзеянне высокіх тэмператур без разбурэння.

Тэхналогія вытворчасці вырабаў з каменнага ліцця была распрацавана ДП «Інстытут НДІБМ» па заданні Міністэрства прамысловасці будаўнічых матэрыялаў СССР (атрыманне футеровачных плітак). Даследаванні праводзіліся на аснове гліны радовішча «Мароські» (Маладзечанскі р-н) з увядзеннем даламіту (радовішча «Руба») і балотнай руды для ўзбагачэння расплаваў аксідамі жалеза.

Асноўныя рэцэптуры шыхт (у %):

• Гліна 77,0; даламіт 11,5; балотная руда 11,5 + 2,0 % храмістага жалязняку (звыш 100 %).
• Гліна 70,0; даламіт 15,0; балотная руда 15,0 + 2,0 % храмістага жалязняку.
• Гліна 77,0; даламіт 23,0 + 1,0 % храмістага жалязняку.
• Гліна 77,0; даламіт 23,0 + 2,0 % храмістага жалязняку.
• Гліна 74,0; даламіт 13,0; храмісты жалязняк 13,0.

Тэхналагічныя параметры:

• Тэмпература плаўлення складаў № 1 і № 2 – 1400–1420 °С; № 3–№ 5 – 1360–1380 °С.
• Тэмпература разліву па формах – 1200–1300 °С.
• Максімальны час знаходжання залітых формаў на паветры да адпалу — 10–15 с.
• Адпал вырабаў — пры 1200–1300 °С на працягу 10–12 хв.

Атрыманая партыя футеровачных плітак адпавядала патрабаванням да вырабаў з каменнага ліцця.

Вобласць прымянення

Каменнае ліццё выкарыстоўваецца для абароны абсталявання ад абразіўнага зносу, агрэсіўных асяроддзяў і высокіх тэмператур:

• горназдабыўная і металургічная прамысловасць: футероўка трубаправодаў, жалубоў, бункераў, гідрацыклонаў, класіфікатараў. Тэрмін службы ў 5–10 разоў вышэйшы за металічныя аналагі.
• хімічная прамысловасць: футероўка рэактараў, травільных ваннаў, кіслатаправодаў, скрубераў. Устойлівасць да агрэсіўных асяроддзяў.
• энергетыка: футероўка золашлакаправодаў, цыклонаў, дымасосаў, сістэм гідразалавыдалення. Тэрмін службы да 20 гадоў.
• будаўніцтва і камунальная гаспадарка: абліцоўка будынкаў, прамысловыя падлогі, каналізацыйныя трубы, бардзюрныя камяні.
• харчовая, цэлюлозна-папяровая, ядзерная прамысловасць – шырокі спектр прымянення.

Уласцівасці і перавагі

• высокая зносаўстойлівасць, кіслота- і шчолачаўстойлівасць, тэрмаўстойлівасць;
• нізкае водапаглынанне (0,13–0,70 %);
• мяжа трываласці пры сціску: 200–500 МПа;
• каэфіцыент ісціральнасці: 1,2–1,4 кг/м²;
• не падвяргаецца старэнню, валодае дыэлектрычнымі ўласцівасцямі, эфектыўна затрымлівае радыяцыю;
• павышаная далікатнасць (нізкая ўдарная глейкасць), што кампенсуецца арміраваннем або закладнымі элементамі.

Чаканы эканамічны эфект

• Значнае павелічэнне тэрміну службы абсталявання – футероўка з каменнага ліцця служыць 6–10 гадоў супраць 1–2 гадоў у металічных аналагаў, што скарачае расход металу ў 5–8 разоў на кожную тону камнелітых вырабаў;
• Скарачэнне прастояў і рамонтных выдаткаў – міжрамонтны перыяд павялічваецца, зніжаюцца эксплуатацыйныя выдаткі і страты ад спыненняў вытворчасці;
• Стварэнне ўласнай вытворчасці дазваляе поўнасцю закрыць патрэбы беларускіх прадпрыемстваў у зносаўстойлівых і кіслатаўстойлівых футеровачных матэрыялах.

Перспективные рынки сбыта

• Унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – ключавыя спажыўцы: РУПП «Граніт», ААТ «Беларуськалій», ААТ «БМЗ», ААТ «Гродна Азот», ААТ «Нафтан», прадпрыемствы канцэрна «Белэнерга», а таксама заводы па вытворчасці будаўнічых матэрыялаў і керамікі. Попыт на футеровачныя пліткі, трубы, жалубы і кіслатаўстойлівыя элементы стабільна высокі.
• Расійская Федэрацыя – горна-ўзбагачальныя камбінаты, металургічныя заводы, ЦЭЦ і цэментныя вытворчасці. Расійскія прадпрыемствы ўжо маюць станоўчы вопыт эксплуатацыі камнелітых вырабаў (Нова-Крыварожскі ГАК, Магнітагорскі МК, «Еўрацэмент» і інш.).
• Рэспубліка Казахстан– развітая горназдабыўная прамысловасць (радовішчы хрому, жалеза, вугалю) стварае ўстойлівы попыт на зносаўстойлівую футероўку для ўзбагачальных фабрык і трубаправоднага транспарту.
• Іншыя краіны ЕАЭС– Арменія, Кыргызстан, а таксама краіны далёкага замежжа (напрыклад, Узбекістан, Азербайджан) разглядаюцца як перспектыўныя экспартныя кірункі ў сувязі з адсутнасцю ўласных вытворчасцей аналагічнай прадукцыі.

Развіццё экспарту дазволіць не толькі акупіць інвестыцыі, але і ўмацаваць пазіцыі Беларусі на рынку высокатэхналагічных будаўнічых і прамысловых матэрыялаў.

Керамічныя дахавыя матэрыялы (дахоўка) на аснове гліністай сыравіны і гранітных адсеваў

Апісанне

Керамічная дахоўка – гэта штучны дахавы матэрыял, які атрымліваецца фармаваннем і абпалам гліністых мас, адрозніваецца высокай трываласцю, атмасфераўстойлівасцю і эстэтычнымі якасцямі.

У Дзяржаўным прадпрыемстве «Інстытут НДІБМ» у рамках навукова-пошуковых работ праведзена ацэнка магчымасці вытворчасці керамічнай дахоўкі з выкарыстаннем мясцовай гліністай сыравіны і гранітных адсеваў РУПП «Граніт». Даследаваліся два віды мантмарыланітавых глін з розных рэгіёнаў краіны – легкаплаўкія і тугаплаўкія, што дазволіла распрацаваць склады шыхт з аптымальнымі тэхналагічнымі параметрамі.

Склады шыхт для вытворчасці дахоўкі:

1. На аснове легкаплаўкіх глін:
   • гліна «Лукомль» – 60 %;
   • Фаніпальскі суглінак – 20 %;
   • гранітны адсеў (фракцыя <20 мм) – 20 %.
2. На аснове тугаплаўкіх глін:
   • гліна «Гарадное» – 65 %;
   • гранітны адсеў (фракцыя 20–0,5 мм) – 20 %;
   • гранітны адсеў (фракцыя <0,16 мм) – 15 %.

Тэхналагічны працэс уключае падрыхтоўку шыхты (ачыстка гліны, дазаванне, змешванне з вадой і адсевамі), пластычнае фармаванне, сушку і абпал пры тэмпературы (980±5) °C на працягу 24–36 гадзін. Падрыхтоўка шыхты ажыццяўляецца на тым жа абсталяванні і па тых жа метадах кантролю, што і для вытворчасці керамічных сценавых матэрыялаў, што спрашчае арганізацыю вытворчасці. У выніку атрыманы вопытныя ўзоры радавой каньковай і асноўнай плоскай дахоўкі тыпу «Рыбін хвост», якія пацвердзілі прыдатнасць мясцовай сыравіны і гранітных адсеваў для выпуску якаснай дахавай прадукцыі.

Вобласць прымянення

• індывідуальнае жыллёвае будаўніцтва – малапавярховыя катэджы, дачныя дамы, сядзібы;
• шматпавярховае будаўніцтва – дахі адміністрацыйных, грамадскіх і жылых будынкаў;
• рэстаўрацыя і рэканструкцыя – аднаўленне гістарычных будынкаў, дзе патрабуецца аўтэнтычны дахавы матэрыял;
• сельскагаспадарчыя аб’екты – фермы, сховішчы, жывёлагадоўчыя комплексы;
• ландшафтная архітэктура – малыя архітэктурныя формы (альтанкі, навесы).

Уласцівасці і параметры

• трываласць – тэрмін службы складае 50–100 гадоў без страты эксплутацыйных якасцей;
• марозаўстойлівасць;
• воданепранікальнасць;
• вогнеўстойлівасць

Выкарыстанне гранітнага адсеву ў складзе шыхты (да 20–35 %) дазваляе рэгуляваць пластычнасць і ўсадачныя ўласцівасці, зніжае ўсадку пры сушцы і абпале, а таксама паляпшае структуру і механічную трываласць гатовых вырабаў.

Чаканы эканамічны эфект

• уцягненне ў абарот гранітных адсеваў розных фракцый (да 20–35 % шыхты), што зніжае аб’ёмы іх складавання і памяншае нагрузку на навакольнае асяроддзе. Штогод на РУПП «Граніт» утвараецца больш за 1 млн т адсеваў, значная частка якіх можа быць выкарыстана ў вытворчасці дахоўкі;
• зніжэнне сабекошту сыравіны – гранітны адсеў каштуе ~15 руб./т, у той час як прывазныя ашчаджальныя матэрыялы (пясок, шамот) могуць быць у некалькі разоў даражэйшыя. Пры гадавой вытворчасці 1–2 млн шт. дахоўкі эканомія на сыравіне можа дасягаць 200–500 тыс. руб.;
• спрашчэнне тэхналагічнага працэсу – падрыхтоўка шыхты для дахоўкі аналагічная вытворчасці керамічных сценавых матэрыялаў, што дазваляе выкарыстоўваць існуючыя лініі (пры іх мадэрнізацыі) або арганізоўваць вытворчасць на базе дзеючых цагельных заводаў, скарачаючы капітальныя выдаткі;
• экалагічны эфект – скарачэнне плошчы адвалаў і памяншэнне здабычы прыроднага пяску і гліны; перапрацоўка адсеваў зніжае экалагічны ўрон;
• стварэнне працоўных месцаў – новая вытворчасць забяспечыць занятасць у рэгіёнах здабычы гліны і граніту.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – асноўныя спажыўцы: будаўнічыя арганізацыі, прыватныя забудоўшчыкі, прадпрыемствы ЖКГ, кампаніі, якія займаюцца рэстаўрацыяй;
• Расійская Федэрацыя – у Расіі керамічная дахоўка запатрабавана ў малапавярховым і катэджным будаўніцтве, асабліва ў рэгіёнах з традыцыямі індывідуальнага домабудаўніцтва (Цэнтральная, Паўночна-Заходняя, Уральская федэральныя акругі). Беларуская дахоўка можа канкураваць па кошце з расійскай і еўрапейскай прадукцыяй дзякуючы нізкай кошту сыравіны і кароткаму транспартнаму плячу (у прыгранічных абласцях).

Развіццё вытворчасці керамічнай дахоўкі на аснове гранітных адсеваў з’яўляецца актуальным кірункам, які забяспечвае рэсурсазберажэнне, экалагічную бяспеку і ўмацаванне экспартнага патэнцыялу Рэспублікі Беларусь. Для прамысловай рэалізацыі неабходна вопытна-прамысловая праверка тэхналагічных рэжымаў і сертыфікацыя прадукцыі ў адпаведнасці з патрабаваннямі будаўнічых нормаў.

ПРЫМЯНЕННЕ ПЯСКУ ДЛЯ АТРЫМАННЯ ФАРМОВАЧНЫХ ПЯСКОЎ У ЛІЦЕЙНАЙ ВЫТВОРЧАСЦІ

Апісанне

Фармовачныя пяскі на аснове кварцу прымяняюцца ў ліцейнай вытворчасці ў якасці фармовачнага матэрыялу пры вырабе ліцейных формаў і стрыжняў. Яны павінны адпавядаць патрабаванням ДАСТ 2138–91 «Пяскі фармовачныя».

Масавая доля сульфіднай серы ў кварцавых фармовачных пясках не павінна перавышаць 0,05 % (вызначаецца пры геалагічнай разведцы новых радовішчаў). Фармовачныя пяскі павінны адпавядаць таксама тэхнічным умовам на пяскі канкрэтных радовішчаў.

У ліцейнай вытворчасці на аснове кварцавага пяску рыхтуюць сумесі для вырабу формаў і стрыжняў. Сумесь для вырабу ліцейных формаў і стрыжняў утрымлівае (мас. %):

• вадкае шкло – 5–6;
• фармовачная гліна – 3–5;
• здробненыя адходы сіліконавых рэзін – 1,5–2,0;
• водны 4–8 %-ны раствор полівінілавага спірту – 0,5–1,5;
• кварцавы пясок – астатняе.

Раствор полівінілавага спірту часткова абвалоквае зерні пяску і часціцы адходаў рэзін, утвараючы пры высыханні эластычную плёнку, якая ўмацоўвае павярхоўны слой формы. Часціцы здробненых адходаў сіліконавых рэзін раўнамерна размеркаваюцца ў сумесі і пры прагрэве формы раскладаюцца з утварэннем аморфнага дыяксіду крэмнію і вуглякіслага газу. Вуглякіслы газ разбурае плёнкі вяжучага на паверхні зёрен пяску, што спрыяе зніжэнню абсыпальнасці і астаткавай трываласці сумесі, а таксама паляпшае выбівальнасць формы і стрыжня.

ААТ «Гомельшкло» філіял «Гомельскі ГАК» вырабляе кварцавыя фармовачныя пяскі для вырабу формаў у ліцейнай вытворчасці.

Уласцівасці і параметры фармовачных пяскоў

Асноўныя кантраляваныя параметры фармовачных пяскоў згодна з ДАСТ 2138–91:

• масавая доля гліністай складальнай – вызначае тып пяску (кварцавы, тшчы, тлусты) і ўплывае на вяжучыя ўласцівасці;
• утрыманне дыяксіду крэмнію (SiO₂) – нарміруецца для кварцавых і тшчых пяскоў;
• каэфіцыент аднароднасці і сярэдні памер зерня – характарызуюць грануламетрычны склад, які ўплывае на шчыльнасць набіўкі і газапранікальнасць;
• вільготнасць, pH воднай выцяжкі – рэгламентуюцца для забеспячэння стабільнасці сумесяў;
• масавая доля шкодных дамешкаў – абмяжоўваецца для прадухілення дэфектаў адлівак;
• форма зёрен – уплывае на цякучасць і ўшчыльняльнасць сумесі;
• тэарэтычная ўдзельная паверхня і газапранікальнасць – важныя для выдалення газаў пры заліванні металу;
• страта масы пры пракальванні – характарызуе ўтрыманне арганічных і лятучых кампанентаў;
• масавая доля сульфіднай серы – не больш за 0,05 % для кварцавых пяскоў.

Акрамя таго, для сумесі на аснове пяску важныя паказчыкі трываласці, абсыпальнасці, астаткавай трываласці і выбівальнасці, якія рэгулююцца ўвядзеннем вяжучых і спецыяльных дабавак (як у прыведзеным прыкладзе).

Вобласць прымянення

Фармовачныя пяскі на аснове кварцу выкарыстоўваюцца выключна ў ліцейнай вытворчасці для вырабу ліцейных формаў і стрыжняў. Яны з’яўляюцца асноўным напаўняльнікам фармовачных і стрыжневых сумесяў, якія прымяняюцца пры атрыманні адлівак з чыгуну, сталі, каляровых металаў. Прыведзены склад сумесі прызначаны для формаў і стрыжняў, дзе патрабуецца ўмацаванне павярхоўнага слоя і паляпшэнне выбівальнасці.

Чаканы эфект ад прымянення падрыхтаваных сумесяў

• зніжэнне абсыпальнасці – эластычная плёнка з полівінілавага спірту ўмацоўвае павярхоўны слой формы, прадухіляючы абсыпанне зёрен пяску;
• паляпшэнне выбівальнасці – раскладанне адходаў сіліконавых рэзін пры награванні стварае вуглякіслы газ, які разбурае плёнкі вяжучага, зніжаючы астаткавую трываласць і палягчаючы выдаленне формы і стрыжня пасля залівання;
• павышэнне якасці адлівак – стабільныя ўласцівасці пяску і сумесі забяспечваюць чысціню паверхні і дакладнасць геаметрыі;
• утылізацыя адходаў – уцягненне здробненых адходаў сіліконавых рэзін і выкарыстанне воднага раствора полівінілавага спірту дазваляе часткова замяніць дарагія вяжучыя і паменшыць тэхнагенную нагрузку.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – асноўнымі спажыўцамі фармовачных пяскоў з’яўляюцца машынабудаўнічыя і металургічныя прадпрыемствы, якія маюць уласныя ліцейныя цэхі. У Беларусі дзейнічаюць заводы па вытворчасці сельгасмашын, аўтамабіляў, станкоў, а таксама прадпрыемствы чорнай і каляровай металургіі, якія выкарыстоўваюць ліццё для выпуску нарыхтовак і дэталяў. Попыт на фармовачныя пяскі стабільны, так як ліцейная вытворчасць з’яўляецца базавай аперацыяй у машынабудаванні.

УЗБАГАЧЭННЕ КВАРЦАВЫХ ПЯСКОЎ ДА ЧЫСТАГА АКСІДА КРЭМНІЮ

Апісанне

Кварцавы пясок з’яўляецца ўніверсальным прыродным матэрыялам, аднак яго прыродныя ўласцівасці і шырокі спектр прымянення непасрэдна залежаць ад чысціні сыравіны. Наяўнасць розных дамешкаў у крышталічнай структуры, у першую чаргу аксідаў жалеза (Fe₂O₃), патрабуе распрацоўкі і прымянення метадаў узбагачэння.

У Рэспубліцы Беларусь асноўнай крыніцай прыроднага кварцавага пяску служыць радовішча «Леніндар» (паўднёвая частка паўночна-заходняга ўчастка). Зыходныя пяскі гэтага кар’ера па ўтрыманні аксіда жалеза адносяцца да маркі Б-100-1 (па факце ўтрыманне Fe₂O₃ знаходзіцца паміж маркамі С 70 1 і Б-100-1), што недастаткова для вытворчасці высокаякаснага бясколернага ліставога шкла і патрабуе абавязковага ўзбагачэння. Без узбагачэння яны могуць выкарыстоўвацца толькі для вытворчасці афарбаванага шкла (зялёнага, карычневага, аліўкавага) у шкляной тары. Для атрымання ліставога бясколернага шкла высокіх марак М0, М1 патрабуюцца пяскі з больш нізкім утрыманнем Fe₂O₃ (марка ВС 030 В), што дасягаецца ўзбагачэннем.

Узбагачэнне дазваляе выдаліць гліністую складальную, адцірнуць плёнкі гідраксідаў жалеза, класіфікаваць матэрыял па буйнасці і атрымаць канцэнтраты марак, якія адпавядаюць патрабаванням шкляной і фармовачнай прамысловасці. Для пяскоў радовішча «Леніндар» на філіяле «Гомельскі ГАК» ААТ «Гомельшкло» дзейнічаюць дзве тэхналагічныя лініі (А і Б) прадукцыйнасцю 60 т/гадз кожная, а таксама распрацавана мадэрнізацыя, якая дазваляе дасягаць маркі ВС 030 В.

Глыбокае ўзбагачэнне дазваляе не толькі атрымліваць канцэнтраты для шкляной і фармовачнай прамысловасці, але і выдзяляць чысты аксід крэмнію (SiO₂), прыдатны для сінтэзу металічнага крэмнію, ферасіліцыю і іншых высокатэхналагічных прадуктаў.

Тэхналагічныя падыходы да ўзбагачэння і атрымання чыстага SiO₂ і крэмнію

У залежнасці ад мінералагічнага складу пяскоў прымяняюцца розныя метады ачысткі, якія дазваляюць выдаляць пыл, гліну, аксіды жалеза, магнітныя мінералы, палявыя шпаты, арганічныя ўключэнні. Асноўныя спосабы ўзбагачэння шкляных пяскоў (з указаннем дасягальнага зніжэння Fe₂O₃):

• Прамыўка і класіфікацыя (зніжэнне Fe₂O₃ да 80 %) – для пяскоў з тонкадысперснымі і буйнымі часціцамі, якія ўтрымліваюць шкодныя дамешкі; абсталяванне: гідрацыклоны, грахоты, спіральныя класіфікатары.
• Перамешванне ў шчыльным асяроддзі і акустычная адцірка (зніжэнне Fe₂O₃ да 90 %) – для выдалення плёнак дамешкаў на паверхні зёрен кварцу; прымяняюцца кантактныя чаны, адцірачныя машыны, струйныя прылады.
• Магнітная, электрамагнітная і электрастатычная сепарацыя (зніжэнне Fe₂O₃ да 80 %) – для выдалення магнітных мінералаў.
• Флатацыя і флатаадцірка (зніжэнне Fe₂O₃ да 95 %) – найбольш шырока распаўсюджаны для выдалення пірыту, ільменіту, храміту, слюды і палявых шпатаў.
• Хімічная і фізіка-хімічная апрацоўка (зніжэнне Fe₂O₃ да 99 %) – прымяняецца для чыстых кварцавых канцэнтратаў і жыльнага кварцу; уключае апрацоўку кіслотамі, шчолачамі, актыўнымі газамі і плазмай.

На дзеючых лініях узбагачэння філіяла «Гомельскі ГАК» тэхналагічны працэс уключае: падачу зыходнай сыравіны, дэзінтэграцыю ў скрубер-бутары, чарнавую і абразіўную адцірку ў кантактных чанах і адцірачных машынах, класіфікацыю ў гідрацыклонах, вібраграхотах, вінтавых сепаратарах, абезводжванне і складаванне гатовай прадукцыі. На лініі А і лініі Б аперацыі прынцыпова падобныя; мадэрнізацыя, распрацаваная АТ «Гормашэкспарт», прадугледжвае дадатковую адцірку і ўстаноўку гідрасайзераў для зніжэння ўтрымання аксідаў жалеза і выдалення фракцыі менш за 0,1 мм.

Якасць узбагачаных пяскоў для шкляной прамысловасці рэгламентуецца ДАСТ 22551–2019. Маркі, якія выпускаюцца, і іх хімічны склад:

Грануламетрычны склад: астатак на сетцы № 08 К – не больш за 0,05 %, праход праз сетку № 01 К – не больш за 0,5 % для ўсіх марак.

Для фармовачных пяскоў (ДАСТ 2138) устаноўлены нормы па гліністай складальнай (0,2–0,5 %), утрыманні SiO₂ (98–99 %), каэфіцыенце аднароднасці (40–70 %) і сярэднім памеры зерня (ад 0,14 да звыш 0,28 мм) у залежнасці ад маркі.

Глыбокае ўзбагачэнне дазваляе дасягаць чысціні SiO₂ да 99,95 %.

Для атрымання чыстага аксіду крэмнію распрацаваны спецыяльныя метады:

1. Метад ачысткі кварцавага пяску да чысціні 99,95 % (экалагічна бяспечная тэхналогія):

• ачыстка кар’ернага пяску ад прыродных адходаў і здробненага грунту з наступнай сушкай;
• нагрэў пяску з карбанатам металаў да 1000–1100 °С з атрыманнем трыдымітнай формы штучнага мінеральнага сілікату натрыю;
• растварэнне гідраванага сілікату натрыю ў вадзе пры 150–175 °С з утварэннем калоіднага раствора крэмніевай кіслаты;
• прамыўка калоіднага раствора 3–4 разы і апрацоўка кластара для зніжэння шчыльнасці да 1,15 г/см³ і атрымання дробназярністай масы;
• сушка прамытага кіслароднага кластара H₂SiO₃ з атрыманнем масы, якая складаецца з крышталяў SiO₂.

2. Спосаб узбагачэння кварцавай сыравіны (вынаходніцтва для хімічнай прамысловасці):

• папярэдняе дробненне, дэкрэпітацыя і тэрмадробненне ў вадкім асяроддзі;
• канчатковае механічнае дробненне да буйнасці не больш за 0,4 мм;
• магнітная сепарацыя і флатацыя (прыгатаванне пульпы з выкарыстаннем мінеральнай, напрыклад сернай, кіслаты, рН = 3,0–4,0);
• ультрагукавая апрацоўка камернага прадукта флатацыі, фільтрацыя і сушка;
• пракалка пры 550–700 °С і наступная апрацоўка сумессю салянай і плавікавай кіслот пры тэмпературы не вышэй за 20 °С.

Для атрымання металічнага крэмнію і яго сплаваў прапануюцца:

1. Плазменны спосаб:

• выкарыстоўваецца пясок з утрыманнем SiO₂ не менш за 98 %, здробнены да фракцыі ≤ 1 мкм (кантроль праз шчылінны фільтр);
• парашок SiO₂ ўдзімаюць вадародам-носьбітам (хуткасць падачы 1–2 м³/г) у прыладу плазменнай апрацоўкі з тэмпературай не ніжэй за 1300 °С;
• адначасова падаюць двухэлементны аднаўляльнік – сумесь «чысты кісларод – вадарод» у мольным суадносінах 1:2;
• у плазменнай зоне частка кіслароду згарае, падымаючы тэмпературу да 1400–1600 °С, а вадарод аднаўляе крэмній, адбіраючы кісларод ад SiO₂, з утварэннем хімічна чыстага расплаву металічнага крэмнію.

2. Спосаб атрымання ферасіліцыю (вынаходніцтва з фтарыдам натрыю):

• у ванну рудааднаўляльнай электрапечы загружаюць фтарыд натрыю (NaF), расплаўляюць і даводзяць да вадкарухомага стану;
• загружаюць сыпкую шыхту, якая ўтрымлівае аксіды крэмнію, жалеза і гліназём (утрыманне гліназёму можа дасягаць некалькіх працэнтаў);
• дадаюць стэхіяметрычную колькасць вугляродзістага аднаўляльніка (у якасці аднаўляльніка выкарыстоўваюць графітавыя адходы футароўкі алюмініевых электралізёраў);
• плаўку вядуць пры 1450–1550 °С; цвёрды вуглярод аднаўляе раствораныя ў расплаве NaF аксіды; ферасіліцый, які ўтвараецца (шчыльнасць 2,42 г/см³), апускаецца на под печы, у той час як NaF (шчыльнасць 1,961 г/см³) застаецца зверху, што прадухіляе акісленне крэмнію;
• працэс можа праводзіцца як на блок (назапашванне прадукта), так і з перыядычным выпускам праз адтуліну.

Прыклад рэалізацыі: выкарыстоўвалася дугавая печ РКЗ-2ФС-Н1 (ванна дыяметрам 1435 мм, графітавая футароўка, тры электроды Ø150 мм, трансфарматар 2000 кВА). Загружана 1000 кг NaF (ўтрыманне 80 %) і 50 кг металізаваных акатышаў для разжыгу. Пасля расплаву і дасягнення 1370 °C дададзена 1000 кг руды (склад: 70,3 % SiO₂, 4,46 % Al₂O₃, 4,39 % CaO, 3,52 % Fe₂O₃ і інш.), затым пры 1550 °C – 500 кг пракатнай акаліны (FeO) і 300 кг металургічнага коксу (80 % вугляроду). Плаўка доўжылася 4 гадзіны 20 хвілін, аднаўленне кантралявалі па гарэнні CO над ваннай.

3. Класічны прамысловы спосаб – аднаўленне дыяксіду крэмнію коксам у электрапечах пры 2000 °C (рэакцыя: SiO₂ + 2C → Si + 2CO). Сумесь пяску і коксу награваецца электрычнай дугой паміж вугальнымі электродамі; пры гэтым вуглярод коксу і электродаў аднаўляе крэмній з утварэннем чаднага газу (метад М. Бекетава).

Уласцівасці і параметры атрымліваемых прадуктаў

• глыбокае ўзбагачэнне дазваляе дасягаць чысціні SiO₂ да 99,95 %;
• атрымліваемы металічны крэмній характарызуецца высокай хімічнай чысцінёй;
• ферасіліцый характарызуецца ўтрыманнем крэмнію, дастатковым для металургічных мэтаў;
• прамежкавыя прадукты – калоідны раствор крэмніевай кіслаты, кластары H₂SiO₃, трыдымітная форма сілікату натрыю.

Вобласць прымянення прадуктаў глыбокага ўзбагачэння

• высокачысты SiO₂ – выкарыстоўваецца ў хімічнай прамысловасці, для вытворчасці аптычнага і электроннага шкла, у якасці напаўняльніка і сыравіны для сінтэзу крэмнійарганічных злучэнняў;
• металічны крэмній – аснова для вытворчасці паўправаднікоў, сонечных батарэй, легавальных дабавак для алюмініевых і стальных сплаваў;
• ферасіліцый – прымяняецца ў металургіі як раскісляльнік і легавальная дабаўка пры вытворчасці сталі;
• трыдымітная форма сілікату натрыю і калоідная крэмніевая кіслата – выкарыстоўваюцца ў вытворчасці цэалітаў, каталізатараў, адсарбентаў і вяжучых матэрыялаў.

Чаканы эфект

• пашырэнне сыравіннай базы – прапанаваныя спосабы ўзбагачэння дазваляюць перапрацоўваць кварцавую сыравіну рознага мінералагічнага складу, у тым ліку з нізкім утрыманнем крэмнезёму і высокім утрыманнем гліназёму, што ўцягвае ў абарот раней непрыдатныя пяскі;
• энергазберажэнне – нізкатэмпературныя метады атрымання ферасіліцыю (1450–1550 °С) істотна эканамічнейшыя за класічную электрапеч (2000 °С); плазменны спосаб таксама адрозніваецца паніжаным энергаспажываннем;
• утылізацыя адходаў – выкарыстанне графітавых адходаў футароўкі алюмініевых электралізёраў у якасці аднаўляльніка вырашае задачу перапрацоўкі тэхнагенных матэрыялаў;
• экалагічная бяспека – распрацаваныя метады ачысткі (з атрыманнем калоідных раствораў і кластараў) і кіслотная апрацоўка пры кантраляванай тэмпературы зніжаюць выкіды шкодных рэчываў;
• імпартазамяшчэнне – стварэнне ўласнай вытворчасці высокачыстага SiO₂ і металічнага крэмнію памяншае імпарт аналагічнай прадукцыі з-за мяжы.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – асноўным спажыўцом узбагачаных шкляных пяскоў з’яўляецца ААТ «Гомельшкло», якое забяспечвае патрэбы будаўнічай галіны ў ліставым шкле. Акрамя таго, узбагачаныя фармовачныя пяскі запатрабаваны на машынабудаўнічых і ліцейных прадпрыемствах. Нафтахімічны сектар (вытворчасць буравых раствораў) таксама фарміруе ўстойлівы попыт. У Беларусі рэалізуюцца праграмы павышэння энергаэфектыўнасці, што стымулюе прымяненне высокаякаснага шкла ў будаўніцтве;
• Расійская Федэрацыя: у Расіі існуе значны попыт на высокачыстыя кварцавыя канцэнтраты для шкляных заводаў, а таксама на металургічны крэмній і ферасіліцый для металургічных камбінатаў. Блізкасць да мяжы (Смаленская, Бранская, Пскоўская вобласці) і цэнтральным рэгіёнам забяспечвае кароткае транспартнае плячо і канкурэнтныя цэны.

ПРЫМЯНЕННЕ КВАРЦАВАГА ПЯСКУ У ЯКАСЦІ ПРАПАНТА ПРЫ ГІДРАРАЗРЫВЕ ПЛАСТА (ГРП)

Апісанне

Кварцавы пясок прымяняецца ў нафтагазаздабыўной прамысловасці ў якасці раскліньвальнага агента (прапанта) пры правядзенні гідраўлічнага разрыву пласта (ГРП). Тэхналогія ГРП заключаецца ў стварэнні трэшчын у прадуктыўным пласце шляхам запампоўкі вадкасці пад высокім ціскам з наступным запаўненнем трэшчын прапантам, які прадухіляе іх змыканне пасля зняцця ціску і забяспечвае доўгатэрміновую праводнасць.

Прымяненне пяску мае прынцыповыя абмежаванні па глыбіні залягання пласта. Эксперыментальныя даследаванні паказалі, што кварцавы пясок дапушчальна выкарыстоўваць да глыбіні каля 2300 м (пластавы ціск да 28 МПа). Пры больших глыбінях ціск перавышае трываласныя характарыстыкі зёрен, што прыводзіць да іх разбурэння, зніжэння праводнасці трэшчыны і падзення дэбіту свідравіны.

Рэспубліка Беларусь валодае развітай нафтаздабыўной галіной (у 2025 годзе здабыча – 2,0 млн тон), дзе актыўна прымяняюцца тэхналогіі шматстадыйнага ГРП.

У 2024 годзе ў Маларыцкім раёне Брэсцкай вобласці адкрыта горна-ўзбагачальная вытворчасць «БелКварц» магутнасцю каля 50 тыс. тон у год на базе Хаціслаўскага радовішча. Пясок гэтага радовішча прызнаны аптымальным па выніках даследавання 13 кар’ераў і дазваляе скараціць выдаткі на ГРП на 30 %.

Уласцівасці і параметры кварцавых прапантаў

Кварцавыя пяскі, якія выкарыстоўваюцца для ГРП, павінны адпавядаць патрабаванням міжнародных стандартаў, у прыватнасці ISO 13503-2. Асноўныя кантраляваныя параметры ўключаюць:

• масавая доля дыяксіду крэмнію (SiO₂) – павінна быць не менш за 98–99 % у залежнасці ад фракцыі;
• масавая доля асноўнай фракцыі – не менш за 90–94 %;
• мутнасць (FTU/NTU) – характарызуе ўтрыманне гліністых часціц;
• акругленасць і сферычнасць – уплываюць на цякучасць і шчыльнасць упакоўкі зёрен (патрабаваныя значэнні ад 0,41 да 0,9);
• растваральнасць у кіслаце – абмяжоўваецца для прадухілення разбурэння ў пластавых умовах;
• масавая доля разбураных пры ціску часціц – не больш за 4–7 % па аб’ёме.

Патрабаванні да кварцавых запаўняльнікаў

Дадаткова нарміруюцца вільготнасць, pH воднай выцяжкі, утрыманне шкодных дамешкаў (уключаючы сульфідную серу), а таксама газапранікальнасць і страта масы пры пракальванні.

Вобласць прымянення

Кварцавыя прапанты прымяняюцца пры гідраразрыве пластоў з глыбінёй залягання да 2300 м (пластавы ціск да 28 МПа).

У Беларусі распрацаванае Хаціслаўскае радовішча дазваляе забяспечваць унутраныя патрэбы нафтаздабыўных прадпрыемстваў у якасным фракцыянаваным пяску для ГРП.

Для глыбокіх свідравін (больш за 2300 м), дзе пластавы ціск перавышае 28 МПа, прымяненне кварцавага пяску не рэкамендуецца з-за рызыкі разбурэння зёрен і страты праводнасці. У такіх умовах выкарыстоўваюцца керамічныя прапанты сярэдняй і высокай шчыльнасці.

Чаканы эфект ад прымянення кварцавага пяску

• пры захаванні патрабаванняў па чысціні і грануламетрыі пясок забяспечвае эфектыўную пранікальнасць і ўтрыманне трэшчын пры цісках да 28 МПа;
• выкарыстанне айчынных пяскоў (Хаціслаўскае радовішча) зніжае залежнасць ад імпарту і развівае рэгіянальную горназдабыўную інфраструктуру;
• кварцавы пясок не патрабуе складанай хімічнай апрацоўкі і можа прымяняцца ў стандартных рэцэптурах вадкасцей разрыву.

Аднак варта ўлічваць, што для глыбокіх гарызонтаў прымяненне пяску малаэфектыўнае. Аналітычныя даследаванні паказваюць, што керамічныя прапанты забяспечваюць значна больш высокую доўгатэрміновую прадуктыўнасць свідравін, што акупляе дадатковыя выдаткі пры працы на вялікіх глыбінях.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – асноўным спажыўцом з’яўляецца ПА «Беларусьнафта», якое актыўна ўкараняе тэхналогіі шматстадыйнага ГРП для падтрымання і нарошчвання здабычы вуглевадародаў. З адкрыццём вытворчасці «БелКварц» забеспячэнне мясцовым пяском становіцца прыярытэтным, што зніжае лагістычныя выдаткі і імпарт керамічных прапантаў для аперацый на сярэдніх глыбінях.

ПРЫМЯНЕННЕ ПЯСКУ ДЛЯ ПЕСКАСТРУЙНАЙ АПРАЦОЎКІ МЕТАЛІЧНЫХ ВЫРАБАЎ

Апісанне

Пескаструйная апрацоўка металу ўяўляе сабой працэс ачысткі паверхняў металаканструкцый і вырабаў ад слядоў карозіі, нагару, старых лакафарбавых пакрыццяў, акалін пасля зваркі або рэзкі, а таксама іншародных адкладанняў. Уздзеянне ажыццяўляецца сумессю паветра з часціцамі абразіўных матэрыялаў, якая падаецца праз сопла пад высокім ціскам да месца апрацоўкі. У выніку адбываецца аддзяленне альбо поўнае сціранне забруджванняў, а таксама выдаленне невялікага павярхоўнага слоя самога металу. Пасля якаснай апрацоўкі на паверхні застаецца толькі чысты метал.

Прынцып дзеяння заснаваны на ўзаемадзеянні абразіву з паверхняй. Кампрэсар стварае ў сістэме неабходны ціск (сярэдняе рабочае – 8 атмасфер), пясок або іншы матэрыял захопліваецца патокам паветра і выкідваецца на працоўную паверхню са хуткасцю часціц да 700–720 м/с. Такая хуткасць забяспечвае старанную ачыстку і лічыцца найлепшай падрыхтоўкай да фарбавання металу. Апрацоўка вырашае дзве задачы: ачыстку ад забруджванняў і наданне шурпатасці.

Па тыпе працоўнага матэрыялу адрозніваюць два асноўныя віды ачысткі:

• Паветрана-абразіўная – выкарыстоўваецца сціснутае паветра, якое змешваецца з абразівам (пясок, дроб і інш.);
• Гідрапескаструйная – працоўным кампанентам служыць вада пад ціскам, у якую падмешваюцца часціцы пяску, шкляныя бусіны або дробнасечаны пластык. Такі спосаб адрозніваецца больш мяккім уздзеяннем і больш стараннай ачысткай, дазваляе выдаляць нават алейныя забруджванні.

Ступені ачысткі металічных канструкцый ацэньваюцца візуальна згодна з ДАСТ 9.402–2004, які рэгламентуе падрыхтоўку паверхняў да афарбоўкі і нанясення ахоўных складаў:

• Sa1 (лёгкая) – адсутнасць бачных забруджванняў і ўздутых участкаў іржы, няма люстранага бляску металу;
• Sa2 (старанная) – астатнія акаліны або іржа не адслойваюцца пры механічным уздзеянні, забруджванні адсутнічаюць, назіраецца мясцовы бляск;
• Sa3 (поўная візуальная чысціня) – паверхня цалкам чыстая, з металічным бляскам.

Уласцівасці пяску як абразіўнага матэрыялу

Найбольш папулярны абразіў – кварцавы пясок з памерам часціц 0,1–0,4 мм, 0,5–1 мм і больш (буйназярністы). Па цвёрдасці кварц адпавядае 7 па шкале Мооса (мінерал-эталон). Пясок з’яўляецца хуткаразбуральным мінералам, пры працы ўтварае шмат найдрабнейшага пылу, таму адносіцца да нерэкуперыруемых абразіваў – яго збор, фільтрацыя і вяртанне ў новы цыкл не мэтазгодныя. Аднак адпрацаваны пясок, з якога выдзелена буйная фракцыя прасейваннем, можна выкарыстоўваць паўторна.

Невялікая трываласць пяску з’яўляецца перавагай: пры няправільным падборы фракцыі ён не наносіць непапраўнай шкоды апрацоўваемай паверхні, што асабліва важна для мяккіх каляровых металаў. Акрамя таго, пры выкарыстанні пяску знос соплаў (у тым ліку з карбіду бору і карбіду вальфраму) адбываецца ў некалькі разоў павольней, чым пры працы з іншымі абразівамі.

У якасці абразіву можа прымяняцца практычна любы пясок – рачны, марскі, кар’ерны, пустынны – пасля папярэдняй сушкі да неабходнай вільготнасці і прасейвання для аддзялення буйных фракцый. Гэта значна зніжае сабекошт апрацоўкі. Магчымасць выдзялення часціц рознага памеру дазваляе аптымальна падбіраць абразіў для канкрэтнага тыпу паверхні.

Вобласць прымянення

• заводская апрацоўка металічных вырабаў і канструкцый перад нанясеннем лакафарбавых пакрыццяў;
• рамонтныя работы на цеплавых электрастанцыях (ачыстка трубачак кандэнсатарных і бойлерных установак, унутранай паверхні сасудаў і трубаправодаў, лапатак турбін);
• металургічная вытворчасць;
• вытворчасць люстэркаў і шкла са складанай тэкстурай;
• будаўніцтва;
• станцыі тэхнічнага абслугоўвання аўтамабіляў і майстэрні кузаўных і рыхтавальных работ;
• гравіравальныя майстэрні;
• выраб металакерамічных пратэзаў;
• прадпрыемствы па гальванічных пакрыццях.

Апрацоўка прымяняецца не толькі перад афарбоўваннем, але і перад нанясеннем іншых пакрыццяў пры мантажы або рамонце адказных канструкцый – апор мостаў, эстакад, пуцеправодаў.

Чаканы эфект

• высокая якасць падрыхтоўкі паверхні – забеспячэнне чысціні да ступені Sa3, што гарантуе надзейнае счапленне лакафарбавых і ахоўных пакрыццяў, падаўжаючы тэрмін службы металавырабаў;
• зніжэнне сабекошту – выкарыстанне даступнага пяску (рачнога, кар’ернага і інш.) з мінімальнай папярэдняй падрыхтоўкай (сушка, прасеў) робіць працэс эканамічна выгадным у параўнанні з дарагімі штучнымі абразівамі;
• універсальнасць – магчымасць вар’іраваць ціск (ад 4 да 12 кгс/см²) і фракцыю пяску (ад 0,1 мм і буйней) дазваляе адаптаваць апрацоўку пад розныя металы і неабходную ступень ачысткі;
• зніжэнне зносу абсталявання – кварцавы пясок забяспечвае меншую хуткасць зносу соплаў (асабліва з цвёрдых сплаваў) у параўнанні з іншымі абразівамі;
• утылізацыя адходаў – адпрацаваны пясок пасля прасейвання можа быць паўторна выкарыстаны або рэалізаваны, што памяншае выдаткі на выдаленне адходаў.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – асноўныя спажыўцы пяску для пескаструйнай апрацоўкі:
  • металургічныя заводы – падрыхтоўка пракату і вырабаў перад пакрыццём;
  • машынабудаўнічыя прадпрыемствы – ачыстка дэталяў перад зборкай і афарбоўкай;
  • будаўнічыя і рамонтныя арганізацыі – ачыстка металаканструкцый (масты, эстакады, трубаправоды) перад рамонтам і антыкаразійнай абаронай;
  • энергетычны сектар – ЦЭЦ і кацельні, дзе праводзяцца рамонты цеплаабменнага абсталявання;
  • аўтасэрвісы і кузаўныя майстэрні – падрыхтоўка кузаваў да фарбавання;
  • прадпрыемствы па вытворчасці шкла і люстэркаў – апрацоўка шкляных паверхняў;
  • гальванічныя цэхі і майстэрні гравіроўкі – для падрыхтоўкі вырабаў да нанясення пакрыццяў.

ПРЫМЯНЕННЕ ПЯСКУ ПРЫ ФІЛЬТРАЦЫІ ВАДЫ

Апісанне

Асноўны прынцып дзеяння кварцавага пяску як фільтруючага агента – механічная фільтрацыя. Вада праходзіць праз слой пяшчанай загрузкі, дзе адбываецца затрыманне ўзважаных часціц, калоідных дамешкаў, гліністых уключэнняў і акаліны. Пры гэтым кварцавы пясок, у адрозненне ад сорбентаў (цэаліты, актываваны вугаль), не валодае сорбцыйнымі ўласцівасцямі па адносінах да арганічных рэчываў і цяжкіх металаў.

Кварцавы пясок прымяняецца як самастойная фільтруючая загрузка альбо ў складзе двухслойных фільтраў (у камбінацыі з акваантрацытам, цэалітам або грануляваным шлакам).

Тэхналогія водаачысткі ў фільтрах з пяшчаной засыпкай паўтарае прыродны працэс. Ва ўстаноўках кварцавы пясок засыпаецца ў трывалы корпус, устойлівы да карозіі і хімічна агрэсіўных асяроддзяў. Вада падаецца помпай пад лішкавым ціскам і праходзіць праз пяшчаную засыпку фракцыяй 0,4–0,8 мм. Такі памер зёрен забяспечвае дастатковую хуткасць фільтрацыі і эфектыўнае затрыманне забруджванняў.

Фільтр ачышчае ваду ад:

• калоідных узвасяў, гліністых часціц, акаліны;
• радыёнуклідаў;
• цяжкіх металаў;
• дыяксінаў, нітратаў, пестыцыдаў;
• нафтапрадуктаў;
• арганічных рэчываў.

Рэгенерацыя засыпкі ажыццяўляецца адваротнай прамыўкай з наступным скідам забруджванняў у каналізацыю. Пра неабходнасць прамыўкі сігналізуе павелічэнне ціску на манометры ў нагнятальнай лініі.

Для павышэння эфектыўнасці выкарыстоўваюць фільтры з паслойнай засыпкай з фракцый рознай зерністасці. Дзякуючы найбольшай шчыльнасці кварцавага пяску яго паўсюдна прымяняюць у якасці падкладкі ў насыпных фільтрах, каб прадухіліць вынас больш лёгкіх фільтруючых матэрыялаў.

Уласцівасці і параметры пяшчаных фільтраў

• значная брудаёмістасць і высокая хуткасць фільтрацыі;
• магчымасць паўторнага выкарыстання засыпкі пасля рэгенерацыі адваротнай прамыўкай;
• рабочы рэсурс пяшчанай засыпкі – каля трох гадоў;
• раўнамерная фільтрацыя і адсутнасць тунэльнага эфекту;
• выбар фракцый кварцавага пяску для забеспячэння патрэбнай глыбіні ачысткі;
• санітарная бяспека – адпаведнасць санітарна-гігіенічным патрабаванням для кантакту з пітной вадой;
• невысокі кошт засыпнога матэрыялу.

Асноўны недахоп – неабходнасць частой рэгенерацыі, што павялічвае расход вады і працягласць працэсу. Аднак прымяненне лёгкіх штучных матэрыялаў (напрыклад, бязводны дыяксід крэмнію) паскарае рэгенерацыю, так як для іх разрыхлення патрабуецца меншы ціск.

Вобласць прымянення

Фільтрацыя вады з выкарыстаннем пяску прымяняецца ў розных сферах:

• ачыстка вады для пітных і тэхнічных мэтаў;
• абаротнае водазабеспячэнне – ачыстка сцёкавых вод, у тым ліку ад нафтапрадуктаў;
• падрыхтоўка вады ў сістэмах водазабеспячэння прадпрыемстваў, жыллёва-камунальнай гаспадаркі, сельскай гаспадаркі і прамысловасці.

Чаканы эфект

• эканамічная эфектыўнасць – нізкі кошт пяску і працяглы тэрмін службы засыпкі (каля 3 гадоў) зніжаюць эксплуатацыйныя выдаткі;
• прастата абслугоўвання – рэгенерацыя адваротнай прамыўкай не патрабуе складанага абсталявання або хімічных рэагентаў;
• экалагічная бяспека – пясок з’яўляецца прыродным матэрыялам, не ўносіць у ваду шкодных рэчываў;
• зніжэнне нагрузкі на навакольнае асяроддзе – ачыстка сцёкаў і абаротнай вады дазваляе скараціць скід забруджванняў у вадаёмы.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь: вадаканалы і прадпрыемствы ЖКГ (для сістэм пітнога водазабеспячэння і ачысткі сцёкавых вод), прамысловыя прадпрыемствы (машынабудаванне, хімічная, харчовая прамысловасць) – для падрыхтоўкі тэхнічнай вады і ачысткі абаротных цыклаў, энергетычны сектар – ЦЭЦ і кацельні, якія выкарыстоўваюць ваду для ахалоджвання і параўтварэння, сельская гаспадарка – для ачысткі вады для паліву і жывёлагадоўчых патрэб, будаўнічыя арганізацыі – пры абладжанні сістэм водападрыхтоўкі на аб’ектах.

ПРЫМЯНЕННЕ КВАРЦАВАГА ПЯСКУ У ЯКАСЦІ ПРАПАНТА ПРЫ ГІДРАРАЗРЫВЕ ПЛАСТА (ГРП)

Апісанне

Кварцавы пясок прымяняецца ў нафтагазаздабыўной прамысловасці ў якасці раскліньвальнага агента (прапанта) пры правядзенні гідраўлічнага разрыву пласта (ГРП). Тэхналогія ГРП заключаецца ў стварэнні трэшчын у прадуктыўным пласце шляхам запампоўкі вадкасці пад высокім ціскам з наступным запаўненнем трэшчын прапантам, які прадухіляе іх змыканне пасля зняцця ціску і забяспечвае доўгатэрміновую праводнасць.

Прымяненне пяску мае прынцыповыя абмежаванні па глыбіні залягання пласта. Эксперыментальныя даследаванні паказалі, што кварцавы пясок дапушчальна выкарыстоўваць да глыбіні каля 2300 м (пластавы ціск да 28 МПа). Пры больших глыбінях ціск перавышае трываласныя характарыстыкі зёрен, што прыводзіць да іх разбурэння, зніжэння праводнасці трэшчыны і падзення дэбіту свідравіны.

Рэспубліка Беларусь валодае развітай нафтаздабыўной галіной (у 2025 годзе здабыча – 2,0 млн тон), дзе актыўна прымяняюцца тэхналогіі шматстадыйнага ГРП.

У 2024 годзе ў Маларыцкім раёне Брэсцкай вобласці адкрыта горна-ўзбагачальная вытворчасць «БелКварц» магутнасцю каля 50 тыс. тон у год на базе Хаціслаўскага радовішча. Пясок гэтага радовішча прызнаны аптымальным па выніках даследавання 13 кар’ераў і дазваляе скараціць выдаткі на ГРП на 30 %.

Уласцівасці і параметры кварцавых прапантаў

Кварцавыя пяскі, якія выкарыстоўваюцца для ГРП, павінны адпавядаць патрабаванням міжнародных стандартаў, у прыватнасці ISO 13503-2. Асноўныя кантраляваныя параметры ўключаюць:

• масавая доля дыяксіду крэмнію (SiO₂) – павінна быць не менш за 98–99 % у залежнасці ад фракцыі;
• масавая доля асноўнай фракцыі – не менш за 90–94 %;
• мутнасць (FTU/NTU) – характарызуе ўтрыманне гліністых часціц;
• акругленасць і сферычнасць – уплываюць на цякучасць і шчыльнасць упакоўкі зёрен (патрабаваныя значэнні ад 0,41 да 0,9);
• растваральнасць у кіслаце – абмяжоўваецца для прадухілення разбурэння ў пластавых умовах;
• масавая доля разбураных пры ціску часціц – не больш за 4–7 % па аб’ёме.

Патрабаванні да кварцавых запаўняльнікаў

Дадаткова нарміруюцца вільготнасць, pH воднай выцяжкі, утрыманне шкодных дамешкаў (уключаючы сульфідную серу), а таксама газапранікальнасць і страта масы пры пракальванні.

Вобласць прымянення

Кварцавыя прапанты прымяняюцца пры гідраразрыве пластоў з глыбінёй залягання да 2300 м (пластавы ціск да 28 МПа).

У Беларусі распрацаванае Хаціслаўскае радовішча дазваляе забяспечваць унутраныя патрэбы нафтаздабыўных прадпрыемстваў у якасным фракцыянаваным пяску для ГРП.

Для глыбокіх свідравін (больш за 2300 м), дзе пластавы ціск перавышае 28 МПа, прымяненне кварцавага пяску не рэкамендуецца з-за рызыкі разбурэння зёрен і страты праводнасці. У такіх умовах выкарыстоўваюцца керамічныя прапанты сярэдняй і высокай шчыльнасці.

Чаканы эфект ад прымянення кварцавага пяску

• пры захаванні патрабаванняў па чысціні і грануламетрыі пясок забяспечвае эфектыўную пранікальнасць і ўтрыманне трэшчын пры цісках да 28 МПа;
• выкарыстанне айчынных пяскоў (Хаціслаўскае радовішча) зніжае залежнасць ад імпарту і развівае рэгіянальную горназдабыўную інфраструктуру;
• кварцавы пясок не патрабуе складанай хімічнай апрацоўкі і можа прымяняцца ў стандартных рэцэптурах вадкасцей разрыву.

Аднак варта ўлічваць, што для глыбокіх гарызонтаў прымяненне пяску малаэфектыўнае. Аналітычныя даследаванні паказваюць, што керамічныя прапанты забяспечваюць значна больш высокую доўгатэрміновую прадуктыўнасць свідравін, што акупляе дадатковыя выдаткі пры працы на вялікіх глыбінях.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – асноўным спажыўцом з’яўляецца ПА «Беларусьнафта», якое актыўна ўкараняе тэхналогіі шматстадыйнага ГРП для падтрымання і нарошчвання здабычы вуглевадародаў. З адкрыццём вытворчасці «БелКварц» забеспячэнне мясцовым пяском становіцца прыярытэтным, што зніжае лагістычныя выдаткі і імпарт керамічных прапантаў для аперацый на сярэдніх глыбінях.

УЗБАГАЧЭННЕ ПЯСКОЎ

Апісанне

Узбагачэнне будаўнічых пяскоў – гэта комплекс тэхналагічных працэсаў, накіраваных на ачыстку прыроднага пяску ад шкодных дамешкаў і прывядзенне яго зернавога складу да аптымальных параметраў. У адрозненне ад шкляных або фармовачных пяскоў, дзе галоўная мэта – зніжэнне ўтрымання аксідаў жалеза (Fe₂O₃), асноўная мэта ўзбагачэння будаўнічых пяскоў – прывядзенне іх грануламетрычнага складу і чысціні ў адпаведнасць з патрабаваннямі стандартаў для бетонаў, раствораў і іншых будаўнічых матэрыялаў. Прыродныя пяскі, асабліва з мясцовых кар’ераў, часта маюць недахопы:

• занадта дробныя зерні – дробныя і вельмі дробныя пяскі (з модулем буйнасці менш за 1,5) патрабуюць павышанага расходу цэменту для дасягнення неабходнай трываласці бетону;
• лішак гліністых і пылападобных часціц – яны зніжаюць трываласць, марозаўстойлівасць і даўгавечнасць бетонных і растворных сумесяў, а таксама пагаршаюць якасць сілікатнай цэглы;
• неаднароднасць зернавога складу – адсутнасць аптымальнага размеркавання фракцый прыводзіць да зніжэння шчыльнасці ўкладкі і павелічэння пустотнасці.

Узбагачэнне вырашае гэтыя праблемы:

• выдаляе гліністую складальную і пылападобныя часціцы;
• дазваляе падзяліць пясок на фракцыі і атрымаць матэрыял з зададзеным модулем буйнасці;
• павышае аднароднасць і чысціню пяску.

Асноўныя метады ўзбагачэння будаўнічых пяскоў

У залежнасці ад мінералагічнага складу пяскоў прымяняюцца розныя метады ачысткі, якія дазваляюць выдаляць пыл, гліну і карэктаваць грануламетрыю:

• прамыўка і класіфікацыя – выдаленне гліністых і пылападобных часціц з дапамогай гідрацыклонаў, грахотаў, спіральных класіфікатараў. Найбольш распаўсюджаны і эфектыўны спосаб ачысткі ад гліны;
• адцірка – механічная ачыстка паверхні зёрен ад плёнак гліны і аксідаў (у кантактных чанах, адцірачных машынах);
• фракцыянаванне (рассеў) – падзел пяску па буйнасці на фракцыі для атрымання запаўняльнікаў з аптымальным зернавым складам;
• узбагачэнне буйнымі фракцыямі – дабаўленне да дробнага прыроднага пяску буйных фракцый (напрыклад, гранітнага адсеву) для давядзення модуля буйнасці да аптымальных значэнняў 2,0–3,0.

Вобласць прымянення прадуктаў глыбокага ўзбагачэння

Узбагачаныя будаўнічыя пяскі знаходзяць шырокае прымяненне ў розных галінах будаўнічай індустрыі:

• вытворчасць таварнага бетону і жалезабетонных вырабаў – узбагачаны пясок з аптымальным зернавым складам дазваляе павысіць трываласць бетону на 15–40 % і зэканоміць да 10–25 % цэменту. Ён прыдатны для вытворчасці панэляў унутраных нясучых сцен, міжпавярховых перакрыццяў і іншых вырабаў з цяжкага і сілікатнага бетону;
• вытворчасць сухіх будаўнічых сумесяў – узбагачаны пясок з кантраляваным грануламетрычным складам і нізкім утрыманнем гліны з’яўляецца асновай для якасных мураваных, тынковачных і наліўных сумесяў;
• будаўнічыя растворы – для кладкі, тынкоўкі, сцяжак і дэкаратыўных пакрыццяў;
• вытворчасць сілікатнай цэглы – адмыўка пяску ад гліны значна павышае ўсе якасныя характарыстыкі сілікатнай цэглы;
• дарожнае будаўніцтва – узбагачаныя пяшчана-жвіровыя сумесі прымяняюцца для ўладкавання дарожных пакрыццяў, асноў і дрэніруючых слаёў;
• вытворчасць бетонных і сценавых камянёў – хвасты ўзбагачэння пяскоў могуць выкарыстоўвацца для атрымання камянёў марак М50, М75, М150 і будаўнічых раствораў.

Чаканы эфект

• павышэнне якасці бетонаў і раствораў – паляпшэнне трываласці, марозаўстойлівасці і даўгавечнасці;
• эканомія цэменту – да 10–25 % за кошт аптымізацыі зернавога складу;
• пашырэнне сыравіннай базы – уцягненне ў абарот раней непрыдатных дробных і забруджаных пяскоў;
• зніжэнне сабекошту будаўніцтва – за кошт памяншэння расходу вяжучых і павышэння якасці матэрыялаў.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – асноўным спажыўцом узбагачанага будаўнічага пяску з’яўляецца будаўнічая галіна рэспублікі. Пясок крытычна важны для бетонных работ, уладкавання насыпаў і вытворчасці будаўнічых матэрыялаў. Патрэба ва ўзбагачаным пяску расце па меры ўзвышэння патрабаванняў да якасці будаўнічых матэрыялаў.

ПРЫМЯНЕННЕ ПЯСКУ ДЛЯ ПЕСКАСТРУЙНАЙ АПРАЦОЎКІ МЕТАЛІЧНЫХ ВЫРАБАЎ

Апісанне

Пескаструйная апрацоўка металу ўяўляе сабой працэс ачысткі паверхняў металаканструкцый і вырабаў ад слядоў карозіі, нагару, старых лакафарбавых пакрыццяў, акалін пасля зваркі або рэзкі, а таксама іншародных адкладанняў. Уздзеянне ажыццяўляецца сумессю паветра з часціцамі абразіўных матэрыялаў, якая падаецца праз сопла пад высокім ціскам да месца апрацоўкі. У выніку адбываецца аддзяленне альбо поўнае сціранне забруджванняў, а таксама выдаленне невялікага павярхоўнага слоя самога металу. Пасля якаснай апрацоўкі на паверхні застаецца толькі чысты метал.

Прынцып дзеяння заснаваны на ўзаемадзеянні абразіву з паверхняй. Кампрэсар стварае ў сістэме неабходны ціск (сярэдняе рабочае – 8 атмасфер), пясок або іншы матэрыял захопліваецца патокам паветра і выкідваецца на працоўную паверхню са хуткасцю часціц да 700–720 м/с. Такая хуткасць забяспечвае старанную ачыстку і лічыцца найлепшай падрыхтоўкай да фарбавання металу. Апрацоўка вырашае дзве задачы: ачыстку ад забруджванняў і наданне шурпатасці.

Па тыпе працоўнага матэрыялу адрозніваюць два асноўныя віды ачысткі:

• Паветрана-абразіўная – выкарыстоўваецца сціснутае паветра, якое змешваецца з абразівам (пясок, дроб і інш.);
• Гідрапескаструйная – працоўным кампанентам служыць вада пад ціскам, у якую падмешваюцца часціцы пяску, шкляныя бусіны або дробнасечаны пластык. Такі спосаб адрозніваецца больш мяккім уздзеяннем і больш стараннай ачысткай, дазваляе выдаляць нават алейныя забруджванні.

Ступені ачысткі металічных канструкцый ацэньваюцца візуальна згодна з ДАСТ 9.402–2004, які рэгламентуе падрыхтоўку паверхняў да афарбоўкі і нанясення ахоўных складаў:

• Sa1 (лёгкая) – адсутнасць бачных забруджванняў і ўздутых участкаў іржы, няма люстранага бляску металу;
• Sa2 (старанная) – астатнія акаліны або іржа не адслойваюцца пры механічным уздзеянні, забруджванні адсутнічаюць, назіраецца мясцовы бляск;
• Sa3 (поўная візуальная чысціня) – паверхня цалкам чыстая, з металічным бляскам.

Уласцівасці пяску як абразіўнага матэрыялу

Найбольш папулярны абразіў – кварцавы пясок з памерам часціц 0,1–0,4 мм, 0,5–1 мм і больш (буйназярністы). Па цвёрдасці кварц адпавядае 7 па шкале Мооса (мінерал-эталон). Пясок з’яўляецца хуткаразбуральным мінералам, пры працы ўтварае шмат найдрабнейшага пылу, таму адносіцца да нерэкуперыруемых абразіваў – яго збор, фільтрацыя і вяртанне ў новы цыкл не мэтазгодныя. Аднак адпрацаваны пясок, з якога выдзелена буйная фракцыя прасейваннем, можна выкарыстоўваць паўторна.

Невялікая трываласць пяску з’яўляецца перавагай: пры няправільным падборы фракцыі ён не наносіць непапраўнай шкоды апрацоўваемай паверхні, што асабліва важна для мяккіх каляровых металаў. Акрамя таго, пры выкарыстанні пяску знос соплаў (у тым ліку з карбіду бору і карбіду вальфраму) адбываецца ў некалькі разоў павольней, чым пры працы з іншымі абразівамі.

У якасці абразіву можа прымяняцца практычна любы пясок – рачны, марскі, кар’ерны, пустынны – пасля папярэдняй сушкі да неабходнай вільготнасці і прасейвання для аддзялення буйных фракцый. Гэта значна зніжае сабекошт апрацоўкі. Магчымасць выдзялення часціц рознага памеру дазваляе аптымальна падбіраць абразіў для канкрэтнага тыпу паверхні.

Вобласць прымянення

• заводская апрацоўка металічных вырабаў і канструкцый перад нанясеннем лакафарбавых пакрыццяў;
• рамонтныя работы на цеплавых электрастанцыях (ачыстка трубачак кандэнсатарных і бойлерных установак, унутранай паверхні сасудаў і трубаправодаў, лапатак турбін);
• металургічная вытворчасць;
• вытворчасць люстэркаў і шкла са складанай тэкстурай;
• будаўніцтва;
• станцыі тэхнічнага абслугоўвання аўтамабіляў і майстэрні кузаўных і рыхтавальных работ;
• гравіравальныя майстэрні;
• выраб металакерамічных пратэзаў;
• прадпрыемствы па гальванічных пакрыццях.

Апрацоўка прымяняецца не толькі перад афарбоўваннем, але і перад нанясеннем іншых пакрыццяў пры мантажы або рамонце адказных канструкцый – апор мостаў, эстакад, пуцеправодаў.

Чаканы эфект

• высокая якасць падрыхтоўкі паверхні – забеспячэнне чысціні да ступені Sa3, што гарантуе надзейнае счапленне лакафарбавых і ахоўных пакрыццяў, падаўжаючы тэрмін службы металавырабаў;
• зніжэнне сабекошту – выкарыстанне даступнага пяску (рачнога, кар’ернага і інш.) з мінімальнай папярэдняй падрыхтоўкай (сушка, прасеў) робіць працэс эканамічна выгадным у параўнанні з дарагімі штучнымі абразівамі;
• універсальнасць – магчымасць вар’іраваць ціск (ад 4 да 12 кгс/см²) і фракцыю пяску (ад 0,1 мм і буйней) дазваляе адаптаваць апрацоўку пад розныя металы і неабходную ступень ачысткі;
• зніжэнне зносу абсталявання – кварцавы пясок забяспечвае меншую хуткасць зносу соплаў (асабліва з цвёрдых сплаваў) у параўнанні з іншымі абразівамі;
• утылізацыя адходаў – адпрацаваны пясок пасля прасейвання можа быць паўторна выкарыстаны або рэалізаваны, што памяншае выдаткі на выдаленне адходаў.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – асноўныя спажыўцы пяску для пескаструйнай апрацоўкі:
  • металургічныя заводы – падрыхтоўка пракату і вырабаў перад пакрыццём;
  • машынабудаўнічыя прадпрыемствы – ачыстка дэталяў перад зборкай і афарбоўкай;
  • будаўнічыя і рамонтныя арганізацыі – ачыстка металаканструкцый (масты, эстакады, трубаправоды) перад рамонтам і антыкаразійнай абаронай;
  • энергетычны сектар – ЦЭЦ і кацельні, дзе праводзяцца рамонты цеплаабменнага абсталявання;
  • аўтасэрвісы і кузаўныя майстэрні – падрыхтоўка кузаваў да фарбавання;
  • прадпрыемствы па вытворчасці шкла і люстэркаў – апрацоўка шкляных паверхняў;
  • гальванічныя цэхі і майстэрні гравіроўкі – для падрыхтоўкі вырабаў да нанясення пакрыццяў.

ПРЫМЯНЕННЕ ПЯСКУ ПРЫ ФІЛЬТРАЦЫІ ВАДЫ

Апісанне

Асноўны прынцып дзеяння кварцавага пяску як фільтруючага агента – механічная фільтрацыя. Вада праходзіць праз слой пяшчанай загрузкі, дзе адбываецца затрыманне ўзважаных часціц, калоідных дамешкаў, гліністых уключэнняў і акаліны. Пры гэтым кварцавы пясок, у адрозненне ад сорбентаў (цэаліты, актываваны вугаль), не валодае сорбцыйнымі ўласцівасцямі па адносінах да арганічных рэчываў і цяжкіх металаў.

Кварцавы пясок прымяняецца як самастойная фільтруючая загрузка альбо ў складзе двухслойных фільтраў (у камбінацыі з акваантрацытам, цэалітам або грануляваным шлакам).

Тэхналогія водаачысткі ў фільтрах з пяшчаной засыпкай паўтарае прыродны працэс. Ва ўстаноўках кварцавы пясок засыпаецца ў трывалы корпус, устойлівы да карозіі і хімічна агрэсіўных асяроддзяў. Вада падаецца помпай пад лішкавым ціскам і праходзіць праз пяшчаную засыпку фракцыяй 0,4–0,8 мм. Такі памер зёрен забяспечвае дастатковую хуткасць фільтрацыі і эфектыўнае затрыманне забруджванняў.

Фільтр ачышчае ваду ад:

• калоідных узвасяў, гліністых часціц, акаліны;
• радыёнуклідаў;
• цяжкіх металаў;
• дыяксінаў, нітратаў, пестыцыдаў;
• нафтапрадуктаў;
• арганічных рэчываў.

Рэгенерацыя засыпкі ажыццяўляецца адваротнай прамыўкай з наступным скідам забруджванняў у каналізацыю. Пра неабходнасць прамыўкі сігналізуе павелічэнне ціску на манометры ў нагнятальнай лініі.

Для павышэння эфектыўнасці выкарыстоўваюць фільтры з паслойнай засыпкай з фракцый рознай зерністасці. Дзякуючы найбольшай шчыльнасці кварцавага пяску яго паўсюдна прымяняюць у якасці падкладкі ў насыпных фільтрах, каб прадухіліць вынас больш лёгкіх фільтруючых матэрыялаў.

Уласцівасці і параметры пяшчаных фільтраў

• значная брудаёмістасць і высокая хуткасць фільтрацыі;
• магчымасць паўторнага выкарыстання засыпкі пасля рэгенерацыі адваротнай прамыўкай;
• рабочы рэсурс пяшчанай засыпкі – каля трох гадоў;
• раўнамерная фільтрацыя і адсутнасць тунэльнага эфекту;
• выбар фракцый кварцавага пяску для забеспячэння патрэбнай глыбіні ачысткі;
• санітарная бяспека – адпаведнасць санітарна-гігіенічным патрабаванням для кантакту з пітной вадой;
• невысокі кошт засыпнога матэрыялу.

Асноўны недахоп – неабходнасць частой рэгенерацыі, што павялічвае расход вады і працягласць працэсу. Аднак прымяненне лёгкіх штучных матэрыялаў (напрыклад, бязводны дыяксід крэмнію) паскарае рэгенерацыю, так як для іх разрыхлення патрабуецца меншы ціск.

Вобласць прымянення

Фільтрацыя вады з выкарыстаннем пяску прымяняецца ў розных сферах:

• ачыстка вады для пітных і тэхнічных мэтаў;
• абаротнае водазабеспячэнне – ачыстка сцёкавых вод, у тым ліку ад нафтапрадуктаў;
• падрыхтоўка вады ў сістэмах водазабеспячэння прадпрыемстваў, жыллёва-камунальнай гаспадаркі, сельскай гаспадаркі і прамысловасці.

Чаканы эфект

• эканамічная эфектыўнасць – нізкі кошт пяску і працяглы тэрмін службы засыпкі (каля 3 гадоў) зніжаюць эксплуатацыйныя выдаткі;
• прастата абслугоўвання – рэгенерацыя адваротнай прамыўкай не патрабуе складанага абсталявання або хімічных рэагентаў;
• экалагічная бяспека – пясок з’яўляецца прыродным матэрыялам, не ўносіць у ваду шкодных рэчываў;
• зніжэнне нагрузкі на навакольнае асяроддзе – ачыстка сцёкаў і абаротнай вады дазваляе скараціць скід забруджванняў у вадаёмы.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь: вадаканалы і прадпрыемствы ЖКГ (для сістэм пітнога водазабеспячэння і ачысткі сцёкавых вод), прамысловыя прадпрыемствы (машынабудаванне, хімічная, харчовая прамысловасць) – для падрыхтоўкі тэхнічнай вады і ачысткі абаротных цыклаў, энергетычны сектар – ЦЭЦ і кацельні, якія выкарыстоўваюць ваду для ахалоджвання і параўтварэння, сельская гаспадарка – для ачысткі вады для паліву і жывёлагадоўчых патрэб, будаўнічыя арганізацыі – пры абладжанні сістэм водападрыхтоўкі на аб’ектах.

ПРЫМЯНЕННЕ ПЯСКУ ДЛЯ АТРЫМАННЯ ФАРМОВАЧНЫХ ПЯСКОЎ У ЛІЦЕЙНАЙ ВЫТВОРЧАСЦІ

Апісанне

Фармовачныя пяскі на аснове кварцу прымяняюцца ў ліцейнай вытворчасці ў якасці фармовачнага матэрыялу пры вырабе ліцейных формаў і стрыжняў. Яны павінны адпавядаць патрабаванням ДАСТ 2138–91 «Пяскі фармовачныя».

Масавая доля сульфіднай серы ў кварцавых фармовачных пясках не павінна перавышаць 0,05 % (вызначаецца пры геалагічнай разведцы новых радовішчаў). Фармовачныя пяскі павінны адпавядаць таксама тэхнічным умовам на пяскі канкрэтных радовішчаў.

У ліцейнай вытворчасці на аснове кварцавага пяску рыхтуюць сумесі для вырабу формаў і стрыжняў. Сумесь для вырабу ліцейных формаў і стрыжняў утрымлівае (мас. %):

• вадкае шкло – 5–6;
• фармовачная гліна – 3–5;
• здробненыя адходы сіліконавых рэзін – 1,5–2,0;
• водны 4–8 %-ны раствор полівінілавага спірту – 0,5–1,5;
• кварцавы пясок – астатняе.

Раствор полівінілавага спірту часткова абвалоквае зерні пяску і часціцы адходаў рэзін, утвараючы пры высыханні эластычную плёнку, якая ўмацоўвае павярхоўны слой формы. Часціцы здробненых адходаў сіліконавых рэзін раўнамерна размеркаваюцца ў сумесі і пры прагрэве формы раскладаюцца з утварэннем аморфнага дыяксіду крэмнію і вуглякіслага газу. Вуглякіслы газ разбурае плёнкі вяжучага на паверхні зёрен пяску, што спрыяе зніжэнню абсыпальнасці і астаткавай трываласці сумесі, а таксама паляпшае выбівальнасць формы і стрыжня.

ААТ «Гомельшкло» філіял «Гомельскі ГАК» вырабляе кварцавыя фармовачныя пяскі для вырабу формаў у ліцейнай вытворчасці.

Уласцівасці і параметры фармовачных пяскоў

Асноўныя кантраляваныя параметры фармовачных пяскоў згодна з ДАСТ 2138–91:

• масавая доля гліністай складальнай – вызначае тып пяску (кварцавы, тшчы, тлусты) і ўплывае на вяжучыя ўласцівасці;
• утрыманне дыяксіду крэмнію (SiO₂) – нарміруецца для кварцавых і тшчых пяскоў;
• каэфіцыент аднароднасці і сярэдні памер зерня – характарызуюць грануламетрычны склад, які ўплывае на шчыльнасць набіўкі і газапранікальнасць;
• вільготнасць, pH воднай выцяжкі – рэгламентуюцца для забеспячэння стабільнасці сумесяў;
• масавая доля шкодных дамешкаў – абмяжоўваецца для прадухілення дэфектаў адлівак;
• форма зёрен – уплывае на цякучасць і ўшчыльняльнасць сумесі;
• тэарэтычная ўдзельная паверхня і газапранікальнасць – важныя для выдалення газаў пры заліванні металу;
• страта масы пры пракальванні – характарызуе ўтрыманне арганічных і лятучых кампанентаў;
• масавая доля сульфіднай серы – не больш за 0,05 % для кварцавых пяскоў.

Акрамя таго, для сумесі на аснове пяску важныя паказчыкі трываласці, абсыпальнасці, астаткавай трываласці і выбівальнасці, якія рэгулююцца ўвядзеннем вяжучых і спецыяльных дабавак (як у прыведзеным прыкладзе).

Вобласць прымянення

Фармовачныя пяскі на аснове кварцу выкарыстоўваюцца выключна ў ліцейнай вытворчасці для вырабу ліцейных формаў і стрыжняў. Яны з’яўляюцца асноўным напаўняльнікам фармовачных і стрыжневых сумесяў, якія прымяняюцца пры атрыманні адлівак з чыгуну, сталі, каляровых металаў. Прыведзены склад сумесі прызначаны для формаў і стрыжняў, дзе патрабуецца ўмацаванне павярхоўнага слоя і паляпшэнне выбівальнасці.

Чаканы эфект ад прымянення падрыхтаваных сумесяў

• зніжэнне абсыпальнасці – эластычная плёнка з полівінілавага спірту ўмацоўвае павярхоўны слой формы, прадухіляючы абсыпанне зёрен пяску;
• паляпшэнне выбівальнасці – раскладанне адходаў сіліконавых рэзін пры награванні стварае вуглякіслы газ, які разбурае плёнкі вяжучага, зніжаючы астаткавую трываласць і палягчаючы выдаленне формы і стрыжня пасля залівання;
• павышэнне якасці адлівак – стабільныя ўласцівасці пяску і сумесі забяспечваюць чысціню паверхні і дакладнасць геаметрыі;
• утылізацыя адходаў – уцягненне здробненых адходаў сіліконавых рэзін і выкарыстанне воднага раствора полівінілавага спірту дазваляе часткова замяніць дарагія вяжучыя і паменшыць тэхнагенную нагрузку.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – асноўнымі спажыўцамі фармовачных пяскоў з’яўляюцца машынабудаўнічыя і металургічныя прадпрыемствы, якія маюць уласныя ліцейныя цэхі. У Беларусі дзейнічаюць заводы па вытворчасці сельгасмашын, аўтамабіляў, станкоў, а таксама прадпрыемствы чорнай і каляровай металургіі, якія выкарыстоўваюць ліццё для выпуску нарыхтовак і дэталяў. Попыт на фармовачныя пяскі стабільны, так як ліцейная вытворчасць з’яўляецца базавай аперацыяй у машынабудаванні.

УЗБАГАЧЭННЕ КВАРЦАВЫХ ПЯСКОЎ ДА ЧЫСТАГА АКСІДА КРЭМНІЮ

Апісанне

Кварцавы пясок з’яўляецца ўніверсальным прыродным матэрыялам, аднак яго прыродныя ўласцівасці і шырокі спектр прымянення непасрэдна залежаць ад чысціні сыравіны. Наяўнасць розных дамешкаў у крышталічнай структуры, у першую чаргу аксідаў жалеза (Fe₂O₃), патрабуе распрацоўкі і прымянення метадаў узбагачэння.

У Рэспубліцы Беларусь асноўнай крыніцай прыроднага кварцавага пяску служыць радовішча «Леніндар» (паўднёвая частка паўночна-заходняга ўчастка). Зыходныя пяскі гэтага кар’ера па ўтрыманні аксіда жалеза адносяцца да маркі Б-100-1 (па факце ўтрыманне Fe₂O₃ знаходзіцца паміж маркамі С 70 1 і Б-100-1), што недастаткова для вытворчасці высокаякаснага бясколернага ліставога шкла і патрабуе абавязковага ўзбагачэння. Без узбагачэння яны могуць выкарыстоўвацца толькі для вытворчасці афарбаванага шкла (зялёнага, карычневага, аліўкавага) у шкляной тары. Для атрымання ліставога бясколернага шкла высокіх марак М0, М1 патрабуюцца пяскі з больш нізкім утрыманнем Fe₂O₃ (марка ВС 030 В), што дасягаецца ўзбагачэннем.

Узбагачэнне дазваляе выдаліць гліністую складальную, адцірнуць плёнкі гідраксідаў жалеза, класіфікаваць матэрыял па буйнасці і атрымаць канцэнтраты марак, якія адпавядаюць патрабаванням шкляной і фармовачнай прамысловасці. Для пяскоў радовішча «Леніндар» на філіяле «Гомельскі ГАК» ААТ «Гомельшкло» дзейнічаюць дзве тэхналагічныя лініі (А і Б) прадукцыйнасцю 60 т/гадз кожная, а таксама распрацавана мадэрнізацыя, якая дазваляе дасягаць маркі ВС 030 В.

Глыбокае ўзбагачэнне дазваляе не толькі атрымліваць канцэнтраты для шкляной і фармовачнай прамысловасці, але і выдзяляць чысты аксід крэмнію (SiO₂), прыдатны для сінтэзу металічнага крэмнію, ферасіліцыю і іншых высокатэхналагічных прадуктаў.

Тэхналагічныя падыходы да ўзбагачэння і атрымання чыстага SiO₂ і крэмнію

У залежнасці ад мінералагічнага складу пяскоў прымяняюцца розныя метады ачысткі, якія дазваляюць выдаляць пыл, гліну, аксіды жалеза, магнітныя мінералы, палявыя шпаты, арганічныя ўключэнні. Асноўныя спосабы ўзбагачэння шкляных пяскоў (з указаннем дасягальнага зніжэння Fe₂O₃):

• Прамыўка і класіфікацыя (зніжэнне Fe₂O₃ да 80 %) – для пяскоў з тонкадысперснымі і буйнымі часціцамі, якія ўтрымліваюць шкодныя дамешкі; абсталяванне: гідрацыклоны, грахоты, спіральныя класіфікатары.
• Перамешванне ў шчыльным асяроддзі і акустычная адцірка (зніжэнне Fe₂O₃ да 90 %) – для выдалення плёнак дамешкаў на паверхні зёрен кварцу; прымяняюцца кантактныя чаны, адцірачныя машыны, струйныя прылады.
• Магнітная, электрамагнітная і электрастатычная сепарацыя (зніжэнне Fe₂O₃ да 80 %) – для выдалення магнітных мінералаў.
• Флатацыя і флатаадцірка (зніжэнне Fe₂O₃ да 95 %) – найбольш шырока распаўсюджаны для выдалення пірыту, ільменіту, храміту, слюды і палявых шпатаў.
• Хімічная і фізіка-хімічная апрацоўка (зніжэнне Fe₂O₃ да 99 %) – прымяняецца для чыстых кварцавых канцэнтратаў і жыльнага кварцу; уключае апрацоўку кіслотамі, шчолачамі, актыўнымі газамі і плазмай.

На дзеючых лініях узбагачэння філіяла «Гомельскі ГАК» тэхналагічны працэс уключае: падачу зыходнай сыравіны, дэзінтэграцыю ў скрубер-бутары, чарнавую і абразіўную адцірку ў кантактных чанах і адцірачных машынах, класіфікацыю ў гідрацыклонах, вібраграхотах, вінтавых сепаратарах, абезводжванне і складаванне гатовай прадукцыі. На лініі А і лініі Б аперацыі прынцыпова падобныя; мадэрнізацыя, распрацаваная АТ «Гормашэкспарт», прадугледжвае дадатковую адцірку і ўстаноўку гідрасайзераў для зніжэння ўтрымання аксідаў жалеза і выдалення фракцыі менш за 0,1 мм.

Якасць узбагачаных пяскоў для шкляной прамысловасці рэгламентуецца ДАСТ 22551–2019. Маркі, якія выпускаюцца, і іх хімічны склад:

Грануламетрычны склад: астатак на сетцы № 08 К – не больш за 0,05 %, праход праз сетку № 01 К – не больш за 0,5 % для ўсіх марак.

Для фармовачных пяскоў (ДАСТ 2138) устаноўлены нормы па гліністай складальнай (0,2–0,5 %), утрыманні SiO₂ (98–99 %), каэфіцыенце аднароднасці (40–70 %) і сярэднім памеры зерня (ад 0,14 да звыш 0,28 мм) у залежнасці ад маркі.

Глыбокае ўзбагачэнне дазваляе дасягаць чысціні SiO₂ да 99,95 %.

Для атрымання чыстага аксіду крэмнію распрацаваны спецыяльныя метады:

1. Метад ачысткі кварцавага пяску да чысціні 99,95 % (экалагічна бяспечная тэхналогія):

• ачыстка кар’ернага пяску ад прыродных адходаў і здробненага грунту з наступнай сушкай;
• нагрэў пяску з карбанатам металаў да 1000–1100 °С з атрыманнем трыдымітнай формы штучнага мінеральнага сілікату натрыю;
• растварэнне гідраванага сілікату натрыю ў вадзе пры 150–175 °С з утварэннем калоіднага раствора крэмніевай кіслаты;
• прамыўка калоіднага раствора 3–4 разы і апрацоўка кластара для зніжэння шчыльнасці да 1,15 г/см³ і атрымання дробназярністай масы;
• сушка прамытага кіслароднага кластара H₂SiO₃ з атрыманнем масы, якая складаецца з крышталяў SiO₂.

2. Спосаб узбагачэння кварцавай сыравіны (вынаходніцтва для хімічнай прамысловасці):

• папярэдняе дробненне, дэкрэпітацыя і тэрмадробненне ў вадкім асяроддзі;
• канчатковае механічнае дробненне да буйнасці не больш за 0,4 мм;
• магнітная сепарацыя і флатацыя (прыгатаванне пульпы з выкарыстаннем мінеральнай, напрыклад сернай, кіслаты, рН = 3,0–4,0);
• ультрагукавая апрацоўка камернага прадукта флатацыі, фільтрацыя і сушка;
• пракалка пры 550–700 °С і наступная апрацоўка сумессю салянай і плавікавай кіслот пры тэмпературы не вышэй за 20 °С.

Для атрымання металічнага крэмнію і яго сплаваў прапануюцца:

1. Плазменны спосаб:

• выкарыстоўваецца пясок з утрыманнем SiO₂ не менш за 98 %, здробнены да фракцыі ≤ 1 мкм (кантроль праз шчылінны фільтр);
• парашок SiO₂ ўдзімаюць вадародам-носьбітам (хуткасць падачы 1–2 м³/г) у прыладу плазменнай апрацоўкі з тэмпературай не ніжэй за 1300 °С;
• адначасова падаюць двухэлементны аднаўляльнік – сумесь «чысты кісларод – вадарод» у мольным суадносінах 1:2;
• у плазменнай зоне частка кіслароду згарае, падымаючы тэмпературу да 1400–1600 °С, а вадарод аднаўляе крэмній, адбіраючы кісларод ад SiO₂, з утварэннем хімічна чыстага расплаву металічнага крэмнію.

2. Спосаб атрымання ферасіліцыю (вынаходніцтва з фтарыдам натрыю):

• у ванну рудааднаўляльнай электрапечы загружаюць фтарыд натрыю (NaF), расплаўляюць і даводзяць да вадкарухомага стану;
• загружаюць сыпкую шыхту, якая ўтрымлівае аксіды крэмнію, жалеза і гліназём (утрыманне гліназёму можа дасягаць некалькіх працэнтаў);
• дадаюць стэхіяметрычную колькасць вугляродзістага аднаўляльніка (у якасці аднаўляльніка выкарыстоўваюць графітавыя адходы футароўкі алюмініевых электралізёраў);
• плаўку вядуць пры 1450–1550 °С; цвёрды вуглярод аднаўляе раствораныя ў расплаве NaF аксіды; ферасіліцый, які ўтвараецца (шчыльнасць 2,42 г/см³), апускаецца на под печы, у той час як NaF (шчыльнасць 1,961 г/см³) застаецца зверху, што прадухіляе акісленне крэмнію;
• працэс можа праводзіцца як на блок (назапашванне прадукта), так і з перыядычным выпускам праз адтуліну.

Прыклад рэалізацыі: выкарыстоўвалася дугавая печ РКЗ-2ФС-Н1 (ванна дыяметрам 1435 мм, графітавая футароўка, тры электроды Ø150 мм, трансфарматар 2000 кВА). Загружана 1000 кг NaF (ўтрыманне 80 %) і 50 кг металізаваных акатышаў для разжыгу. Пасля расплаву і дасягнення 1370 °C дададзена 1000 кг руды (склад: 70,3 % SiO₂, 4,46 % Al₂O₃, 4,39 % CaO, 3,52 % Fe₂O₃ і інш.), затым пры 1550 °C – 500 кг пракатнай акаліны (FeO) і 300 кг металургічнага коксу (80 % вугляроду). Плаўка доўжылася 4 гадзіны 20 хвілін, аднаўленне кантралявалі па гарэнні CO над ваннай.

3. Класічны прамысловы спосаб – аднаўленне дыяксіду крэмнію коксам у электрапечах пры 2000 °C (рэакцыя: SiO₂ + 2C → Si + 2CO). Сумесь пяску і коксу награваецца электрычнай дугой паміж вугальнымі электродамі; пры гэтым вуглярод коксу і электродаў аднаўляе крэмній з утварэннем чаднага газу (метад М. Бекетава).

Уласцівасці і параметры атрымліваемых прадуктаў

• глыбокае ўзбагачэнне дазваляе дасягаць чысціні SiO₂ да 99,95 %;
• атрымліваемы металічны крэмній характарызуецца высокай хімічнай чысцінёй;
• ферасіліцый характарызуецца ўтрыманнем крэмнію, дастатковым для металургічных мэтаў;
• прамежкавыя прадукты – калоідны раствор крэмніевай кіслаты, кластары H₂SiO₃, трыдымітная форма сілікату натрыю.

Вобласць прымянення прадуктаў глыбокага ўзбагачэння

• высокачысты SiO₂ – выкарыстоўваецца ў хімічнай прамысловасці, для вытворчасці аптычнага і электроннага шкла, у якасці напаўняльніка і сыравіны для сінтэзу крэмнійарганічных злучэнняў;
• металічны крэмній – аснова для вытворчасці паўправаднікоў, сонечных батарэй, легавальных дабавак для алюмініевых і стальных сплаваў;
• ферасіліцый – прымяняецца ў металургіі як раскісляльнік і легавальная дабаўка пры вытворчасці сталі;
• трыдымітная форма сілікату натрыю і калоідная крэмніевая кіслата – выкарыстоўваюцца ў вытворчасці цэалітаў, каталізатараў, адсарбентаў і вяжучых матэрыялаў.

Чаканы эфект

• пашырэнне сыравіннай базы – прапанаваныя спосабы ўзбагачэння дазваляюць перапрацоўваць кварцавую сыравіну рознага мінералагічнага складу, у тым ліку з нізкім утрыманнем крэмнезёму і высокім утрыманнем гліназёму, што ўцягвае ў абарот раней непрыдатныя пяскі;
• энергазберажэнне – нізкатэмпературныя метады атрымання ферасіліцыю (1450–1550 °С) істотна эканамічнейшыя за класічную электрапеч (2000 °С); плазменны спосаб таксама адрозніваецца паніжаным энергаспажываннем;
• утылізацыя адходаў – выкарыстанне графітавых адходаў футароўкі алюмініевых электралізёраў у якасці аднаўляльніка вырашае задачу перапрацоўкі тэхнагенных матэрыялаў;
• экалагічная бяспека – распрацаваныя метады ачысткі (з атрыманнем калоідных раствораў і кластараў) і кіслотная апрацоўка пры кантраляванай тэмпературы зніжаюць выкіды шкодных рэчываў;
• імпартазамяшчэнне – стварэнне ўласнай вытворчасці высокачыстага SiO₂ і металічнага крэмнію памяншае імпарт аналагічнай прадукцыі з-за мяжы.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – асноўным спажыўцом узбагачаных шкляных пяскоў з’яўляецца ААТ «Гомельшкло», якое забяспечвае патрэбы будаўнічай галіны ў ліставым шкле. Акрамя таго, узбагачаныя фармовачныя пяскі запатрабаваны на машынабудаўнічых і ліцейных прадпрыемствах. Нафтахімічны сектар (вытворчасць буравых раствораў) таксама фарміруе ўстойлівы попыт. У Беларусі рэалізуюцца праграмы павышэння энергаэфектыўнасці, што стымулюе прымяненне высокаякаснага шкла ў будаўніцтве;
• Расійская Федэрацыя: у Расіі існуе значны попыт на высокачыстыя кварцавыя канцэнтраты для шкляных заводаў, а таксама на металургічны крэмній і ферасіліцый для металургічных камбінатаў. Блізкасць да мяжы (Смаленская, Бранская, Пскоўская вобласці) і цэнтральным рэгіёнам забяспечвае кароткае транспартнае плячо і канкурэнтныя цэны.

ВЫКАРЫСТАННЕ МЕЛАВЫХ ПАРОД ПРЫ ВЫТВОРЧАСЦІ ШКЛА

Апісанне

Мел (карбанат кальцыю, CaCO₃) з’яўляецца адным з асноўных сыравінных кампанентаў у вытворчасці шкла, выконваючы функцыю крыніцы аксіду кальцыю (CaO) – стабілізатара, які павышае хімічную ўстойлівасць і механічную трываласць шкла, а таксама зніжае вязкасць расплаву. У Рэспубліцы Беларусь маюцца значныя запасы мелавых парод, аднак у шкляной прамысловасці яны выкарыстоўваюцца недастаткова поўна, і частка сыравіны імпартуецца.

Прапанаваны склад шыхты для вырабу шкла, які ўключае (мас. %): кварцавы пясок – 71,0–72,55, мел – 3,0–10,0, даламіт – 2,5–3,0, алюмазмяшчальныя кампаненты – 2,0–3,5, а таксама плаў соды кальцыніраванай – 13,5–14,4. Адметнай асаблівасцю з’яўляецца выкарыстанне плаву соды кальцыніраванай – адходу вытворчасці капралактаму, які можа замяшчаць кальцыніраваную соду часткова або цалкам (у колькасці 1,3–7,0 % плаву і 7,5–12,2 % соды). Плаў утрымлівае аксіды кальцыю, жалеза, магнію, крэмнію, што паскарае працэсы шкловарэння і дазваляе знізіць удзельны расход паліва. Акрамя таго, цана плаву значна ніжэйшая, што зніжае сабекошт шыхты, а яго выкарыстанне вырашае экалагічную задачу ўтылізацыі прамысловых адходаў.

Для шклаў архітэктурна-мастацкага прызначэння распрацаваны склад авантурынавага шкла, дзе мел таксама з’яўляецца кампанентам: глаўканітазмяшчальная парода – 50,8–54,6 %, мел – 27,4–27,9 %, сода кальцыніраваная – 9,2–9,8 %, гліназём тэхнічны – 1,6–1,7 %, аксід хрому – 2,4–5,5 %, аксід медзі – 0,2–0,9 %, сульфат натрыю – 3,9–4,1 %. Выкарыстанне глаўканітазмяшчальных ускрышных парод (спадарожнае карыснае выкапень радовішча базальтаў і туфаў «Навадворскае», Брэсцкая вобласць, Пінскі раён) пашырае сыравінную базу і спрыяе рацыянальнаму выкарыстанню мінеральных рэсурсаў.

Такім чынам, выкарыстанне мелу ў складзе шкляных шыхт дазваляе эфектыўна замяняць імпартныя кампаненты, зніжаць энергазатраты і ўтылізаваць тэхнагенныя адходы, ствараючы канкурэнтаздольныя шкляныя матэрыялы.

Вобласць прымянення

• шкляная прамысловасць – вытворчасць ліставога шкла, шкляной тары (бутэлькі, слоікі), шклавалакна, шклаблокаў;
• будаўнічая індустрыя – архітэктурна-мастацкае шкло для фасадаў, вітражоў, інтэр’ерных рашэнняў, дэкаратыўных панэляў;
• вытворчасць шкловырабаў – посуд, святлатэхнічная арматура, лабараторны посуд;
• дэкаратыўна-прыкладное мастацтва – выраб авантурынавага шкла (з бліскучымі ўключэннямі) для ўпрыгожванняў, сувеніраў, мазаікі;
• тэхнічная кераміка і эмалі – у якасці кампанента для глазураў і пакрыццяў.

Выкарыстанне плаву соды ў шыхце асабліва актуальнае для заводаў, размешчаных паблізу хімічных вытворчасцей капралактаму (ААТ «Гродна Азот»), што скарачае транспартныя выдаткі.

Уласцівасці і параметры

• утрыманне мелу ў шыхце – для звычайнага шкла 3–10 мас. %, для авантурынавага – да 27,9 %, што істотна эканоміць больш дарагія кампаненты (соду, пясок);
• хімічны склад шкла – мел (CaCO₃) уносіць CaO, які павышае гідралітычную ўстойлівасць, памяншае схільнасць да крышталізацыі і павялічвае цвёрдасць;
• тэмпература варкі – дзякуючы прысутнасці аксідаў жалеза і магнію ў плаве соды, адбываецца інтэнсіфікацыя працэсу шкловарэння, што паскарае варку шкла і зніжае ўдзельны расход паліва;
• якасць шкла – выкарыстанне плаву не пагаршае аптычныя і механічныя ўласцівасці; пры карэкціроўцы складу ўдаецца атрымаць шкло, якое адпавядае патрабаванням ДАСТ на ліставае і тарное шкло;
• дэкаратыўныя ўласцівасці – авантурынавае шкло з дабаўленнем аксідаў хрому, медзі і сульфату натрыю набывае характэрны бляск і пералівы, што запатрабавана ў дызайне;
• экалагічная бяспека – утрыманне цяжкіх металаў у плаве не перавышае дапушчальных нормаў, а ўтылізацыя адходаў капралактаму зніжае нагрузку на палігоны.

Чаканы эфект

• зніжэнне сабекошту шыхты – оптавы кошт плаву соды кальцыніраванай значна ніжэйшы за кальцыніраваную соду, а таксама зніжаецца расход паліва за кошт паскарэння варкі. Гэта дае эканомію на матэрыяльных выдаткаў;
• ўтылізацыя адходаў – плаў соды (адход капралактаму) і ўскрышныя пароды (глаўканіт) замест складавання ўцягваюцца ў вытворчасць, зніжаючы экалагічныя плацяжы і вызваляючы плошчы;
• пашырэнне асартыменту – магчымасць выпуску авантурынавых і дэкаратыўных шклаў павышае маржынальнасць прадукцыі (дабаўленая вартасць да 50–70 %).

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – асноўныя спажыўцы: ААТ «Гомельшкло», ААТ «Шклозавод Нёман» і іншыя вытворцы шкляной галіны;
• Расійская Федэрацыя – магчымыя пастаўкі авантурынавага шкла ў якасці дэкаратыўнага матэрыялу для будаўнічых і дызайнерскіх работ.

Развіццё вытворчасці шкла з выкарыстаннем мелавых парод і другасных рэсурсаў з’яўляецца стратэгічным кірункам для павышэння эфектыўнасці шкляной галіны Беларусі, зніжэння імпартазалежнасці і ўмацавання экспартнага патэнцыялу. Для прамысловай рэалізацыі неабходны дапрацоўка тэхналагічных рэгламентаў і маштабаванне вопытных вынікаў на паўнавартысныя шкловарныя печы.

КАМПАНЕНТ ДЛЯ ВОГНЕТРЫВАЛЫХ І ВОГНЕАХОЎНЫХ ФАРБАЎ, КЛЕЯЎ І МАСТЫК

Апісанне

Вогнеахоўныя склады ўяўляюць сабой спецыяльныя матэрыялы (фарбы, мастыкі, абмазкі, рулонныя пакрыцці), прызначаныя для пасіўнай супрацьпажарнай абароны будаўнічых канструкцый, металічных і драўляных паверхняў, кабельных ліній, трубаправодаў і іншых аб’ектаў. Яны запавольваюць або прадухіляюць распаўсюджванне полымя, зніжаюць хуткасць прагрэву канструкцый, павялічваюць час эвакуацыі людзей і захаванасць маёмасці пры пажары.

У Рэспубліцы Беларусь маецца значны патэнцыял для арганізацыі вытворчасці вогнеахоўных складаў з выкарыстаннем мясцовых мінеральных рэсурсаў – даламіту, крэйды, кааліну, бентанітавых глін, а таксама другаснай палімернай сыравіны і графіту.

У рамках навукова-даследчых работ распрацаваны і запатэнтаваны склады вогнеахоўных матэрыялаў, у якіх у якасці напаўняльнікаў і мадыфікатараў выкарыстоўваюцца айчынныя мінеральныя кампаненты.

Асноўныя распрацаваныя склады:

1. Мастыка дахавая і гідраізаляцыйная з даламітавым напаўняльнікам:

• бітумнае або бітумна-палімернае вяжучае – 63–64 %;
• мінеральны напаўняльнік (даламіт, крэйда) – 30–32 %;
• тэрмаэластапласт бутадыен-стырольны – 4–7 %.

Асаблівасць: даламіт выступае не толькі як напаўняльнік, але і як кампанент, які павышае тэрмаўстойлівасць і вогнеўстойлівасць пакрыцця за кошт выдзялення вуглякіслага газу пры тэрмічным раскладанні карбанатаў (CaCO₃ і MgCO₃), што спрыяе разбаўленню гаручага асяроддзя.

Спосаб атрымання: папярэдняе расплаўленне бітумнага вяжучага, падача мінеральнага напаўняльніка пры зніжэнні тэмпературы на 30–32 °C, перамешванне не менш за 30 хвілін да аднастайнага стану.

2. Склад фарбы з тэрма- і вогнеахоўнымі ўласцівасцямі:

• палімернае вяжучае (акрылавыя сапалімеры, крэмнійарганічныя смалы, паліурэтаны) – 20–40 %;
• напаўняльнік (мінеральныя кампаненты – даламіт, крэйда) – 10–30 %;
• антыпірэнавая дабаўка – 10–20 %;
• мадыфікуючая дабаўка (керамічныя або шкляныя мікрасферы дыяметрам 20–150 мкм) – 10–30 %;
• парашок бентаніту, інтэркаліраваны іёнамі кобальту Co²⁺ або цэрыю Ce³⁺ (ці іх сумесь) – 3,0–7,0 %;
• арганічны растваральнік – астатняе.

Бентаніт, мадыфікаваны іёнамі пераходных металаў, павышае тэрмаўстойлівасць і спрыяе ўтварэнню ахоўнага керамічнага слоя пры высокатэмпературным уздзеянні.

3. Палімерны рулонны дахавы і ізаляцыйны матэрыял з павышанай пажараўстойлівасцю:

• этыленпрапілендыенавы каучук (EPDM) – 45,0–50,0 %;
• поліізапрэнавы каучук – 2,0–3,0 %;
• стэарынавая або алеінавая кіслата – 0,2–0,3 %;
• алей-размякчальнік (парафінавы алей) – 2,5–6,0 %;
• алігаэфіракрылат – 4,0–7,5 %;
• тэхнічны вуглярод – 18,0–25,0 %;
• інтэркаліраванае злучэнне графіту (акіслены графіт) – 8,0–15,0 %;
• напаўняльнік (каалін, крэйда, тальк) – астатняе.

Акіслены графіт пры награванні ўспучваецца, утвараючы чэрвепадобныя структуры, якія ствараюць цеплаахоўны экран. Такі матэрыял не ўтрымлівае таксічных кампанентаў, валодае высокай пажараўстойлівасцю і рэкамендаваны для аб’ектаў з павышанай пажарнай небяспекай (ЦЭЦ, АЭС і да т.п.).

Выкарыстанне айчыннага даламіту, крэйды, кааліну і бентанітавых глін у названых складах дазваляе замяніць імпартныя напаўняльнікі (напрыклад, тальк, мікракальцыт, барыт), знізіць сабекошт прадукцыі і павысіць яе канкурэнтныя перавагі. Пры гэтым даламіт, валодаючы карбанатным складам, дае двайны эфект: як напаўняльнік-арміруючы кампанент і як крыніца газавыдзялення пры пажары, што ўзмацняе вогнеахоўнае дзеянне.

Вобласць прымянення

• вогнеахова металічных канструкцый у прамысловых, гандлёвых і адміністрацыйных будынках;
• вогнеахова драўляных канструкцый (кроквы, перакрыцці, панэлі) у малапавярховым і жылішчным будаўніцтве;
• уладкаванне дахаў на аб’ектах з павышанай пажаранебяспекай (ЦЭЦ, АЭС, кацельні, склады ПММ);
• вогнеахова кабельных трас, трубаправодаў, электрашчытавых;
• абарона рэзервуараў і тэхналагічнага абсталявання ад агнявога ўздзеяння;
• вогнеахова мастоў, пуцеправодаў, тунэляў, эстакад;
• абарона вагонаў і кантэйнераў;
• абарона абсталявання, якое працуе ў асяроддзях з павышанай тэмпературай;
• абарона фартыфікацыйных збудаванняў, бункераў, сховішчаў.

Уласцівасці і параметры

• група гаручасці: Г1 (цяжкагаручыя);
• тэмпература эксплуатацыі: ад –60 °C да +80 °C (палімерныя), да +120 °C (бітумныя);
• павышаная вогнеўстойлівасць – карбанатныя напаўняльнікі (даламіт) пры награванні выдзяляюць CO₂, які запавольвае гарэнне; інтэркаліраваны графіт стварае цеплаізаляцыйны бар’ер.

Чаканы эканамічны эфект

• рэсурсазберажэнне – уцягненне ў перапрацоўку айчыннай даламітавай сыравіны і другасных палімерных матэрыялаў;
• зніжэнне сабекошту – даламіт значна таннейшы за прывазныя напаўняльнікі (тальк, барыт, мікракальцыт);
• імпартазамяшчэнне – скарачэнне ўвозу дарагіх вогнеахоўных матэрыялаў з-за мяжы;
• павышэнне пажарнай бяспекі – стварэнне сучасных пакрыццяў, якія адпавядаюць сусветным стандартам;
• экалагічная бяспека – выкарыстанне экалагічна чыстых вяжучых і напаўняльнікаў, зніжэнне таксічных адходаў;
• устойлівае эканамічнае развіццё – рост высокатэхналагічных вытворчасцей, павелічэнне экспартных паступленняў.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь:
  • прадпрыемствы будаўнічай галіны, праектныя і мантажныя арганізацыі;
  • заводы жалезабетонных канструкцый, металаканструкцый;
  • энергетычныя аб’екты (Белэнерга, БелАЭС, ЦЭЦ);
  • прадпрыемствы нафтахіміі (НПЗ, газаправоды);
  • прыватныя забудоўшчыкі і кампаніі па вогнеахове;
• Расійская Федэрацыя: аб’екты энергетыкі, якія будуюцца і рэканструююцца ў рамках дзяржаўных праграм.

АТРЫМАННЕ МАСТЫК БУДАЎНІЧАГА ПРЫЗНАЧЭННЯ, У ТЫМ ЛІКУ ГІДРАІЗАЛЯЦЫЙНЫХ

Апісанне

Будаўнічыя мастыкі ўяўляюць сабой пластычныя або вязкацякучыя кампазіцыі, прызначаныя для ўладкавання гідраізаляцыйных, дахавых, герметызуючых і прыклейваючых пакрыццяў. Як правіла, іх атрымліваюць шляхам змешвання вяжучага кампанента (бітум, палімер, смала), тонкадысперснага напаўняльніка, растваральніка або вады і мэтавых дабавак. Напаўняльнікі ўводзяць для павышэння цеплаўстойлівасці, трываласці, цвёрдасці, памяншэння ўсадачных дэфармацый, паляпшэння эксплуатацыйна-тэхнічных уласцівасцей.

Мел у складах мастык выступае недарагім мінеральным напаўняльнікам, які зніжае ўсадку і надае мастыкам пэўную вязкасць, а таксама спрыяе зніжэнню далікатнасці пакрыцця. Ён выкарыстоўваецца як інертны напаўняльнік для павелічэння аб’ёму і эканоміі вяжучага, а таксама для паляпшэння адгезійных уласцівасцей.

У рамках навукова-даследчых работ, праведзеных у Дзяржаўным прадпрыемстве «Інстытут НДІБМ», распрацаваны і запатэнтаваны склады мастык рознага прызначэння з выкарыстаннем мелу і кааліну, а таксама створаны рэцэптуры на аснове другаснай палімернай сыравіны.

Асноўныя склады мастык:

1. Гідраізаляцыйная бітумна-мелавая мастыка (гарачая):

• бітум будаўнічы – 40–50 %;
• мел молаты – 40–50 %;
• пластыфікатар (машынны алей або кубавыя астаткі) – 5–10 %;
• валакністы напаўняльнік (азбест, базальтавае валакно) – да 5 % (для прадухілення ссоўвання з вертыкальных паверхняў).

2. Мастыка для прыклейкі рулонных матэрыялаў або паркету:

• вяжучае (бітум або смала) – 35–45 %;
• растваральнік (бензін-растваральнік або нефрас) – 20–30 %;
• сухі тонкадысперсны мел – 25–35 %;
• аліфа або сінтэтычныя смалы – 5–10 %.

3. Дахавая і гідраізаляцыйная мастыка на акрылавай дысперсіі:

• акрылавая дысперсія – 28–36 %;
• мел або мікракальцыт – 15–22 %;
• сольвент – 30–35 %;
• мадыфікуючая дабаўка-інверсар – 10–12 %;
• спірт ізапрапілавы – 3,5–4,0 %;
• спірт бутылавы – 1,5–2,0 %;
• пенагасільнік – 0,1–0,2 %;
• павярхоўна-актыўнае рэчыва (неонол) – 0,04–0,06 %.

Гэтая мастыка адрозніваецца павышанай водаўстойлівасцю, эластычнасцю і адгезійнай трываласцю, а таксама дазваляе выконваць гідраізаляцыйныя работы пры нізкіх тэмпературах і ў сырую надвор’е.

4. Матэрыял для ахоўных пакрыццяў на аснове другасных палімераў:
   

Распрацаваны склад асноўнай кампазіцыі (на 100 мас. ч.), які ўключае:

• поліалефін (сумесь поліалефінаў, у т.л. другасны ПЭНП) – 10–60 мас. ч.;
• рэзінавую крошку (памер часціц да 1 мм) – 40–90 мас. ч.

Дадаткова могуць уводзіцца да 60 мас. ч. дысперсных напаўняльнікаў (мел, каалін, аэрасіл, шклабісер) і да 50 мас. ч. валакністых напаўняльнікаў. Спосаб атрымання ўключае змешванне кампанентаў пры тэмпературы (Тпл + 5)…(Тпл + 55) °C, фармаванне рулоннай нарыхтоўкі па каландравай або экструзійнай тэхналогіі, ахалоджванне, а пры неабходнасці – цісненне або штампоўку для атрымання рэльефных і профіляваных вырабаў. Матэрыял можа выкарыстоўвацца як гідраізаляцыйнае і дахавае пакрыццё, у тым ліку з імітацыяй дахоўкі.

Ключавыя патрабаванні да мелавага напаўняльніка:

• масавая доля вільгаці – не больш за 1–2 % (вільготны мел выклікае ўспеньванне пры ўвядзенні ў гарачы бітум);
• тонкасць памолу – праход праз сіта з сеткай 008 не менш за 85–90 %;
• хімічная чысціня – адсутнасць актыўных водарастваральных дамешкаў.

Тэхналагічны працэс атрымання мастык уключае падрыхтоўку сыравіны (сушка і помол мелу, падрыхтоўка бітуму або палімернай кампазіцыі), дазаванне кампанентаў, змешванне пры зададзенай тэмпературы, увядзенне дабавак, гамагенізацыю і фасаванне.

Выкарыстанне айчыннага мелу і другасных палімерных адходаў дазваляе стварыць канкурэнтаздольныя гідраізаляцыйныя матэрыялы з высокай дабаўленай вартасцю, знізіць імпартную залежнасць і палепшыць экалагічную абстаноўку за кошт утылізацыі адходаў.

Вобласць прымянення

• уладкаванне і рамонт дахаў усіх тыпаў;
• гідраізаляцыя падмуркаў, падвалаў, цокальных паверхаў, сцен падземных збудаванняў;
• гідраізаляцыя санвузлоў, ванных пакояў, басейнаў, душавых;
• герметызацыя стыкаў, швоў, трэшчын, дэфармацыйных швоў;
• уладкаванне гідраізаляцыйных слаёў мастоў, пуцеправодаў, тунэляў;
• герметызацыя дэфармацыйных швоў дарожных пакрыццяў;
• прыклейка рулонных дахавых і гідраізаляцыйных матэрыялаў (руберойд, тэхнаэласт, шклоізол);
• прыклейка паркету, лінолеуму, пліткі і іншых падлогавых пакрыццяў;
• абарона металічных канструкцый ад карозіі (антыкаразійныя мастыкі);
• герметызацыя і рамонт трубаправодаў, рэзервуараў, вадаёмаў.

Уласцівасці і параметры

• водаўстойлівасць: высокая (утварае суцэльную воданепранікальную плёнку);
• эластычнасць: захоўваецца пры выгібе і тэмпературных дэфармацыях асновы;
• адгезійная трываласць: высокая (да бетону, металу, дрэва, цэглы);
• тэмпература прымянення: ад –15 °C да +40 °C (у залежнасці ад складу);
• цеплаўстойлівасць: да 80–90 °C (для бітумных), да 100–120 °C (для палімерных);
• тонкасць памолу мелу: праход праз сіта 008 – не менш за 85–90 %;
• вільготнасць мелу: не больш за 1–2 %;
• утрыманне мелу ў складзе: 15–50 % (у залежнасці ад маркі мастыкі);
• тэрмін службы пакрыцця: 10–25 гадоў (у залежнасці ад умоў эксплуатацыі);
• устойлівасць да УФ-выпраменьвання: высокая (пры ўвядзенні стабілізатараў).

Чаканы эфект

• рэсурсазберажэнне – уцягненне мясцовай сыравіны (мелу) і тэхнагенных адходаў (поліэтылен, рэзінавая крошка) у вытворчасць;
• зніжэнне сабекошту прадукцыі – мел з’яўляецца значна больш таньнейшым напаўняльнікам;
• эканамічны рост – стварэнне новых працоўных месцаў, павелічэнне дабаўленай вартасці, пашырэнне экспартных магчымасцей.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь:
  • прадпрыемствы будаўнічай індустрыі (заводы жалезабетонных вырабаў, домабудаўнічыя камбінаты);
  • арганізацыі ЖКГ і камунальныя службы (рамонт і абслугоўванне дахаў, гідраізаляцыя падвалаў);
  • прыватныя забудоўшчыкі і індывідуальныя прадпрымальнікі;
  • прадпрыемствы, якія вырабляюць рулонныя дахавыя і гідраізаляцыйныя матэрыялы (у якасці вяжучага і прыклейваючага слоя).
• Расійская Федэрацыя і іншыя краіны ЕАЭС: будаўнічы рынак.

АТРЫМАННЕ СУХІХ БУДАЎНІЧЫХ СУМЕСЯЎ (ТЫНКОВАК) НА АСНОВЕ МЕЛУ

Апісанне

Сухія будаўнічыя сумесі – гэта кампазіцыйныя парашкападобныя матэрыялы, якія складаюцца з мінеральных вяжучых, запаўняльнікаў, функцыянальных дабавак і мадыфікатараў, прызначаныя для прыгатавання будаўнічых раствораў шляхам змешвання з вадой. Яны забяспечваюць шырокую наменклатуру навукова-абгрунтаваных складаў, стабільнасць якасці, зручнасць транспарціроўкі і захоўвання, а таксама дазваляюць павысіць прадукцыйнасць працы будаўнікоў у 2–5 разоў у параўнанні з традыцыйнымі «мокрымі» тэхналогіямі.

Асноўнымі кампанентамі большасці сухіх сумесяў з’яўляюцца партландцэмент, гіпс або вапна (вяжучыя) і кварцавы пясок (запаўняльнік). У Рэспубліцы Беларусь маюцца значныя запасы мелу, якія пакуль недастаткова ўцягнуты ў вытворчасць высокаякасных сухіх будаўнічых сумесяў.

Атрыманне вапны і сухога мелу з вільготных мелаў у абарачальных печах. Спосаб дазваляе адначасова атрымліваць вапну (CaO) і сухі мел (CaCO₃), выкарыстоўваючы лішкавую колькасць сыравіны – мел падаюць у печ у колькасці, якая перавышае патрэбу для вытворчасці вапны ў 1,2–2,0 разы. Высушаны лішкавы мел улоўліваюць з рэцыркулюючымі дымавымі газамі і накіроўваюць на далейшае выкарыстанне. Тэхналогія забяспечвае зніжэнне расходу паліва да 20 % за кошт інтэнсіўнага цеплаабмену ў ланцуговай зоне печы і не патрабуе дадатковых капітальных выдаткаў на сушку, што істотна таннейшае вытворчасць сухога мелавага напаўняльніка.

На аснове адсеваў вапняковага друзу (фракцыя 0–5 мм) распрацаваны склады сухіх будаўнічых сумесяў (тынковак). Прыклад рэцэптуры: партландцэмент – 18,7–19,65 %, прыродны кварцавы пясок (Мк-1,82) – 37,0–43,0 %, адсеў вапняковага друзу – 37,0–44,0 %, комплексная дабаўка УП-4 (пластыфікатар/рэгулятар) – 0,1–0,15 %, а таксама адходы поліпрапіленавых валокнаў (фібра) – 0,2 %. Прымяненне мелавага запаўняльніка (вапняковага адсеву) дазваляе знізіць расход партландцэменту, павысіць адгезійныя ўласцівасці і зручнаўкладвальнасць сумесяў, павялічыць трываласць на сціск і расцяжэнне, а таксама выключыць карозію фібры ў працэсе эксплуатацыі.

Распрацаваны спосаб атрымання мінеральнай кампазіцыі на аснове змяшанай цвёрдай фазы карбанатаў кальцыю і магнію. Дадзеная мінеральная кампазіцыя атрымліваецца шляхам карбанізацыі воднай суспензіі гідраксідаў кальцыю і магнію вуглякіслым газам. Такая кампазіцыя мае аб’ёмную шчыльнасць 80–250 кг/м³ і можа выкарыстоўвацца як цеплаізаляцыйны напаўняльнік у лёгкіх тынковачных сумесях.

Сукупнасць гэтых распрацовак дазваляе стварыць лінейку сухіх будаўнічых сумесяў рознага прызначэння з выкарыстаннем мелавай сыравіны.

Вобласць прымянення

• тынковачныя работы – унутраная і вонкавая аздабленне сцен, столяў, фасадаў;
• мураваныя растворы – для кладкі цэглы, блокаў, каменя, запаўнення швоў;
• рэстаўрацыйныя работы – выкарыстанне вапнавых сумесяў для аднаўлення гістарычных будынкаў, дзе патрабуецца парапранікальнасць і аўтэнтычнасць матэрыялаў;
• спецыяльныя сумесі – вогнетрывалыя, тампонажныя, клеявыя, цеплаізаляцыйныя (з лёгкімі запаўняльнікамі);
• вытворчасць сухіх сумесяў небудаўнічага прызначэння – для вырабу штучнага каменя, фармавання вырабаў.

Уласцівасці і параметры

Сухія будаўнічыя сумесі з выкарыстаннем мелу/вапняку валодаюць наступнымі характарыстыкамі (на аснове распрацаваных складаў і патрабаванняў ДАСТ):

• трываласць на сціск – для тынковачных сумесяў (марка М50–М100) – не менш за 5–10 МПа, з дабаўленнем фібры – павышаецца на 15–20 %;
• трываласць на расцяжэнне пры выгібе – з поліпрапіленавай фібрай павялічваецца да 30–40 %, што прадухіляе растрэскванне;
• адгезія да асновы – не менш за 0,3–0,5 МПа (пры выкарыстанні комплекснай дабаўкі УП-4);
• зручнаўкладвальнасць – рухомасць конуса 6–8 см, захоўваецца на працягу 1–2 гадзін;
• водапаглынанне – для тынковачных сумесяў – не больш за 8–10 %; цеплаізаляцыйныя кампазіцыі – да 20 %;
• марозаўстойлівасць – не менш за 25–50 цыклаў (для вонкавых работ);
• шчыльнасць – звычайныя сумесі 1600–1800 кг/м³; лёгкія (з карбанатнай кампазіцыяй) – 500–1000 кг/м³;
• каэфіцыент цеплаправоднасці – для лёгкіх сумесяў з порыстымі карбанатнымі напаўняльнікамі – 0,15–0,25 Вт/(м·К);
• час высыхання – у залежнасці ад таўшчыні слоя і тэмпературы – 1–5 сутак да набору трываласці.

Чаканы эфект

• зніжэнне сабекошту – сабекошт сухой сумесі можа быць зніжаны на 15–25 % за кошт таннай мелавай сыравіны (у параўнанні з прывазным пяском або сінтэтычнымі напаўняльнікамі). Пры гэтым сухі мел, які атрымліваецца спадарожна з вапнай, мае мінімальны сабекошт;
• эканомія цэменту – дзякуючы актыўнай паверхні мелавых часціц і іх хімічнаму ўзаемадзеянню з цэментам, магчыма зніжэнне ўтрымання партландцэменту на 10–15 % без страты трываласці, што істотна таннейшае сумесь;
• рост прадукцыйнасці працы – прымяненне сухіх сумесяў на будаўнічых пляцоўках скарачае працавыдаткі ў 2–5 разоў, паскарае аздобныя работы і павышае іх якасць;
• скарачэнне энергазатрат – атрыманне сухога мелу па сумяшчанай тэхналогіі з вапнай не патрабуе дадатковай сушкі, што эканоміць паліва і электраэнергію да 20 % у параўнанні з асобнай вытворчасцю;
• стварэнне новых працоўных месцаў – арганізацыя цэхаў па вытворчасці сухіх сумесяў і перапрацоўцы мелу створыць дадатковыя працоўныя месцы ў рэгіёнах здабычы (Магілёўская, Гомельская вобласці).

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – асноўныя спажыўцы: будаўнічыя арганізацыі, прыватныя забудоўшчыкі, прадпрыемствы ЖКГ, рэстаўрацыйныя майстэрні;
• Расійская Федэрацыя і іншыя краіны ЕАЭС – беларуская прадукцыя на аснове мелу можа быць канкурэнтаздольнай па кошце і якасці.

АТРЫМАННЕ ДАБАВАК ДЛЯ СТАБІЛІЗАЦЫІ ГЛІНІСТЫХ ГРУНТОЎ У ДАРОЖНЫМ БУДАЎНІЦТВЕ

Апісанне

Адным з эфектыўных спосабаў павышэння апорнай здольнасці зямлянога палатна і дарожных адзенняў з’яўляецца прымяненне складаў для стабілізацыі розных грунтоў. Адным з найбольш вядомых спосабаў умацавання грунтоў у дарожным будаўніцтве з’яўляецца ўмацаванне вапнай.

Механізм стабілізацыі гліністых грунтоў вапнай:

Вапна прымяняецца як у гашаным, так і ў негашаным выглядзе для асушэння і ўмацавання грунтоў. Негашаная вапна пры змешванні з вільготным грунтам паглынае да 32 % вады ад сваёй вагі з утварэннем гашанай вапны. Выдзяляемае цяпло дадаткова зніжае вільготнасць за кошт выпарэння. Прычым рэакцыя з вадой адбываецца нават у тым выпадку, калі грунт не ўтрымлівае значнай колькасці гліністых часціц. Рэакцыя ж з гліністымі часціцамі выклікае далейшае асушэнне. У выніку асушэнне адбываецца на працягу некалькіх гадзін, што дазваляе ўшчыльніць грунт значна хутчэй, чым пры натуральным выпарэнні.

Працэс стабілізацыі ўключае дзве стадыі:

Стадыя 1. Мадыфікацыя – іёны Ca²⁺ з гашанай вапны мігрыруюць да паверхні гліністых часціц, выцясняюць ваду і іёны натрыю і вадароду. Грунт становіцца рыхлым і зерністым, зніжаецца лік пластычнасці, развіваюцца працэсы флакуляцыі і агламерацыі.

Стадыя 2. Стабілізацыя – пры дабаўленні ў грунт вапны і вады крэмнезём і гліназём (SiO₂, Al₂O₃) уступаюць у рэакцыю з гідраксідам кальцыю, утвараючы малаасноўныя гідрасілікаты (CSH) і гідраалюмінаты (CAH), якія ствараюць цэментуючы шкілет, які павялічвае трываласць і водаўстойлівасць грунту.

Працэс стабілізацыі пачынаецца на працягу некалькіх гадзін і працягваецца на працягу многіх гадоў, дзякуючы чаму адбываецца нарастанне трываласці.

Умацаванне грунтоў вапнай рэгламентуецца міждзяржаўным стандартам ДАСТ 23558-94 «Сумесі друзава-жвірова-пяшчаныя і грунты, апрацаваныя неарганічнымі вяжучымі матэрыяламі, для дарожнага і аэрадромнага будаўніцтва».

Перспектыўныя склады для стабілізацыі грунтоў:

У рамках навукова-даследчых работ распрацаваны і запатэнтаваны наступныя склады на аснове айчыннай сыравіны:

1. Склад для стабілізацыі грунту (з выкарыстаннем даменнага шлаку і базальтавых валокнаў):

• гіпс – 35–42 %;
• вапна – 17–23 %;
• цэмент – 9–14 %;
• даменны шлак – 9–14 %;
• базальтавыя валокны – 0,1–1,0 %;
• сажа – 17–22 %.

Склад уводзіцца ў колькасці 4–6 % ад масы апрацоўваемага грунту пры яго натуральнай вільготнасці ніжэй за аптымальную, з наступным увільгатненнем да 20 % і ўшчыльненнем. Прымяненне даменнага шлаку і базальтавых валокнаў павышае трываласць, водаўстойлівасць і марозаўстойлівасць, а сажа паляпшае тэхналагічныя ўласцівасці сумесі.

2. Сухая будаўнічая сумесь для ўмацавання і стабілізацыі грунту:

• меланін – 0,01–0,5 %;
• валастаніт – 0,5–3,0 %;
• буравугольная зола-ўнос – 1,0–8,0 %;
• алеат натрыю – 0,01–0,5 %;
• суперпластыфікатар С3 – 2,0–5,0 %;
• цытрат натрыю – 0,01–0,1 %;
• лігнасульфанат тэхнічны (ЛСТ) – 0,1–1,0 %;
• даламітавая мука – 0,5–3,0 %;
• вапна гашаная – 1,0–3,0 %;
• актыўны мікракрэмнезём – 0,01–0,1 %;
• фтарыд натрыю – 0,01–0,1 %;
• сульфаты медзі, амонію, жалеза – 0,02–0,5 %;
• фібра – 3,0–7,0 %;
• цэмент – астатняе.

Тэхнічны вынік: павышэнне трываласці, марозаўстойлівасці, зніжэнне воданасычэння і набухання грунту. Выкарыстанне даламітавай мукі (ААТ «Даламіт») і буравугольнай золы (тэхнагенны адход) забяспечвае дадатковы эканамічны і экалагічны эфект.

Вобласць прымянення

• умацаванне асноў і зямлянога палатна пры будаўніцтве новых дарог;
• капітальны рамонт дарог з уладкаваннем цэментнабетонных пакрыццяў;
• ўмацаванне слабых асноў пры рэканструкцыі і пашырэнні дарог;
• ўмацаванне схілаў насцілаў і выемак;
• уладкаванне грунтавых асноў павышанай апорнай здольнасці;
• падрыхтоўка пляцовак пад забудову, парковак, складскіх тэрыторый;
• уладкаванне дарожак у парках, садах, зонах адпачынку;
• ўмацаванне схілаў каналаў, дамбаў, вадасховішчаў;
• будаўніцтва лесавозных і палявых дарог;
• ўмацаванне грунтоў на фермах і сховішчах.

Уласцівасці і параметры

• колькасць стабілізатара: 4–6 % ад масы апрацоўваемага грунту;
• аптымальная вільготнасць сумесі – 20 %;
• марозаўстойлівасць павышаецца (да 50 цыклаў замарожвання-адтавання);
• воданасычэнне зніжаецца на 30–50 % у параўнанні з нестабілізаваным грунтам;
• водапаглынанне вапнай – да 32 % ад вагі негашанай вапны;
• эканомія прывазных матэрыялаў – 10–30 % кошту дарожнага палатна;
• тэрмін службы пакрыцця – не менш за 15–25 гадоў (для ўмацаваных асноў).

Выкарыстанне айчынных матэрыялаў (даламітавай мукі, мергелю, даменнага шлаку, золы) дазваляе рэгуляваць уласцівасці стабілізаванага грунту ў шырокім дыяпазоне: ад малатрывалых водаўстойлівых асноў да высокатрывалых грунтабетонаў.

Чаканы эфект

• выкарыстанне мясцовай сыравіны – уцягненне мергельна-мелавых парод, даламітавай мукі і тэхнагенных адходаў (даменны шлак, буравугольная зола) у дарожнае будаўніцтва, што зніжае патрэбу ў пяску і друзе;
• скарачэнне тэрмінаў будаўніцтва – стабілізацыя вапнай паскарае асушэнне і ўшчыльненне грунтоў у 2–3 разы ў параўнанні з натуральным выпарэннем, што скарачае тэрміны будаўніцтва;
• экалагічны эфект – утылізацыя тэхнагенных адходаў (шлак, зола, сажа) замест іх пахавання;
• павышэнне якасці дарог – павелічэнне трываласці, водаўстойлівасці і марозаўстойлівасці асноў, падаўжэнне міжрамонтных тэрмінаў.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь: дарожна-будаўнічыя ўпраўленні і падрадныя арганізацыі (РУП «Белаўтадор», абласныя ДБУ), прадпрыемствы будаўнічай індустрыі (заводы ЖБІ, бетонных сумесяў, сухіх сумесяў), прыватныя будаўнічыя кампаніі, забудоўшчыкі.

АТРЫМАННЕ ГРАНУЛЯВАНЫХ СОРБЕНТАЎ З ПРЫРОДНАГА МЕЛУ ДЛЯ АЧЫСТКІ ВОДНЫХ АСЯРОДДЗЯЎ АД ІЁНАЎ ЦЯЖКІХ МЕТАЛАЎ

Апісанне

Сорбцыйныя матэрыялы ўяўляюць сабой цвёрдыя рэчывы (прыродныя або сінтэтычныя), якія валодаюць здольнасцю выбарча паглынаць (сарбіраваць) з вадкіх або газападобных асяроддзяў розныя рэчывы – іёны металаў, арганічныя забруджванні, нафтапрадукты і іншыя забруджвальнікі.

У Рэспубліцы Беларусь маюцца значныя запасы прыроднага мелу, які можа быць выкарыстаны не толькі ў традыцыйных галінах (будаўніцтва, цэментная прамысловасць, вытворчасць лакафарбавых матэрыялаў), але і як аснова для вытворчасці эфектыўных мінеральных сорбентаў для ачысткі прамысловых і сцёкавых вод.

Іёны цяжкіх металаў (медзі, свінцу, цынку, кадмію, нікелю, хрому і інш.) з’яўляюцца аднымі з найбольш небяспечных забруджвальнікаў водных асяроддзяў. Яны валодаюць высокай таксічнасцю, здольнасцю да біяакумуляцыі і міграцыі ў харчовых ланцугах. Асаблівую небяспеку ўяўляе медзь (II) – яе іёны шырока распаўсюджаны ў сцёкавых водах гальванічных вытворчасцей, металаапрацоўчых прадпрыемстваў, горнарудной прамысловасці, а таксама ў сельскагаспадарчых сцёках (за кошт выкарыстання медьзмяшчальных фунгіцыдаў).

Традыцыйныя метады выдалення іёнаў цяжкіх металаў з водных раствораў (хімічнае асаджэнне, мембранныя тэхналогіі, адваротны асмос, іённы абмен) часта характарызуюцца высокай коштам, энергаёмістасцю або ўтварэннем значнага аб’ёму другасных адходаў. Сорбцыйныя метады лічацца найбольш пераважнымі дзякуючы прастаце апаратурнага афармлення, эфектыўнасці, магчымасці рэгенерацыі сорбента і ўтылізацыі канцэнтраваных металазмяшчальных раствораў.

Прымяненне прыроднага мелу для атрымання сорбентаў мае наступныя перавагі:

• мел уяўляе сабой даступную і недарагую сыравіну;
• карбанат кальцыю (CaCO₃) валодае высокай рэакцыйнай здольнасцю па адносінах да іёнаў цяжкіх металаў, утвараючы цяжкарастваральныя асноўныя карбанаты і гідраксакарбанаты;
• грануляванне сорбента спрашчае працэс ачысткі, прадухіляе вынас часціц і дазваляе выкарыстоўваць сорбент у статычных і дынамічных умовах (фільтруючыя загрузкі, калонныя апараты);
• сорбент можа быць рэгенераваны і выкарыстаны паўторна (з выдзяленнем канцэнтратаў металаў).

Прапанаваны спосаб атрымання грануляванага сорбента ўключае наступныя асноўныя аперацыі:

1. адмучванне прыроднага мелу ў дыстыляванай вадзе – выдаленне буйных уключэнняў і дамешкаў, атрыманне гамагеннай суспензіі;
2. прыгатаванне зацвярджальніка – растварэнне крухмалу ў дыстыляванай вадзе. Крухмал выступае ў якасці структураўтваральнага вяжучага, які забяспечвае захаванасць формы гранул пры сушцы і эксплуатацыі, а таксама надае сорбенту неабходную порыстасць пасля тэрмічнай апрацоўкі;
3. змешванне і грануляванне – атрыманую сумесь перамешваюць да ўтварэння пластычнай масы, якую затым прапускаюць праз шнэкавы гранулятар. Выкарыстанне шнэкавага фармавання дазваляе атрымліваць гранулы аднолькавай формы і памеру, што забяспечвае стабільнасць гідраўлічнага супраціўлення пры фільтрацыі водных асяроддзяў;
4. сушка гранул – пры тэмпературы 105 °C да пастаяннай масы. Дадзены тэмпературны рэжым дазваляе выдаліць вільгаць без дэструкцыі карбанатнай матрыцы і крухмальнага вяжучага.

Чаканая сорбцыйная ёмістасць сорбента па іёнах медзі (II) складае ад 300 да 800 мг/г (у залежнасці ад зыходнага мінералагічнага складу мелу, тонкасці памолу і структуры гранул). Механізм сорбцыі ўключае не толькі адсорбцыю, але і хімічнае асаджэнне ў выглядзе малахіту Cu₂(CO₃)(OH)₂ і азурыту Cu₃(CO₃)₂(OH)₂, што забяспечвае высокую ступень вымання металу.

Такім чынам, прапанаваны спосаб дазваляе атрымаць з прыроднага мелу грануляваны сорбент, які спрашчае працэс выдалення забруджванняў, павышае якасць ачышчанай вады і можа быць маштабаваны да прамысловай вытворчасці.

Область применения

• ачыстка сцёкавых вод прамысловых прадпрыемстваў:
• гальванічныя вытворчасці (медьзмяшчальныя сцёкавыя воды, прамыўныя воды);
• металаапрацоўчыя і машынабудаўнічыя заводы;
• горнарудныя і ўзбагачальныя камбінаты;
• прадпрыемствы па перапрацоўцы другаснага металу;
• ліквідацыя забруджвання падземных вод (пры дрэнажных і абводненых участках);
• ачыстка абаротных вод прамысловых прадпрыемстваў;
• падрыхтоўка вады для сістэм ахалоджвання і цеплазабеспячэння;
• выманне і канцэнтраванне каштоўных металаў з разбаўленых раствораў для іх далейшага вымання;
• прымяненне ў працэсах экабіятэхналогіі (біясорбцыйна-актывуючыя загрузкі);
• апрацоўка фільтратаў палігонаў ЦБА і прамысловых адходаў.

Уласцівасці і параметры

• экалагічнасць – выкарыстанне прыроднага мінерала без таксічных рэагентаў;
• селектыўнасць – высокая сорбцыйная актыўнасць па адносінах да іёнаў Cu²⁺, Ni²⁺, Pb²⁺, Cd²⁺, Zn²⁺;
• тэхналагічнасць – грануляваная форма прадухіляе вынас, спрашчае фільтрацыю і рэгенерацыю;
• нізкі кошт – у параўнанні з сінтэтычнымі сорбентамі (сілікагелі, алюмасілікаты, іёнаабменныя смалы), мел мае кошт у 10–50 разоў ніжэйшы;
• даступнасць – буйныя разведаныя запасы мелу ў Беларусі.

Чаканы эфект

• уцягненне ў перапрацоўку мясцовай мінеральнай сыравіны, якая здабываецца ў значных аб’ёмах. Стварэнне новага кірунку перапрацоўкі – вытворчасць сорбентаў – дазволіць дыверсіфікаваць выкарыстанне мелу і павысіць дабаўленую вартасць;
• зніжэнне выдаткаў на ачыстку сцёкавых вод – выкарыстанне мелавага сорбента дазваляе знізіць кошт ачысткі ў параўнанні з прымяненнем імпартных іёнаабменных смал у 2–5 разоў. Выдаткі на рэагенты зніжаюцца за кошт прымянення недарагога крухмалу і адсутнасці складаных хімічных мадыфікацый;
• арганізацыя ўласнай вытворчасці дазволіць знізіць закупкі імпартных сорбентаў для ачысткі вод і скараціць адток валюты;
• экалагічная бяспека – зніжэнне скіду цяжкіх металаў у водныя аб’екты, паляпшэнне стану водных экасістэм;
• стварэнне працоўных месцаў;
• эканамічны рост – пашырэнне асартыменту прадукцыі з высокай дабаўленай вартасцю;
• экспартны патэнцыял – магчымасць пастаўкі канкурэнтнага прадукта ў краіны ЕАЭС і далёкага замежжа.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь: прадпрыемствы гальванічнай і металаапрацоўчай галіны (МТЗ, МАЗ, БелАЗ, «Гомсельмаш», БМЗ і інш.);
• Расійская Федэрацыя: прадпрыемствы па ачыстцы сцёкавых вод у буйных агламерацыях.

ВЫКАРЫСТАННЕ МЕЛАВЫХ ПАРОД ПРЫ ВЫТВОРЧАСЦІ ШКЛА

Апісанне

Мел (карбанат кальцыю, CaCO₃) з’яўляецца адным з асноўных сыравінных кампанентаў у вытворчасці шкла, выконваючы функцыю крыніцы аксіду кальцыю (CaO) – стабілізатара, які павышае хімічную ўстойлівасць і механічную трываласць шкла, а таксама зніжае вязкасць расплаву. У Рэспубліцы Беларусь маюцца значныя запасы мелавых парод, аднак у шкляной прамысловасці яны выкарыстоўваюцца недастаткова поўна, і частка сыравіны імпартуецца.

Прапанаваны склад шыхты для вырабу шкла, які ўключае (мас. %): кварцавы пясок – 71,0–72,55, мел – 3,0–10,0, даламіт – 2,5–3,0, алюмазмяшчальныя кампаненты – 2,0–3,5, а таксама плаў соды кальцыніраванай – 13,5–14,4. Адметнай асаблівасцю з’яўляецца выкарыстанне плаву соды кальцыніраванай – адходу вытворчасці капралактаму, які можа замяшчаць кальцыніраваную соду часткова або цалкам (у колькасці 1,3–7,0 % плаву і 7,5–12,2 % соды). Плаў утрымлівае аксіды кальцыю, жалеза, магнію, крэмнію, што паскарае працэсы шкловарэння і дазваляе знізіць удзельны расход паліва. Акрамя таго, цана плаву значна ніжэйшая, што зніжае сабекошт шыхты, а яго выкарыстанне вырашае экалагічную задачу ўтылізацыі прамысловых адходаў.

Для шклаў архітэктурна-мастацкага прызначэння распрацаваны склад авантурынавага шкла, дзе мел таксама з’яўляецца кампанентам: глаўканітазмяшчальная парода – 50,8–54,6 %, мел – 27,4–27,9 %, сода кальцыніраваная – 9,2–9,8 %, гліназём тэхнічны – 1,6–1,7 %, аксід хрому – 2,4–5,5 %, аксід медзі – 0,2–0,9 %, сульфат натрыю – 3,9–4,1 %. Выкарыстанне глаўканітазмяшчальных ускрышных парод (спадарожнае карыснае выкапень радовішча базальтаў і туфаў «Навадворскае», Брэсцкая вобласць, Пінскі раён) пашырае сыравінную базу і спрыяе рацыянальнаму выкарыстанню мінеральных рэсурсаў.

Такім чынам, выкарыстанне мелу ў складзе шкляных шыхт дазваляе эфектыўна замяняць імпартныя кампаненты, зніжаць энергазатраты і ўтылізаваць тэхнагенныя адходы, ствараючы канкурэнтаздольныя шкляныя матэрыялы.

Вобласць прымянення

• шкляная прамысловасць – вытворчасць ліставога шкла, шкляной тары (бутэлькі, слоікі), шклавалакна, шклаблокаў;
• будаўнічая індустрыя – архітэктурна-мастацкае шкло для фасадаў, вітражоў, інтэр’ерных рашэнняў, дэкаратыўных панэляў;
• вытворчасць шкловырабаў – посуд, святлатэхнічная арматура, лабараторны посуд;
• дэкаратыўна-прыкладное мастацтва – выраб авантурынавага шкла (з бліскучымі ўключэннямі) для ўпрыгожванняў, сувеніраў, мазаікі;
• тэхнічная кераміка і эмалі – у якасці кампанента для глазураў і пакрыццяў.

Выкарыстанне плаву соды ў шыхце асабліва актуальнае для заводаў, размешчаных паблізу хімічных вытворчасцей капралактаму (ААТ «Гродна Азот»), што скарачае транспартныя выдаткі.

Уласцівасці і параметры

• утрыманне мелу ў шыхце – для звычайнага шкла 3–10 мас. %, для авантурынавага – да 27,9 %, што істотна эканоміць больш дарагія кампаненты (соду, пясок);
• хімічны склад шкла – мел (CaCO₃) уносіць CaO, які павышае гідралітычную ўстойлівасць, памяншае схільнасць да крышталізацыі і павялічвае цвёрдасць;
• тэмпература варкі – дзякуючы прысутнасці аксідаў жалеза і магнію ў плаве соды, адбываецца інтэнсіфікацыя працэсу шкловарэння, што паскарае варку шкла і зніжае ўдзельны расход паліва;
• якасць шкла – выкарыстанне плаву не пагаршае аптычныя і механічныя ўласцівасці; пры карэкціроўцы складу ўдаецца атрымаць шкло, якое адпавядае патрабаванням ДАСТ на ліставае і тарное шкло;
• дэкаратыўныя ўласцівасці – авантурынавае шкло з дабаўленнем аксідаў хрому, медзі і сульфату натрыю набывае характэрны бляск і пералівы, што запатрабавана ў дызайне;
• экалагічная бяспека – утрыманне цяжкіх металаў у плаве не перавышае дапушчальных нормаў, а ўтылізацыя адходаў капралактаму зніжае нагрузку на палігоны.

Чаканы эфект

• зніжэнне сабекошту шыхты – оптавы кошт плаву соды кальцыніраванай значна ніжэйшы за кальцыніраваную соду, а таксама зніжаецца расход паліва за кошт паскарэння варкі. Гэта дае эканомію на матэрыяльных выдаткаў;
• ўтылізацыя адходаў – плаў соды (адход капралактаму) і ўскрышныя пароды (глаўканіт) замест складавання ўцягваюцца ў вытворчасць, зніжаючы экалагічныя плацяжы і вызваляючы плошчы;
• пашырэнне асартыменту – магчымасць выпуску авантурынавых і дэкаратыўных шклаў павышае маржынальнасць прадукцыі (дабаўленая вартасць да 50–70 %).

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – асноўныя спажыўцы: ААТ «Гомельшкло», ААТ «Шклозавод Нёман» і іншыя вытворцы шкляной галіны;
• Расійская Федэрацыя – магчымыя пастаўкі авантурынавага шкла ў якасці дэкаратыўнага матэрыялу для будаўнічых і дызайнерскіх работ.

Развіццё вытворчасці шкла з выкарыстаннем мелавых парод і другасных рэсурсаў з’яўляецца стратэгічным кірункам для павышэння эфектыўнасці шкляной галіны Беларусі, зніжэння імпартазалежнасці і ўмацавання экспартнага патэнцыялу. Для прамысловай рэалізацыі неабходны дапрацоўка тэхналагічных рэгламентаў і маштабаванне вопытных вынікаў на паўнавартысныя шкловарныя печы.

КАМПАНЕНТ ДЛЯ ВОГНЕТРЫВАЛЫХ І ВОГНЕАХОЎНЫХ ФАРБАЎ, КЛЕЯЎ І МАСТЫК

Апісанне

Вогнеахоўныя склады ўяўляюць сабой спецыяльныя матэрыялы (фарбы, мастыкі, абмазкі, рулонныя пакрыцці), прызначаныя для пасіўнай супрацьпажарнай абароны будаўнічых канструкцый, металічных і драўляных паверхняў, кабельных ліній, трубаправодаў і іншых аб’ектаў. Яны запавольваюць або прадухіляюць распаўсюджванне полымя, зніжаюць хуткасць прагрэву канструкцый, павялічваюць час эвакуацыі людзей і захаванасць маёмасці пры пажары.

У Рэспубліцы Беларусь маецца значны патэнцыял для арганізацыі вытворчасці вогнеахоўных складаў з выкарыстаннем мясцовых мінеральных рэсурсаў – даламіту, крэйды, кааліну, бентанітавых глін, а таксама другаснай палімернай сыравіны і графіту.

У рамках навукова-даследчых работ распрацаваны і запатэнтаваны склады вогнеахоўных матэрыялаў, у якіх у якасці напаўняльнікаў і мадыфікатараў выкарыстоўваюцца айчынныя мінеральныя кампаненты.

Асноўныя распрацаваныя склады:

1. Мастыка дахавая і гідраізаляцыйная з даламітавым напаўняльнікам:

• бітумнае або бітумна-палімернае вяжучае – 63–64 %;
• мінеральны напаўняльнік (даламіт, крэйда) – 30–32 %;
• тэрмаэластапласт бутадыен-стырольны – 4–7 %.

Асаблівасць: даламіт выступае не толькі як напаўняльнік, але і як кампанент, які павышае тэрмаўстойлівасць і вогнеўстойлівасць пакрыцця за кошт выдзялення вуглякіслага газу пры тэрмічным раскладанні карбанатаў (CaCO₃ і MgCO₃), што спрыяе разбаўленню гаручага асяроддзя.

Спосаб атрымання: папярэдняе расплаўленне бітумнага вяжучага, падача мінеральнага напаўняльніка пры зніжэнні тэмпературы на 30–32 °C, перамешванне не менш за 30 хвілін да аднастайнага стану.

2. Склад фарбы з тэрма- і вогнеахоўнымі ўласцівасцямі:

• палімернае вяжучае (акрылавыя сапалімеры, крэмнійарганічныя смалы, паліурэтаны) – 20–40 %;
• напаўняльнік (мінеральныя кампаненты – даламіт, крэйда) – 10–30 %;
• антыпірэнавая дабаўка – 10–20 %;
• мадыфікуючая дабаўка (керамічныя або шкляныя мікрасферы дыяметрам 20–150 мкм) – 10–30 %;
• парашок бентаніту, інтэркаліраваны іёнамі кобальту Co²⁺ або цэрыю Ce³⁺ (ці іх сумесь) – 3,0–7,0 %;
• арганічны растваральнік – астатняе.

Бентаніт, мадыфікаваны іёнамі пераходных металаў, павышае тэрмаўстойлівасць і спрыяе ўтварэнню ахоўнага керамічнага слоя пры высокатэмпературным уздзеянні.

3. Палімерны рулонны дахавы і ізаляцыйны матэрыял з павышанай пажараўстойлівасцю:

• этыленпрапілендыенавы каучук (EPDM) – 45,0–50,0 %;
• поліізапрэнавы каучук – 2,0–3,0 %;
• стэарынавая або алеінавая кіслата – 0,2–0,3 %;
• алей-размякчальнік (парафінавы алей) – 2,5–6,0 %;
• алігаэфіракрылат – 4,0–7,5 %;
• тэхнічны вуглярод – 18,0–25,0 %;
• інтэркаліраванае злучэнне графіту (акіслены графіт) – 8,0–15,0 %;
• напаўняльнік (каалін, крэйда, тальк) – астатняе.

Акіслены графіт пры награванні ўспучваецца, утвараючы чэрвепадобныя структуры, якія ствараюць цеплаахоўны экран. Такі матэрыял не ўтрымлівае таксічных кампанентаў, валодае высокай пажараўстойлівасцю і рэкамендаваны для аб’ектаў з павышанай пажарнай небяспекай (ЦЭЦ, АЭС і да т.п.).

Выкарыстанне айчыннага даламіту, крэйды, кааліну і бентанітавых глін у названых складах дазваляе замяніць імпартныя напаўняльнікі (напрыклад, тальк, мікракальцыт, барыт), знізіць сабекошт прадукцыі і павысіць яе канкурэнтныя перавагі. Пры гэтым даламіт, валодаючы карбанатным складам, дае двайны эфект: як напаўняльнік-арміруючы кампанент і як крыніца газавыдзялення пры пажары, што ўзмацняе вогнеахоўнае дзеянне.

Вобласць прымянення

• вогнеахова металічных канструкцый у прамысловых, гандлёвых і адміністрацыйных будынках;
• вогнеахова драўляных канструкцый (кроквы, перакрыцці, панэлі) у малапавярховым і жылішчным будаўніцтве;
• уладкаванне дахаў на аб’ектах з павышанай пажаранебяспекай (ЦЭЦ, АЭС, кацельні, склады ПММ);
• вогнеахова кабельных трас, трубаправодаў, электрашчытавых;
• абарона рэзервуараў і тэхналагічнага абсталявання ад агнявога ўздзеяння;
• вогнеахова мастоў, пуцеправодаў, тунэляў, эстакад;
• абарона вагонаў і кантэйнераў;
• абарона абсталявання, якое працуе ў асяроддзях з павышанай тэмпературай;
• абарона фартыфікацыйных збудаванняў, бункераў, сховішчаў.

Уласцівасці і параметры

• група гаручасці: Г1 (цяжкагаручыя);
• тэмпература эксплуатацыі: ад –60 °C да +80 °C (палімерныя), да +120 °C (бітумныя);
• павышаная вогнеўстойлівасць – карбанатныя напаўняльнікі (даламіт) пры награванні выдзяляюць CO₂, які запавольвае гарэнне; інтэркаліраваны графіт стварае цеплаізаляцыйны бар’ер.

Чаканы эканамічны эфект

• рэсурсазберажэнне – уцягненне ў перапрацоўку айчыннай даламітавай сыравіны і другасных палімерных матэрыялаў;
• зніжэнне сабекошту – даламіт значна таннейшы за прывазныя напаўняльнікі (тальк, барыт, мікракальцыт);
• імпартазамяшчэнне – скарачэнне ўвозу дарагіх вогнеахоўных матэрыялаў з-за мяжы;
• павышэнне пажарнай бяспекі – стварэнне сучасных пакрыццяў, якія адпавядаюць сусветным стандартам;
• экалагічная бяспека – выкарыстанне экалагічна чыстых вяжучых і напаўняльнікаў, зніжэнне таксічных адходаў;
• устойлівае эканамічнае развіццё – рост высокатэхналагічных вытворчасцей, павелічэнне экспартных паступленняў.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь:
  • прадпрыемствы будаўнічай галіны, праектныя і мантажныя арганізацыі;
  • заводы жалезабетонных канструкцый, металаканструкцый;
  • энергетычныя аб’екты (Белэнерга, БелАЭС, ЦЭЦ);
  • прадпрыемствы нафтахіміі (НПЗ, газаправоды);
  • прыватныя забудоўшчыкі і кампаніі па вогнеахове;
• Расійская Федэрацыя: аб’екты энергетыкі, якія будуюцца і рэканструююцца ў рамках дзяржаўных праграм.

АТРЫМАННЕ МАСТЫК БУДАЎНІЧАГА ПРЫЗНАЧЭННЯ, У ТЫМ ЛІКУ ГІДРАІЗАЛЯЦЫЙНЫХ

Апісанне

Будаўнічыя мастыкі ўяўляюць сабой пластычныя або вязкацякучыя кампазіцыі, прызначаныя для ўладкавання гідраізаляцыйных, дахавых, герметызуючых і прыклейваючых пакрыццяў. Як правіла, іх атрымліваюць шляхам змешвання вяжучага кампанента (бітум, палімер, смала), тонкадысперснага напаўняльніка, растваральніка або вады і мэтавых дабавак. Напаўняльнікі ўводзяць для павышэння цеплаўстойлівасці, трываласці, цвёрдасці, памяншэння ўсадачных дэфармацый, паляпшэння эксплуатацыйна-тэхнічных уласцівасцей.

Мел у складах мастык выступае недарагім мінеральным напаўняльнікам, які зніжае ўсадку і надае мастыкам пэўную вязкасць, а таксама спрыяе зніжэнню далікатнасці пакрыцця. Ён выкарыстоўваецца як інертны напаўняльнік для павелічэння аб’ёму і эканоміі вяжучага, а таксама для паляпшэння адгезійных уласцівасцей.

У рамках навукова-даследчых работ, праведзеных у Дзяржаўным прадпрыемстве «Інстытут НДІБМ», распрацаваны і запатэнтаваны склады мастык рознага прызначэння з выкарыстаннем мелу і кааліну, а таксама створаны рэцэптуры на аснове другаснай палімернай сыравіны.

Асноўныя склады мастык:

1. Гідраізаляцыйная бітумна-мелавая мастыка (гарачая):

• бітум будаўнічы – 40–50 %;
• мел молаты – 40–50 %;
• пластыфікатар (машынны алей або кубавыя астаткі) – 5–10 %;
• валакністы напаўняльнік (азбест, базальтавае валакно) – да 5 % (для прадухілення ссоўвання з вертыкальных паверхняў).

2. Мастыка для прыклейкі рулонных матэрыялаў або паркету:

• вяжучае (бітум або смала) – 35–45 %;
• растваральнік (бензін-растваральнік або нефрас) – 20–30 %;
• сухі тонкадысперсны мел – 25–35 %;
• аліфа або сінтэтычныя смалы – 5–10 %.

3. Дахавая і гідраізаляцыйная мастыка на акрылавай дысперсіі:

• акрылавая дысперсія – 28–36 %;
• мел або мікракальцыт – 15–22 %;
• сольвент – 30–35 %;
• мадыфікуючая дабаўка-інверсар – 10–12 %;
• спірт ізапрапілавы – 3,5–4,0 %;
• спірт бутылавы – 1,5–2,0 %;
• пенагасільнік – 0,1–0,2 %;
• павярхоўна-актыўнае рэчыва (неонол) – 0,04–0,06 %.

Гэтая мастыка адрозніваецца павышанай водаўстойлівасцю, эластычнасцю і адгезійнай трываласцю, а таксама дазваляе выконваць гідраізаляцыйныя работы пры нізкіх тэмпературах і ў сырую надвор’е.

4. Матэрыял для ахоўных пакрыццяў на аснове другасных палімераў:
   

Распрацаваны склад асноўнай кампазіцыі (на 100 мас. ч.), які ўключае:

• поліалефін (сумесь поліалефінаў, у т.л. другасны ПЭНП) – 10–60 мас. ч.;
• рэзінавую крошку (памер часціц да 1 мм) – 40–90 мас. ч.

Дадаткова могуць уводзіцца да 60 мас. ч. дысперсных напаўняльнікаў (мел, каалін, аэрасіл, шклабісер) і да 50 мас. ч. валакністых напаўняльнікаў. Спосаб атрымання ўключае змешванне кампанентаў пры тэмпературы (Тпл + 5)…(Тпл + 55) °C, фармаванне рулоннай нарыхтоўкі па каландравай або экструзійнай тэхналогіі, ахалоджванне, а пры неабходнасці – цісненне або штампоўку для атрымання рэльефных і профіляваных вырабаў. Матэрыял можа выкарыстоўвацца як гідраізаляцыйнае і дахавае пакрыццё, у тым ліку з імітацыяй дахоўкі.

Ключавыя патрабаванні да мелавага напаўняльніка:

• масавая доля вільгаці – не больш за 1–2 % (вільготны мел выклікае ўспеньванне пры ўвядзенні ў гарачы бітум);
• тонкасць памолу – праход праз сіта з сеткай 008 не менш за 85–90 %;
• хімічная чысціня – адсутнасць актыўных водарастваральных дамешкаў.

Тэхналагічны працэс атрымання мастык уключае падрыхтоўку сыравіны (сушка і помол мелу, падрыхтоўка бітуму або палімернай кампазіцыі), дазаванне кампанентаў, змешванне пры зададзенай тэмпературы, увядзенне дабавак, гамагенізацыю і фасаванне.

Выкарыстанне айчыннага мелу і другасных палімерных адходаў дазваляе стварыць канкурэнтаздольныя гідраізаляцыйныя матэрыялы з высокай дабаўленай вартасцю, знізіць імпартную залежнасць і палепшыць экалагічную абстаноўку за кошт утылізацыі адходаў.

Вобласць прымянення

• уладкаванне і рамонт дахаў усіх тыпаў;
• гідраізаляцыя падмуркаў, падвалаў, цокальных паверхаў, сцен падземных збудаванняў;
• гідраізаляцыя санвузлоў, ванных пакояў, басейнаў, душавых;
• герметызацыя стыкаў, швоў, трэшчын, дэфармацыйных швоў;
• уладкаванне гідраізаляцыйных слаёў мастоў, пуцеправодаў, тунэляў;
• герметызацыя дэфармацыйных швоў дарожных пакрыццяў;
• прыклейка рулонных дахавых і гідраізаляцыйных матэрыялаў (руберойд, тэхнаэласт, шклоізол);
• прыклейка паркету, лінолеуму, пліткі і іншых падлогавых пакрыццяў;
• абарона металічных канструкцый ад карозіі (антыкаразійныя мастыкі);
• герметызацыя і рамонт трубаправодаў, рэзервуараў, вадаёмаў.

Уласцівасці і параметры

• водаўстойлівасць: высокая (утварае суцэльную воданепранікальную плёнку);
• эластычнасць: захоўваецца пры выгібе і тэмпературных дэфармацыях асновы;
• адгезійная трываласць: высокая (да бетону, металу, дрэва, цэглы);
• тэмпература прымянення: ад –15 °C да +40 °C (у залежнасці ад складу);
• цеплаўстойлівасць: да 80–90 °C (для бітумных), да 100–120 °C (для палімерных);
• тонкасць памолу мелу: праход праз сіта 008 – не менш за 85–90 %;
• вільготнасць мелу: не больш за 1–2 %;
• утрыманне мелу ў складзе: 15–50 % (у залежнасці ад маркі мастыкі);
• тэрмін службы пакрыцця: 10–25 гадоў (у залежнасці ад умоў эксплуатацыі);
• устойлівасць да УФ-выпраменьвання: высокая (пры ўвядзенні стабілізатараў).

Чаканы эфект

• рэсурсазберажэнне – уцягненне мясцовай сыравіны (мелу) і тэхнагенных адходаў (поліэтылен, рэзінавая крошка) у вытворчасць;
• зніжэнне сабекошту прадукцыі – мел з’яўляецца значна больш таньнейшым напаўняльнікам;
• эканамічны рост – стварэнне новых працоўных месцаў, павелічэнне дабаўленай вартасці, пашырэнне экспартных магчымасцей.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь:
  • прадпрыемствы будаўнічай індустрыі (заводы жалезабетонных вырабаў, домабудаўнічыя камбінаты);
  • арганізацыі ЖКГ і камунальныя службы (рамонт і абслугоўванне дахаў, гідраізаляцыя падвалаў);
  • прыватныя забудоўшчыкі і індывідуальныя прадпрымальнікі;
  • прадпрыемствы, якія вырабляюць рулонныя дахавыя і гідраізаляцыйныя матэрыялы (у якасці вяжучага і прыклейваючага слоя).
• Расійская Федэрацыя і іншыя краіны ЕАЭС: будаўнічы рынак.

АТРЫМАННЕ СУХІХ БУДАЎНІЧЫХ СУМЕСЯЎ (ТЫНКОВАК) НА АСНОВЕ МЕЛУ

Апісанне

Сухія будаўнічыя сумесі – гэта кампазіцыйныя парашкападобныя матэрыялы, якія складаюцца з мінеральных вяжучых, запаўняльнікаў, функцыянальных дабавак і мадыфікатараў, прызначаныя для прыгатавання будаўнічых раствораў шляхам змешвання з вадой. Яны забяспечваюць шырокую наменклатуру навукова-абгрунтаваных складаў, стабільнасць якасці, зручнасць транспарціроўкі і захоўвання, а таксама дазваляюць павысіць прадукцыйнасць працы будаўнікоў у 2–5 разоў у параўнанні з традыцыйнымі «мокрымі» тэхналогіямі.

Асноўнымі кампанентамі большасці сухіх сумесяў з’яўляюцца партландцэмент, гіпс або вапна (вяжучыя) і кварцавы пясок (запаўняльнік). У Рэспубліцы Беларусь маюцца значныя запасы мелу, якія пакуль недастаткова ўцягнуты ў вытворчасць высокаякасных сухіх будаўнічых сумесяў.

Атрыманне вапны і сухога мелу з вільготных мелаў у абарачальных печах. Спосаб дазваляе адначасова атрымліваць вапну (CaO) і сухі мел (CaCO₃), выкарыстоўваючы лішкавую колькасць сыравіны – мел падаюць у печ у колькасці, якая перавышае патрэбу для вытворчасці вапны ў 1,2–2,0 разы. Высушаны лішкавы мел улоўліваюць з рэцыркулюючымі дымавымі газамі і накіроўваюць на далейшае выкарыстанне. Тэхналогія забяспечвае зніжэнне расходу паліва да 20 % за кошт інтэнсіўнага цеплаабмену ў ланцуговай зоне печы і не патрабуе дадатковых капітальных выдаткаў на сушку, што істотна таннейшае вытворчасць сухога мелавага напаўняльніка.

На аснове адсеваў вапняковага друзу (фракцыя 0–5 мм) распрацаваны склады сухіх будаўнічых сумесяў (тынковак). Прыклад рэцэптуры: партландцэмент – 18,7–19,65 %, прыродны кварцавы пясок (Мк-1,82) – 37,0–43,0 %, адсеў вапняковага друзу – 37,0–44,0 %, комплексная дабаўка УП-4 (пластыфікатар/рэгулятар) – 0,1–0,15 %, а таксама адходы поліпрапіленавых валокнаў (фібра) – 0,2 %. Прымяненне мелавага запаўняльніка (вапняковага адсеву) дазваляе знізіць расход партландцэменту, павысіць адгезійныя ўласцівасці і зручнаўкладвальнасць сумесяў, павялічыць трываласць на сціск і расцяжэнне, а таксама выключыць карозію фібры ў працэсе эксплуатацыі.

Распрацаваны спосаб атрымання мінеральнай кампазіцыі на аснове змяшанай цвёрдай фазы карбанатаў кальцыю і магнію. Дадзеная мінеральная кампазіцыя атрымліваецца шляхам карбанізацыі воднай суспензіі гідраксідаў кальцыю і магнію вуглякіслым газам. Такая кампазіцыя мае аб’ёмную шчыльнасць 80–250 кг/м³ і можа выкарыстоўвацца як цеплаізаляцыйны напаўняльнік у лёгкіх тынковачных сумесях.

Сукупнасць гэтых распрацовак дазваляе стварыць лінейку сухіх будаўнічых сумесяў рознага прызначэння з выкарыстаннем мелавай сыравіны.

Вобласць прымянення

• тынковачныя работы – унутраная і вонкавая аздабленне сцен, столяў, фасадаў;
• мураваныя растворы – для кладкі цэглы, блокаў, каменя, запаўнення швоў;
• рэстаўрацыйныя работы – выкарыстанне вапнавых сумесяў для аднаўлення гістарычных будынкаў, дзе патрабуецца парапранікальнасць і аўтэнтычнасць матэрыялаў;
• спецыяльныя сумесі – вогнетрывалыя, тампонажныя, клеявыя, цеплаізаляцыйныя (з лёгкімі запаўняльнікамі);
• вытворчасць сухіх сумесяў небудаўнічага прызначэння – для вырабу штучнага каменя, фармавання вырабаў.

Уласцівасці і параметры

Сухія будаўнічыя сумесі з выкарыстаннем мелу/вапняку валодаюць наступнымі характарыстыкамі (на аснове распрацаваных складаў і патрабаванняў ДАСТ):

• трываласць на сціск – для тынковачных сумесяў (марка М50–М100) – не менш за 5–10 МПа, з дабаўленнем фібры – павышаецца на 15–20 %;
• трываласць на расцяжэнне пры выгібе – з поліпрапіленавай фібрай павялічваецца да 30–40 %, што прадухіляе растрэскванне;
• адгезія да асновы – не менш за 0,3–0,5 МПа (пры выкарыстанні комплекснай дабаўкі УП-4);
• зручнаўкладвальнасць – рухомасць конуса 6–8 см, захоўваецца на працягу 1–2 гадзін;
• водапаглынанне – для тынковачных сумесяў – не больш за 8–10 %; цеплаізаляцыйныя кампазіцыі – да 20 %;
• марозаўстойлівасць – не менш за 25–50 цыклаў (для вонкавых работ);
• шчыльнасць – звычайныя сумесі 1600–1800 кг/м³; лёгкія (з карбанатнай кампазіцыяй) – 500–1000 кг/м³;
• каэфіцыент цеплаправоднасці – для лёгкіх сумесяў з порыстымі карбанатнымі напаўняльнікамі – 0,15–0,25 Вт/(м·К);
• час высыхання – у залежнасці ад таўшчыні слоя і тэмпературы – 1–5 сутак да набору трываласці.

Чаканы эфект

• зніжэнне сабекошту – сабекошт сухой сумесі можа быць зніжаны на 15–25 % за кошт таннай мелавай сыравіны (у параўнанні з прывазным пяском або сінтэтычнымі напаўняльнікамі). Пры гэтым сухі мел, які атрымліваецца спадарожна з вапнай, мае мінімальны сабекошт;
• эканомія цэменту – дзякуючы актыўнай паверхні мелавых часціц і іх хімічнаму ўзаемадзеянню з цэментам, магчыма зніжэнне ўтрымання партландцэменту на 10–15 % без страты трываласці, што істотна таннейшае сумесь;
• рост прадукцыйнасці працы – прымяненне сухіх сумесяў на будаўнічых пляцоўках скарачае працавыдаткі ў 2–5 разоў, паскарае аздобныя работы і павышае іх якасць;
• скарачэнне энергазатрат – атрыманне сухога мелу па сумяшчанай тэхналогіі з вапнай не патрабуе дадатковай сушкі, што эканоміць паліва і электраэнергію да 20 % у параўнанні з асобнай вытворчасцю;
• стварэнне новых працоўных месцаў – арганізацыя цэхаў па вытворчасці сухіх сумесяў і перапрацоўцы мелу створыць дадатковыя працоўныя месцы ў рэгіёнах здабычы (Магілёўская, Гомельская вобласці).

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – асноўныя спажыўцы: будаўнічыя арганізацыі, прыватныя забудоўшчыкі, прадпрыемствы ЖКГ, рэстаўрацыйныя майстэрні;
• Расійская Федэрацыя і іншыя краіны ЕАЭС – беларуская прадукцыя на аснове мелу можа быць канкурэнтаздольнай па кошце і якасці.

АТРЫМАННЕ ДАБАВАК ДЛЯ СТАБІЛІЗАЦЫІ ГЛІНІСТЫХ ГРУНТОЎ У ДАРОЖНЫМ БУДАЎНІЦТВЕ

Апісанне

Адным з эфектыўных спосабаў павышэння апорнай здольнасці зямлянога палатна і дарожных адзенняў з’яўляецца прымяненне складаў для стабілізацыі розных грунтоў. Адным з найбольш вядомых спосабаў умацавання грунтоў у дарожным будаўніцтве з’яўляецца ўмацаванне вапнай.

Механізм стабілізацыі гліністых грунтоў вапнай:

Вапна прымяняецца як у гашаным, так і ў негашаным выглядзе для асушэння і ўмацавання грунтоў. Негашаная вапна пры змешванні з вільготным грунтам паглынае да 32 % вады ад сваёй вагі з утварэннем гашанай вапны. Выдзяляемае цяпло дадаткова зніжае вільготнасць за кошт выпарэння. Прычым рэакцыя з вадой адбываецца нават у тым выпадку, калі грунт не ўтрымлівае значнай колькасці гліністых часціц. Рэакцыя ж з гліністымі часціцамі выклікае далейшае асушэнне. У выніку асушэнне адбываецца на працягу некалькіх гадзін, што дазваляе ўшчыльніць грунт значна хутчэй, чым пры натуральным выпарэнні.

Працэс стабілізацыі ўключае дзве стадыі:

Стадыя 1. Мадыфікацыя – іёны Ca²⁺ з гашанай вапны мігрыруюць да паверхні гліністых часціц, выцясняюць ваду і іёны натрыю і вадароду. Грунт становіцца рыхлым і зерністым, зніжаецца лік пластычнасці, развіваюцца працэсы флакуляцыі і агламерацыі.

Стадыя 2. Стабілізацыя – пры дабаўленні ў грунт вапны і вады крэмнезём і гліназём (SiO₂, Al₂O₃) уступаюць у рэакцыю з гідраксідам кальцыю, утвараючы малаасноўныя гідрасілікаты (CSH) і гідраалюмінаты (CAH), якія ствараюць цэментуючы шкілет, які павялічвае трываласць і водаўстойлівасць грунту.

Працэс стабілізацыі пачынаецца на працягу некалькіх гадзін і працягваецца на працягу многіх гадоў, дзякуючы чаму адбываецца нарастанне трываласці.

Умацаванне грунтоў вапнай рэгламентуецца міждзяржаўным стандартам ДАСТ 23558-94 «Сумесі друзава-жвірова-пяшчаныя і грунты, апрацаваныя неарганічнымі вяжучымі матэрыяламі, для дарожнага і аэрадромнага будаўніцтва».

Перспектыўныя склады для стабілізацыі грунтоў:

У рамках навукова-даследчых работ распрацаваны і запатэнтаваны наступныя склады на аснове айчыннай сыравіны:

1. Склад для стабілізацыі грунту (з выкарыстаннем даменнага шлаку і базальтавых валокнаў):

• гіпс – 35–42 %;
• вапна – 17–23 %;
• цэмент – 9–14 %;
• даменны шлак – 9–14 %;
• базальтавыя валокны – 0,1–1,0 %;
• сажа – 17–22 %.

Склад уводзіцца ў колькасці 4–6 % ад масы апрацоўваемага грунту пры яго натуральнай вільготнасці ніжэй за аптымальную, з наступным увільгатненнем да 20 % і ўшчыльненнем. Прымяненне даменнага шлаку і базальтавых валокнаў павышае трываласць, водаўстойлівасць і марозаўстойлівасць, а сажа паляпшае тэхналагічныя ўласцівасці сумесі.

2. Сухая будаўнічая сумесь для ўмацавання і стабілізацыі грунту:

• меланін – 0,01–0,5 %;
• валастаніт – 0,5–3,0 %;
• буравугольная зола-ўнос – 1,0–8,0 %;
• алеат натрыю – 0,01–0,5 %;
• суперпластыфікатар С3 – 2,0–5,0 %;
• цытрат натрыю – 0,01–0,1 %;
• лігнасульфанат тэхнічны (ЛСТ) – 0,1–1,0 %;
• даламітавая мука – 0,5–3,0 %;
• вапна гашаная – 1,0–3,0 %;
• актыўны мікракрэмнезём – 0,01–0,1 %;
• фтарыд натрыю – 0,01–0,1 %;
• сульфаты медзі, амонію, жалеза – 0,02–0,5 %;
• фібра – 3,0–7,0 %;
• цэмент – астатняе.

Тэхнічны вынік: павышэнне трываласці, марозаўстойлівасці, зніжэнне воданасычэння і набухання грунту. Выкарыстанне даламітавай мукі (ААТ «Даламіт») і буравугольнай золы (тэхнагенны адход) забяспечвае дадатковы эканамічны і экалагічны эфект.

Вобласць прымянення

• умацаванне асноў і зямлянога палатна пры будаўніцтве новых дарог;
• капітальны рамонт дарог з уладкаваннем цэментнабетонных пакрыццяў;
• ўмацаванне слабых асноў пры рэканструкцыі і пашырэнні дарог;
• ўмацаванне схілаў насцілаў і выемак;
• уладкаванне грунтавых асноў павышанай апорнай здольнасці;
• падрыхтоўка пляцовак пад забудову, парковак, складскіх тэрыторый;
• уладкаванне дарожак у парках, садах, зонах адпачынку;
• ўмацаванне схілаў каналаў, дамбаў, вадасховішчаў;
• будаўніцтва лесавозных і палявых дарог;
• ўмацаванне грунтоў на фермах і сховішчах.

Уласцівасці і параметры

• колькасць стабілізатара: 4–6 % ад масы апрацоўваемага грунту;
• аптымальная вільготнасць сумесі – 20 %;
• марозаўстойлівасць павышаецца (да 50 цыклаў замарожвання-адтавання);
• воданасычэнне зніжаецца на 30–50 % у параўнанні з нестабілізаваным грунтам;
• водапаглынанне вапнай – да 32 % ад вагі негашанай вапны;
• эканомія прывазных матэрыялаў – 10–30 % кошту дарожнага палатна;
• тэрмін службы пакрыцця – не менш за 15–25 гадоў (для ўмацаваных асноў).

Выкарыстанне айчынных матэрыялаў (даламітавай мукі, мергелю, даменнага шлаку, золы) дазваляе рэгуляваць уласцівасці стабілізаванага грунту ў шырокім дыяпазоне: ад малатрывалых водаўстойлівых асноў да высокатрывалых грунтабетонаў.

Чаканы эфект

• выкарыстанне мясцовай сыравіны – уцягненне мергельна-мелавых парод, даламітавай мукі і тэхнагенных адходаў (даменны шлак, буравугольная зола) у дарожнае будаўніцтва, што зніжае патрэбу ў пяску і друзе;
• скарачэнне тэрмінаў будаўніцтва – стабілізацыя вапнай паскарае асушэнне і ўшчыльненне грунтоў у 2–3 разы ў параўнанні з натуральным выпарэннем, што скарачае тэрміны будаўніцтва;
• экалагічны эфект – утылізацыя тэхнагенных адходаў (шлак, зола, сажа) замест іх пахавання;
• павышэнне якасці дарог – павелічэнне трываласці, водаўстойлівасці і марозаўстойлівасці асноў, падаўжэнне міжрамонтных тэрмінаў.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь: дарожна-будаўнічыя ўпраўленні і падрадныя арганізацыі (РУП «Белаўтадор», абласныя ДБУ), прадпрыемствы будаўнічай індустрыі (заводы ЖБІ, бетонных сумесяў, сухіх сумесяў), прыватныя будаўнічыя кампаніі, забудоўшчыкі.

АТРЫМАННЕ ГРАНУЛЯВАНЫХ СОРБЕНТАЎ З ПРЫРОДНАГА МЕЛУ ДЛЯ АЧЫСТКІ ВОДНЫХ АСЯРОДДЗЯЎ АД ІЁНАЎ ЦЯЖКІХ МЕТАЛАЎ

Апісанне

Сорбцыйныя матэрыялы ўяўляюць сабой цвёрдыя рэчывы (прыродныя або сінтэтычныя), якія валодаюць здольнасцю выбарча паглынаць (сарбіраваць) з вадкіх або газападобных асяроддзяў розныя рэчывы – іёны металаў, арганічныя забруджванні, нафтапрадукты і іншыя забруджвальнікі.

У Рэспубліцы Беларусь маюцца значныя запасы прыроднага мелу, які можа быць выкарыстаны не толькі ў традыцыйных галінах (будаўніцтва, цэментная прамысловасць, вытворчасць лакафарбавых матэрыялаў), але і як аснова для вытворчасці эфектыўных мінеральных сорбентаў для ачысткі прамысловых і сцёкавых вод.

Іёны цяжкіх металаў (медзі, свінцу, цынку, кадмію, нікелю, хрому і інш.) з’яўляюцца аднымі з найбольш небяспечных забруджвальнікаў водных асяроддзяў. Яны валодаюць высокай таксічнасцю, здольнасцю да біяакумуляцыі і міграцыі ў харчовых ланцугах. Асаблівую небяспеку ўяўляе медзь (II) – яе іёны шырока распаўсюджаны ў сцёкавых водах гальванічных вытворчасцей, металаапрацоўчых прадпрыемстваў, горнарудной прамысловасці, а таксама ў сельскагаспадарчых сцёках (за кошт выкарыстання медьзмяшчальных фунгіцыдаў).

Традыцыйныя метады выдалення іёнаў цяжкіх металаў з водных раствораў (хімічнае асаджэнне, мембранныя тэхналогіі, адваротны асмос, іённы абмен) часта характарызуюцца высокай коштам, энергаёмістасцю або ўтварэннем значнага аб’ёму другасных адходаў. Сорбцыйныя метады лічацца найбольш пераважнымі дзякуючы прастаце апаратурнага афармлення, эфектыўнасці, магчымасці рэгенерацыі сорбента і ўтылізацыі канцэнтраваных металазмяшчальных раствораў.

Прымяненне прыроднага мелу для атрымання сорбентаў мае наступныя перавагі:

• мел уяўляе сабой даступную і недарагую сыравіну;
• карбанат кальцыю (CaCO₃) валодае высокай рэакцыйнай здольнасцю па адносінах да іёнаў цяжкіх металаў, утвараючы цяжкарастваральныя асноўныя карбанаты і гідраксакарбанаты;
• грануляванне сорбента спрашчае працэс ачысткі, прадухіляе вынас часціц і дазваляе выкарыстоўваць сорбент у статычных і дынамічных умовах (фільтруючыя загрузкі, калонныя апараты);
• сорбент можа быць рэгенераваны і выкарыстаны паўторна (з выдзяленнем канцэнтратаў металаў).

Прапанаваны спосаб атрымання грануляванага сорбента ўключае наступныя асноўныя аперацыі:

1. адмучванне прыроднага мелу ў дыстыляванай вадзе – выдаленне буйных уключэнняў і дамешкаў, атрыманне гамагеннай суспензіі;
2. прыгатаванне зацвярджальніка – растварэнне крухмалу ў дыстыляванай вадзе. Крухмал выступае ў якасці структураўтваральнага вяжучага, які забяспечвае захаванасць формы гранул пры сушцы і эксплуатацыі, а таксама надае сорбенту неабходную порыстасць пасля тэрмічнай апрацоўкі;
3. змешванне і грануляванне – атрыманую сумесь перамешваюць да ўтварэння пластычнай масы, якую затым прапускаюць праз шнэкавы гранулятар. Выкарыстанне шнэкавага фармавання дазваляе атрымліваць гранулы аднолькавай формы і памеру, што забяспечвае стабільнасць гідраўлічнага супраціўлення пры фільтрацыі водных асяроддзяў;
4. сушка гранул – пры тэмпературы 105 °C да пастаяннай масы. Дадзены тэмпературны рэжым дазваляе выдаліць вільгаць без дэструкцыі карбанатнай матрыцы і крухмальнага вяжучага.

Чаканая сорбцыйная ёмістасць сорбента па іёнах медзі (II) складае ад 300 да 800 мг/г (у залежнасці ад зыходнага мінералагічнага складу мелу, тонкасці памолу і структуры гранул). Механізм сорбцыі ўключае не толькі адсорбцыю, але і хімічнае асаджэнне ў выглядзе малахіту Cu₂(CO₃)(OH)₂ і азурыту Cu₃(CO₃)₂(OH)₂, што забяспечвае высокую ступень вымання металу.

Такім чынам, прапанаваны спосаб дазваляе атрымаць з прыроднага мелу грануляваны сорбент, які спрашчае працэс выдалення забруджванняў, павышае якасць ачышчанай вады і можа быць маштабаваны да прамысловай вытворчасці.

Область применения

• ачыстка сцёкавых вод прамысловых прадпрыемстваў:
• гальванічныя вытворчасці (медьзмяшчальныя сцёкавыя воды, прамыўныя воды);
• металаапрацоўчыя і машынабудаўнічыя заводы;
• горнарудныя і ўзбагачальныя камбінаты;
• прадпрыемствы па перапрацоўцы другаснага металу;
• ліквідацыя забруджвання падземных вод (пры дрэнажных і абводненых участках);
• ачыстка абаротных вод прамысловых прадпрыемстваў;
• падрыхтоўка вады для сістэм ахалоджвання і цеплазабеспячэння;
• выманне і канцэнтраванне каштоўных металаў з разбаўленых раствораў для іх далейшага вымання;
• прымяненне ў працэсах экабіятэхналогіі (біясорбцыйна-актывуючыя загрузкі);
• апрацоўка фільтратаў палігонаў ЦБА і прамысловых адходаў.

Уласцівасці і параметры

• экалагічнасць – выкарыстанне прыроднага мінерала без таксічных рэагентаў;
• селектыўнасць – высокая сорбцыйная актыўнасць па адносінах да іёнаў Cu²⁺, Ni²⁺, Pb²⁺, Cd²⁺, Zn²⁺;
• тэхналагічнасць – грануляваная форма прадухіляе вынас, спрашчае фільтрацыю і рэгенерацыю;
• нізкі кошт – у параўнанні з сінтэтычнымі сорбентамі (сілікагелі, алюмасілікаты, іёнаабменныя смалы), мел мае кошт у 10–50 разоў ніжэйшы;
• даступнасць – буйныя разведаныя запасы мелу ў Беларусі.

Чаканы эфект

• уцягненне ў перапрацоўку мясцовай мінеральнай сыравіны, якая здабываецца ў значных аб’ёмах. Стварэнне новага кірунку перапрацоўкі – вытворчасць сорбентаў – дазволіць дыверсіфікаваць выкарыстанне мелу і павысіць дабаўленую вартасць;
• зніжэнне выдаткаў на ачыстку сцёкавых вод – выкарыстанне мелавага сорбента дазваляе знізіць кошт ачысткі ў параўнанні з прымяненнем імпартных іёнаабменных смал у 2–5 разоў. Выдаткі на рэагенты зніжаюцца за кошт прымянення недарагога крухмалу і адсутнасці складаных хімічных мадыфікацый;
• арганізацыя ўласнай вытворчасці дазволіць знізіць закупкі імпартных сорбентаў для ачысткі вод і скараціць адток валюты;
• экалагічная бяспека – зніжэнне скіду цяжкіх металаў у водныя аб’екты, паляпшэнне стану водных экасістэм;
• стварэнне працоўных месцаў;
• эканамічны рост – пашырэнне асартыменту прадукцыі з высокай дабаўленай вартасцю;
• экспартны патэнцыял – магчымасць пастаўкі канкурэнтнага прадукта ў краіны ЕАЭС і далёкага замежжа.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь: прадпрыемствы гальванічнай і металаапрацоўчай галіны (МТЗ, МАЗ, БелАЗ, «Гомсельмаш», БМЗ і інш.);
• Расійская Федэрацыя: прадпрыемствы па ачыстцы сцёкавых вод у буйных агламерацыях.

УЗБАГАЧЭННЕ ПЯСКОЎ

Апісанне

Узбагачэнне будаўнічых пяскоў – гэта комплекс тэхналагічных працэсаў, накіраваных на ачыстку прыроднага пяску ад шкодных дамешкаў і прывядзенне яго зернавога складу да аптымальных параметраў. У адрозненне ад шкляных або фармовачных пяскоў, дзе галоўная мэта – зніжэнне ўтрымання аксідаў жалеза (Fe₂O₃), асноўная мэта ўзбагачэння будаўнічых пяскоў – прывядзенне іх грануламетрычнага складу і чысціні ў адпаведнасць з патрабаваннямі стандартаў для бетонаў, раствораў і іншых будаўнічых матэрыялаў. Прыродныя пяскі, асабліва з мясцовых кар’ераў, часта маюць недахопы:

• занадта дробныя зерні – дробныя і вельмі дробныя пяскі (з модулем буйнасці менш за 1,5) патрабуюць павышанага расходу цэменту для дасягнення неабходнай трываласці бетону;
• лішак гліністых і пылападобных часціц – яны зніжаюць трываласць, марозаўстойлівасць і даўгавечнасць бетонных і растворных сумесяў, а таксама пагаршаюць якасць сілікатнай цэглы;
• неаднароднасць зернавога складу – адсутнасць аптымальнага размеркавання фракцый прыводзіць да зніжэння шчыльнасці ўкладкі і павелічэння пустотнасці.

Узбагачэнне вырашае гэтыя праблемы:

• выдаляе гліністую складальную і пылападобныя часціцы;
• дазваляе падзяліць пясок на фракцыі і атрымаць матэрыял з зададзеным модулем буйнасці;
• павышае аднароднасць і чысціню пяску.

Асноўныя метады ўзбагачэння будаўнічых пяскоў

У залежнасці ад мінералагічнага складу пяскоў прымяняюцца розныя метады ачысткі, якія дазваляюць выдаляць пыл, гліну і карэктаваць грануламетрыю:

• прамыўка і класіфікацыя – выдаленне гліністых і пылападобных часціц з дапамогай гідрацыклонаў, грахотаў, спіральных класіфікатараў. Найбольш распаўсюджаны і эфектыўны спосаб ачысткі ад гліны;
• адцірка – механічная ачыстка паверхні зёрен ад плёнак гліны і аксідаў (у кантактных чанах, адцірачных машынах);
• фракцыянаванне (рассеў) – падзел пяску па буйнасці на фракцыі для атрымання запаўняльнікаў з аптымальным зернавым складам;
• узбагачэнне буйнымі фракцыямі – дабаўленне да дробнага прыроднага пяску буйных фракцый (напрыклад, гранітнага адсеву) для давядзення модуля буйнасці да аптымальных значэнняў 2,0–3,0.

Вобласць прымянення прадуктаў глыбокага ўзбагачэння

Узбагачаныя будаўнічыя пяскі знаходзяць шырокае прымяненне ў розных галінах будаўнічай індустрыі:

• вытворчасць таварнага бетону і жалезабетонных вырабаў – узбагачаны пясок з аптымальным зернавым складам дазваляе павысіць трываласць бетону на 15–40 % і зэканоміць да 10–25 % цэменту. Ён прыдатны для вытворчасці панэляў унутраных нясучых сцен, міжпавярховых перакрыццяў і іншых вырабаў з цяжкага і сілікатнага бетону;
• вытворчасць сухіх будаўнічых сумесяў – узбагачаны пясок з кантраляваным грануламетрычным складам і нізкім утрыманнем гліны з’яўляецца асновай для якасных мураваных, тынковачных і наліўных сумесяў;
• будаўнічыя растворы – для кладкі, тынкоўкі, сцяжак і дэкаратыўных пакрыццяў;
• вытворчасць сілікатнай цэглы – адмыўка пяску ад гліны значна павышае ўсе якасныя характарыстыкі сілікатнай цэглы;
• дарожнае будаўніцтва – узбагачаныя пяшчана-жвіровыя сумесі прымяняюцца для ўладкавання дарожных пакрыццяў, асноў і дрэніруючых слаёў;
• вытворчасць бетонных і сценавых камянёў – хвасты ўзбагачэння пяскоў могуць выкарыстоўвацца для атрымання камянёў марак М50, М75, М150 і будаўнічых раствораў.

Чаканы эфект

• павышэнне якасці бетонаў і раствораў – паляпшэнне трываласці, марозаўстойлівасці і даўгавечнасці;
• эканомія цэменту – да 10–25 % за кошт аптымізацыі зернавога складу;
• пашырэнне сыравіннай базы – уцягненне ў абарот раней непрыдатных дробных і забруджаных пяскоў;
• зніжэнне сабекошту будаўніцтва – за кошт памяншэння расходу вяжучых і павышэння якасці матэрыялаў.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – асноўным спажыўцом узбагачанага будаўнічага пяску з’яўляецца будаўнічая галіна рэспублікі. Пясок крытычна важны для бетонных работ, уладкавання насыпаў і вытворчасці будаўнічых матэрыялаў. Патрэба ва ўзбагачаным пяску расце па меры ўзвышэння патрабаванняў да якасці будаўнічых матэрыялаў.

ПРЫМЯНЕННЕ ПЯСКУ ДЛЯ ПЕСКАСТРУЙНАЙ АПРАЦОЎКІ МЕТАЛІЧНЫХ ВЫРАБАЎ

Апісанне

Пескаструйная апрацоўка металу ўяўляе сабой працэс ачысткі паверхняў металаканструкцый і вырабаў ад слядоў карозіі, нагару, старых лакафарбавых пакрыццяў, акалін пасля зваркі або рэзкі, а таксама іншародных адкладанняў. Уздзеянне ажыццяўляецца сумессю паветра з часціцамі абразіўных матэрыялаў, якая падаецца праз сопла пад высокім ціскам да месца апрацоўкі. У выніку адбываецца аддзяленне альбо поўнае сціранне забруджванняў, а таксама выдаленне невялікага павярхоўнага слоя самога металу. Пасля якаснай апрацоўкі на паверхні застаецца толькі чысты метал.

Прынцып дзеяння заснаваны на ўзаемадзеянні абразіву з паверхняй. Кампрэсар стварае ў сістэме неабходны ціск (сярэдняе рабочае – 8 атмасфер), пясок або іншы матэрыял захопліваецца патокам паветра і выкідваецца на працоўную паверхню са хуткасцю часціц да 700–720 м/с. Такая хуткасць забяспечвае старанную ачыстку і лічыцца найлепшай падрыхтоўкай да фарбавання металу. Апрацоўка вырашае дзве задачы: ачыстку ад забруджванняў і наданне шурпатасці.

Па тыпе працоўнага матэрыялу адрозніваюць два асноўныя віды ачысткі:

• Паветрана-абразіўная – выкарыстоўваецца сціснутае паветра, якое змешваецца з абразівам (пясок, дроб і інш.);
• Гідрапескаструйная – працоўным кампанентам служыць вада пад ціскам, у якую падмешваюцца часціцы пяску, шкляныя бусіны або дробнасечаны пластык. Такі спосаб адрозніваецца больш мяккім уздзеяннем і больш стараннай ачысткай, дазваляе выдаляць нават алейныя забруджванні.

Ступені ачысткі металічных канструкцый ацэньваюцца візуальна згодна з ДАСТ 9.402–2004, які рэгламентуе падрыхтоўку паверхняў да афарбоўкі і нанясення ахоўных складаў:

• Sa1 (лёгкая) – адсутнасць бачных забруджванняў і ўздутых участкаў іржы, няма люстранага бляску металу;
• Sa2 (старанная) – астатнія акаліны або іржа не адслойваюцца пры механічным уздзеянні, забруджванні адсутнічаюць, назіраецца мясцовы бляск;
• Sa3 (поўная візуальная чысціня) – паверхня цалкам чыстая, з металічным бляскам.

Уласцівасці пяску як абразіўнага матэрыялу

Найбольш папулярны абразіў – кварцавы пясок з памерам часціц 0,1–0,4 мм, 0,5–1 мм і больш (буйназярністы). Па цвёрдасці кварц адпавядае 7 па шкале Мооса (мінерал-эталон). Пясок з’яўляецца хуткаразбуральным мінералам, пры працы ўтварае шмат найдрабнейшага пылу, таму адносіцца да нерэкуперыруемых абразіваў – яго збор, фільтрацыя і вяртанне ў новы цыкл не мэтазгодныя. Аднак адпрацаваны пясок, з якога выдзелена буйная фракцыя прасейваннем, можна выкарыстоўваць паўторна.

Невялікая трываласць пяску з’яўляецца перавагай: пры няправільным падборы фракцыі ён не наносіць непапраўнай шкоды апрацоўваемай паверхні, што асабліва важна для мяккіх каляровых металаў. Акрамя таго, пры выкарыстанні пяску знос соплаў (у тым ліку з карбіду бору і карбіду вальфраму) адбываецца ў некалькі разоў павольней, чым пры працы з іншымі абразівамі.

У якасці абразіву можа прымяняцца практычна любы пясок – рачны, марскі, кар’ерны, пустынны – пасля папярэдняй сушкі да неабходнай вільготнасці і прасейвання для аддзялення буйных фракцый. Гэта значна зніжае сабекошт апрацоўкі. Магчымасць выдзялення часціц рознага памеру дазваляе аптымальна падбіраць абразіў для канкрэтнага тыпу паверхні.

Вобласць прымянення

• заводская апрацоўка металічных вырабаў і канструкцый перад нанясеннем лакафарбавых пакрыццяў;
• рамонтныя работы на цеплавых электрастанцыях (ачыстка трубачак кандэнсатарных і бойлерных установак, унутранай паверхні сасудаў і трубаправодаў, лапатак турбін);
• металургічная вытворчасць;
• вытворчасць люстэркаў і шкла са складанай тэкстурай;
• будаўніцтва;
• станцыі тэхнічнага абслугоўвання аўтамабіляў і майстэрні кузаўных і рыхтавальных работ;
• гравіравальныя майстэрні;
• выраб металакерамічных пратэзаў;
• прадпрыемствы па гальванічных пакрыццях.

Апрацоўка прымяняецца не толькі перад афарбоўваннем, але і перад нанясеннем іншых пакрыццяў пры мантажы або рамонце адказных канструкцый – апор мостаў, эстакад, пуцеправодаў.

Чаканы эфект

• высокая якасць падрыхтоўкі паверхні – забеспячэнне чысціні да ступені Sa3, што гарантуе надзейнае счапленне лакафарбавых і ахоўных пакрыццяў, падаўжаючы тэрмін службы металавырабаў;
• зніжэнне сабекошту – выкарыстанне даступнага пяску (рачнога, кар’ернага і інш.) з мінімальнай папярэдняй падрыхтоўкай (сушка, прасеў) робіць працэс эканамічна выгадным у параўнанні з дарагімі штучнымі абразівамі;
• універсальнасць – магчымасць вар’іраваць ціск (ад 4 да 12 кгс/см²) і фракцыю пяску (ад 0,1 мм і буйней) дазваляе адаптаваць апрацоўку пад розныя металы і неабходную ступень ачысткі;
• зніжэнне зносу абсталявання – кварцавы пясок забяспечвае меншую хуткасць зносу соплаў (асабліва з цвёрдых сплаваў) у параўнанні з іншымі абразівамі;
• утылізацыя адходаў – адпрацаваны пясок пасля прасейвання можа быць паўторна выкарыстаны або рэалізаваны, што памяншае выдаткі на выдаленне адходаў.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – асноўныя спажыўцы пяску для пескаструйнай апрацоўкі:
  • металургічныя заводы – падрыхтоўка пракату і вырабаў перад пакрыццём;
  • машынабудаўнічыя прадпрыемствы – ачыстка дэталяў перад зборкай і афарбоўкай;
  • будаўнічыя і рамонтныя арганізацыі – ачыстка металаканструкцый (масты, эстакады, трубаправоды) перад рамонтам і антыкаразійнай абаронай;
  • энергетычны сектар – ЦЭЦ і кацельні, дзе праводзяцца рамонты цеплаабменнага абсталявання;
  • аўтасэрвісы і кузаўныя майстэрні – падрыхтоўка кузаваў да фарбавання;
  • прадпрыемствы па вытворчасці шкла і люстэркаў – апрацоўка шкляных паверхняў;
  • гальванічныя цэхі і майстэрні гравіроўкі – для падрыхтоўкі вырабаў да нанясення пакрыццяў.

ПРЫМЯНЕННЕ ПЯСКУ ПРЫ ФІЛЬТРАЦЫІ ВАДЫ

Апісанне

Асноўны прынцып дзеяння кварцавага пяску як фільтруючага агента – механічная фільтрацыя. Вада праходзіць праз слой пяшчанай загрузкі, дзе адбываецца затрыманне ўзважаных часціц, калоідных дамешкаў, гліністых уключэнняў і акаліны. Пры гэтым кварцавы пясок, у адрозненне ад сорбентаў (цэаліты, актываваны вугаль), не валодае сорбцыйнымі ўласцівасцямі па адносінах да арганічных рэчываў і цяжкіх металаў.

Кварцавы пясок прымяняецца як самастойная фільтруючая загрузка альбо ў складзе двухслойных фільтраў (у камбінацыі з акваантрацытам, цэалітам або грануляваным шлакам).

Тэхналогія водаачысткі ў фільтрах з пяшчаной засыпкай паўтарае прыродны працэс. Ва ўстаноўках кварцавы пясок засыпаецца ў трывалы корпус, устойлівы да карозіі і хімічна агрэсіўных асяроддзяў. Вада падаецца помпай пад лішкавым ціскам і праходзіць праз пяшчаную засыпку фракцыяй 0,4–0,8 мм. Такі памер зёрен забяспечвае дастатковую хуткасць фільтрацыі і эфектыўнае затрыманне забруджванняў.

Фільтр ачышчае ваду ад:

• калоідных узвасяў, гліністых часціц, акаліны;
• радыёнуклідаў;
• цяжкіх металаў;
• дыяксінаў, нітратаў, пестыцыдаў;
• нафтапрадуктаў;
• арганічных рэчываў.

Рэгенерацыя засыпкі ажыццяўляецца адваротнай прамыўкай з наступным скідам забруджванняў у каналізацыю. Пра неабходнасць прамыўкі сігналізуе павелічэнне ціску на манометры ў нагнятальнай лініі.

Для павышэння эфектыўнасці выкарыстоўваюць фільтры з паслойнай засыпкай з фракцый рознай зерністасці. Дзякуючы найбольшай шчыльнасці кварцавага пяску яго паўсюдна прымяняюць у якасці падкладкі ў насыпных фільтрах, каб прадухіліць вынас больш лёгкіх фільтруючых матэрыялаў.

Уласцівасці і параметры пяшчаных фільтраў

• значная брудаёмістасць і высокая хуткасць фільтрацыі;
• магчымасць паўторнага выкарыстання засыпкі пасля рэгенерацыі адваротнай прамыўкай;
• рабочы рэсурс пяшчанай засыпкі – каля трох гадоў;
• раўнамерная фільтрацыя і адсутнасць тунэльнага эфекту;
• выбар фракцый кварцавага пяску для забеспячэння патрэбнай глыбіні ачысткі;
• санітарная бяспека – адпаведнасць санітарна-гігіенічным патрабаванням для кантакту з пітной вадой;
• невысокі кошт засыпнога матэрыялу.

Асноўны недахоп – неабходнасць частой рэгенерацыі, што павялічвае расход вады і працягласць працэсу. Аднак прымяненне лёгкіх штучных матэрыялаў (напрыклад, бязводны дыяксід крэмнію) паскарае рэгенерацыю, так як для іх разрыхлення патрабуецца меншы ціск.

Вобласць прымянення

Фільтрацыя вады з выкарыстаннем пяску прымяняецца ў розных сферах:

• ачыстка вады для пітных і тэхнічных мэтаў;
• абаротнае водазабеспячэнне – ачыстка сцёкавых вод, у тым ліку ад нафтапрадуктаў;
• падрыхтоўка вады ў сістэмах водазабеспячэння прадпрыемстваў, жыллёва-камунальнай гаспадаркі, сельскай гаспадаркі і прамысловасці.

Чаканы эфект

• эканамічная эфектыўнасць – нізкі кошт пяску і працяглы тэрмін службы засыпкі (каля 3 гадоў) зніжаюць эксплуатацыйныя выдаткі;
• прастата абслугоўвання – рэгенерацыя адваротнай прамыўкай не патрабуе складанага абсталявання або хімічных рэагентаў;
• экалагічная бяспека – пясок з’яўляецца прыродным матэрыялам, не ўносіць у ваду шкодных рэчываў;
• зніжэнне нагрузкі на навакольнае асяроддзе – ачыстка сцёкаў і абаротнай вады дазваляе скараціць скід забруджванняў у вадаёмы.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь: вадаканалы і прадпрыемствы ЖКГ (для сістэм пітнога водазабеспячэння і ачысткі сцёкавых вод), прамысловыя прадпрыемствы (машынабудаванне, хімічная, харчовая прамысловасць) – для падрыхтоўкі тэхнічнай вады і ачысткі абаротных цыклаў, энергетычны сектар – ЦЭЦ і кацельні, якія выкарыстоўваюць ваду для ахалоджвання і параўтварэння, сельская гаспадарка – для ачысткі вады для паліву і жывёлагадоўчых патрэб, будаўнічыя арганізацыі – пры абладжанні сістэм водападрыхтоўкі на аб’ектах.

АКТЫВУЮЧАЯ ДАБАЎКА ДА БЕТОНУ НА АСНОВЕ ГРАНІТНАГА АДСЕВУ

Апісанне

Распрацаваны эфектыўныя спосабы ўцягнення гранітных адсеваў драбяння (адходы вытворчасці жвіру) у вытворчасць высокатрывалых бетонаў, партландцэменту і кіслотаўстойлівых матэрыялаў. Адсевы выкарыстоўваюцца ў якасці актыўнага мінеральнага запаўняльніка і кампанента сыравінных сумесяў:

• Высокатрывалы бетон з нанадабаўкамі: сумесь уключае партландцэмент (25,6–26,0 мас.%), кварцпалявашпатавы пясок (31,9–32,5 мас.%), гранітныя адсевы фракцыі 2,5–5 мм (31,9–32,5 мас.%), вугляродныя нанаматэрыялы (пабочны прадукт плазменнай газіфікацыі вугалю, 0,01–0,0001 мас.%) і ваду (8,99–0,6 мас.%). Дабаўку папярэдне награваюць да 50–60 °С.
• Бетон з нанадысперсным SiO₂: у складзе прымяняецца вяжучае нізкай водапатрэбнасці (ВНВ-100 або ВНВ-70 з перлітам), кварцпалявашпатавы пясок, гранітны адсеў фракцыі 2,5–5 мм і нанадысперсны парашок дыяксіду крэмнію «Таркасіл-05» (апрацаваны ў ультрагукавым дыспергатары).
• Таркрэт-бетонная сумесь: вяжучае на аснове партландцэментнага клінкера, гіпсу і ўзбагачанай золашлакавай сумесі, дробны запаўняльнік – поліфракцыйны адсеў гранітнага жвіру (модуль буйнасці 2,7), дададзены полікарбаксілатны суперпластыфікатар і паскаральнік цвярдзення.
• Кіслатаўстойлівы напаўняльнік: атрымліваюць сумесным памолам гранітнага адсеву (93–97 мас.%) і бою камнелітой вытворчасці (3–7 мас.%) з апрацоўкай газападобным цепланосьбітам.
• Партландцэмент з дабаўкай адсеву: сумесным памолам клінкера (80–90 мас.%), свежамолатага гранітнага адсеву фракцыі <1,25 мм (10–20 мас.%) і гіпсавага каменя (5% звыш 100%) да ўдзельнай паверхні не менш за 3000 см²/г.
• Гранітацэментныя вырабы: сумесь утрымлівае партландцэмент ПЦ 500 Д0 (5–20 мас.%), монафракцыі адсеву драбяння граніту (буйная – 50–55%, сярэдняя – 25–30%, дробная – 5–10%), ваду (30–35% ад масы цэменту) і полікарбаксілатны пластыфікатар. Вырабы фармуюць вібрапрэсаваннем.

Вобласць прымянення

• вытворчасць высокатрывалага бетону для грамадзянскага, прамысловага і дарожнага будаўніцтва (у т.л. з выкарыстаннем нанатэхналогій);
• выраб таркрэт-бетону для маналітных і зборных жалезабетонных канструкцый;
• атрыманне партландцэменту з мінеральнымі дабаўкамі (агульнабудаўнічыя работы, бетонныя і жалезабетонныя вырабы);
• вытворчасць кіслатаўстойлівых напаўняльнікаў для хімічна стойкіх пакрыццяў і футеровак;
• выраб гранітацэментных вырабаў (элементы аздобы фасадаў, тратуарная плітка, брусчатка, пліты для падлог).

Уласцівасці і параметры

• модуль буйнасці кварцпалявашпатавага пяску – 2,1;
• фракцыі гранітных адсеваў: 2,5–5 мм, 0,315–0,63 мм, менш за 0,14 мм, менш за 1,25 мм;
• удзельная паверхня партландцэменту – не менш за 3000 см²/г;
• павышаныя трывальныя паказчыкі, у тым ліку ў пачатковыя тэрміны цвярдзення;
• паляпшэнне фізіка-механічных характарыстык бетону (трываласць, марозаўстойлівасць, воданепранікальнасць) пры адначасовым зніжэнні расходу цэменту;
• магчымасць атрымання кіслатаўстойлівых матэрыялаў, стойкіх да агрэсіўных асяроддзяў;
• зніжанае водапаглынанне гатовых вырабаў;
• памяншэнне расходу вады для атрымання бетоннай сумесі;
• выкарыстанне тэхнагенных адходаў (золашлакавыя сумесі, адсевы драбяння) без страты эксплуатацыйных уласцівасцей.

Чаканы эфект

• замяшчэнне да 10-15% партландцэментнага клінкера на молаты гранітны адсеў пры вытворчасцi партландцэментаў аб’ёмам 200 тыс. т/год гадавы эканамічны эфект дасягае да 400 тыс. руб. на 1 т клінкера, які замяшчаецца, за кошт розніцы ў сабекошце: клінкер ~125 руб./т, адсеў ~15 руб./т);
• зніжэнне затрат на ўтылізацыю адходаў горназдабыўных прадпрыемстваў (штогод утвараецца каля 9 млн т адсеваў, каля 50% накіроўваюцца ў адвалы);
• скарачэнне сыравінных расходаў за кошт выкарыстання мясцовай сыравіны;
• пашырэнне сыравіннай базы для вытворчасці высокамарачных бетонаў без прыцягнення дарагіх імпартных кампанентаў.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь: прадпрыемствы будіндустрыі, цэментныя заводы – ААТ «Крычаўцэментнашыфер», ААТ «Беларускі цэментны завод», ААТ «Краснасельскбудматэрыялы», заводы ЖБВ, вытворцы сухіх сумесяў і брусчаткі;
• рынак ЕАЭС (пастаўка цэментаў, гранітацэментных вырабаў і кіслатаўстойлівых напаўняльнікаў);
• будаўнічы сектар краін блізкага замежжа (у перспектыве).

ШТУЧНЫЯ ПЯСКІ ДЛЯ ВЫТВОРЧАСЦІ ГАЗАСІЛІКАТУ

Апісанне

Штучны пясок з гранiых адсеваў можна атрымаць шляхам механічнай перапрацоўкі адсеваў драбяння горных парод, якія ўтвараюцца пры вытворчасці жвіру на каменедробільных прадпрыемствах. У адрозненне ад прыроднага пяску, здабыча якога звязана з парушэннем экасістэм рэк, утварэннем апоўзняў і знясіленнем радовішчаў, штучны пясок вырабляецца з тэхнагенных адходаў, што дазваляе ўцягваць у гаспадарчы абарот матэрыялы, якія раней складзіраваліся ў адвалах.

У Дзяржаўным прадпрыемстве «Інстытут НДІБМ» у рамках навукова-даследчай працы па перапрацоўцы гранітных адсеваў драбяння РУПП «Граніт» (радовішча «Мікашэвічы») распрацаваны метады атрымання штучных пяскоў з зададзенымі грануламетрычнымі характарыстыкамі. Вывучаны фізіка-хімічны і мінералагічны склад тэхналагічных адсеваў, вылучаны фракцыі буйназярністага пяску (2,5–5 мм) і сярэднезярністага пяску (2–2,5 мм) з высокім утрыманнем SiO₂, прыдатныя для выкарыстання ў якасці крэмнезёмістага кампанента ў вытворчасці будаўнічых матэрыялаў.

Тэхналогія атрымання будаўнічых пяскоў з адсеваў уключае наступныя стадыі:

• адсеў і выдаленне фракцый драбней за 0,16 мм і буйней за 5 мм;
• падзел астатняга масіву на дзве фракцыі: 0,16–2,5 мм і 2,5–5 мм;
• дадрабненне фракцыі 2,5–5 мм (або яе часткі) у конуснай інерцыйнай або цэнтрабежнай дробилцы да буйнасці менш за 2,5 мм;
• змешванне дадробленага прадукту з фракцыяй 0,16–2,5 мм, а таксама з недадробленай часткай фракцыі 2,5–5 мм для атрымання пяску аптымальнага грануламетрычнага складу.

Такі падыход забяспечвае поўнае выкарыстанне адсеваў драбяння і дазваляе атрымліваць штучны пясок, які адпавядае патрабаванням ГОСТ па зерневым складзе і модулі буйнасці.

У рамках эксперыментальных даследаванняў была пацверджана магчымасць частковай (да 50 %) замены прыроднага кварцавага пяску на штучны пясок з гранітнага адсеву пры вытворчасці газасілікату. Вопытныя фармоўкі, выкананыя ў НДЛ бетонаў Дзяржаўнага прадпрыемства «Інстытут НДІБМ», паказалі, што вырабы на аснове сумесі (40 % прыроднага пяску + 40 % гранітнага адсеву пры ўтрыманні вапны каля 20 %) валодаюць шчыльнасцю і трываласцю, супастаўнымі з кантрольнымі ўзорамі на 100 % кварцавым пяску. Актыўнасць вапнава-крэмнезёмістага вяжучага пры гэтым захоўваецца на патрабаваным узроўні (43,1 %), а разліковая актыўнасць бетоннай сумесі складае 13 %, што забяспечвае атрыманне газасілікату маркі D500.

Вобласць прымянення

• вытворчасць газасілікату – замена да 50 % і больш прыроднага кварцавага пяску без зніжэння якасці гатовых сценавых блокаў і цеплаізаляцыйных вырабаў.

Уласцівасці і параметры

• грануламетрычны склад – атрыманыя фракцыі 2,5–5,0 мм (буйназярністы) і 2–2,5 мм (сярэднезярністы пясок), з магчымасцю пашырэння асартыменту за кошт дадрабнення фракцыі 2,5–5 мм да менш за 2,5 мм і змешвання з больш дробнымі фракцыямі;
• утрыманне SiO₂ – высокае (у гранітоідах радовішча «Мікашэвічы» ўтрыманне крэмнезёму павышанае, што робіць адсевы прыдатнымі для вытворчасці газасілікату);
• актыўнасць – пры выкарыстанні ў вапнава-крэмнезёмістых вяжучых забяспечваецца актыўнасць сумесі на ўзроўні 13 %, што дастаткова для атрымання газасілікату марак D500–D700;
• удзельная паверхня – молаты пясок мае ўдзельную паверхню 2215 см²/г, а гранітны адсеў пры дамоле можа дасягаць больш высокіх паказчыкаў, што паскарае рэакцыі цвярдзення;
• чысціня – адсутнасць гліністых і арганічных дамешкаў, характэрных для прыродных пяскоў, што павышае трываласць і даўгавечнасць канчатковых вырабаў;
• стабільнасць – аднастайны мінералагічны склад дзякуючы кантраляванаму працэсу драбяння і класіфікацыі.

Чаканы эфект

• зніжэнне затрат на сыравіну – кошт гранітнага адсеву значна ніжэйшы за кошт прывазнога кварцавага пяску;
• уцягненне ў абарот адсеваў драбяння вырашае праблему ўтылізацыі адходаў;
• зніжэнне залежнасці ад прыродных рэсурсаў: памяншаецца нагрузка на прыродныя радовішчы пяску.

Перспектыўныя рынкі збыту

• Унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – асноўныя спажыўцы: прадпрыемствы-вытворцы газасілікату: ААТ «Бярозаўскі КСІ», ПУП «Газасілікат Магілёў», ААТ «Гомельбудматэрыялы», ААТ «Забудова», ААТ «Любанскі завод сценавых блокаў», ЗАТ «Магілёўскі КСІ».
• Краіны ЕАЭС – экспарт газасілікатных блокаў з палепшанымі эканамічнымі характарыстыкамі.

АБРАЗІЎНЫЯ МАТЭРЫЯЛЫ ДЛЯ ПЯСКАСТРУЙНАЙ АПРАЦОЎКІ І ШЛІФАВАЛЬНЫХ ПАСТ

Апісанне

Абразіўныя матэрыялы ўяўляюць сабой цвёрдыя здробненыя часціцы (зернi), прызначаныя для механічнай апрацоўкі розных матэрыялаў – металаў, драўніны, горных парод, мінералаў, шкла, скуры, гумы і інш. Вострыя рэбры абразіўных зерняў перавышаюць па цвёрдасці апрацоўваны выраб, дзякуючы чаму грані сціраюць паверхню нарыхтоўкі. Абразівы выкарыстоўваюцца як у свабодным выглядзе (парашкі, пасты), так і ў счэпленым, дзе зерні ўяўляюць сабой структураўтваральную паверхню (шліфавальныя кругі, брускі, наждачная папера, шліфавальныя стужкі).

У Рэспубліцы Беларусь маецца значны патэнцыял для арганізацыі вытворчасці абразіўных матэрыялаў на аснове мясцовай мінеральнай сыравіны, у прыватнасці, гранітных адсеваў РУПП «Граніт» і гліністых парод розных радовішчаў.

У Дзяржаўным прадпрыемстве «Інстытут НДІБМ» і Беларускім дзяржаўным тэхналагічным універсітэце ў рамках навукова-даследчых работ праведзена ацэнка магчымасці атрымання абразіўных матэрыялаў з выкарыстаннем гранітных адсеваў РУПП «Граніт» (фракцыі 20-0,5 мм і менш за 0,16 мм). Распрацаваны склады шихт і тэхналагічныя параметры для атрымання шліфавальных парашкоў, пясчаструйных матэрыялаў і абразіўна- прыцірачных паст.

Асноўныя напрамкі выкарыстання гранітных адсеваў:

Пясчаструйная апрацоўка – выкарыстанне абяспыленага гранітнага пяску (фракцыі 0,4–0,8 мм, 0,16–0,63 мм, 0,7–1,6 мм) у якасці абразіўнага матэрыялу. Гранітны пясок мае вострыя колатыя краі, што забяспечвае высокую прадукцыйнасць пры апрацоўцы чыгунных і стальных дэталяў, выдаленні акаліны, іржы, старых лакафарбавых пакрыццяў.

Абразіўна-прыцірачныя пасты – распрацаваны склады паст з выкарыстаннем абразіўных зерняў, папярэдне адсартаваных па форме (ізаметрычная, ігольчатая). Эксперыментальна пацверджана, што прымяненне зерняў ізаметрычнай формы павышае інтэнсіўнасць здымання металу ў сярэднім на 63 %, а ігольчатай формы зніжае шурпатасць апрацаванай паверхні на 11–18 % у параўнанні з пастамі з зерняў адвольнай формы.

Парашкавыя матэрыялы для індукцыйнай наплаўкі – гранітныя часціцы (дысперснасць не больш за 1 мм) уведзены ў склад шихты для атрымання цвердасплаўных пакрыццяў, што павышае абразіўную зносастойкасць і якасць наплаўленых вырабаў.

Шліфавальныя матэрыялы – распрацаваны склады шихты для атрымання шліфавальнага матэрыялу з выкарыстаннем граніту ў спалучэнні з электравакуумным алундам, боем будаўнічага шкла і скураным напаўняльнікам.

Вобласць прымянення

• ачыстка металічных паверхняў ад акаліны, іржы, старых лакафарбавых пакрыццяў;
• падрыхтоўка паверхняў пад зварку, наплаўку, афарбоўку;
• фінішная апрацоўка дэталяў (прыцірка, паліроўка);
• заточка рэжучага інструмента;
• апрацоўка паверхні прыроднага каменю, бетону, шкла;
• ачыстка цэглы, бетонных паверхняў;
• матаванне шкла;
• ачыстка трубаправодаў і ёмістасцей;
• падрыхтоўка паверхняў пад антыкаразійную абарону;
• выраб шліфавальных кругоў, брускоў, адразных дыскаў;
• шліфоўка і паліроўка ювелірных вырабаў, каштоўных і паўкаштоўных камянёў;
• апрацоўка архітэктурных элементаў, помнікаў, малых архітэктурных форм.

Уласцівасці і параметры

• цвёрдасць па шкале Мооса – да 7–9 (у залежнасці ад мінералагічнага складу);
• шчыльнасць насыпкі – рэгулюецца падборам фракцыйнага складу;
• абразіўная здольнасць – высокая (вострыя колатыя рэбры гранітных зерняў);
• хімічная ўстойлівасць – устойлівыя да ўздзеяння кіслот і шчолачаў;
• тэрмаўстойлівасць – да 1200 °C (для спечаных матэрыялаў);
• прадукцыйнасць апрацоўкі – у 2–5 разоў вышэй за традыцыйныя матэрыялы.

Выкарыстанне гранітнага адсеву ў складзе абразіўных матэрыялаў (да 60–80 % шыхты) дазваляе рэгуляваць цвёрдасць, вязкасць і абразіўную здольнасць. Вострыя колатыя краі гранітных зерняў забяспечваюць высокую рэжучую здольнасць, а магчымасць сартавання па форме (ізаметрычныя, ігольчатыя) – павышэнне прадукцыйнасці або зніжэнне шурпатасці апрацоўкі ў залежнасці ад патрабаванняў.

Чаканы эфект

• уцягненне ў абарот гранітных адсеваў – выкарыстанне да 60–80 % гранітных адсеваў у складзе абразіўных матэрыялаў. Штогод на РУПП «Граніт» утвараецца больш за 9 млн тон адсеваў дробавання, значная частка якіх можа быць выкарыстана ў вытворчасці абразіваў. Гэта зніжае аб’ёмы іх складавання, памяншае нагрузку на навакольнае асяроддзе і скарачае выдаткі на рэкультывацыю;
• зніжэнне сабекошту сыравіны – гранітны адсеў каштуе ~15 руб./т, у той час як імпартныя абразіўныя матэрыялы (электракаррунд, карбід крэмнію) у некалькі разоў даражэйшыя. Пры гадавой вытворчасці 5–10 тыс. тон абразіўных матэрыялаў эканомія на сыравіне можа дасягаць 200–500 тыс. руб.;
• імпартазамяшчэнне – арганізацыя ўласнай вытворчасці абразіўных матэрыялаў для прамысловых патрэб дазволіць замяшчаць імпарт з Кітая і Расіі, скараціўшы адток валютных сродкаў;
• экалагічны эфект – скарачэнне плошчы адвалаў гранітных адсеваў, памяншэнне здабычы прыроднага пяску і іншых мінералаў;
• стварэнне працоўных месцаў.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь:
  • прадпрыемствы машынабудавання (МТЗ, БелАЗ, МАЗ, «Гомсельмаш», «Амкадор» і інш.);
  • прадпрыемствы металаапрацоўкі і металургіі (БМЗ);
  • будаўнічыя і рамонтныя арганізацыі;
  • вытворцы абразіўнага інструмента і аснасткі.
• Расійская Федэрацыя: машынабудаўнічыя заводы, прадпрыемствы па рамонце і абслугоўванні чыгуначнага рухомага складу, прадпрыемствы па вытворчасці будаўнічых матэрыялаў (кераміка, бетон, шкло).
• Краіны ЕАЭС і СНД: прадпрыемствы горназдабыўной і металургічнай прамысловасці, машынабудаўнічыя заводы і прадпрыемствы будындустрыі.

КАМЕННАЕ ЛІЦЦЁ НА АСНОВЕ ГРАНІТОІДАЎ

Апісанне

Каменнае ліццё – гэта тэхналогія атрымання матэрыялаў і вырабаў з расплаваў горных парод і прамысловых адходаў метадам ліцця з наступнай крышталізацыяй.

У якасці асноўнай сыравіны для вытворчасці ў Рэспубліцы Беларусь можна выкарыстоўваць гранітоідныя адсевы радовішча «Мікашэвічы» – адходы вытворчасці жвіру. Гранітныя адсевы могуць складаць да 85 мас. ч. у складзе сыравінных кампазіцый для атрымання шклокрышталічных матэрыялаў. Для паляпшэння тэхналагічных уласцівасцей шыхту карэкціруюць дабаўкамі кальцынаванай соды (Na₂CO₃) і храмістага жалязняку (Cr₂O₃) у якасці стымулятара крышталізацыі.

Даследаванні БДТУ пацвердзілі магчымасць атрымання каменнага ліцця на яго аснове.

Вобласць прымянення

• абсталяванне рэйкавых (трамвайных і інш.) пуцей на перагонах і пераездах;
• абсталяванне дарожных і тратуарных пакрыццяў;
• абсталяванне падземных і надземных пераходаў, чыгуначных платформ;
• абсталяванне ёмістных збудаванняў для вытворчасці кіслот і іншай высокаагрэсіўнай хімічнай прадукцыі ў прамысловых маштабах;
• ахоўная абліцоўка гідратэхнічных збудаванняў;
• канструкцыі абдзелкі падземных збудаванняў метрапалітэна, каналізацыі (тунэляў, шахтных ствалоў, калодзежаў, калектараў);
• вырабы для абароны ад радыяцыі і хімічнага заражэння;
• тэхналагічная абарона металургічнага, горнага і іншага абсталявання, прадуктаправодаў, сістэм водазабеспячэння і каналізацыі, пнеўмазолавыдаляльнікаў ЦЭЦ;
• абсталяванне магістральных трубаправодаў;
• вырабы для аздобы, рамонту, будаўніцтва будынкаў, збудаванняў.

Уласцівасці і перавагі

• высокая зносаўстойлівасць (страты пры ісціранні — 0,04–0,05 г/см²);
• хімічная ўстойлівасць (у салянай і сернай кіслаце — 97,5–99,9 %);
• трываласць на сціск (250–500 МПа);
• не падвяргаецца старэнню, валодае дыэлектрычнымі ўласцівасцямі, эфектыўна затрымлівае радыяцыю.

Чаканы эфект

• зніжэнне затрат на сыравінныя матэрыялы: кошт 1 т гранітоіднага адсеву ~15 руб., імпартаванага базальту – ~120 руб. Прагнозны эканамічны эфект пры гадавым аб’ёме 9 тыс. т – 945 тыс. руб.;
• скарачэнне прастояў і рамонтных выдаткаў – міжрамонтны перыяд павялічваецца, зніжаюцца эксплуатацыйныя выдаткі і страты ад спыненняў вытворчасці (тэрмін службы вырабаў у 6–10 разоў вышэйшы за металічныя);
• рашэнне экалагічнай праблемы складавання адходаў;
• зніжэнне залежнасці ад іншых крыніц сыравіны.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – ключавыя спажыўцы: РУПП «Граніт», ААТ «Беларуськалій», ААТ «БМЗ», ААТ «Гродна Азот», ААТ «Нафтан», прадпрыемствы канцэрна «Белэнерга», а таксама заводы па вытворчасці будаўнічых матэрыялаў і керамікі. Попыт на футеровачныя пліткі, трубы, жалубы і кіслотаўстойлівыя элементы стабільна высокі.
• Расійская Федэрацыя – горна-ўзбагачальныя камбінаты, металургічныя заводы, ЦЭЦ і цэментныя вытворчасці. Расійскія прадпрыемствы ўжо маюць станоўчы вопыт эксплуатацыі камнелітых вырабаў (Нова-Крыварожскі ГАК, Магнітагорскі МК, «Еўрацэмент» і інш.).
• Рэспубліка Казахстан – развітая горназдабыўная прамысловасць (радовішчы хрому, жалеза, вугалю) стварае ўстойлівы попыт на зносаўстойлівую футероўку для ўзбагачальных фабрык і трубаправоднага транспарту.
• іншыя краіны ЕАЭС – Арменія, Кыргызстан, а таксама краіны далёкага замежжа (напрыклад, Узбекістан, Азербайджан) разглядаюцца як перспектыўныя экспартныя кірункі ў сувязі з адсутнасцю ўласных вытворчасцей аналагічнай прадукцыі.

Іншыя краіны ЕАЭС – Арменія, Кыргызстан, а таксама краіны далёкага замежжа (напрыклад, Узбекістан, Азербайджан) разглядаюцца як перспектыўныя экспартныя кірункі ў сувязі з адсутнасцю ўласных вытворчасцей аналагічнай прадукцыі.

ПІГМЕНТЫ

Апісанне

Пігменты ўяўляюць сабой тонкадысперсныя парашкападобныя рэчывы, якія выкарыстоўваюцца для надання колеру розным матэрыялам — кераміцы, шклу, эмалям, глазурам, будаўнічым сумесям, пластмасам, лакафарбавым пакрыццям. У адрозненне ад арганічных фарбавальнікаў, мінеральныя (неарганічныя) пігменты характарызуюцца высокай тэрмічнай і хімічнай устойлівасцю, устойлівасцю да ўльтрафіялетавага выпраменьвання і атмасферных уздзеянняў, што абумоўлівае іх шырокае прымяненне ў прамысловасці.

У Рэспубліцы Беларусь маецца значны патэнцыял для арганізацыі вытворчасці мінеральных пігментаў на аснове мясцовай мінеральнай сыравіны, у прыватнасці, гранітных адсеваў РУПП «Граніт» і гліністых парод розных радовішчаў. Выкарыстанне гранітных адсеваў у якасці сыравіны для пігментаў вырашае адначасова дзве задачы: утылізацыю адходаў і стварэнне імпартазамяшчальнай прадукцыі з высокай дабаўленай коштам.

У Дзяржаўным прадпрыемстве «Інстытут НДІБМ» і навуковых установах Рэспублікі Беларусь у рамках навукова-даследчых работ праведзена ацэнка магчымасці атрымання пігментаў з выкарыстаннем гранітных адсеваў РУПП «Граніт», гліністай сыравіны розных радовішчаў, а таксама высокадысперснага крэмнезёмнага пылу — тэхнагеннага прадукту, які ўтвараецца пры вытворчасці металургічнага крэмнію і яго сплаваў.

Асноўныя напрамкі выкарыстання гранітных адсеваў і гліністай сыравіны для атрымання пігментаў:

Керамічныя пігменты для афарбоўвання – сінтэз пігментаў на аснове гліны і гранітоідных парод з дабаўленнем аксідаў металаў (Cr₂O₃ — зялёны, CoO — блакітны, Fe₂O₃ — карычневы). Гранітоіды выступаюць у якасці прыроднай крыніцы крэмнезёму і алюмасілікатаў, якія фарміруюць устойлівую крышталічную структуру пігмента.

Пігменты на аснове крэмнезёму і аксіду жалеза — выкарыстанне высокадысперснага крэмнезёмнага пылу (70–98 мас.%) і аксіду жалеза (2–30 мас.%) з наступнай агламерацыяй і абпалам пры 800–1300 °C на працягу 1–24 гадзін. Атрыманыя пігменты маюць чырвона-аранжавы адценне.

Неарганічныя пігменты на аснове маршаліту – выкарыстанне маршаліту (прыроднага тонкадысперснага кварцавага мінерала) з памерам часціц менш за 10 мкм у якасці асновы (50–90 мас.%) з асаджэннем на яго паверхню гетэрапалізлучэнняў (малібдафасфатаў, вальфрамафасфатаў, малібдасілікатаў, вальфрамасілікатаў) пераходных металаў (жалеза, кобальт, нікель, марганец, хром, медзь) з 1–50%-ных раствораў адпаведных солей пры тэмпературы 30–60 °C. Дадзены спосаб дазваляе атрымліваць інтэнсіўна афарбаваныя пігменты шырокай каляровай гамы са спрошчанай тэхналогіяй.

Выкарыстанне гранітных адсеваў у складзе шыхты (да 60–80 %) дазваляе рэгуляваць каляровыя характарыстыкі пігментаў, паляпшаць іх тэрмаўстойлівасць і павышаць абразіўную ўстойлівасць гатовых пакрыццяў.

Вобласць прымянення

• афарбоўванне керамічных мас (керамічная чарапіца, плітка, цэгла);
• атрыманне каляровых глазураў і эмаляў;
• выраб дэкаратыўнай керамікі і маёлікі;
• вытворчасць каляровых цэментаў, тынкоўкак, зацірачак;
• выраб каляровых штучных камянёў, бруку і тратуарнай пліткі;
• афарбоўванне шкла і шкловырабаў;
• выраб фасадных і інтэр’ерных фарбаў з высокай атмасфераўстойлівасцю;
• вытворчасць грунтовак, эмаляў, лакаў;
• стварэнне мастацкіх фарбаў і матэрыялаў для рэстаўрацыі;
• афарбоўванне пластмас, палімерных пакрыццяў, ламінатаў;
• вытворчасць каляровых каўчукоў і рэзінатэхнічных вырабаў;
• выраб друкарскіх фарбаў з высокімі эксплуатацыйнымі ўласцівасцямі.

Уласцівасці і параметры

• утрыманне SiO₂ у пігменце — 70–98 мас.%;
• утрыманне аксіду жалеза — 2–30 мас.% (у залежнасці ад неабходнага адцення);
• каляровая гама — ад бледна-жоўтага да чырвона-аранжавага, карычневага і інш. (у залежнасці ад складу);
• святлоўстойлівасць (УФ-устойлівасць) — высокая;
• тэрмаўстойлівасць — да 1300 °C;
• атмасфераўстойлівасць — высокая;
• хімічная ўстойлівасць — устойлівыя да ўздзеяння кіслот, шчолачаў, агрэсіўных асяроддзяў;
• каардынаты колернасці Hunter-LAB — L=36–46; a=10–18; b=7–11 (для пігментаў з 5% утрыманнем у фарфоры).

Чаканы эфект

• уцягненне ў абарот гранітных адсеваў — выкарыстанне да 60–80 % гранітных адсеваў у складзе пігментных шыхт. Штогод на РУПП «Граніт» утвараецца больш за 9 млн тон адсеваў дробавання, значная частка якіх можа быць выкарыстана ў вытворчасці пігментаў. Гэта дазваляе знізіць аб’ёмы іх складавання, паменшыць нагрузку на навакольнае асяроддзе і скараціць выдаткі на рэкультывацыю;
• выкарыстанне мікракрэмнезёмнага пылу — уцягненне тэхнагеннага прадукту (высокадысперсны крэмнезёмны пыл, які ўтвараецца пры вытворчасці металургічнага крэмнію) у вытворчасць пігментаў, што дазваляе знізіць выдаткі на сыравіну і паменшыць экалагічны ўрон ад яго складавання;
• імпартазамяшчэнне — Рэспубліка Беларусь штогод імпартуе значныя аб’ёмы пігментаў для керамічнай, будаўнічай, шкляной і паліграфічнай прамысловасці. Арганізацыя ўласнай вытворчасці дазволіць замяшчаць імпарт з Кітая, Расіі і іншых краін, скараціўшы адток валютных сродкаў;
• экалагічны эфект — скарачэнне плошчы адвалаў гранітных адсеваў, памяншэнне здабычы прыроднага кварцу, пяску і іншых мінералаў. Перапрацоўка тэхнагенных адходаў замест іх складавання зніжае экалагічны ўрон;
• стварэнне працоўных месцаў;
• экспартны патэнцыял — прадукцыя можа пастаўляцца на рынкі Расіі, Казахстана, Узбекістана, краін ЕАЭС і іншых дзяржаў, дзе існуе ўстойлівы попыт на высокаякасныя мінеральныя пігменты для будаўніцтва і прамысловасці.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь:прадпрыемствы керамічнай прамысловасці (ААТ «Керамін», ААТ «Бярозабудматэрыялы» і інш.), прадпрыемствы будаўнічых матэрыялаў (вытворчасць цэменту, сухіх будаўнічых сумесяў, бетонных вырабаў), прадпрыемствы шкляной прамысловасці (ААТ «Гомельшкло»), прадпрыемствы лакафарбавай прамысловасці (ААТ «Лакафарба» і інш.), прадпрыемствы паліграфічнай і палімернай прамысловасці;
• Расійская Федэрацыя і краіны ЕАЭС:прадпрыемствы будындустрыі, прадпрыемствы па вытворчасці керамікі, шкла і будаўнічых матэрыялаў.

КАМПАНЕНТ ШЫХТЫ ПРЫ ВЫТВОРЧАСЦІ МІНЕРАЛЬНАЙ ВАТЫ

Апісанне

Традыцыйна для вытворчасці каменнай (мінеральнай) ваты выкарыстоўваюцца базальтавыя пароды, аднак у Рэспубліцы Беларусь вядуцца даследаванні па замене імпартаванай базальтавай сыравіны на адсевы драбяння гранітоідных парод радовішча «Мікашэвічы».

Гранітоідныя адсевы РУПП «Граніт» з’яўляюцца тэхнагеннымі адходамі, якія назапашваюцца ў вялікіх аб’ёмах. Даследаваннямі БДТУ ўстаноўлена важная асаблівасць гэтых адсеваў: хіміка-мінералагічны склад залежыць ад буйнасці фракцый. Буйныя фракцыі ўтрымліваюць свабодны кварц (да 12–14 %), які цяжка здробніць і мае высокую тэмпературу плаўлення (>1 700 °C). У дробных фракцыях (менш за 0,63 мм) утрыманне кварцу зніжаецца, а доля палявых шпатаў (70–80 %) і цёмнакаляровых мінералаў (15–20 %) узрастае, набліжаючы склад да базальтавага. Гэта адкрывае магчымасць выкарыстання тонкадысперсных адсеваў для атрымання мінеральнага валакна пры ўмове карэкціроўкі шыхты флюсуючымі дабаўкамі.

Распрацаваны вучонымі БДТУ склад шыхты для атрымання штапельнага валакна ўключае: 70–76 мас.% гранітоіднага адсеву (фракцыя <0,63 мм), 14–18 % даламітавай мукі і 10–12 % грануляванага даменнага шлаку ў якасці плаўняў. Тэмпература плаўлення такой шыхты зніжаецца да 1 430 °C, што набліжаецца да галіновых стандартаў. Лабараторныя выпрабаванні пацвердзілі прынцыповую магчымасць атрымання валакна, аднак для прамысловага ўкаранення патрабуюцца маштабныя выпрабаванні і ацэнка энергазатрат.

Вобласць прымянення

• будаўніцтва – уцяпленне вонкавых сцен, фасадаў, дахаў, перакрыццяў, падлог, унутраных перагародак;
• прамысловае абсталяванне – цеплаізаляцыя трубаправодаў, катлоў, печаў, рэзервуараў, халадзільных установак;
• пажарная бяспека: дзякуючы негарэльнасці, высокай тэрмаўстойлівасці і гукапаглынальным уласцівасцям, мінералаватныя пліты з’яўляюцца ўніверсальным матэрыялам для забеспячэння энергаэфектыўнасці і пажарнай бяспекі будынкаў і збудаванняў.

Уласцівасці і параметры

Мінералаватныя пліты на аснове гранітоіднай сыравіны, пры ўмове дасягнення праектных параметраў, павінны валодаць наступнымі характарыстыкамі (чаканыя, згодна з галіновымі стандартамі):

• цеплаправоднасць – 0,035–0,045 Вт/(м·К) (у сухім стане), што забяспечвае высокую цеплаізаляцыйную здольнасць;
• шчыльнасць – ад 30 да 200 кг/м³ у залежнасці ад маркі (пліты могуць быць лёгкімі, сярэдняй шчыльнасці і жорсткімі);
• гарэльнасць – негарэльны матэрыял (група НГ паводле ГОСТ 30244-94), вытрымлівае тэмпературы да 700–1000 °C (залежыць ад складу);
• гукапаглынанне – каэфіцыент гукапаглынання да 0,9–0,99.

Аднак варта адзначыць, што для гранітоіднай сыравіны магчымы адхіленні: з-за змены хімічнага складу і наяўнасці кварцу могуць знізіцца трывальныя характарыстыкі валакна, павялічыцца далікатнасць, а таксама павысіцца энергазатраты на плаўленне, што можа адбіцца на выніковых уласцівасцях. Прамысловыя выпрабаванні пакуль не пацвердзілі стабільнасць параметраў прадукцыі.

Чаканы эфект

• уцягненне ў абарот адсеваў драбяння РУПП «Граніт», якія ў цяперашні час складзіруюцца, займаючы землі і забруджваючы навакольнае асяроддзе;
• імпартазамяшчэнне – зніжэнне залежнасці ад імпартнай базальтавай сыравіны і гатовых мінералаватных пліт;
• эканомія на сыравіне – кошт гранітнага адсеву (~15 руб./т) значна ніжэйшы за кошт імпартаванага базальту, што пры захаванні якасці магло б даць перавагу па сабекошце.

Аднак праект звязаны з істотнымі рызыкамі і выдаткамі:

• высокія энергазатраты – з-за неабходнасці плаўлення шыхты пры тэмпературах каля 1 430 °C (з плаўнямі) або вышэй, удзельны расход электраэнергіі значна вышэйшы, чым пры выкарыстанні базальту;
• дадаванне плаўняў – увядзенне 24–30 % даламіту і шлаку павышае сабекошт;
• імпартазалежнасць па абсталяванні – высокая доля імпартных запасных частак і машын;
• высокія капітальныя затраты на арганізацыю вытворчасці;
• канкурэнтныя рызыкі – на ўнутраным рынку ўжо працуюць ААТ «Гомельбудматэрыялы» і ПУП «Базальтум», а новая вытворчасць можа стварыць празмернасць прапановы, што можа прывесці да цэнавага ціску і зніжэння маржынальнасці.

Такім чынам, эканамічны эфект неадназначны: станоўчыя бакі перакрываюцца высокімі выдаткамі і рызыкамі. Канчатковае рашэнне патрабуе правядзення поўнамаштабных прамысловых выпрабаванняў і дэталёвага ТЭА з улікам рэальных энергазатрат і якасці прадукцыі.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь: ААТ «Гомельбудматэрыялы» ў цяперашні момант вырабляе каля 70 тыс. тонн каменнай ваты, ПУП «Базальтум», якое ўваходзіць у групу кампаній «Газасілікат», у 2025 годзе пачало вытворчасць каменнай ваты пад гандлёвай маркай «БАЗАЛЬТУМ» магутнасцю каля 34 тыс. тонн у год. Новая вытворчасць мінеральнай ваты можа стварыць празмернасць прапановы.
• Расійская Федэрацыя: еўрапейская частка Расіі ўжо насычана вытворцамі каменнай ваты (напрыклад, «Тэхнаніколь», «Ізавол» і інш.). Выхад на гэты рынак запатрабуе канкурэнцыі з моцнымі гульцамі, якія маюць доўгатэрміновыя кантракты.

Рынкі збыту патрабуюць дбайнага даследавання.

ПЕНАШКЛЯНЫЯ ЦЕПЛАІЗАЛЯЦЫЙНЫЯ МАТЭРЫЯЛЫ

Апісанне
Пенашкло (ячэістае шкло) – гэта высокаэфектыўны цеплаізаляцыйны матэрыял з замкнёнай порыстасцю, які атрымліваюць шляхам успеньвання шкляной масы пры награванні з газаўтваральнікамі. Традыцыйнай сыравінай служыць шклабой (да 95 %). У УА БДТУ і Дзяржаўным прадпрыемстве «Інстытут НДІСМ» распрацаваны тэхналогіі вытворчасці пенашкла з выкарыстаннем гранітных адсеваў Мікашэвіцкага радовішча.

Першы падыход заснаваны на сінтэзе молатага шкла з гранітоідаў з наступным успеньваннем. Распрацаваны патэнт на вынаходніцтва (заяўка а 20050880), дзе молатае шкло атрымліваюць з шыхты, якая змяшчае гранітоіды (40,0–55,27 %), кварцавы пясок (13,95–24,37 %), кальцыніраваную соду (15,6–20,45 %) і крэйду (15,0–18,0 %). Атрыманае шкло мае склад (мас. %): SiO₂ 51,26–60,00; Al₂O₃ 7,61–9,13; Fe₂O₃+FeO 4,30–5,16; CaO 12,16–12,59; MgO 1,61–1,93; Na₂O 11,20–16,47; K₂O 2,23–2,63; TiO₂ 0,46–0,55; MnO 0,09–0,11; P₂O₅ 0,18–0,20. Затым да молатага шкла дадаюць успеньвальнік (вугаль) у колькасці 1,5–2,5 % і спякаюць пры 800–950 °C, атрымліваючы сеткаваты матэрыял.

Другі падыход – нізкатэмпературная тэхналогія халоднага ўспеньвання на аснове вадкага шкла і дробнадысперсных адсеваў. Дзяржаўным прадпрыемствам «Інстытут НДІСМ» атрыманы патэнт «Сыравінная сумесь для вырабу сеткаватых будаўнічых матэрыялаў» (заяўка а 20210024) і створаны тэхнічныя ўмовы ТУ BY100122953.079-2014 «Вырабы канструкцыйна-цеплаізаляцыйныя на аснове вадкага шкла». Тэхналогія прадугледжвае выкарыстанне вадкага натрыевага шкла, крэмнефтарыставадароднай кіслаты (зацвярджальніка), адходаў вытворчасці мінералаватных пліт, дробнадысперсных гранітных адсеваў (фракцыя да 0,63 мм), содавага раствора і пенаўтваральніка. Сумесь успеньваецца хімічным спосабам пры нізкіх тэмпературах (без высокатэмпературнага абпалу), што істотна зніжае энергазатраты. На вопытна-прамысловай лініі Інстытута НДІСМ выпушчана вопытная партыя вырабаў, якая пацвердзіла тэхналагічную рэалізуемасць.

Вобласць прымянення

• уцяпленне вонкавых сцен, перакрыццяў, дахаў, падлог, падмуркаў, а таксама ўнутраных перагародак і міжпавярховых перакрыццяў;
• ізаляцыя трубаправодаў, цеплавых сетак, тэхналагічнага абсталявання (катлы, печы, рэзервуары), халадзільных установак;
• цеплаізаляцыя гарышчаў, падвалаў, балконаў, лоджый;
• у якасці шумапаглынальных экранаў, акустычных панэляў.

Матэрыял лёгка апрацоўваецца (пілуецца, свідруецца, шліфуецца), што спрашчае мантаж і дазваляе прымяняць яго для складаных канструкцый.

Уласцівасці і параметры

• высокая хімічная стойкасць – устойлівы да кіслот, шчолачаў, арганічных растваральнікаў, салявых раствораў; не ўступае ў рэакцыю з агрэсіўнымі асяроддзямі;
• незгаральнасць – група гаручасці НГ, вытрымлівае тэмпературы да 300 °C без страты ўласцівасцей; пры награванні вышэй за 700 °C плавіцца без выдзялення таксічных газаў;
• даўгавечнасць – тэрмін службы больш за 100 гадоў, не старэе, не падвяргаецца карозіі, гніенню, паражэнню грыбком і шкоднікамі;
• водаўстойлівасць – водапаглынанне практычна нулявое (замкнёныя поры), што забяспечвае марозаўстойлівасць і нязменнасць цеплаізаляцыйных уласцівасцей у вільготных умовах;
• экалагічнасць – не змяшчае шкодных дамешкаў, бяспечны для здароўя.

Параўнанне з традыцыйнымі ўцяпляльнікамі (пенапласты, мінеральная вата) паказвае перавагу пенашкла па даўгавечнасці, вільгацеўстойлівасці і агнеўстойлівасці, аднак саступае ў цеплаправоднасці на 10-20 %, што кампенсуецца працяглым тэрмінам службы.

Чаканы эфект

• уцягванне ў абарот гранітных адсеваў, якія ў цяперашні час складаюцца ў адвалах, займаючы землі і пагаршаючы экалагічную сітуацыю;
• нізкая сабекошт сыравіны – кошт гранітнага адсеву (~15 руб./т) значна ніжэйшы за кошт шклабою або імпартных кампанентаў. Нават з улікам выдаткаў на ўзбагачэнне і перапрацоўку сабекошт пенашкла можа быць на 20–30 % ніжэйшы, чым пры выкарыстанні традыцыйнага шклабою;
• эканомія энергарэсурсаў – нізкатэмпературная тэхналогія халоднага ўспеньвання практычна не патрабуе нагрэву, што скарачае энергазатраты ў параўнанні з класічнай тэхналогіяй спякання пры 800–950 °C;
• імпартазамяшчэнне – стварэнне ўласнай вытворчасці якасных цеплаізаляцыйных матэрыялаў зніжае залежнасць ад імпарту.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – асноўныя спажыўцы: будаўнічыя арганізацыі (жыллёвае і прамысловае будаўніцтва), прадпрыемствы ЖКГ (уцяпленне будынкаў), заводы цеплаізаляцыйных матэрыялаў (для вытворчасці сэндвіч-панэляў), аб’екты энергетыкі (цеплаізаляцыя трубаправодаў). У Беларусі актыўна рэалізуюцца праграмы павышэння энергаэфектыўнасці, што стварае ўстойлівы попыт на высокаякасныя ўцяпляльнікі. На ўнутраным рынку каля 50 % уцяпляльнікаў – палімерныя пенапласты і мінеральная вата, якія саступаюць пенашклу па даўгавечнасці, таму замешчэнне гэтых матэрыялаў мае вялікі патэнцыял.
• Расійская Федэрацыя – найбуйнейшы знешні рынак. У Расіі вытворчасць пенашкла абмежаваная (завод «СТЭС-Уладзімір» (марка «Неопорм» ва Уладзіміры), «Пенасітал» у Пермі і «АйСіЭм Глас» (вытворчасць грануляванага пенашкла)), а попыт у нафтагазавым сектары і будаўніцтве значны. Беларускае пенашкло можа заняць нішу ў рэгіёнах, блізкіх да мяжы (Смаленская, Бранская, Пскоўская вобласці) і ў цэнтральнай частцы Расіі, дзякуючы канкурэнтнай цане і кароткаму транспартнаму плячу.

Развіццё вытворчасці пенашкла з гранітных адсеваў з’яўляецца стратэгічным кірункам для рацыянальнага выкарыстання другасных рэсурсаў, павышэння энергаэфектыўнасці будынкаў і ўмацавання экспартных пазіцый Беларусі. Для паспяховага ўкаранення неабходна далейшая аптымізацыя тэхналагічных рэжымаў і пацверджанне якасці прадукцыі ў прамысловых маштабах.

Прапанты керамічныя

Апісанне

Прапанты – гэта высокатрывалыя грануляваныя матэрыялы (расклінівальныя агенты), якія выкарыстоўваюцца ў тэхналогіі гідраўлічнага разрыву нафтагазаноснага пласта для закачкі ў свідравіны разам з вадкай фазай. Пры гідраразрыве вадкасць закачваецца пры высокіх хуткасцях, выклікаючы разрыў пласта і ўтварэнне расколіны. Пасля правядзення гідраразрыву расколіна павінна заставацца адкрытай для забеспячэння доступу вуглевадародаў у свідравіну на працягу доўгага часу, што забяспечваецца ўвядзеннем прапантаў.

Асновай для фарміравання вытворчага працэсу вырабу шклокерамічных прапантаў служыць патэнт «Спосаб вырабу шклокерамічнага прапанта» (МПК С 03 В 19/10), атрыманы кафедрай тэхналогіі шкла, керамікі і вяжучых матэрыялаў УА БДТУ.

Навуковыя даследаванні, праведзеныя ў УА БДТУ, пацвердзілі магчымасць атрымання шклокерамічных матэрыялаў у сістэме R₂O(Na₂O, K₂O)–MgO–CaO–Al₂O₃–SiO₂ з выкарыстаннем гранітоідных адсеваў. Атрыманыя шклокерамічныя матэрыялы па эксплуатацыйных характарыстыках могуць быць выкарыстаны ў якасці прапантаў у нафта- і газаздабыўной прамысловасці.

Вобласць прымянення

• здабыча нафты – закачка прапантаў у свідравіны для расклінівання расколін у пласце, забеспячэння стабільнага прыцоку вуглевадародаў і павелічэння дэбіту свідравін;
• глыбокія свідравіны – керамічныя прапанты вытрымліваюць пластавы ціск да 100 МПа, што знімае абмежаванні па глыбіні залягання і дазваляе прымяняць іх у складаных умовах (у адрозненне ад кварцавых прапантаў, абмежаваных глыбінёй да 2300 м і ціскам да 28 МПа).

Уласцівасці і параметры

• высокая трываласць на раздушванне – значна перавышае кварцавыя аналагі, што забяспечвае захаванне расклінівальнай здольнасці пры высокіх пластавых цісках;
• сферычнасць і аднастайнасць – высокая ступень сферычнасці часціц забяспечвае раўнамернае запаўненне расколін і стабільную пранікальнасць;
• каразійна-тэрмічная ўстойлівасць – устойлівасць да высокіх тэмператур і агрэсіўных асяроддзяў

Чаканы эканамічны эфект

• уцягненне ў абарот адходаў РУПП «Граніт», якія ў цяперашні час складзіруюцца, займаючы землі і забруджваючы навакольнае асяроддзе;
• стварэнне дадатковых працоўных месцаў;
• развіццё сыравіннай базы Рэспублікі Беларусь;
• стварэнне ўласнай вытворчасці дазволіць знізіць залежнасць ад імпартных паставак.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – асноўным спажыўцом з’яўляецца ВА «Беларусьнафта», якое ўжывае прапанты пры здабычы нафты метадам гідраўлічнага разрыву пласта. Штогод аб’ёмы прымянення прапантаў растуць. Ва ўмовах усё больш складаных працэсаў здабычы стварэнне ўласнай вытворчасці дазволіць поўнасцю забяспечыць патрэбы беларускіх нафтавікоў у высокаякасных прапантах;
• Расійская Федэрацыя – найбуйнейшы патэнцыяльны знешні рынак. У Расійскай Федэрацыі прапанты выпускаюць ААТ «Баравіцкі камбінат вогнетрываў» (Наўгародская вобл.), ААТ «Форэс» (Свярдлоўская вобл.), ТАА «Карба Керамікс (Еўразія)» (Чалябінская вобл.). Аднак попыт на прапанты ў Расіі значна перавышае прапанову, асабліва ў сувязі з развіццём тэхналогій здабычы цяжкавымальных запасаў. Беларускія прапанты могуць заняць нішу на расійскім рынку дзякуючы больш нізкаму сабекошту і высокай якасці;
• краіны ЕАЭС (Казахстан, Арменія, Кыргызстан), дзе актыўна развіваецца нафтагазаздабыча і існуе патрэба ў высокаякасных расклінівальных агентах;
• далёкае замежжа – пры выхадзе на сусветныя рынкі беларускія прапанты могуць канкурыраваць за кошт больш нізкага кошту сыравіны і блізкасці да еўрапейскіх спажыўцоў.

ПРЫМЯНЕННЕ КВАРЦАВАГА ПЯСКУ У ЯКАСЦІ ПРАПАНТА ПРЫ ГІДРАРАЗРЫВЕ ПЛАСТА (ГРП)

Апісанне

Кварцавы пясок прымяняецца ў нафтагазаздабыўной прамысловасці ў якасці раскліньвальнага агента (прапанта) пры правядзенні гідраўлічнага разрыву пласта (ГРП). Тэхналогія ГРП заключаецца ў стварэнні трэшчын у прадуктыўным пласце шляхам запампоўкі вадкасці пад высокім ціскам з наступным запаўненнем трэшчын прапантам, які прадухіляе іх змыканне пасля зняцця ціску і забяспечвае доўгатэрміновую праводнасць.

Прымяненне пяску мае прынцыповыя абмежаванні па глыбіні залягання пласта. Эксперыментальныя даследаванні паказалі, што кварцавы пясок дапушчальна выкарыстоўваць да глыбіні каля 2300 м (пластавы ціск да 28 МПа). Пры больших глыбінях ціск перавышае трываласныя характарыстыкі зёрен, што прыводзіць да іх разбурэння, зніжэння праводнасці трэшчыны і падзення дэбіту свідравіны.

Рэспубліка Беларусь валодае развітай нафтаздабыўной галіной (у 2025 годзе здабыча – 2,0 млн тон), дзе актыўна прымяняюцца тэхналогіі шматстадыйнага ГРП.

У 2024 годзе ў Маларыцкім раёне Брэсцкай вобласці адкрыта горна-ўзбагачальная вытворчасць «БелКварц» магутнасцю каля 50 тыс. тон у год на базе Хаціслаўскага радовішча. Пясок гэтага радовішча прызнаны аптымальным па выніках даследавання 13 кар’ераў і дазваляе скараціць выдаткі на ГРП на 30 %.

Уласцівасці і параметры кварцавых прапантаў

Кварцавыя пяскі, якія выкарыстоўваюцца для ГРП, павінны адпавядаць патрабаванням міжнародных стандартаў, у прыватнасці ISO 13503-2. Асноўныя кантраляваныя параметры ўключаюць:

• масавая доля дыяксіду крэмнію (SiO₂) – павінна быць не менш за 98–99 % у залежнасці ад фракцыі;
• масавая доля асноўнай фракцыі – не менш за 90–94 %;
• мутнасць (FTU/NTU) – характарызуе ўтрыманне гліністых часціц;
• акругленасць і сферычнасць – уплываюць на цякучасць і шчыльнасць упакоўкі зёрен (патрабаваныя значэнні ад 0,41 да 0,9);
• растваральнасць у кіслаце – абмяжоўваецца для прадухілення разбурэння ў пластавых умовах;
• масавая доля разбураных пры ціску часціц – не больш за 4–7 % па аб’ёме.

Патрабаванні да кварцавых запаўняльнікаў

Дадаткова нарміруюцца вільготнасць, pH воднай выцяжкі, утрыманне шкодных дамешкаў (уключаючы сульфідную серу), а таксама газапранікальнасць і страта масы пры пракальванні.

Вобласць прымянення

Кварцавыя прапанты прымяняюцца пры гідраразрыве пластоў з глыбінёй залягання да 2300 м (пластавы ціск да 28 МПа).

У Беларусі распрацаванае Хаціслаўскае радовішча дазваляе забяспечваць унутраныя патрэбы нафтаздабыўных прадпрыемстваў у якасным фракцыянаваным пяску для ГРП.

Для глыбокіх свідравін (больш за 2300 м), дзе пластавы ціск перавышае 28 МПа, прымяненне кварцавага пяску не рэкамендуецца з-за рызыкі разбурэння зёрен і страты праводнасці. У такіх умовах выкарыстоўваюцца керамічныя прапанты сярэдняй і высокай шчыльнасці.

Чаканы эфект ад прымянення кварцавага пяску

• пры захаванні патрабаванняў па чысціні і грануламетрыі пясок забяспечвае эфектыўную пранікальнасць і ўтрыманне трэшчын пры цісках да 28 МПа;
• выкарыстанне айчынных пяскоў (Хаціслаўскае радовішча) зніжае залежнасць ад імпарту і развівае рэгіянальную горназдабыўную інфраструктуру;
• кварцавы пясок не патрабуе складанай хімічнай апрацоўкі і можа прымяняцца ў стандартных рэцэптурах вадкасцей разрыву.

Аднак варта ўлічваць, што для глыбокіх гарызонтаў прымяненне пяску малаэфектыўнае. Аналітычныя даследаванні паказваюць, што керамічныя прапанты забяспечваюць значна больш высокую доўгатэрміновую прадуктыўнасць свідравін, што акупляе дадатковыя выдаткі пры працы на вялікіх глыбінях.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – асноўным спажыўцом з’яўляецца ПА «Беларусьнафта», якое актыўна ўкараняе тэхналогіі шматстадыйнага ГРП для падтрымання і нарошчвання здабычы вуглевадародаў. З адкрыццём вытворчасці «БелКварц» забеспячэнне мясцовым пяском становіцца прыярытэтным, што зніжае лагістычныя выдаткі і імпарт керамічных прапантаў для аперацый на сярэдніх глыбінях.

УЗБАГАЧЭННЕ ПЯСКОЎ

Апісанне

Узбагачэнне будаўнічых пяскоў – гэта комплекс тэхналагічных працэсаў, накіраваных на ачыстку прыроднага пяску ад шкодных дамешкаў і прывядзенне яго зернавога складу да аптымальных параметраў. У адрозненне ад шкляных або фармовачных пяскоў, дзе галоўная мэта – зніжэнне ўтрымання аксідаў жалеза (Fe₂O₃), асноўная мэта ўзбагачэння будаўнічых пяскоў – прывядзенне іх грануламетрычнага складу і чысціні ў адпаведнасць з патрабаваннямі стандартаў для бетонаў, раствораў і іншых будаўнічых матэрыялаў. Прыродныя пяскі, асабліва з мясцовых кар’ераў, часта маюць недахопы:

• занадта дробныя зерні – дробныя і вельмі дробныя пяскі (з модулем буйнасці менш за 1,5) патрабуюць павышанага расходу цэменту для дасягнення неабходнай трываласці бетону;
• лішак гліністых і пылападобных часціц – яны зніжаюць трываласць, марозаўстойлівасць і даўгавечнасць бетонных і растворных сумесяў, а таксама пагаршаюць якасць сілікатнай цэглы;
• неаднароднасць зернавога складу – адсутнасць аптымальнага размеркавання фракцый прыводзіць да зніжэння шчыльнасці ўкладкі і павелічэння пустотнасці.

Узбагачэнне вырашае гэтыя праблемы:

• выдаляе гліністую складальную і пылападобныя часціцы;
• дазваляе падзяліць пясок на фракцыі і атрымаць матэрыял з зададзеным модулем буйнасці;
• павышае аднароднасць і чысціню пяску.

Асноўныя метады ўзбагачэння будаўнічых пяскоў

У залежнасці ад мінералагічнага складу пяскоў прымяняюцца розныя метады ачысткі, якія дазваляюць выдаляць пыл, гліну і карэктаваць грануламетрыю:

• прамыўка і класіфікацыя – выдаленне гліністых і пылападобных часціц з дапамогай гідрацыклонаў, грахотаў, спіральных класіфікатараў. Найбольш распаўсюджаны і эфектыўны спосаб ачысткі ад гліны;
• адцірка – механічная ачыстка паверхні зёрен ад плёнак гліны і аксідаў (у кантактных чанах, адцірачных машынах);
• фракцыянаванне (рассеў) – падзел пяску па буйнасці на фракцыі для атрымання запаўняльнікаў з аптымальным зернавым складам;
• узбагачэнне буйнымі фракцыямі – дабаўленне да дробнага прыроднага пяску буйных фракцый (напрыклад, гранітнага адсеву) для давядзення модуля буйнасці да аптымальных значэнняў 2,0–3,0.

Вобласць прымянення прадуктаў глыбокага ўзбагачэння

Узбагачаныя будаўнічыя пяскі знаходзяць шырокае прымяненне ў розных галінах будаўнічай індустрыі:

• вытворчасць таварнага бетону і жалезабетонных вырабаў – узбагачаны пясок з аптымальным зернавым складам дазваляе павысіць трываласць бетону на 15–40 % і зэканоміць да 10–25 % цэменту. Ён прыдатны для вытворчасці панэляў унутраных нясучых сцен, міжпавярховых перакрыццяў і іншых вырабаў з цяжкага і сілікатнага бетону;
• вытворчасць сухіх будаўнічых сумесяў – узбагачаны пясок з кантраляваным грануламетрычным складам і нізкім утрыманнем гліны з’яўляецца асновай для якасных мураваных, тынковачных і наліўных сумесяў;
• будаўнічыя растворы – для кладкі, тынкоўкі, сцяжак і дэкаратыўных пакрыццяў;
• вытворчасць сілікатнай цэглы – адмыўка пяску ад гліны значна павышае ўсе якасныя характарыстыкі сілікатнай цэглы;
• дарожнае будаўніцтва – узбагачаныя пяшчана-жвіровыя сумесі прымяняюцца для ўладкавання дарожных пакрыццяў, асноў і дрэніруючых слаёў;
• вытворчасць бетонных і сценавых камянёў – хвасты ўзбагачэння пяскоў могуць выкарыстоўвацца для атрымання камянёў марак М50, М75, М150 і будаўнічых раствораў.

Чаканы эфект

• павышэнне якасці бетонаў і раствораў – паляпшэнне трываласці, марозаўстойлівасці і даўгавечнасці;
• эканомія цэменту – да 10–25 % за кошт аптымізацыі зернавога складу;
• пашырэнне сыравіннай базы – уцягненне ў абарот раней непрыдатных дробных і забруджаных пяскоў;
• зніжэнне сабекошту будаўніцтва – за кошт памяншэння расходу вяжучых і павышэння якасці матэрыялаў.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – асноўным спажыўцом узбагачанага будаўнічага пяску з’яўляецца будаўнічая галіна рэспублікі. Пясок крытычна важны для бетонных работ, уладкавання насыпаў і вытворчасці будаўнічых матэрыялаў. Патрэба ва ўзбагачаным пяску расце па меры ўзвышэння патрабаванняў да якасці будаўнічых матэрыялаў.

ПРЫМЯНЕННЕ ПЯСКУ ДЛЯ ПЕСКАСТРУЙНАЙ АПРАЦОЎКІ МЕТАЛІЧНЫХ ВЫРАБАЎ

Апісанне

Пескаструйная апрацоўка металу ўяўляе сабой працэс ачысткі паверхняў металаканструкцый і вырабаў ад слядоў карозіі, нагару, старых лакафарбавых пакрыццяў, акалін пасля зваркі або рэзкі, а таксама іншародных адкладанняў. Уздзеянне ажыццяўляецца сумессю паветра з часціцамі абразіўных матэрыялаў, якая падаецца праз сопла пад высокім ціскам да месца апрацоўкі. У выніку адбываецца аддзяленне альбо поўнае сціранне забруджванняў, а таксама выдаленне невялікага павярхоўнага слоя самога металу. Пасля якаснай апрацоўкі на паверхні застаецца толькі чысты метал.

Прынцып дзеяння заснаваны на ўзаемадзеянні абразіву з паверхняй. Кампрэсар стварае ў сістэме неабходны ціск (сярэдняе рабочае – 8 атмасфер), пясок або іншы матэрыял захопліваецца патокам паветра і выкідваецца на працоўную паверхню са хуткасцю часціц да 700–720 м/с. Такая хуткасць забяспечвае старанную ачыстку і лічыцца найлепшай падрыхтоўкай да фарбавання металу. Апрацоўка вырашае дзве задачы: ачыстку ад забруджванняў і наданне шурпатасці.

Па тыпе працоўнага матэрыялу адрозніваюць два асноўныя віды ачысткі:

• Паветрана-абразіўная – выкарыстоўваецца сціснутае паветра, якое змешваецца з абразівам (пясок, дроб і інш.);
• Гідрапескаструйная – працоўным кампанентам служыць вада пад ціскам, у якую падмешваюцца часціцы пяску, шкляныя бусіны або дробнасечаны пластык. Такі спосаб адрозніваецца больш мяккім уздзеяннем і больш стараннай ачысткай, дазваляе выдаляць нават алейныя забруджванні.

Ступені ачысткі металічных канструкцый ацэньваюцца візуальна згодна з ДАСТ 9.402–2004, які рэгламентуе падрыхтоўку паверхняў да афарбоўкі і нанясення ахоўных складаў:

• Sa1 (лёгкая) – адсутнасць бачных забруджванняў і ўздутых участкаў іржы, няма люстранага бляску металу;
• Sa2 (старанная) – астатнія акаліны або іржа не адслойваюцца пры механічным уздзеянні, забруджванні адсутнічаюць, назіраецца мясцовы бляск;
• Sa3 (поўная візуальная чысціня) – паверхня цалкам чыстая, з металічным бляскам.

Уласцівасці пяску як абразіўнага матэрыялу

Найбольш папулярны абразіў – кварцавы пясок з памерам часціц 0,1–0,4 мм, 0,5–1 мм і больш (буйназярністы). Па цвёрдасці кварц адпавядае 7 па шкале Мооса (мінерал-эталон). Пясок з’яўляецца хуткаразбуральным мінералам, пры працы ўтварае шмат найдрабнейшага пылу, таму адносіцца да нерэкуперыруемых абразіваў – яго збор, фільтрацыя і вяртанне ў новы цыкл не мэтазгодныя. Аднак адпрацаваны пясок, з якога выдзелена буйная фракцыя прасейваннем, можна выкарыстоўваць паўторна.

Невялікая трываласць пяску з’яўляецца перавагай: пры няправільным падборы фракцыі ён не наносіць непапраўнай шкоды апрацоўваемай паверхні, што асабліва важна для мяккіх каляровых металаў. Акрамя таго, пры выкарыстанні пяску знос соплаў (у тым ліку з карбіду бору і карбіду вальфраму) адбываецца ў некалькі разоў павольней, чым пры працы з іншымі абразівамі.

У якасці абразіву можа прымяняцца практычна любы пясок – рачны, марскі, кар’ерны, пустынны – пасля папярэдняй сушкі да неабходнай вільготнасці і прасейвання для аддзялення буйных фракцый. Гэта значна зніжае сабекошт апрацоўкі. Магчымасць выдзялення часціц рознага памеру дазваляе аптымальна падбіраць абразіў для канкрэтнага тыпу паверхні.

Вобласць прымянення

• заводская апрацоўка металічных вырабаў і канструкцый перад нанясеннем лакафарбавых пакрыццяў;
• рамонтныя работы на цеплавых электрастанцыях (ачыстка трубачак кандэнсатарных і бойлерных установак, унутранай паверхні сасудаў і трубаправодаў, лапатак турбін);
• металургічная вытворчасць;
• вытворчасць люстэркаў і шкла са складанай тэкстурай;
• будаўніцтва;
• станцыі тэхнічнага абслугоўвання аўтамабіляў і майстэрні кузаўных і рыхтавальных работ;
• гравіравальныя майстэрні;
• выраб металакерамічных пратэзаў;
• прадпрыемствы па гальванічных пакрыццях.

Апрацоўка прымяняецца не толькі перад афарбоўваннем, але і перад нанясеннем іншых пакрыццяў пры мантажы або рамонце адказных канструкцый – апор мостаў, эстакад, пуцеправодаў.

Чаканы эфект

• высокая якасць падрыхтоўкі паверхні – забеспячэнне чысціні да ступені Sa3, што гарантуе надзейнае счапленне лакафарбавых і ахоўных пакрыццяў, падаўжаючы тэрмін службы металавырабаў;
• зніжэнне сабекошту – выкарыстанне даступнага пяску (рачнога, кар’ернага і інш.) з мінімальнай папярэдняй падрыхтоўкай (сушка, прасеў) робіць працэс эканамічна выгадным у параўнанні з дарагімі штучнымі абразівамі;
• універсальнасць – магчымасць вар’іраваць ціск (ад 4 да 12 кгс/см²) і фракцыю пяску (ад 0,1 мм і буйней) дазваляе адаптаваць апрацоўку пад розныя металы і неабходную ступень ачысткі;
• зніжэнне зносу абсталявання – кварцавы пясок забяспечвае меншую хуткасць зносу соплаў (асабліва з цвёрдых сплаваў) у параўнанні з іншымі абразівамі;
• утылізацыя адходаў – адпрацаваны пясок пасля прасейвання можа быць паўторна выкарыстаны або рэалізаваны, што памяншае выдаткі на выдаленне адходаў.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – асноўныя спажыўцы пяску для пескаструйнай апрацоўкі:
  • металургічныя заводы – падрыхтоўка пракату і вырабаў перад пакрыццём;
  • машынабудаўнічыя прадпрыемствы – ачыстка дэталяў перад зборкай і афарбоўкай;
  • будаўнічыя і рамонтныя арганізацыі – ачыстка металаканструкцый (масты, эстакады, трубаправоды) перад рамонтам і антыкаразійнай абаронай;
  • энергетычны сектар – ЦЭЦ і кацельні, дзе праводзяцца рамонты цеплаабменнага абсталявання;
  • аўтасэрвісы і кузаўныя майстэрні – падрыхтоўка кузаваў да фарбавання;
  • прадпрыемствы па вытворчасці шкла і люстэркаў – апрацоўка шкляных паверхняў;
  • гальванічныя цэхі і майстэрні гравіроўкі – для падрыхтоўкі вырабаў да нанясення пакрыццяў.

ПРЫМЯНЕННЕ ПЯСКУ ПРЫ ФІЛЬТРАЦЫІ ВАДЫ

Апісанне

Асноўны прынцып дзеяння кварцавага пяску як фільтруючага агента – механічная фільтрацыя. Вада праходзіць праз слой пяшчанай загрузкі, дзе адбываецца затрыманне ўзважаных часціц, калоідных дамешкаў, гліністых уключэнняў і акаліны. Пры гэтым кварцавы пясок, у адрозненне ад сорбентаў (цэаліты, актываваны вугаль), не валодае сорбцыйнымі ўласцівасцямі па адносінах да арганічных рэчываў і цяжкіх металаў.

Кварцавы пясок прымяняецца як самастойная фільтруючая загрузка альбо ў складзе двухслойных фільтраў (у камбінацыі з акваантрацытам, цэалітам або грануляваным шлакам).

Тэхналогія водаачысткі ў фільтрах з пяшчаной засыпкай паўтарае прыродны працэс. Ва ўстаноўках кварцавы пясок засыпаецца ў трывалы корпус, устойлівы да карозіі і хімічна агрэсіўных асяроддзяў. Вада падаецца помпай пад лішкавым ціскам і праходзіць праз пяшчаную засыпку фракцыяй 0,4–0,8 мм. Такі памер зёрен забяспечвае дастатковую хуткасць фільтрацыі і эфектыўнае затрыманне забруджванняў.

Фільтр ачышчае ваду ад:

• калоідных узвасяў, гліністых часціц, акаліны;
• радыёнуклідаў;
• цяжкіх металаў;
• дыяксінаў, нітратаў, пестыцыдаў;
• нафтапрадуктаў;
• арганічных рэчываў.

Рэгенерацыя засыпкі ажыццяўляецца адваротнай прамыўкай з наступным скідам забруджванняў у каналізацыю. Пра неабходнасць прамыўкі сігналізуе павелічэнне ціску на манометры ў нагнятальнай лініі.

Для павышэння эфектыўнасці выкарыстоўваюць фільтры з паслойнай засыпкай з фракцый рознай зерністасці. Дзякуючы найбольшай шчыльнасці кварцавага пяску яго паўсюдна прымяняюць у якасці падкладкі ў насыпных фільтрах, каб прадухіліць вынас больш лёгкіх фільтруючых матэрыялаў.

Уласцівасці і параметры пяшчаных фільтраў

• значная брудаёмістасць і высокая хуткасць фільтрацыі;
• магчымасць паўторнага выкарыстання засыпкі пасля рэгенерацыі адваротнай прамыўкай;
• рабочы рэсурс пяшчанай засыпкі – каля трох гадоў;
• раўнамерная фільтрацыя і адсутнасць тунэльнага эфекту;
• выбар фракцый кварцавага пяску для забеспячэння патрэбнай глыбіні ачысткі;
• санітарная бяспека – адпаведнасць санітарна-гігіенічным патрабаванням для кантакту з пітной вадой;
• невысокі кошт засыпнога матэрыялу.

Асноўны недахоп – неабходнасць частой рэгенерацыі, што павялічвае расход вады і працягласць працэсу. Аднак прымяненне лёгкіх штучных матэрыялаў (напрыклад, бязводны дыяксід крэмнію) паскарае рэгенерацыю, так як для іх разрыхлення патрабуецца меншы ціск.

Вобласць прымянення

Фільтрацыя вады з выкарыстаннем пяску прымяняецца ў розных сферах:

• ачыстка вады для пітных і тэхнічных мэтаў;
• абаротнае водазабеспячэнне – ачыстка сцёкавых вод, у тым ліку ад нафтапрадуктаў;
• падрыхтоўка вады ў сістэмах водазабеспячэння прадпрыемстваў, жыллёва-камунальнай гаспадаркі, сельскай гаспадаркі і прамысловасці.

Чаканы эфект

• эканамічная эфектыўнасць – нізкі кошт пяску і працяглы тэрмін службы засыпкі (каля 3 гадоў) зніжаюць эксплуатацыйныя выдаткі;
• прастата абслугоўвання – рэгенерацыя адваротнай прамыўкай не патрабуе складанага абсталявання або хімічных рэагентаў;
• экалагічная бяспека – пясок з’яўляецца прыродным матэрыялам, не ўносіць у ваду шкодных рэчываў;
• зніжэнне нагрузкі на навакольнае асяроддзе – ачыстка сцёкаў і абаротнай вады дазваляе скараціць скід забруджванняў у вадаёмы.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь: вадаканалы і прадпрыемствы ЖКГ (для сістэм пітнога водазабеспячэння і ачысткі сцёкавых вод), прамысловыя прадпрыемствы (машынабудаванне, хімічная, харчовая прамысловасць) – для падрыхтоўкі тэхнічнай вады і ачысткі абаротных цыклаў, энергетычны сектар – ЦЭЦ і кацельні, якія выкарыстоўваюць ваду для ахалоджвання і параўтварэння, сельская гаспадарка – для ачысткі вады для паліву і жывёлагадоўчых патрэб, будаўнічыя арганізацыі – пры абладжанні сістэм водападрыхтоўкі на аб’ектах.

ПРЫМЯНЕННЕ ПЯСКУ ДЛЯ АТРЫМАННЯ ФАРМОВАЧНЫХ ПЯСКОЎ У ЛІЦЕЙНАЙ ВЫТВОРЧАСЦІ

Апісанне

Фармовачныя пяскі на аснове кварцу прымяняюцца ў ліцейнай вытворчасці ў якасці фармовачнага матэрыялу пры вырабе ліцейных формаў і стрыжняў. Яны павінны адпавядаць патрабаванням ДАСТ 2138–91 «Пяскі фармовачныя».

Масавая доля сульфіднай серы ў кварцавых фармовачных пясках не павінна перавышаць 0,05 % (вызначаецца пры геалагічнай разведцы новых радовішчаў). Фармовачныя пяскі павінны адпавядаць таксама тэхнічным умовам на пяскі канкрэтных радовішчаў.

У ліцейнай вытворчасці на аснове кварцавага пяску рыхтуюць сумесі для вырабу формаў і стрыжняў. Сумесь для вырабу ліцейных формаў і стрыжняў утрымлівае (мас. %):

• вадкае шкло – 5–6;
• фармовачная гліна – 3–5;
• здробненыя адходы сіліконавых рэзін – 1,5–2,0;
• водны 4–8 %-ны раствор полівінілавага спірту – 0,5–1,5;
• кварцавы пясок – астатняе.

Раствор полівінілавага спірту часткова абвалоквае зерні пяску і часціцы адходаў рэзін, утвараючы пры высыханні эластычную плёнку, якая ўмацоўвае павярхоўны слой формы. Часціцы здробненых адходаў сіліконавых рэзін раўнамерна размеркаваюцца ў сумесі і пры прагрэве формы раскладаюцца з утварэннем аморфнага дыяксіду крэмнію і вуглякіслага газу. Вуглякіслы газ разбурае плёнкі вяжучага на паверхні зёрен пяску, што спрыяе зніжэнню абсыпальнасці і астаткавай трываласці сумесі, а таксама паляпшае выбівальнасць формы і стрыжня.

ААТ «Гомельшкло» філіял «Гомельскі ГАК» вырабляе кварцавыя фармовачныя пяскі для вырабу формаў у ліцейнай вытворчасці.

Уласцівасці і параметры фармовачных пяскоў

Асноўныя кантраляваныя параметры фармовачных пяскоў згодна з ДАСТ 2138–91:

• масавая доля гліністай складальнай – вызначае тып пяску (кварцавы, тшчы, тлусты) і ўплывае на вяжучыя ўласцівасці;
• утрыманне дыяксіду крэмнію (SiO₂) – нарміруецца для кварцавых і тшчых пяскоў;
• каэфіцыент аднароднасці і сярэдні памер зерня – характарызуюць грануламетрычны склад, які ўплывае на шчыльнасць набіўкі і газапранікальнасць;
• вільготнасць, pH воднай выцяжкі – рэгламентуюцца для забеспячэння стабільнасці сумесяў;
• масавая доля шкодных дамешкаў – абмяжоўваецца для прадухілення дэфектаў адлівак;
• форма зёрен – уплывае на цякучасць і ўшчыльняльнасць сумесі;
• тэарэтычная ўдзельная паверхня і газапранікальнасць – важныя для выдалення газаў пры заліванні металу;
• страта масы пры пракальванні – характарызуе ўтрыманне арганічных і лятучых кампанентаў;
• масавая доля сульфіднай серы – не больш за 0,05 % для кварцавых пяскоў.

Акрамя таго, для сумесі на аснове пяску важныя паказчыкі трываласці, абсыпальнасці, астаткавай трываласці і выбівальнасці, якія рэгулююцца ўвядзеннем вяжучых і спецыяльных дабавак (як у прыведзеным прыкладзе).

Вобласць прымянення

Фармовачныя пяскі на аснове кварцу выкарыстоўваюцца выключна ў ліцейнай вытворчасці для вырабу ліцейных формаў і стрыжняў. Яны з’яўляюцца асноўным напаўняльнікам фармовачных і стрыжневых сумесяў, якія прымяняюцца пры атрыманні адлівак з чыгуну, сталі, каляровых металаў. Прыведзены склад сумесі прызначаны для формаў і стрыжняў, дзе патрабуецца ўмацаванне павярхоўнага слоя і паляпшэнне выбівальнасці.

Чаканы эфект ад прымянення падрыхтаваных сумесяў

• зніжэнне абсыпальнасці – эластычная плёнка з полівінілавага спірту ўмацоўвае павярхоўны слой формы, прадухіляючы абсыпанне зёрен пяску;
• паляпшэнне выбівальнасці – раскладанне адходаў сіліконавых рэзін пры награванні стварае вуглякіслы газ, які разбурае плёнкі вяжучага, зніжаючы астаткавую трываласць і палягчаючы выдаленне формы і стрыжня пасля залівання;
• павышэнне якасці адлівак – стабільныя ўласцівасці пяску і сумесі забяспечваюць чысціню паверхні і дакладнасць геаметрыі;
• утылізацыя адходаў – уцягненне здробненых адходаў сіліконавых рэзін і выкарыстанне воднага раствора полівінілавага спірту дазваляе часткова замяніць дарагія вяжучыя і паменшыць тэхнагенную нагрузку.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – асноўнымі спажыўцамі фармовачных пяскоў з’яўляюцца машынабудаўнічыя і металургічныя прадпрыемствы, якія маюць уласныя ліцейныя цэхі. У Беларусі дзейнічаюць заводы па вытворчасці сельгасмашын, аўтамабіляў, станкоў, а таксама прадпрыемствы чорнай і каляровай металургіі, якія выкарыстоўваюць ліццё для выпуску нарыхтовак і дэталяў. Попыт на фармовачныя пяскі стабільны, так як ліцейная вытворчасць з’яўляецца базавай аперацыяй у машынабудаванні.

УЗБАГАЧЭННЕ КВАРЦАВЫХ ПЯСКОЎ ДА ЧЫСТАГА АКСІДА КРЭМНІЮ

Апісанне

Кварцавы пясок з’яўляецца ўніверсальным прыродным матэрыялам, аднак яго прыродныя ўласцівасці і шырокі спектр прымянення непасрэдна залежаць ад чысціні сыравіны. Наяўнасць розных дамешкаў у крышталічнай структуры, у першую чаргу аксідаў жалеза (Fe₂O₃), патрабуе распрацоўкі і прымянення метадаў узбагачэння.

У Рэспубліцы Беларусь асноўнай крыніцай прыроднага кварцавага пяску служыць радовішча «Леніндар» (паўднёвая частка паўночна-заходняга ўчастка). Зыходныя пяскі гэтага кар’ера па ўтрыманні аксіда жалеза адносяцца да маркі Б-100-1 (па факце ўтрыманне Fe₂O₃ знаходзіцца паміж маркамі С 70 1 і Б-100-1), што недастаткова для вытворчасці высокаякаснага бясколернага ліставога шкла і патрабуе абавязковага ўзбагачэння. Без узбагачэння яны могуць выкарыстоўвацца толькі для вытворчасці афарбаванага шкла (зялёнага, карычневага, аліўкавага) у шкляной тары. Для атрымання ліставога бясколернага шкла высокіх марак М0, М1 патрабуюцца пяскі з больш нізкім утрыманнем Fe₂O₃ (марка ВС 030 В), што дасягаецца ўзбагачэннем.

Узбагачэнне дазваляе выдаліць гліністую складальную, адцірнуць плёнкі гідраксідаў жалеза, класіфікаваць матэрыял па буйнасці і атрымаць канцэнтраты марак, якія адпавядаюць патрабаванням шкляной і фармовачнай прамысловасці. Для пяскоў радовішча «Леніндар» на філіяле «Гомельскі ГАК» ААТ «Гомельшкло» дзейнічаюць дзве тэхналагічныя лініі (А і Б) прадукцыйнасцю 60 т/гадз кожная, а таксама распрацавана мадэрнізацыя, якая дазваляе дасягаць маркі ВС 030 В.

Глыбокае ўзбагачэнне дазваляе не толькі атрымліваць канцэнтраты для шкляной і фармовачнай прамысловасці, але і выдзяляць чысты аксід крэмнію (SiO₂), прыдатны для сінтэзу металічнага крэмнію, ферасіліцыю і іншых высокатэхналагічных прадуктаў.

Тэхналагічныя падыходы да ўзбагачэння і атрымання чыстага SiO₂ і крэмнію

У залежнасці ад мінералагічнага складу пяскоў прымяняюцца розныя метады ачысткі, якія дазваляюць выдаляць пыл, гліну, аксіды жалеза, магнітныя мінералы, палявыя шпаты, арганічныя ўключэнні. Асноўныя спосабы ўзбагачэння шкляных пяскоў (з указаннем дасягальнага зніжэння Fe₂O₃):

• Прамыўка і класіфікацыя (зніжэнне Fe₂O₃ да 80 %) – для пяскоў з тонкадысперснымі і буйнымі часціцамі, якія ўтрымліваюць шкодныя дамешкі; абсталяванне: гідрацыклоны, грахоты, спіральныя класіфікатары.
• Перамешванне ў шчыльным асяроддзі і акустычная адцірка (зніжэнне Fe₂O₃ да 90 %) – для выдалення плёнак дамешкаў на паверхні зёрен кварцу; прымяняюцца кантактныя чаны, адцірачныя машыны, струйныя прылады.
• Магнітная, электрамагнітная і электрастатычная сепарацыя (зніжэнне Fe₂O₃ да 80 %) – для выдалення магнітных мінералаў.
• Флатацыя і флатаадцірка (зніжэнне Fe₂O₃ да 95 %) – найбольш шырока распаўсюджаны для выдалення пірыту, ільменіту, храміту, слюды і палявых шпатаў.
• Хімічная і фізіка-хімічная апрацоўка (зніжэнне Fe₂O₃ да 99 %) – прымяняецца для чыстых кварцавых канцэнтратаў і жыльнага кварцу; уключае апрацоўку кіслотамі, шчолачамі, актыўнымі газамі і плазмай.

На дзеючых лініях узбагачэння філіяла «Гомельскі ГАК» тэхналагічны працэс уключае: падачу зыходнай сыравіны, дэзінтэграцыю ў скрубер-бутары, чарнавую і абразіўную адцірку ў кантактных чанах і адцірачных машынах, класіфікацыю ў гідрацыклонах, вібраграхотах, вінтавых сепаратарах, абезводжванне і складаванне гатовай прадукцыі. На лініі А і лініі Б аперацыі прынцыпова падобныя; мадэрнізацыя, распрацаваная АТ «Гормашэкспарт», прадугледжвае дадатковую адцірку і ўстаноўку гідрасайзераў для зніжэння ўтрымання аксідаў жалеза і выдалення фракцыі менш за 0,1 мм.

Якасць узбагачаных пяскоў для шкляной прамысловасці рэгламентуецца ДАСТ 22551–2019. Маркі, якія выпускаюцца, і іх хімічны склад:

Грануламетрычны склад: астатак на сетцы № 08 К – не больш за 0,05 %, праход праз сетку № 01 К – не больш за 0,5 % для ўсіх марак.

Для фармовачных пяскоў (ДАСТ 2138) устаноўлены нормы па гліністай складальнай (0,2–0,5 %), утрыманні SiO₂ (98–99 %), каэфіцыенце аднароднасці (40–70 %) і сярэднім памеры зерня (ад 0,14 да звыш 0,28 мм) у залежнасці ад маркі.

Глыбокае ўзбагачэнне дазваляе дасягаць чысціні SiO₂ да 99,95 %.

Для атрымання чыстага аксіду крэмнію распрацаваны спецыяльныя метады:

1. Метад ачысткі кварцавага пяску да чысціні 99,95 % (экалагічна бяспечная тэхналогія):

• ачыстка кар’ернага пяску ад прыродных адходаў і здробненага грунту з наступнай сушкай;
• нагрэў пяску з карбанатам металаў да 1000–1100 °С з атрыманнем трыдымітнай формы штучнага мінеральнага сілікату натрыю;
• растварэнне гідраванага сілікату натрыю ў вадзе пры 150–175 °С з утварэннем калоіднага раствора крэмніевай кіслаты;
• прамыўка калоіднага раствора 3–4 разы і апрацоўка кластара для зніжэння шчыльнасці да 1,15 г/см³ і атрымання дробназярністай масы;
• сушка прамытага кіслароднага кластара H₂SiO₃ з атрыманнем масы, якая складаецца з крышталяў SiO₂.

2. Спосаб узбагачэння кварцавай сыравіны (вынаходніцтва для хімічнай прамысловасці):

• папярэдняе дробненне, дэкрэпітацыя і тэрмадробненне ў вадкім асяроддзі;
• канчатковае механічнае дробненне да буйнасці не больш за 0,4 мм;
• магнітная сепарацыя і флатацыя (прыгатаванне пульпы з выкарыстаннем мінеральнай, напрыклад сернай, кіслаты, рН = 3,0–4,0);
• ультрагукавая апрацоўка камернага прадукта флатацыі, фільтрацыя і сушка;
• пракалка пры 550–700 °С і наступная апрацоўка сумессю салянай і плавікавай кіслот пры тэмпературы не вышэй за 20 °С.

Для атрымання металічнага крэмнію і яго сплаваў прапануюцца:

1. Плазменны спосаб:

• выкарыстоўваецца пясок з утрыманнем SiO₂ не менш за 98 %, здробнены да фракцыі ≤ 1 мкм (кантроль праз шчылінны фільтр);
• парашок SiO₂ ўдзімаюць вадародам-носьбітам (хуткасць падачы 1–2 м³/г) у прыладу плазменнай апрацоўкі з тэмпературай не ніжэй за 1300 °С;
• адначасова падаюць двухэлементны аднаўляльнік – сумесь «чысты кісларод – вадарод» у мольным суадносінах 1:2;
• у плазменнай зоне частка кіслароду згарае, падымаючы тэмпературу да 1400–1600 °С, а вадарод аднаўляе крэмній, адбіраючы кісларод ад SiO₂, з утварэннем хімічна чыстага расплаву металічнага крэмнію.

2. Спосаб атрымання ферасіліцыю (вынаходніцтва з фтарыдам натрыю):

• у ванну рудааднаўляльнай электрапечы загружаюць фтарыд натрыю (NaF), расплаўляюць і даводзяць да вадкарухомага стану;
• загружаюць сыпкую шыхту, якая ўтрымлівае аксіды крэмнію, жалеза і гліназём (утрыманне гліназёму можа дасягаць некалькіх працэнтаў);
• дадаюць стэхіяметрычную колькасць вугляродзістага аднаўляльніка (у якасці аднаўляльніка выкарыстоўваюць графітавыя адходы футароўкі алюмініевых электралізёраў);
• плаўку вядуць пры 1450–1550 °С; цвёрды вуглярод аднаўляе раствораныя ў расплаве NaF аксіды; ферасіліцый, які ўтвараецца (шчыльнасць 2,42 г/см³), апускаецца на под печы, у той час як NaF (шчыльнасць 1,961 г/см³) застаецца зверху, што прадухіляе акісленне крэмнію;
• працэс можа праводзіцца як на блок (назапашванне прадукта), так і з перыядычным выпускам праз адтуліну.

Прыклад рэалізацыі: выкарыстоўвалася дугавая печ РКЗ-2ФС-Н1 (ванна дыяметрам 1435 мм, графітавая футароўка, тры электроды Ø150 мм, трансфарматар 2000 кВА). Загружана 1000 кг NaF (ўтрыманне 80 %) і 50 кг металізаваных акатышаў для разжыгу. Пасля расплаву і дасягнення 1370 °C дададзена 1000 кг руды (склад: 70,3 % SiO₂, 4,46 % Al₂O₃, 4,39 % CaO, 3,52 % Fe₂O₃ і інш.), затым пры 1550 °C – 500 кг пракатнай акаліны (FeO) і 300 кг металургічнага коксу (80 % вугляроду). Плаўка доўжылася 4 гадзіны 20 хвілін, аднаўленне кантралявалі па гарэнні CO над ваннай.

3. Класічны прамысловы спосаб – аднаўленне дыяксіду крэмнію коксам у электрапечах пры 2000 °C (рэакцыя: SiO₂ + 2C → Si + 2CO). Сумесь пяску і коксу награваецца электрычнай дугой паміж вугальнымі электродамі; пры гэтым вуглярод коксу і электродаў аднаўляе крэмній з утварэннем чаднага газу (метад М. Бекетава).

Уласцівасці і параметры атрымліваемых прадуктаў

• глыбокае ўзбагачэнне дазваляе дасягаць чысціні SiO₂ да 99,95 %;
• атрымліваемы металічны крэмній характарызуецца высокай хімічнай чысцінёй;
• ферасіліцый характарызуецца ўтрыманнем крэмнію, дастатковым для металургічных мэтаў;
• прамежкавыя прадукты – калоідны раствор крэмніевай кіслаты, кластары H₂SiO₃, трыдымітная форма сілікату натрыю.

Вобласць прымянення прадуктаў глыбокага ўзбагачэння

• высокачысты SiO₂ – выкарыстоўваецца ў хімічнай прамысловасці, для вытворчасці аптычнага і электроннага шкла, у якасці напаўняльніка і сыравіны для сінтэзу крэмнійарганічных злучэнняў;
• металічны крэмній – аснова для вытворчасці паўправаднікоў, сонечных батарэй, легавальных дабавак для алюмініевых і стальных сплаваў;
• ферасіліцый – прымяняецца ў металургіі як раскісляльнік і легавальная дабаўка пры вытворчасці сталі;
• трыдымітная форма сілікату натрыю і калоідная крэмніевая кіслата – выкарыстоўваюцца ў вытворчасці цэалітаў, каталізатараў, адсарбентаў і вяжучых матэрыялаў.

Чаканы эфект

• пашырэнне сыравіннай базы – прапанаваныя спосабы ўзбагачэння дазваляюць перапрацоўваць кварцавую сыравіну рознага мінералагічнага складу, у тым ліку з нізкім утрыманнем крэмнезёму і высокім утрыманнем гліназёму, што ўцягвае ў абарот раней непрыдатныя пяскі;
• энергазберажэнне – нізкатэмпературныя метады атрымання ферасіліцыю (1450–1550 °С) істотна эканамічнейшыя за класічную электрапеч (2000 °С); плазменны спосаб таксама адрозніваецца паніжаным энергаспажываннем;
• утылізацыя адходаў – выкарыстанне графітавых адходаў футароўкі алюмініевых электралізёраў у якасці аднаўляльніка вырашае задачу перапрацоўкі тэхнагенных матэрыялаў;
• экалагічная бяспека – распрацаваныя метады ачысткі (з атрыманнем калоідных раствораў і кластараў) і кіслотная апрацоўка пры кантраляванай тэмпературы зніжаюць выкіды шкодных рэчываў;
• імпартазамяшчэнне – стварэнне ўласнай вытворчасці высокачыстага SiO₂ і металічнага крэмнію памяншае імпарт аналагічнай прадукцыі з-за мяжы.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – асноўным спажыўцом узбагачаных шкляных пяскоў з’яўляецца ААТ «Гомельшкло», якое забяспечвае патрэбы будаўнічай галіны ў ліставым шкле. Акрамя таго, узбагачаныя фармовачныя пяскі запатрабаваны на машынабудаўнічых і ліцейных прадпрыемствах. Нафтахімічны сектар (вытворчасць буравых раствораў) таксама фарміруе ўстойлівы попыт. У Беларусі рэалізуюцца праграмы павышэння энергаэфектыўнасці, што стымулюе прымяненне высокаякаснага шкла ў будаўніцтве;
• Расійская Федэрацыя: у Расіі існуе значны попыт на высокачыстыя кварцавыя канцэнтраты для шкляных заводаў, а таксама на металургічны крэмній і ферасіліцый для металургічных камбінатаў. Блізкасць да мяжы (Смаленская, Бранская, Пскоўская вобласці) і цэнтральным рэгіёнам забяспечвае кароткае транспартнае плячо і канкурэнтныя цэны.

УЗБАГАЧЭННЕ ГЛІН ДЛЯ ВЫТВОРЧАСЦІ КЕРАМІЧНАЙ ПЛІТКІ

Описание

У Рэспубліцы Беларусь вытворчасць керамічнай пліткі і керамаграніту сутыкаецца з вострай праблемай недахопу якаснай айчыннай сыравіны. Практычна ўсе разведаныя радовішчы глін не задавальняюць тэхналагічныя патрабаванні: яны характарызуюцца павышаным утрыманнем свабоднага кварцу, карбанатных уключэнняў, засмечанасцю пяском, высокім утрыманнем мантмарыланіту і тонкадысперснага кварцу, што негатыўна ўплывае на працэсы фармавання, спякання і якасць гатовых вырабаў. Адсутнасць у краіне вогнетрывалых глін, каалінаў, палявых шпатаў, чыстых кварцавых пяскоў і іншых стратэгічных матэрыялаў вымушае прадпрыемствы (ААТ «Керамін», ААТ «Бярозабудматэрыялы») імпартаваць іх, што вядзе да росту сабекошту і зніжэння канкурэнтаздольнасці.

Перспектыўным рашэннем з’яўляецца арганізацыя ўласнай вытворчасці па ўзбагачэнні мясцовай гліністай сыравіны. Мэтавай сыравінай з’яўляюцца гліны розных радовішчаў (у тым ліку мантмарыланітавыя і сапаніта-гідраслюдзістыя) і каалінавыя гліны (рэзервовае радовішча «Сітніца» і інш.).

Метады ўзбагачэння:

• гідраўлічная класіфікацыя – выдаленне буйных уключэнняў (пясок, карбанаты) шляхам падзелу ў водным асяроддзі па памерах і шчыльнасці;
• адмучванне – выдзяленне тонкадысперснай гліністай фракцыі (менш за 2–5 мкм), найбольш каштоўнай для керамічнай вытворчасці;
• магнітная сепарацыя – выдаленне жалезазмяшчальных мінералаў (магнетыт, гематыт) з дапамогай моцных магнітных палеў;
• адваротная флатацыя – аддзяленне сульфідаў жалеза і тонкадысперсных шламаў ад асноўнай гліністай масы;
• кіслотнае вылугаванне – фінішная ачыстка ад ізаморфнага і плеўкавага жалеза з выкарыстаннем разбаўленых кіслот (напрыклад, салянай або сернай) для дасягнення мінімальнага ўтрымання Fe₂O₃.

Для каалінаў асаблівая ўвага надаецца зніжэнню аксіду жалеза (утрыманне ў прыродным кааліне радовішча «Сітніца» перавышае дапушчальныя нормы), а таксама выдаленню кварцавых дамешкаў. У выніку ўзбагачэння ўтрыманне Al₂O₃ у кааліне ўзрастае, а Fe₂O₃ зніжаецца да значэнняў, якія адпавядаюць ДАСТ 21286-82 «Каалін узбагачаны для керамічных вырабаў. Тэхнічныя ўмовы».

Адначасова прапануецца арганізаваць узбагачэнне даламіту (на ААТ «Даламіт») для атрымання парашкоў з утрыманнем Fe₂O₃ менш за 0,1 %, што зробіць яго прыдатным для керамічнай і шкляной прамысловасці. Таксама рэкамендуецца выкарыстоўваць гранітоідныя адсевы РУПП «Граніт» у якасці кварцазмяшчальнага кампанента пасля класіфікацыі, што часткова заменіць імпартныя палявыя шпаты і кварцавыя пяскі.

Распрацоўку рэцэптур на аснове ўзбагачанай айчыннай сыравіны неабходна правесці сумесна з Дзяржаўным прадпрыемствам «НДІБМ», УА «БДТУ», галіновымі інстытутамі НАН Беларусі. Гэта дазволіць перайсці ад выпуску масавай пліткі нізкай маржынальнасці да вытворчасці шырокафарматнай рэктыфікаванай пліткі, керамаграніту з водапаглынаннем менш за 0,5 % і пліткі прэміум-класа з высокімі дэкаратыўнымі ўласцівасцямі.

Вобласць прымянення

• керамічная плітка і керамаграніт – абліцоўка сцен і падлог жылых, грамадскіх і камерцыйных памяшканняў; вонкавая аздабленне цокаляў, тэрас, фасадаў;
• сантэхнічная кераміка – унітазы, ракавіны, ванны (патрабуюць высокабелых і пластычных мас);
• мастацкая і дэкаратыўная кераміка – разцы, маеліка, дробная пластыка;
• вогнетрывалыя матэрыялы – вытворчасць шамотных вырабаў (пры наяўнасці адпаведных глін);
• электратэхнічная кераміка – ізалятары, корпусы засцерагальнікаў;
• вытворчасць керамічных фільтраў, каталізатараў і носьбітаў – спецыяльныя порыстыя матэрыялы.

Уласцівасці і параметры

Для глін (тыповыя беларускія гліны, напрыклад, мантмарыланітавыя):

• утрыманне Al₂O₃ – да 18–22 % (пасля ўзбагачэння да 25–30 %);
• утрыманне Fe₂O₃ – 1–5 % (пасля магнітнай сепарацыі і вылугавання – менш за 0,5 %);
• утрыманне SiO₂ – 50–65 % (выдаленне кварцу зніжае да 45–55 %);
• пластычнасць (лік пластычнасці) – 15–30 (паляпшаецца пасля выдалення ашчаджальных дамешкаў);
• тонкасць памолу – астатак на сіце 0,063 мм – не больш за 1–2 %.

Для каалінаў (радовішча «Сітніца» і іншыя):

• зыходнае ўтрыманне Al₂O₃ – да 30–35 %, пасля ўзбагачэння – да 38–42 %;
• Fe₂O₃ – зыходна да 1,5–2,5 %, пасля ўзбагачэння – менш за 0,5–0,8 % (для прэміум-марак менш за 0,3 %);
• утрыманне SiO₂ – 45–55 %, зніжаецца да 40–45 %;
• памер часціц – пасля адмучвання асноўная фракцыя менш за 2 мкм.

Для даламіту (пасля ачысткі ад жалеза):

• утрыманне Fe₂O₃ – менш за 0,1 % (патрабаванне для светлай керамікі);
• утрыманне CaO+MgO – не менш за 50 %, астаткавы SiO₂ – не больш за2 %.

Для гранітоідных адсеваў (як кварцавы заменнік):

• SiO₂ – 50–60 % (пасля класіфікацыі і выдалення жалеза);
• утрыманне Fe₂O₃ – зніжаецца з 4–6 % да менш за 0,5 % магнітнай сепарацыяй;
• фракцыйны склад – рэгулюецца да неабходнага (0,1–0,5 мм).

Чаканы эканамічны эфект

• імпартазамяшчэнне – замяшчэнне да 70–80 % імпартуемых вогнетрывалых глін, каалінаў, палявых шпатаў і кварцавых пяскоў. Зніжэнне імпарту гэтых матэрыялаў дазволіць зэканоміць валютныя сродкі і стабілізаваць выдаткі;
• зніжэнне сабекошту пліткі – выкарыстанне мясцовай сыравіны (нават з улікам выдаткаў на ўзбагачэнне) на 20–30 % таннейшае за імпартныя аналагі. Гэта дазволіць знізіць сабекошт прадукцыі на 10–15 % і павысіць рэнтабельнасць з бягучых 5–10 % да 25–70 % пры пераходзе на прэміум-сегмент;
• рост якасці прадукцыі – узбагачаная сыравіна забяспечвае стабільнасць фізіка-механічных уласцівасцей (трываласць, водапаглынанне, марозаўстойлівасць), паляпшае колер і паверхню пліткі, пашырае асартымент (шырокафарматная плітка, рэктыфікат, глянцавыя і матавыя паверхні);
• павелічэнне экспартнага патэнцыялу – якасная плітка прэміум-класа запатрабавана на рынках Расіі, Казахстана, Азербайджана, краін ЕАЭС і далекага замежжа. Чакаецца рост экспартнай выручкі за кошт больш высокай цаны рэалізацыі;
• дадатковы даход ад продажу ўзбагачанай сыравіны – каалін, ачышчаны даламіт і ўзбагачаныя гліны можна пастаўляць на экспарт у краіны, якія не маюць уласных радовішчаў, стварыўшы новы экспартны паток;
• стварэнне працоўных месцаў – будаўніцтва і эксплуатацыя ўзбагачальных комплексаў створаць новыя працоўныя месцы ў рэгіенах здабычы.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – асноўныя спажыўцы ўзбагачанай сыравіны: ААТ «Керамін», ААТ «Бярозабудматэрыялы», а таксама іншыя керамічныя вытворчасці (санітарна-тэхнічныя заводы, вытворцы вогнетрывалаў).
• Расійская Федэрацыя і іншыя краіны ЕАЭС.

Арганізацыя вытворчасці тэхнічнай керамікі

Апісанне

Тэхнічная кераміка – гэта клас вырабаў, якія атрымліваюцца спяканнем аксідаў металаў (гліназёму, дыяксіду цырконію), тугаплаўкіх сілікатаў (кардыерыту, муліту) і іншых неарганічных злучэнняў, якія валодаюць высокай тэрмаўстойлівасцю, зносаўстойлівасцю, хімічнай інертнасцю і электраізаляцыйнымі ўласцівасцямі. Яна з’яўляецца крытычна важным кампанентам для машынабудавання, энергетыкі, металургіі, электронікі, хімічнай прамысловасці і медыцыны. У Рэспубліцы Беларусь прамысловая вытворчасць такой прадукцыі цалкам адсутнічае, а патрэбы айчынных прадпрыемстваў (больш за 30 буйных арганізацый, уключаючы ПА «Гомсельмаш», ААТ «МТЗ», ААТ «МАЗ», «БЕЛАЗ-ХОЛДЫНГ», УП «Мінскі завод колавых цягачоў», ААТ «УКГ «Мінскі маторны завод», ААТ «Керамін», ААТ «Белхудожкераміка», станкабудаўнічыя заводы і інш.) пакрываюцца імпартам з Кітая, Расійскай Федэрацыі і Германіі, пры гэтым прадукцыя, якая закупляецца, нярэдка не адпавядае заяўленым эксплуатацыйным характарыстыкам, што вядзе да частых рамонтаў і дадатковых выдаткаў.

Пры гэтым рэспубліка мае сыравінную базу – радовішчы глін, прыдатных для вытворчасці тэхнічнай керамікі, аднак адсутнічаюць уласныя радовішчы тальку, гліназёму і шамоту – кампанентаў, неабходных для атрымання кардыерытавых і муліта-кардыерытавых матэрыялаў. Гэтыя сыравінныя кампаненты могуць закупляцца за мяжой (пераважна ў РФ), але іх доля ў сабекошце прадукцыі не з’яўляецца дамінуючай, а навуковыя даследаванні, праведзеныя ў БДТУ і БНТУ, пацвярджаюць прынцыповую магчымасць выкарыстання мясцовых глін з дабаўленнем імпартуемых тальку, гліназёму і шамоту для сінтэзу вогнетрывалых крышталічных фаз з неабходнымі эксплуатацыйнымі ўласцівасцямі.

Прапануецца стварыць на базе УП «Лоеўскі камбінат будаўнічых матэрыялаў» ААТ «Гомельбудматэрыялы» спецыялізаваны цэх па вытворчасці тэхнічнай керамікі. Тэхналогія вытворчасці і падбор абсталявання распрацаваны кафедрай тэхналогіі шкла, керамікі і вяжучых матэрыялаў УА БДТУ і Дзяржаўным прадпрыемствам «Інстытут НДІБМ».

Плануемы асартымент ахоплівае шырокі спектр вырабаў: тэрмаўстойлівыя пліты і лешчадкі для печаў (у тым ліку муфельных да 1300 °C), пліты для інфрачырвоных газавых выпраменьвальнікаў, керамічныя носьбіты каталізатараў для аўтамабільнай прамысловасці, утулкі, шайбы, падстаўкі, апорныя элементы і канструкцыйныя дэталі для электрычных, індукцыйных, закалачных печаў і печаў адпалу.

Вобласць прымянення

• машынабудаванне і металаапрацоўка – зносаўстойлівыя ўтулкі, ўшчыльненні, пары трэння, падшыпнікі, рэжучы інструмент, дэталі газавых турбін і аўтамабільных рухавікоў (нітрыд і карбід крэмнію);
• энергетыка і электратэхніка – высокатэмпературныя ізалятары, падкладкі для друкаваных плат, корпусы рэзістараў, ізаляцыйныя трубкі для награвальнікаў, элементы індукцыйных установак;
• тэрмічная вытворчасць – канструкцыйныя элементы абпалавых, каўпаковых, закалачных і штурхальных печаў, лешчадкі, падстаўкі, муфелі, трымальнікі награвальнікаў;
• хімічная і нафтахімічная прамысловасць – кіслотаўстойлівая арматура, фільтры, носьбіты каталізатараў, футароўка рэактараў і катлоў;
• будаўнічая індустрыя – пліты для абліцоўкі печаў і цеплавых агрэгатаў, цеплаізаляцыйныя элементы;
• медыцына – біякераміка (гідраксіапатыт) для імплантатаў і зубных пратэзаў (у перспектыве).

Уласцівасці і параметры

• тэрмаўстойлівасць – вырабы з кардыерытавай і муліта-кардыерытавай керамікі вытрымліваюць награванне да 1200–1300 °C, кераміка на аснове аксіду алюмінію і дыяксіду цырконію – да 2000 °C, што дазваляе прымяняць іх у якасці канструкцыйных элементаў печаў і цеплавых агрэгатаў;
• высокая трываласць і цвёрдасць – па цвёрдасці тэхнічная кераміка саступае толькі алмазу, не дэфармуецца пад нагрузкай, што забяспечвае зносаўстойлівасць і даўгавечнасць;
• выдатныя электраізаляцыйныя ўласцівасці – удзельнае электрычнае супраціўленне і дыэлектрычная трываласць захоўваюцца пры высокіх тэмпературах, што робіць яе незаменнай у электратэхніцы;
• хімічная інертнасць – устойлівасць да агрэсіўных асяроддзяў (кіслот, шчолачаў, расплаваў металаў) забяспечвае каразійную стойкасць і герметычнасць;
• малае цеплавое пашырэнне – каэфіцыент цеплавога пашырэння кардыерытавых вырабаў блізкі да нуля, што гарантуе высокую тэрмічную стойкасць (вытрымліваюць да 100–200 цеплазмен без разбурэння);
• шчыльнасць – у залежнасці ад складу і тэхналогіі: 2,4–3,8 г/см³ (кардыерыт ~2,5–2,7; гліназёмная кераміка ~3,2–3,8);
• цеплаправоднасць – для кардыерыту ~2,5–3,5 Вт/(м·К), што дазваляе выкарыстоўваць яго як цеплаізаляцыйны матэрыял.

Распрацаваная тэхналогія дазваляе атрымліваць вырабы з кантраляванымі характарыстыкамі, параўнальнымі з еўрапейскімі аналагамі, пры больш нізкім сабекошце.

Чаканы эканамічны эфект

• імпартазамяшчэнне – зніжэнне закупак імпартных вырабаў з Кітая, Расіі і Германіі;
• рост дабаўленай вартасці – пераход ад імпарту гатовых вырабаў да іх вытворчасці ўнутры краіны з высокай дабаўленай вартасцю (узровень дабаўленай вартасці для тэхкерамікі можа дасягаць 50–70 %);
• эканомія на рамонтах і прастоях – выкарыстанне якаснай айчыннай керамікі, якая не саступае замежным аналагам, дазволіць скараціць частату пазапланавых рамонтаў абсталявання, павысіць тэрмін службы печных агрэгатаў і знізіць страты ад прастояў;
• стварэнне працоўных месцаў.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – ключавыя спажыўцы: ААТ «Керамін» (пліты, лешчадкі), ААТ «Белхудожкераміка» (лешчадкі, падстаўкі), ПА «Гомсельмаш» (утулкі, шайбы, элементы печаў), ПРУП «Барысаўскі станкабудаўнічы завод» (тэрмаўстойлівыя элементы), ААТ «Мінскі завод шасцерняў» (утулкі і ізалятары), ААТ «Мінскі трактарны завод», ААТ «МАЗ», «БЕЛАЗ-ХОЛДЫНГ», вытворцы ІК-награвальнікаў, аўтамабільных каталізатараў, а таксама прадпрыемствы, якія эксплуатуюць тэрмічныя печы. Унутраны попыт ацэньваецца ў некалькі соцень тон у год, які цалкам пакрываецца за кошт імпарту. Стварэнне айчыннай вытворчасці дазволіць гарантаваць пастаўкі і адаптаваць прадукцыю пад патрабаванні заказчыкаў;
• Расійская Федэрацыя і іншыя краіны ЕАЭС – беларуская прадукцыя можа быць канкурэнтаздольнай па кошце (на ўзроўні кітайскіх аналагаў) і пераўзыходзіць па надзейнасці.

Арганізацыя вытворчасці тэхнічнай керамікі з’яўляецца стратэгічным праектам, які забяспечвае тэхналагічную незалежнасць і эканамічную эфектыўнасць беларускай прамысловасці. Пасляховая рэалізацыя дазволіць не толькі закрыць унутраныя патрэбы, але і стварыць устойлівы экспартны паток, умацаваўшы пазіцыі Рэспублікі Беларусь як вытворцы высокатэхналагічнай прадукцыі.

Кампанент для вырабаў метадам каменнага ліцця (сумесна з прадуктамі перапрацоўкі даламітавай сыравіны)

Апісанне

Каменнае ліццё на аснове гліністай сыравіны ўяўляе сабой керамічныя вырабы, здольныя працяглы час вытрымліваць уздзеянне высокіх тэмператур без разбурэння.

Тэхналогія вытворчасці вырабаў з каменнага ліцця была распрацавана ДП «Інстытут НДІБМ» па заданні Міністэрства прамысловасці будаўнічых матэрыялаў СССР (атрыманне футеровачных плітак). Даследаванні праводзіліся на аснове гліны радовішча «Мароські» (Маладзечанскі р-н) з увядзеннем даламіту (радовішча «Руба») і балотнай руды для ўзбагачэння расплаваў аксідамі жалеза.

Асноўныя рэцэптуры шыхт (у %):

• Гліна 77,0; даламіт 11,5; балотная руда 11,5 + 2,0 % храмістага жалязняку (звыш 100 %).
• Гліна 70,0; даламіт 15,0; балотная руда 15,0 + 2,0 % храмістага жалязняку.
• Гліна 77,0; даламіт 23,0 + 1,0 % храмістага жалязняку.
• Гліна 77,0; даламіт 23,0 + 2,0 % храмістага жалязняку.
• Гліна 74,0; даламіт 13,0; храмісты жалязняк 13,0.

Тэхналагічныя параметры:

• Тэмпература плаўлення складаў № 1 і № 2 – 1400–1420 °С; № 3–№ 5 – 1360–1380 °С.
• Тэмпература разліву па формах – 1200–1300 °С.
• Максімальны час знаходжання залітых формаў на паветры да адпалу — 10–15 с.
• Адпал вырабаў — пры 1200–1300 °С на працягу 10–12 хв.

Атрыманая партыя футеровачных плітак адпавядала патрабаванням да вырабаў з каменнага ліцця.

Вобласць прымянення

Каменнае ліццё выкарыстоўваецца для абароны абсталявання ад абразіўнага зносу, агрэсіўных асяроддзяў і высокіх тэмператур:

• горназдабыўная і металургічная прамысловасць: футероўка трубаправодаў, жалубоў, бункераў, гідрацыклонаў, класіфікатараў. Тэрмін службы ў 5–10 разоў вышэйшы за металічныя аналагі.
• хімічная прамысловасць: футероўка рэактараў, травільных ваннаў, кіслатаправодаў, скрубераў. Устойлівасць да агрэсіўных асяроддзяў.
• энергетыка: футероўка золашлакаправодаў, цыклонаў, дымасосаў, сістэм гідразалавыдалення. Тэрмін службы да 20 гадоў.
• будаўніцтва і камунальная гаспадарка: абліцоўка будынкаў, прамысловыя падлогі, каналізацыйныя трубы, бардзюрныя камяні.
• харчовая, цэлюлозна-папяровая, ядзерная прамысловасць – шырокі спектр прымянення.

Уласцівасці і перавагі

• высокая зносаўстойлівасць, кіслота- і шчолачаўстойлівасць, тэрмаўстойлівасць;
• нізкае водапаглынанне (0,13–0,70 %);
• мяжа трываласці пры сціску: 200–500 МПа;
• каэфіцыент ісціральнасці: 1,2–1,4 кг/м²;
• не падвяргаецца старэнню, валодае дыэлектрычнымі ўласцівасцямі, эфектыўна затрымлівае радыяцыю;
• павышаная далікатнасць (нізкая ўдарная глейкасць), што кампенсуецца арміраваннем або закладнымі элементамі.

Чаканы эканамічны эфект

• Значнае павелічэнне тэрміну службы абсталявання – футероўка з каменнага ліцця служыць 6–10 гадоў супраць 1–2 гадоў у металічных аналагаў, што скарачае расход металу ў 5–8 разоў на кожную тону камнелітых вырабаў;
• Скарачэнне прастояў і рамонтных выдаткаў – міжрамонтны перыяд павялічваецца, зніжаюцца эксплуатацыйныя выдаткі і страты ад спыненняў вытворчасці;
• Стварэнне ўласнай вытворчасці дазваляе поўнасцю закрыць патрэбы беларускіх прадпрыемстваў у зносаўстойлівых і кіслатаўстойлівых футеровачных матэрыялах.

Перспективные рынки сбыта

• Унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – ключавыя спажыўцы: РУПП «Граніт», ААТ «Беларуськалій», ААТ «БМЗ», ААТ «Гродна Азот», ААТ «Нафтан», прадпрыемствы канцэрна «Белэнерга», а таксама заводы па вытворчасці будаўнічых матэрыялаў і керамікі. Попыт на футеровачныя пліткі, трубы, жалубы і кіслатаўстойлівыя элементы стабільна высокі.
• Расійская Федэрацыя – горна-ўзбагачальныя камбінаты, металургічныя заводы, ЦЭЦ і цэментныя вытворчасці. Расійскія прадпрыемствы ўжо маюць станоўчы вопыт эксплуатацыі камнелітых вырабаў (Нова-Крыварожскі ГАК, Магнітагорскі МК, «Еўрацэмент» і інш.).
• Рэспубліка Казахстан– развітая горназдабыўная прамысловасць (радовішчы хрому, жалеза, вугалю) стварае ўстойлівы попыт на зносаўстойлівую футероўку для ўзбагачальных фабрык і трубаправоднага транспарту.
• Іншыя краіны ЕАЭС– Арменія, Кыргызстан, а таксама краіны далёкага замежжа (напрыклад, Узбекістан, Азербайджан) разглядаюцца як перспектыўныя экспартныя кірункі ў сувязі з адсутнасцю ўласных вытворчасцей аналагічнай прадукцыі.

Развіццё экспарту дазволіць не толькі акупіць інвестыцыі, але і ўмацаваць пазіцыі Беларусі на рынку высокатэхналагічных будаўнічых і прамысловых матэрыялаў.

Керамічныя дахавыя матэрыялы (дахоўка) на аснове гліністай сыравіны і гранітных адсеваў

Апісанне

Керамічная дахоўка – гэта штучны дахавы матэрыял, які атрымліваецца фармаваннем і абпалам гліністых мас, адрозніваецца высокай трываласцю, атмасфераўстойлівасцю і эстэтычнымі якасцямі.

У Дзяржаўным прадпрыемстве «Інстытут НДІБМ» у рамках навукова-пошуковых работ праведзена ацэнка магчымасці вытворчасці керамічнай дахоўкі з выкарыстаннем мясцовай гліністай сыравіны і гранітных адсеваў РУПП «Граніт». Даследаваліся два віды мантмарыланітавых глін з розных рэгіёнаў краіны – легкаплаўкія і тугаплаўкія, што дазволіла распрацаваць склады шыхт з аптымальнымі тэхналагічнымі параметрамі.

Склады шыхт для вытворчасці дахоўкі:

1. На аснове легкаплаўкіх глін:
   • гліна «Лукомль» – 60 %;
   • Фаніпальскі суглінак – 20 %;
   • гранітны адсеў (фракцыя <20 мм) – 20 %.
2. На аснове тугаплаўкіх глін:
   • гліна «Гарадное» – 65 %;
   • гранітны адсеў (фракцыя 20–0,5 мм) – 20 %;
   • гранітны адсеў (фракцыя <0,16 мм) – 15 %.

Тэхналагічны працэс уключае падрыхтоўку шыхты (ачыстка гліны, дазаванне, змешванне з вадой і адсевамі), пластычнае фармаванне, сушку і абпал пры тэмпературы (980±5) °C на працягу 24–36 гадзін. Падрыхтоўка шыхты ажыццяўляецца на тым жа абсталяванні і па тых жа метадах кантролю, што і для вытворчасці керамічных сценавых матэрыялаў, што спрашчае арганізацыю вытворчасці. У выніку атрыманы вопытныя ўзоры радавой каньковай і асноўнай плоскай дахоўкі тыпу «Рыбін хвост», якія пацвердзілі прыдатнасць мясцовай сыравіны і гранітных адсеваў для выпуску якаснай дахавай прадукцыі.

Вобласць прымянення

• індывідуальнае жыллёвае будаўніцтва – малапавярховыя катэджы, дачныя дамы, сядзібы;
• шматпавярховае будаўніцтва – дахі адміністрацыйных, грамадскіх і жылых будынкаў;
• рэстаўрацыя і рэканструкцыя – аднаўленне гістарычных будынкаў, дзе патрабуецца аўтэнтычны дахавы матэрыял;
• сельскагаспадарчыя аб’екты – фермы, сховішчы, жывёлагадоўчыя комплексы;
• ландшафтная архітэктура – малыя архітэктурныя формы (альтанкі, навесы).

Уласцівасці і параметры

• трываласць – тэрмін службы складае 50–100 гадоў без страты эксплутацыйных якасцей;
• марозаўстойлівасць;
• воданепранікальнасць;
• вогнеўстойлівасць

Выкарыстанне гранітнага адсеву ў складзе шыхты (да 20–35 %) дазваляе рэгуляваць пластычнасць і ўсадачныя ўласцівасці, зніжае ўсадку пры сушцы і абпале, а таксама паляпшае структуру і механічную трываласць гатовых вырабаў.

Чаканы эканамічны эфект

• уцягненне ў абарот гранітных адсеваў розных фракцый (да 20–35 % шыхты), што зніжае аб’ёмы іх складавання і памяншае нагрузку на навакольнае асяроддзе. Штогод на РУПП «Граніт» утвараецца больш за 1 млн т адсеваў, значная частка якіх можа быць выкарыстана ў вытворчасці дахоўкі;
• зніжэнне сабекошту сыравіны – гранітны адсеў каштуе ~15 руб./т, у той час як прывазныя ашчаджальныя матэрыялы (пясок, шамот) могуць быць у некалькі разоў даражэйшыя. Пры гадавой вытворчасці 1–2 млн шт. дахоўкі эканомія на сыравіне можа дасягаць 200–500 тыс. руб.;
• спрашчэнне тэхналагічнага працэсу – падрыхтоўка шыхты для дахоўкі аналагічная вытворчасці керамічных сценавых матэрыялаў, што дазваляе выкарыстоўваць існуючыя лініі (пры іх мадэрнізацыі) або арганізоўваць вытворчасць на базе дзеючых цагельных заводаў, скарачаючы капітальныя выдаткі;
• экалагічны эфект – скарачэнне плошчы адвалаў і памяншэнне здабычы прыроднага пяску і гліны; перапрацоўка адсеваў зніжае экалагічны ўрон;
• стварэнне працоўных месцаў – новая вытворчасць забяспечыць занятасць у рэгіёнах здабычы гліны і граніту.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – асноўныя спажыўцы: будаўнічыя арганізацыі, прыватныя забудоўшчыкі, прадпрыемствы ЖКГ, кампаніі, якія займаюцца рэстаўрацыяй;
• Расійская Федэрацыя – у Расіі керамічная дахоўка запатрабавана ў малапавярховым і катэджным будаўніцтве, асабліва ў рэгіёнах з традыцыямі індывідуальнага домабудаўніцтва (Цэнтральная, Паўночна-Заходняя, Уральская федэральныя акругі). Беларуская дахоўка можа канкураваць па кошце з расійскай і еўрапейскай прадукцыяй дзякуючы нізкай кошту сыравіны і кароткаму транспартнаму плячу (у прыгранічных абласцях).

Развіццё вытворчасці керамічнай дахоўкі на аснове гранітных адсеваў з’яўляецца актуальным кірункам, які забяспечвае рэсурсазберажэнне, экалагічную бяспеку і ўмацаванне экспартнага патэнцыялу Рэспублікі Беларусь. Для прамысловай рэалізацыі неабходна вопытна-прамысловая праверка тэхналагічных рэжымаў і сертыфікацыя прадукцыі ў адпаведнасці з патрабаваннямі будаўнічых нормаў.

УЗБАГАЧЭННЕ ПЯСКОЎ

Апісанне

Узбагачэнне будаўнічых пяскоў – гэта комплекс тэхналагічных працэсаў, накіраваных на ачыстку прыроднага пяску ад шкодных дамешкаў і прывядзенне яго зернавога складу да аптымальных параметраў. У адрозненне ад шкляных або фармовачных пяскоў, дзе галоўная мэта – зніжэнне ўтрымання аксідаў жалеза (Fe₂O₃), асноўная мэта ўзбагачэння будаўнічых пяскоў – прывядзенне іх грануламетрычнага складу і чысціні ў адпаведнасць з патрабаваннямі стандартаў для бетонаў, раствораў і іншых будаўнічых матэрыялаў. Прыродныя пяскі, асабліва з мясцовых кар’ераў, часта маюць недахопы:

• занадта дробныя зерні – дробныя і вельмі дробныя пяскі (з модулем буйнасці менш за 1,5) патрабуюць павышанага расходу цэменту для дасягнення неабходнай трываласці бетону;
• лішак гліністых і пылападобных часціц – яны зніжаюць трываласць, марозаўстойлівасць і даўгавечнасць бетонных і растворных сумесяў, а таксама пагаршаюць якасць сілікатнай цэглы;
• неаднароднасць зернавога складу – адсутнасць аптымальнага размеркавання фракцый прыводзіць да зніжэння шчыльнасці ўкладкі і павелічэння пустотнасці.

Узбагачэнне вырашае гэтыя праблемы:

• выдаляе гліністую складальную і пылападобныя часціцы;
• дазваляе падзяліць пясок на фракцыі і атрымаць матэрыял з зададзеным модулем буйнасці;
• павышае аднароднасць і чысціню пяску.

Асноўныя метады ўзбагачэння будаўнічых пяскоў

У залежнасці ад мінералагічнага складу пяскоў прымяняюцца розныя метады ачысткі, якія дазваляюць выдаляць пыл, гліну і карэктаваць грануламетрыю:

• прамыўка і класіфікацыя – выдаленне гліністых і пылападобных часціц з дапамогай гідрацыклонаў, грахотаў, спіральных класіфікатараў. Найбольш распаўсюджаны і эфектыўны спосаб ачысткі ад гліны;
• адцірка – механічная ачыстка паверхні зёрен ад плёнак гліны і аксідаў (у кантактных чанах, адцірачных машынах);
• фракцыянаванне (рассеў) – падзел пяску па буйнасці на фракцыі для атрымання запаўняльнікаў з аптымальным зернавым складам;
• узбагачэнне буйнымі фракцыямі – дабаўленне да дробнага прыроднага пяску буйных фракцый (напрыклад, гранітнага адсеву) для давядзення модуля буйнасці да аптымальных значэнняў 2,0–3,0.

Вобласць прымянення прадуктаў глыбокага ўзбагачэння

Узбагачаныя будаўнічыя пяскі знаходзяць шырокае прымяненне ў розных галінах будаўнічай індустрыі:

• вытворчасць таварнага бетону і жалезабетонных вырабаў – узбагачаны пясок з аптымальным зернавым складам дазваляе павысіць трываласць бетону на 15–40 % і зэканоміць да 10–25 % цэменту. Ён прыдатны для вытворчасці панэляў унутраных нясучых сцен, міжпавярховых перакрыццяў і іншых вырабаў з цяжкага і сілікатнага бетону;
• вытворчасць сухіх будаўнічых сумесяў – узбагачаны пясок з кантраляваным грануламетрычным складам і нізкім утрыманнем гліны з’яўляецца асновай для якасных мураваных, тынковачных і наліўных сумесяў;
• будаўнічыя растворы – для кладкі, тынкоўкі, сцяжак і дэкаратыўных пакрыццяў;
• вытворчасць сілікатнай цэглы – адмыўка пяску ад гліны значна павышае ўсе якасныя характарыстыкі сілікатнай цэглы;
• дарожнае будаўніцтва – узбагачаныя пяшчана-жвіровыя сумесі прымяняюцца для ўладкавання дарожных пакрыццяў, асноў і дрэніруючых слаёў;
• вытворчасць бетонных і сценавых камянёў – хвасты ўзбагачэння пяскоў могуць выкарыстоўвацца для атрымання камянёў марак М50, М75, М150 і будаўнічых раствораў.

Чаканы эфект

• павышэнне якасці бетонаў і раствораў – паляпшэнне трываласці, марозаўстойлівасці і даўгавечнасці;
• эканомія цэменту – да 10–25 % за кошт аптымізацыі зернавога складу;
• пашырэнне сыравіннай базы – уцягненне ў абарот раней непрыдатных дробных і забруджаных пяскоў;
• зніжэнне сабекошту будаўніцтва – за кошт памяншэння расходу вяжучых і павышэння якасці матэрыялаў.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – асноўным спажыўцом узбагачанага будаўнічага пяску з’яўляецца будаўнічая галіна рэспублікі. Пясок крытычна важны для бетонных работ, уладкавання насыпаў і вытворчасці будаўнічых матэрыялаў. Патрэба ва ўзбагачаным пяску расце па меры ўзвышэння патрабаванняў да якасці будаўнічых матэрыялаў.

ПРЫМЯНЕННЕ ПЯСКУ ДЛЯ ПЕСКАСТРУЙНАЙ АПРАЦОЎКІ МЕТАЛІЧНЫХ ВЫРАБАЎ

Апісанне

Пескаструйная апрацоўка металу ўяўляе сабой працэс ачысткі паверхняў металаканструкцый і вырабаў ад слядоў карозіі, нагару, старых лакафарбавых пакрыццяў, акалін пасля зваркі або рэзкі, а таксама іншародных адкладанняў. Уздзеянне ажыццяўляецца сумессю паветра з часціцамі абразіўных матэрыялаў, якая падаецца праз сопла пад высокім ціскам да месца апрацоўкі. У выніку адбываецца аддзяленне альбо поўнае сціранне забруджванняў, а таксама выдаленне невялікага павярхоўнага слоя самога металу. Пасля якаснай апрацоўкі на паверхні застаецца толькі чысты метал.

Прынцып дзеяння заснаваны на ўзаемадзеянні абразіву з паверхняй. Кампрэсар стварае ў сістэме неабходны ціск (сярэдняе рабочае – 8 атмасфер), пясок або іншы матэрыял захопліваецца патокам паветра і выкідваецца на працоўную паверхню са хуткасцю часціц да 700–720 м/с. Такая хуткасць забяспечвае старанную ачыстку і лічыцца найлепшай падрыхтоўкай да фарбавання металу. Апрацоўка вырашае дзве задачы: ачыстку ад забруджванняў і наданне шурпатасці.

Па тыпе працоўнага матэрыялу адрозніваюць два асноўныя віды ачысткі:

• Паветрана-абразіўная – выкарыстоўваецца сціснутае паветра, якое змешваецца з абразівам (пясок, дроб і інш.);
• Гідрапескаструйная – працоўным кампанентам служыць вада пад ціскам, у якую падмешваюцца часціцы пяску, шкляныя бусіны або дробнасечаны пластык. Такі спосаб адрозніваецца больш мяккім уздзеяннем і больш стараннай ачысткай, дазваляе выдаляць нават алейныя забруджванні.

Ступені ачысткі металічных канструкцый ацэньваюцца візуальна згодна з ДАСТ 9.402–2004, які рэгламентуе падрыхтоўку паверхняў да афарбоўкі і нанясення ахоўных складаў:

• Sa1 (лёгкая) – адсутнасць бачных забруджванняў і ўздутых участкаў іржы, няма люстранага бляску металу;
• Sa2 (старанная) – астатнія акаліны або іржа не адслойваюцца пры механічным уздзеянні, забруджванні адсутнічаюць, назіраецца мясцовы бляск;
• Sa3 (поўная візуальная чысціня) – паверхня цалкам чыстая, з металічным бляскам.

Уласцівасці пяску як абразіўнага матэрыялу

Найбольш папулярны абразіў – кварцавы пясок з памерам часціц 0,1–0,4 мм, 0,5–1 мм і больш (буйназярністы). Па цвёрдасці кварц адпавядае 7 па шкале Мооса (мінерал-эталон). Пясок з’яўляецца хуткаразбуральным мінералам, пры працы ўтварае шмат найдрабнейшага пылу, таму адносіцца да нерэкуперыруемых абразіваў – яго збор, фільтрацыя і вяртанне ў новы цыкл не мэтазгодныя. Аднак адпрацаваны пясок, з якога выдзелена буйная фракцыя прасейваннем, можна выкарыстоўваць паўторна.

Невялікая трываласць пяску з’яўляецца перавагай: пры няправільным падборы фракцыі ён не наносіць непапраўнай шкоды апрацоўваемай паверхні, што асабліва важна для мяккіх каляровых металаў. Акрамя таго, пры выкарыстанні пяску знос соплаў (у тым ліку з карбіду бору і карбіду вальфраму) адбываецца ў некалькі разоў павольней, чым пры працы з іншымі абразівамі.

У якасці абразіву можа прымяняцца практычна любы пясок – рачны, марскі, кар’ерны, пустынны – пасля папярэдняй сушкі да неабходнай вільготнасці і прасейвання для аддзялення буйных фракцый. Гэта значна зніжае сабекошт апрацоўкі. Магчымасць выдзялення часціц рознага памеру дазваляе аптымальна падбіраць абразіў для канкрэтнага тыпу паверхні.

Вобласць прымянення

• заводская апрацоўка металічных вырабаў і канструкцый перад нанясеннем лакафарбавых пакрыццяў;
• рамонтныя работы на цеплавых электрастанцыях (ачыстка трубачак кандэнсатарных і бойлерных установак, унутранай паверхні сасудаў і трубаправодаў, лапатак турбін);
• металургічная вытворчасць;
• вытворчасць люстэркаў і шкла са складанай тэкстурай;
• будаўніцтва;
• станцыі тэхнічнага абслугоўвання аўтамабіляў і майстэрні кузаўных і рыхтавальных работ;
• гравіравальныя майстэрні;
• выраб металакерамічных пратэзаў;
• прадпрыемствы па гальванічных пакрыццях.

Апрацоўка прымяняецца не толькі перад афарбоўваннем, але і перад нанясеннем іншых пакрыццяў пры мантажы або рамонце адказных канструкцый – апор мостаў, эстакад, пуцеправодаў.

Чаканы эфект

• высокая якасць падрыхтоўкі паверхні – забеспячэнне чысціні да ступені Sa3, што гарантуе надзейнае счапленне лакафарбавых і ахоўных пакрыццяў, падаўжаючы тэрмін службы металавырабаў;
• зніжэнне сабекошту – выкарыстанне даступнага пяску (рачнога, кар’ернага і інш.) з мінімальнай папярэдняй падрыхтоўкай (сушка, прасеў) робіць працэс эканамічна выгадным у параўнанні з дарагімі штучнымі абразівамі;
• універсальнасць – магчымасць вар’іраваць ціск (ад 4 да 12 кгс/см²) і фракцыю пяску (ад 0,1 мм і буйней) дазваляе адаптаваць апрацоўку пад розныя металы і неабходную ступень ачысткі;
• зніжэнне зносу абсталявання – кварцавы пясок забяспечвае меншую хуткасць зносу соплаў (асабліва з цвёрдых сплаваў) у параўнанні з іншымі абразівамі;
• утылізацыя адходаў – адпрацаваны пясок пасля прасейвання можа быць паўторна выкарыстаны або рэалізаваны, што памяншае выдаткі на выдаленне адходаў.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – асноўныя спажыўцы пяску для пескаструйнай апрацоўкі:
  • металургічныя заводы – падрыхтоўка пракату і вырабаў перад пакрыццём;
  • машынабудаўнічыя прадпрыемствы – ачыстка дэталяў перад зборкай і афарбоўкай;
  • будаўнічыя і рамонтныя арганізацыі – ачыстка металаканструкцый (масты, эстакады, трубаправоды) перад рамонтам і антыкаразійнай абаронай;
  • энергетычны сектар – ЦЭЦ і кацельні, дзе праводзяцца рамонты цеплаабменнага абсталявання;
  • аўтасэрвісы і кузаўныя майстэрні – падрыхтоўка кузаваў да фарбавання;
  • прадпрыемствы па вытворчасці шкла і люстэркаў – апрацоўка шкляных паверхняў;
  • гальванічныя цэхі і майстэрні гравіроўкі – для падрыхтоўкі вырабаў да нанясення пакрыццяў.

ПРЫМЯНЕННЕ ПЯСКУ ПРЫ ФІЛЬТРАЦЫІ ВАДЫ

Апісанне

Асноўны прынцып дзеяння кварцавага пяску як фільтруючага агента – механічная фільтрацыя. Вада праходзіць праз слой пяшчанай загрузкі, дзе адбываецца затрыманне ўзважаных часціц, калоідных дамешкаў, гліністых уключэнняў і акаліны. Пры гэтым кварцавы пясок, у адрозненне ад сорбентаў (цэаліты, актываваны вугаль), не валодае сорбцыйнымі ўласцівасцямі па адносінах да арганічных рэчываў і цяжкіх металаў.

Кварцавы пясок прымяняецца як самастойная фільтруючая загрузка альбо ў складзе двухслойных фільтраў (у камбінацыі з акваантрацытам, цэалітам або грануляваным шлакам).

Тэхналогія водаачысткі ў фільтрах з пяшчаной засыпкай паўтарае прыродны працэс. Ва ўстаноўках кварцавы пясок засыпаецца ў трывалы корпус, устойлівы да карозіі і хімічна агрэсіўных асяроддзяў. Вада падаецца помпай пад лішкавым ціскам і праходзіць праз пяшчаную засыпку фракцыяй 0,4–0,8 мм. Такі памер зёрен забяспечвае дастатковую хуткасць фільтрацыі і эфектыўнае затрыманне забруджванняў.

Фільтр ачышчае ваду ад:

• калоідных узвасяў, гліністых часціц, акаліны;
• радыёнуклідаў;
• цяжкіх металаў;
• дыяксінаў, нітратаў, пестыцыдаў;
• нафтапрадуктаў;
• арганічных рэчываў.

Рэгенерацыя засыпкі ажыццяўляецца адваротнай прамыўкай з наступным скідам забруджванняў у каналізацыю. Пра неабходнасць прамыўкі сігналізуе павелічэнне ціску на манометры ў нагнятальнай лініі.

Для павышэння эфектыўнасці выкарыстоўваюць фільтры з паслойнай засыпкай з фракцый рознай зерністасці. Дзякуючы найбольшай шчыльнасці кварцавага пяску яго паўсюдна прымяняюць у якасці падкладкі ў насыпных фільтрах, каб прадухіліць вынас больш лёгкіх фільтруючых матэрыялаў.

Уласцівасці і параметры пяшчаных фільтраў

• значная брудаёмістасць і высокая хуткасць фільтрацыі;
• магчымасць паўторнага выкарыстання засыпкі пасля рэгенерацыі адваротнай прамыўкай;
• рабочы рэсурс пяшчанай засыпкі – каля трох гадоў;
• раўнамерная фільтрацыя і адсутнасць тунэльнага эфекту;
• выбар фракцый кварцавага пяску для забеспячэння патрэбнай глыбіні ачысткі;
• санітарная бяспека – адпаведнасць санітарна-гігіенічным патрабаванням для кантакту з пітной вадой;
• невысокі кошт засыпнога матэрыялу.

Асноўны недахоп – неабходнасць частой рэгенерацыі, што павялічвае расход вады і працягласць працэсу. Аднак прымяненне лёгкіх штучных матэрыялаў (напрыклад, бязводны дыяксід крэмнію) паскарае рэгенерацыю, так як для іх разрыхлення патрабуецца меншы ціск.

Вобласць прымянення

Фільтрацыя вады з выкарыстаннем пяску прымяняецца ў розных сферах:

• ачыстка вады для пітных і тэхнічных мэтаў;
• абаротнае водазабеспячэнне – ачыстка сцёкавых вод, у тым ліку ад нафтапрадуктаў;
• падрыхтоўка вады ў сістэмах водазабеспячэння прадпрыемстваў, жыллёва-камунальнай гаспадаркі, сельскай гаспадаркі і прамысловасці.

Чаканы эфект

• эканамічная эфектыўнасць – нізкі кошт пяску і працяглы тэрмін службы засыпкі (каля 3 гадоў) зніжаюць эксплуатацыйныя выдаткі;
• прастата абслугоўвання – рэгенерацыя адваротнай прамыўкай не патрабуе складанага абсталявання або хімічных рэагентаў;
• экалагічная бяспека – пясок з’яўляецца прыродным матэрыялам, не ўносіць у ваду шкодных рэчываў;
• зніжэнне нагрузкі на навакольнае асяроддзе – ачыстка сцёкаў і абаротнай вады дазваляе скараціць скід забруджванняў у вадаёмы.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь: вадаканалы і прадпрыемствы ЖКГ (для сістэм пітнога водазабеспячэння і ачысткі сцёкавых вод), прамысловыя прадпрыемствы (машынабудаванне, хімічная, харчовая прамысловасць) – для падрыхтоўкі тэхнічнай вады і ачысткі абаротных цыклаў, энергетычны сектар – ЦЭЦ і кацельні, якія выкарыстоўваюць ваду для ахалоджвання і параўтварэння, сельская гаспадарка – для ачысткі вады для паліву і жывёлагадоўчых патрэб, будаўнічыя арганізацыі – пры абладжанні сістэм водападрыхтоўкі на аб’ектах.

УЗБАГАЧЭННЕ ПЯСКОЎ

Апісанне

Узбагачэнне будаўнічых пяскоў – гэта комплекс тэхналагічных працэсаў, накіраваных на ачыстку прыроднага пяску ад шкодных дамешкаў і прывядзенне яго зернавога складу да аптымальных параметраў. У адрозненне ад шкляных або фармовачных пяскоў, дзе галоўная мэта – зніжэнне ўтрымання аксідаў жалеза (Fe₂O₃), асноўная мэта ўзбагачэння будаўнічых пяскоў – прывядзенне іх грануламетрычнага складу і чысціні ў адпаведнасць з патрабаваннямі стандартаў для бетонаў, раствораў і іншых будаўнічых матэрыялаў. Прыродныя пяскі, асабліва з мясцовых кар’ераў, часта маюць недахопы:

• занадта дробныя зерні – дробныя і вельмі дробныя пяскі (з модулем буйнасці менш за 1,5) патрабуюць павышанага расходу цэменту для дасягнення неабходнай трываласці бетону;
• лішак гліністых і пылападобных часціц – яны зніжаюць трываласць, марозаўстойлівасць і даўгавечнасць бетонных і растворных сумесяў, а таксама пагаршаюць якасць сілікатнай цэглы;
• неаднароднасць зернавога складу – адсутнасць аптымальнага размеркавання фракцый прыводзіць да зніжэння шчыльнасці ўкладкі і павелічэння пустотнасці.

Узбагачэнне вырашае гэтыя праблемы:

• выдаляе гліністую складальную і пылападобныя часціцы;
• дазваляе падзяліць пясок на фракцыі і атрымаць матэрыял з зададзеным модулем буйнасці;
• павышае аднароднасць і чысціню пяску.

Асноўныя метады ўзбагачэння будаўнічых пяскоў

У залежнасці ад мінералагічнага складу пяскоў прымяняюцца розныя метады ачысткі, якія дазваляюць выдаляць пыл, гліну і карэктаваць грануламетрыю:

• прамыўка і класіфікацыя – выдаленне гліністых і пылападобных часціц з дапамогай гідрацыклонаў, грахотаў, спіральных класіфікатараў. Найбольш распаўсюджаны і эфектыўны спосаб ачысткі ад гліны;
• адцірка – механічная ачыстка паверхні зёрен ад плёнак гліны і аксідаў (у кантактных чанах, адцірачных машынах);
• фракцыянаванне (рассеў) – падзел пяску па буйнасці на фракцыі для атрымання запаўняльнікаў з аптымальным зернавым складам;
• узбагачэнне буйнымі фракцыямі – дабаўленне да дробнага прыроднага пяску буйных фракцый (напрыклад, гранітнага адсеву) для давядзення модуля буйнасці да аптымальных значэнняў 2,0–3,0.

Вобласць прымянення прадуктаў глыбокага ўзбагачэння

Узбагачаныя будаўнічыя пяскі знаходзяць шырокае прымяненне ў розных галінах будаўнічай індустрыі:

• вытворчасць таварнага бетону і жалезабетонных вырабаў – узбагачаны пясок з аптымальным зернавым складам дазваляе павысіць трываласць бетону на 15–40 % і зэканоміць да 10–25 % цэменту. Ён прыдатны для вытворчасці панэляў унутраных нясучых сцен, міжпавярховых перакрыццяў і іншых вырабаў з цяжкага і сілікатнага бетону;
• вытворчасць сухіх будаўнічых сумесяў – узбагачаны пясок з кантраляваным грануламетрычным складам і нізкім утрыманнем гліны з’яўляецца асновай для якасных мураваных, тынковачных і наліўных сумесяў;
• будаўнічыя растворы – для кладкі, тынкоўкі, сцяжак і дэкаратыўных пакрыццяў;
• вытворчасць сілікатнай цэглы – адмыўка пяску ад гліны значна павышае ўсе якасныя характарыстыкі сілікатнай цэглы;
• дарожнае будаўніцтва – узбагачаныя пяшчана-жвіровыя сумесі прымяняюцца для ўладкавання дарожных пакрыццяў, асноў і дрэніруючых слаёў;
• вытворчасць бетонных і сценавых камянёў – хвасты ўзбагачэння пяскоў могуць выкарыстоўвацца для атрымання камянёў марак М50, М75, М150 і будаўнічых раствораў.

Чаканы эфект

• павышэнне якасці бетонаў і раствораў – паляпшэнне трываласці, марозаўстойлівасці і даўгавечнасці;
• эканомія цэменту – да 10–25 % за кошт аптымізацыі зернавога складу;
• пашырэнне сыравіннай базы – уцягненне ў абарот раней непрыдатных дробных і забруджаных пяскоў;
• зніжэнне сабекошту будаўніцтва – за кошт памяншэння расходу вяжучых і павышэння якасці матэрыялаў.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – асноўным спажыўцом узбагачанага будаўнічага пяску з’яўляецца будаўнічая галіна рэспублікі. Пясок крытычна важны для бетонных работ, уладкавання насыпаў і вытворчасці будаўнічых матэрыялаў. Патрэба ва ўзбагачаным пяску расце па меры ўзвышэння патрабаванняў да якасці будаўнічых матэрыялаў.

ПРЫМЯНЕННЕ ПЯСКУ ДЛЯ ПЕСКАСТРУЙНАЙ АПРАЦОЎКІ МЕТАЛІЧНЫХ ВЫРАБАЎ

Апісанне

Пескаструйная апрацоўка металу ўяўляе сабой працэс ачысткі паверхняў металаканструкцый і вырабаў ад слядоў карозіі, нагару, старых лакафарбавых пакрыццяў, акалін пасля зваркі або рэзкі, а таксама іншародных адкладанняў. Уздзеянне ажыццяўляецца сумессю паветра з часціцамі абразіўных матэрыялаў, якая падаецца праз сопла пад высокім ціскам да месца апрацоўкі. У выніку адбываецца аддзяленне альбо поўнае сціранне забруджванняў, а таксама выдаленне невялікага павярхоўнага слоя самога металу. Пасля якаснай апрацоўкі на паверхні застаецца толькі чысты метал.

Прынцып дзеяння заснаваны на ўзаемадзеянні абразіву з паверхняй. Кампрэсар стварае ў сістэме неабходны ціск (сярэдняе рабочае – 8 атмасфер), пясок або іншы матэрыял захопліваецца патокам паветра і выкідваецца на працоўную паверхню са хуткасцю часціц да 700–720 м/с. Такая хуткасць забяспечвае старанную ачыстку і лічыцца найлепшай падрыхтоўкай да фарбавання металу. Апрацоўка вырашае дзве задачы: ачыстку ад забруджванняў і наданне шурпатасці.

Па тыпе працоўнага матэрыялу адрозніваюць два асноўныя віды ачысткі:

• Паветрана-абразіўная – выкарыстоўваецца сціснутае паветра, якое змешваецца з абразівам (пясок, дроб і інш.);
• Гідрапескаструйная – працоўным кампанентам служыць вада пад ціскам, у якую падмешваюцца часціцы пяску, шкляныя бусіны або дробнасечаны пластык. Такі спосаб адрозніваецца больш мяккім уздзеяннем і больш стараннай ачысткай, дазваляе выдаляць нават алейныя забруджванні.

Ступені ачысткі металічных канструкцый ацэньваюцца візуальна згодна з ДАСТ 9.402–2004, які рэгламентуе падрыхтоўку паверхняў да афарбоўкі і нанясення ахоўных складаў:

• Sa1 (лёгкая) – адсутнасць бачных забруджванняў і ўздутых участкаў іржы, няма люстранага бляску металу;
• Sa2 (старанная) – астатнія акаліны або іржа не адслойваюцца пры механічным уздзеянні, забруджванні адсутнічаюць, назіраецца мясцовы бляск;
• Sa3 (поўная візуальная чысціня) – паверхня цалкам чыстая, з металічным бляскам.

Уласцівасці пяску як абразіўнага матэрыялу

Найбольш папулярны абразіў – кварцавы пясок з памерам часціц 0,1–0,4 мм, 0,5–1 мм і больш (буйназярністы). Па цвёрдасці кварц адпавядае 7 па шкале Мооса (мінерал-эталон). Пясок з’яўляецца хуткаразбуральным мінералам, пры працы ўтварае шмат найдрабнейшага пылу, таму адносіцца да нерэкуперыруемых абразіваў – яго збор, фільтрацыя і вяртанне ў новы цыкл не мэтазгодныя. Аднак адпрацаваны пясок, з якога выдзелена буйная фракцыя прасейваннем, можна выкарыстоўваць паўторна.

Невялікая трываласць пяску з’яўляецца перавагай: пры няправільным падборы фракцыі ён не наносіць непапраўнай шкоды апрацоўваемай паверхні, што асабліва важна для мяккіх каляровых металаў. Акрамя таго, пры выкарыстанні пяску знос соплаў (у тым ліку з карбіду бору і карбіду вальфраму) адбываецца ў некалькі разоў павольней, чым пры працы з іншымі абразівамі.

У якасці абразіву можа прымяняцца практычна любы пясок – рачны, марскі, кар’ерны, пустынны – пасля папярэдняй сушкі да неабходнай вільготнасці і прасейвання для аддзялення буйных фракцый. Гэта значна зніжае сабекошт апрацоўкі. Магчымасць выдзялення часціц рознага памеру дазваляе аптымальна падбіраць абразіў для канкрэтнага тыпу паверхні.

Вобласць прымянення

• заводская апрацоўка металічных вырабаў і канструкцый перад нанясеннем лакафарбавых пакрыццяў;
• рамонтныя работы на цеплавых электрастанцыях (ачыстка трубачак кандэнсатарных і бойлерных установак, унутранай паверхні сасудаў і трубаправодаў, лапатак турбін);
• металургічная вытворчасць;
• вытворчасць люстэркаў і шкла са складанай тэкстурай;
• будаўніцтва;
• станцыі тэхнічнага абслугоўвання аўтамабіляў і майстэрні кузаўных і рыхтавальных работ;
• гравіравальныя майстэрні;
• выраб металакерамічных пратэзаў;
• прадпрыемствы па гальванічных пакрыццях.

Апрацоўка прымяняецца не толькі перад афарбоўваннем, але і перад нанясеннем іншых пакрыццяў пры мантажы або рамонце адказных канструкцый – апор мостаў, эстакад, пуцеправодаў.

Чаканы эфект

• высокая якасць падрыхтоўкі паверхні – забеспячэнне чысціні да ступені Sa3, што гарантуе надзейнае счапленне лакафарбавых і ахоўных пакрыццяў, падаўжаючы тэрмін службы металавырабаў;
• зніжэнне сабекошту – выкарыстанне даступнага пяску (рачнога, кар’ернага і інш.) з мінімальнай папярэдняй падрыхтоўкай (сушка, прасеў) робіць працэс эканамічна выгадным у параўнанні з дарагімі штучнымі абразівамі;
• універсальнасць – магчымасць вар’іраваць ціск (ад 4 да 12 кгс/см²) і фракцыю пяску (ад 0,1 мм і буйней) дазваляе адаптаваць апрацоўку пад розныя металы і неабходную ступень ачысткі;
• зніжэнне зносу абсталявання – кварцавы пясок забяспечвае меншую хуткасць зносу соплаў (асабліва з цвёрдых сплаваў) у параўнанні з іншымі абразівамі;
• утылізацыя адходаў – адпрацаваны пясок пасля прасейвання можа быць паўторна выкарыстаны або рэалізаваны, што памяншае выдаткі на выдаленне адходаў.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – асноўныя спажыўцы пяску для пескаструйнай апрацоўкі:
  • металургічныя заводы – падрыхтоўка пракату і вырабаў перад пакрыццём;
  • машынабудаўнічыя прадпрыемствы – ачыстка дэталяў перад зборкай і афарбоўкай;
  • будаўнічыя і рамонтныя арганізацыі – ачыстка металаканструкцый (масты, эстакады, трубаправоды) перад рамонтам і антыкаразійнай абаронай;
  • энергетычны сектар – ЦЭЦ і кацельні, дзе праводзяцца рамонты цеплаабменнага абсталявання;
  • аўтасэрвісы і кузаўныя майстэрні – падрыхтоўка кузаваў да фарбавання;
  • прадпрыемствы па вытворчасці шкла і люстэркаў – апрацоўка шкляных паверхняў;
  • гальванічныя цэхі і майстэрні гравіроўкі – для падрыхтоўкі вырабаў да нанясення пакрыццяў.

ПРЫМЯНЕННЕ ПЯСКУ ПРЫ ФІЛЬТРАЦЫІ ВАДЫ

Апісанне

Асноўны прынцып дзеяння кварцавага пяску як фільтруючага агента – механічная фільтрацыя. Вада праходзіць праз слой пяшчанай загрузкі, дзе адбываецца затрыманне ўзважаных часціц, калоідных дамешкаў, гліністых уключэнняў і акаліны. Пры гэтым кварцавы пясок, у адрозненне ад сорбентаў (цэаліты, актываваны вугаль), не валодае сорбцыйнымі ўласцівасцямі па адносінах да арганічных рэчываў і цяжкіх металаў.

Кварцавы пясок прымяняецца як самастойная фільтруючая загрузка альбо ў складзе двухслойных фільтраў (у камбінацыі з акваантрацытам, цэалітам або грануляваным шлакам).

Тэхналогія водаачысткі ў фільтрах з пяшчаной засыпкай паўтарае прыродны працэс. Ва ўстаноўках кварцавы пясок засыпаецца ў трывалы корпус, устойлівы да карозіі і хімічна агрэсіўных асяроддзяў. Вада падаецца помпай пад лішкавым ціскам і праходзіць праз пяшчаную засыпку фракцыяй 0,4–0,8 мм. Такі памер зёрен забяспечвае дастатковую хуткасць фільтрацыі і эфектыўнае затрыманне забруджванняў.

Фільтр ачышчае ваду ад:

• калоідных узвасяў, гліністых часціц, акаліны;
• радыёнуклідаў;
• цяжкіх металаў;
• дыяксінаў, нітратаў, пестыцыдаў;
• нафтапрадуктаў;
• арганічных рэчываў.

Рэгенерацыя засыпкі ажыццяўляецца адваротнай прамыўкай з наступным скідам забруджванняў у каналізацыю. Пра неабходнасць прамыўкі сігналізуе павелічэнне ціску на манометры ў нагнятальнай лініі.

Для павышэння эфектыўнасці выкарыстоўваюць фільтры з паслойнай засыпкай з фракцый рознай зерністасці. Дзякуючы найбольшай шчыльнасці кварцавага пяску яго паўсюдна прымяняюць у якасці падкладкі ў насыпных фільтрах, каб прадухіліць вынас больш лёгкіх фільтруючых матэрыялаў.

Уласцівасці і параметры пяшчаных фільтраў

• значная брудаёмістасць і высокая хуткасць фільтрацыі;
• магчымасць паўторнага выкарыстання засыпкі пасля рэгенерацыі адваротнай прамыўкай;
• рабочы рэсурс пяшчанай засыпкі – каля трох гадоў;
• раўнамерная фільтрацыя і адсутнасць тунэльнага эфекту;
• выбар фракцый кварцавага пяску для забеспячэння патрэбнай глыбіні ачысткі;
• санітарная бяспека – адпаведнасць санітарна-гігіенічным патрабаванням для кантакту з пітной вадой;
• невысокі кошт засыпнога матэрыялу.

Асноўны недахоп – неабходнасць частой рэгенерацыі, што павялічвае расход вады і працягласць працэсу. Аднак прымяненне лёгкіх штучных матэрыялаў (напрыклад, бязводны дыяксід крэмнію) паскарае рэгенерацыю, так як для іх разрыхлення патрабуецца меншы ціск.

Вобласць прымянення

Фільтрацыя вады з выкарыстаннем пяску прымяняецца ў розных сферах:

• ачыстка вады для пітных і тэхнічных мэтаў;
• абаротнае водазабеспячэнне – ачыстка сцёкавых вод, у тым ліку ад нафтапрадуктаў;
• падрыхтоўка вады ў сістэмах водазабеспячэння прадпрыемстваў, жыллёва-камунальнай гаспадаркі, сельскай гаспадаркі і прамысловасці.

Чаканы эфект

• эканамічная эфектыўнасць – нізкі кошт пяску і працяглы тэрмін службы засыпкі (каля 3 гадоў) зніжаюць эксплуатацыйныя выдаткі;
• прастата абслугоўвання – рэгенерацыя адваротнай прамыўкай не патрабуе складанага абсталявання або хімічных рэагентаў;
• экалагічная бяспека – пясок з’яўляецца прыродным матэрыялам, не ўносіць у ваду шкодных рэчываў;
• зніжэнне нагрузкі на навакольнае асяроддзе – ачыстка сцёкаў і абаротнай вады дазваляе скараціць скід забруджванняў у вадаёмы.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь: вадаканалы і прадпрыемствы ЖКГ (для сістэм пітнога водазабеспячэння і ачысткі сцёкавых вод), прамысловыя прадпрыемствы (машынабудаванне, хімічная, харчовая прамысловасць) – для падрыхтоўкі тэхнічнай вады і ачысткі абаротных цыклаў, энергетычны сектар – ЦЭЦ і кацельні, якія выкарыстоўваюць ваду для ахалоджвання і параўтварэння, сельская гаспадарка – для ачысткі вады для паліву і жывёлагадоўчых патрэб, будаўнічыя арганізацыі – пры абладжанні сістэм водападрыхтоўкі на аб’ектах.

УЗБАГАЧЭННЕ ПЯСКОЎ

Апісанне

Узбагачэнне будаўнічых пяскоў – гэта комплекс тэхналагічных працэсаў, накіраваных на ачыстку прыроднага пяску ад шкодных дамешкаў і прывядзенне яго зернавога складу да аптымальных параметраў. У адрозненне ад шкляных або фармовачных пяскоў, дзе галоўная мэта – зніжэнне ўтрымання аксідаў жалеза (Fe₂O₃), асноўная мэта ўзбагачэння будаўнічых пяскоў – прывядзенне іх грануламетрычнага складу і чысціні ў адпаведнасць з патрабаваннямі стандартаў для бетонаў, раствораў і іншых будаўнічых матэрыялаў. Прыродныя пяскі, асабліва з мясцовых кар’ераў, часта маюць недахопы:

• занадта дробныя зерні – дробныя і вельмі дробныя пяскі (з модулем буйнасці менш за 1,5) патрабуюць павышанага расходу цэменту для дасягнення неабходнай трываласці бетону;
• лішак гліністых і пылападобных часціц – яны зніжаюць трываласць, марозаўстойлівасць і даўгавечнасць бетонных і растворных сумесяў, а таксама пагаршаюць якасць сілікатнай цэглы;
• неаднароднасць зернавога складу – адсутнасць аптымальнага размеркавання фракцый прыводзіць да зніжэння шчыльнасці ўкладкі і павелічэння пустотнасці.

Узбагачэнне вырашае гэтыя праблемы:

• выдаляе гліністую складальную і пылападобныя часціцы;
• дазваляе падзяліць пясок на фракцыі і атрымаць матэрыял з зададзеным модулем буйнасці;
• павышае аднароднасць і чысціню пяску.

Асноўныя метады ўзбагачэння будаўнічых пяскоў

У залежнасці ад мінералагічнага складу пяскоў прымяняюцца розныя метады ачысткі, якія дазваляюць выдаляць пыл, гліну і карэктаваць грануламетрыю:

• прамыўка і класіфікацыя – выдаленне гліністых і пылападобных часціц з дапамогай гідрацыклонаў, грахотаў, спіральных класіфікатараў. Найбольш распаўсюджаны і эфектыўны спосаб ачысткі ад гліны;
• адцірка – механічная ачыстка паверхні зёрен ад плёнак гліны і аксідаў (у кантактных чанах, адцірачных машынах);
• фракцыянаванне (рассеў) – падзел пяску па буйнасці на фракцыі для атрымання запаўняльнікаў з аптымальным зернавым складам;
• узбагачэнне буйнымі фракцыямі – дабаўленне да дробнага прыроднага пяску буйных фракцый (напрыклад, гранітнага адсеву) для давядзення модуля буйнасці да аптымальных значэнняў 2,0–3,0.

Вобласць прымянення прадуктаў глыбокага ўзбагачэння

Узбагачаныя будаўнічыя пяскі знаходзяць шырокае прымяненне ў розных галінах будаўнічай індустрыі:

• вытворчасць таварнага бетону і жалезабетонных вырабаў – узбагачаны пясок з аптымальным зернавым складам дазваляе павысіць трываласць бетону на 15–40 % і зэканоміць да 10–25 % цэменту. Ён прыдатны для вытворчасці панэляў унутраных нясучых сцен, міжпавярховых перакрыццяў і іншых вырабаў з цяжкага і сілікатнага бетону;
• вытворчасць сухіх будаўнічых сумесяў – узбагачаны пясок з кантраляваным грануламетрычным складам і нізкім утрыманнем гліны з’яўляецца асновай для якасных мураваных, тынковачных і наліўных сумесяў;
• будаўнічыя растворы – для кладкі, тынкоўкі, сцяжак і дэкаратыўных пакрыццяў;
• вытворчасць сілікатнай цэглы – адмыўка пяску ад гліны значна павышае ўсе якасныя характарыстыкі сілікатнай цэглы;
• дарожнае будаўніцтва – узбагачаныя пяшчана-жвіровыя сумесі прымяняюцца для ўладкавання дарожных пакрыццяў, асноў і дрэніруючых слаёў;
• вытворчасць бетонных і сценавых камянёў – хвасты ўзбагачэння пяскоў могуць выкарыстоўвацца для атрымання камянёў марак М50, М75, М150 і будаўнічых раствораў.

Чаканы эфект

• павышэнне якасці бетонаў і раствораў – паляпшэнне трываласці, марозаўстойлівасці і даўгавечнасці;
• эканомія цэменту – да 10–25 % за кошт аптымізацыі зернавога складу;
• пашырэнне сыравіннай базы – уцягненне ў абарот раней непрыдатных дробных і забруджаных пяскоў;
• зніжэнне сабекошту будаўніцтва – за кошт памяншэння расходу вяжучых і павышэння якасці матэрыялаў.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – асноўным спажыўцом узбагачанага будаўнічага пяску з’яўляецца будаўнічая галіна рэспублікі. Пясок крытычна важны для бетонных работ, уладкавання насыпаў і вытворчасці будаўнічых матэрыялаў. Патрэба ва ўзбагачаным пяску расце па меры ўзвышэння патрабаванняў да якасці будаўнічых матэрыялаў.

ПРЫМЯНЕННЕ ПЯСКУ ДЛЯ ПЕСКАСТРУЙНАЙ АПРАЦОЎКІ МЕТАЛІЧНЫХ ВЫРАБАЎ

Апісанне

Пескаструйная апрацоўка металу ўяўляе сабой працэс ачысткі паверхняў металаканструкцый і вырабаў ад слядоў карозіі, нагару, старых лакафарбавых пакрыццяў, акалін пасля зваркі або рэзкі, а таксама іншародных адкладанняў. Уздзеянне ажыццяўляецца сумессю паветра з часціцамі абразіўных матэрыялаў, якая падаецца праз сопла пад высокім ціскам да месца апрацоўкі. У выніку адбываецца аддзяленне альбо поўнае сціранне забруджванняў, а таксама выдаленне невялікага павярхоўнага слоя самога металу. Пасля якаснай апрацоўкі на паверхні застаецца толькі чысты метал.

Прынцып дзеяння заснаваны на ўзаемадзеянні абразіву з паверхняй. Кампрэсар стварае ў сістэме неабходны ціск (сярэдняе рабочае – 8 атмасфер), пясок або іншы матэрыял захопліваецца патокам паветра і выкідваецца на працоўную паверхню са хуткасцю часціц да 700–720 м/с. Такая хуткасць забяспечвае старанную ачыстку і лічыцца найлепшай падрыхтоўкай да фарбавання металу. Апрацоўка вырашае дзве задачы: ачыстку ад забруджванняў і наданне шурпатасці.

Па тыпе працоўнага матэрыялу адрозніваюць два асноўныя віды ачысткі:

• Паветрана-абразіўная – выкарыстоўваецца сціснутае паветра, якое змешваецца з абразівам (пясок, дроб і інш.);
• Гідрапескаструйная – працоўным кампанентам служыць вада пад ціскам, у якую падмешваюцца часціцы пяску, шкляныя бусіны або дробнасечаны пластык. Такі спосаб адрозніваецца больш мяккім уздзеяннем і больш стараннай ачысткай, дазваляе выдаляць нават алейныя забруджванні.

Ступені ачысткі металічных канструкцый ацэньваюцца візуальна згодна з ДАСТ 9.402–2004, які рэгламентуе падрыхтоўку паверхняў да афарбоўкі і нанясення ахоўных складаў:

• Sa1 (лёгкая) – адсутнасць бачных забруджванняў і ўздутых участкаў іржы, няма люстранага бляску металу;
• Sa2 (старанная) – астатнія акаліны або іржа не адслойваюцца пры механічным уздзеянні, забруджванні адсутнічаюць, назіраецца мясцовы бляск;
• Sa3 (поўная візуальная чысціня) – паверхня цалкам чыстая, з металічным бляскам.

Уласцівасці пяску як абразіўнага матэрыялу

Найбольш папулярны абразіў – кварцавы пясок з памерам часціц 0,1–0,4 мм, 0,5–1 мм і больш (буйназярністы). Па цвёрдасці кварц адпавядае 7 па шкале Мооса (мінерал-эталон). Пясок з’яўляецца хуткаразбуральным мінералам, пры працы ўтварае шмат найдрабнейшага пылу, таму адносіцца да нерэкуперыруемых абразіваў – яго збор, фільтрацыя і вяртанне ў новы цыкл не мэтазгодныя. Аднак адпрацаваны пясок, з якога выдзелена буйная фракцыя прасейваннем, можна выкарыстоўваць паўторна.

Невялікая трываласць пяску з’яўляецца перавагай: пры няправільным падборы фракцыі ён не наносіць непапраўнай шкоды апрацоўваемай паверхні, што асабліва важна для мяккіх каляровых металаў. Акрамя таго, пры выкарыстанні пяску знос соплаў (у тым ліку з карбіду бору і карбіду вальфраму) адбываецца ў некалькі разоў павольней, чым пры працы з іншымі абразівамі.

У якасці абразіву можа прымяняцца практычна любы пясок – рачны, марскі, кар’ерны, пустынны – пасля папярэдняй сушкі да неабходнай вільготнасці і прасейвання для аддзялення буйных фракцый. Гэта значна зніжае сабекошт апрацоўкі. Магчымасць выдзялення часціц рознага памеру дазваляе аптымальна падбіраць абразіў для канкрэтнага тыпу паверхні.

Вобласць прымянення

• заводская апрацоўка металічных вырабаў і канструкцый перад нанясеннем лакафарбавых пакрыццяў;
• рамонтныя работы на цеплавых электрастанцыях (ачыстка трубачак кандэнсатарных і бойлерных установак, унутранай паверхні сасудаў і трубаправодаў, лапатак турбін);
• металургічная вытворчасць;
• вытворчасць люстэркаў і шкла са складанай тэкстурай;
• будаўніцтва;
• станцыі тэхнічнага абслугоўвання аўтамабіляў і майстэрні кузаўных і рыхтавальных работ;
• гравіравальныя майстэрні;
• выраб металакерамічных пратэзаў;
• прадпрыемствы па гальванічных пакрыццях.

Апрацоўка прымяняецца не толькі перад афарбоўваннем, але і перад нанясеннем іншых пакрыццяў пры мантажы або рамонце адказных канструкцый – апор мостаў, эстакад, пуцеправодаў.

Чаканы эфект

• высокая якасць падрыхтоўкі паверхні – забеспячэнне чысціні да ступені Sa3, што гарантуе надзейнае счапленне лакафарбавых і ахоўных пакрыццяў, падаўжаючы тэрмін службы металавырабаў;
• зніжэнне сабекошту – выкарыстанне даступнага пяску (рачнога, кар’ернага і інш.) з мінімальнай папярэдняй падрыхтоўкай (сушка, прасеў) робіць працэс эканамічна выгадным у параўнанні з дарагімі штучнымі абразівамі;
• універсальнасць – магчымасць вар’іраваць ціск (ад 4 да 12 кгс/см²) і фракцыю пяску (ад 0,1 мм і буйней) дазваляе адаптаваць апрацоўку пад розныя металы і неабходную ступень ачысткі;
• зніжэнне зносу абсталявання – кварцавы пясок забяспечвае меншую хуткасць зносу соплаў (асабліва з цвёрдых сплаваў) у параўнанні з іншымі абразівамі;
• утылізацыя адходаў – адпрацаваны пясок пасля прасейвання можа быць паўторна выкарыстаны або рэалізаваны, што памяншае выдаткі на выдаленне адходаў.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – асноўныя спажыўцы пяску для пескаструйнай апрацоўкі:
  • металургічныя заводы – падрыхтоўка пракату і вырабаў перад пакрыццём;
  • машынабудаўнічыя прадпрыемствы – ачыстка дэталяў перад зборкай і афарбоўкай;
  • будаўнічыя і рамонтныя арганізацыі – ачыстка металаканструкцый (масты, эстакады, трубаправоды) перад рамонтам і антыкаразійнай абаронай;
  • энергетычны сектар – ЦЭЦ і кацельні, дзе праводзяцца рамонты цеплаабменнага абсталявання;
  • аўтасэрвісы і кузаўныя майстэрні – падрыхтоўка кузаваў да фарбавання;
  • прадпрыемствы па вытворчасці шкла і люстэркаў – апрацоўка шкляных паверхняў;
  • гальванічныя цэхі і майстэрні гравіроўкі – для падрыхтоўкі вырабаў да нанясення пакрыццяў.

ПРЫМЯНЕННЕ ПЯСКУ ПРЫ ФІЛЬТРАЦЫІ ВАДЫ

Апісанне

Асноўны прынцып дзеяння кварцавага пяску як фільтруючага агента – механічная фільтрацыя. Вада праходзіць праз слой пяшчанай загрузкі, дзе адбываецца затрыманне ўзважаных часціц, калоідных дамешкаў, гліністых уключэнняў і акаліны. Пры гэтым кварцавы пясок, у адрозненне ад сорбентаў (цэаліты, актываваны вугаль), не валодае сорбцыйнымі ўласцівасцямі па адносінах да арганічных рэчываў і цяжкіх металаў.

Кварцавы пясок прымяняецца як самастойная фільтруючая загрузка альбо ў складзе двухслойных фільтраў (у камбінацыі з акваантрацытам, цэалітам або грануляваным шлакам).

Тэхналогія водаачысткі ў фільтрах з пяшчаной засыпкай паўтарае прыродны працэс. Ва ўстаноўках кварцавы пясок засыпаецца ў трывалы корпус, устойлівы да карозіі і хімічна агрэсіўных асяроддзяў. Вада падаецца помпай пад лішкавым ціскам і праходзіць праз пяшчаную засыпку фракцыяй 0,4–0,8 мм. Такі памер зёрен забяспечвае дастатковую хуткасць фільтрацыі і эфектыўнае затрыманне забруджванняў.

Фільтр ачышчае ваду ад:

• калоідных узвасяў, гліністых часціц, акаліны;
• радыёнуклідаў;
• цяжкіх металаў;
• дыяксінаў, нітратаў, пестыцыдаў;
• нафтапрадуктаў;
• арганічных рэчываў.

Рэгенерацыя засыпкі ажыццяўляецца адваротнай прамыўкай з наступным скідам забруджванняў у каналізацыю. Пра неабходнасць прамыўкі сігналізуе павелічэнне ціску на манометры ў нагнятальнай лініі.

Для павышэння эфектыўнасці выкарыстоўваюць фільтры з паслойнай засыпкай з фракцый рознай зерністасці. Дзякуючы найбольшай шчыльнасці кварцавага пяску яго паўсюдна прымяняюць у якасці падкладкі ў насыпных фільтрах, каб прадухіліць вынас больш лёгкіх фільтруючых матэрыялаў.

Уласцівасці і параметры пяшчаных фільтраў

• значная брудаёмістасць і высокая хуткасць фільтрацыі;
• магчымасць паўторнага выкарыстання засыпкі пасля рэгенерацыі адваротнай прамыўкай;
• рабочы рэсурс пяшчанай засыпкі – каля трох гадоў;
• раўнамерная фільтрацыя і адсутнасць тунэльнага эфекту;
• выбар фракцый кварцавага пяску для забеспячэння патрэбнай глыбіні ачысткі;
• санітарная бяспека – адпаведнасць санітарна-гігіенічным патрабаванням для кантакту з пітной вадой;
• невысокі кошт засыпнога матэрыялу.

Асноўны недахоп – неабходнасць частой рэгенерацыі, што павялічвае расход вады і працягласць працэсу. Аднак прымяненне лёгкіх штучных матэрыялаў (напрыклад, бязводны дыяксід крэмнію) паскарае рэгенерацыю, так як для іх разрыхлення патрабуецца меншы ціск.

Вобласць прымянення

Фільтрацыя вады з выкарыстаннем пяску прымяняецца ў розных сферах:

• ачыстка вады для пітных і тэхнічных мэтаў;
• абаротнае водазабеспячэнне – ачыстка сцёкавых вод, у тым ліку ад нафтапрадуктаў;
• падрыхтоўка вады ў сістэмах водазабеспячэння прадпрыемстваў, жыллёва-камунальнай гаспадаркі, сельскай гаспадаркі і прамысловасці.

Чаканы эфект

• эканамічная эфектыўнасць – нізкі кошт пяску і працяглы тэрмін службы засыпкі (каля 3 гадоў) зніжаюць эксплуатацыйныя выдаткі;
• прастата абслугоўвання – рэгенерацыя адваротнай прамыўкай не патрабуе складанага абсталявання або хімічных рэагентаў;
• экалагічная бяспека – пясок з’яўляецца прыродным матэрыялам, не ўносіць у ваду шкодных рэчываў;
• зніжэнне нагрузкі на навакольнае асяроддзе – ачыстка сцёкаў і абаротнай вады дазваляе скараціць скід забруджванняў у вадаёмы.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь: вадаканалы і прадпрыемствы ЖКГ (для сістэм пітнога водазабеспячэння і ачысткі сцёкавых вод), прамысловыя прадпрыемствы (машынабудаванне, хімічная, харчовая прамысловасць) – для падрыхтоўкі тэхнічнай вады і ачысткі абаротных цыклаў, энергетычны сектар – ЦЭЦ і кацельні, якія выкарыстоўваюць ваду для ахалоджвання і параўтварэння, сельская гаспадарка – для ачысткі вады для паліву і жывёлагадоўчых патрэб, будаўнічыя арганізацыі – пры абладжанні сістэм водападрыхтоўкі на аб’ектах.

КАМПАНЕНТ ШЫХТЫ ДЛЯ АТРЫМАННЯ ПАРТЛАНДЦЭМЕНТНАГА КЛІНКЕРА

Апісанне

На аснове даламітавай сыравіны радовішча «Руба» (кар’ер Гралева) распрацаваны склады кампазіцыйных цэментаў з частковай заменай партландцэментнага клінкера (да 20 мас.%) на сумесь карбанатных і дэгідратаваных алюмасілікатных парод. У якасці карбанатнага кампанента выкарыстоўваецца даламіт, а ў якасці алюмасілікатнага – тэрмічна актываваныя (абпаленыя пры 900 °C) гліны беларускіх радовішчаў «Данілаўцы», «Лукомль» і «Кусціха». Цэменты атрыманы сумесным памолам клінкера ААТ «Краснасельскбудматэрыялы», гіпсавага каменя (4% ад масы вяжучага), даламіту і абпаленай гліны ў лабараторнай шаравой млыне да рэшты на сіце 008 не больш за 15%. Вызначана пуцаланавая актыўнасць дэгідратаваных глін, прычым найбольшая актыўнасць зафіксавана ў гліны «Лукомль» пасля абпалу пры 900 °C. Аптымальнае суадносіны дабавак склала 10 мас.% тэрмаапрацаванай гліны і 10 мас.% даламіту (сумарна 20% замяшчэння клінкера). Атрыманыя кампазіцыйныя цэменты па асноўных фізіка-механічных уласцівасцях адпавядаюць патрабаванням СТБ EN 196-1-2018.

Вобласць прымянення

• вытворчасць кампазіцыйных (змешаных) цэментаў агульнабудаўнічага прызначэння;
• выраб бетонных і жалезабетонных вырабаў, у тым ліку зборных і маналітных канструкцый;
• вытворчасць сухіх будаўнічых сумесяў на аснове кампазіцыйнага цэменту;
• прымяненне ў дарожным і грамадзянскім будаўніцтве.

Уласцівасці і параметры

• ступень замяшчэння клінкера: да 20 мас.% (з іх 10% даламіт + 10% абпаленая гліна);
• магчымасць рэгулявання ўласцівасцей цэменту (тэрміны схаплення, водапатрэбнасць, трываласць) падборам складу і рэжыму тэрмаапрацоўкі глін;
• пуцаланавая актыўнасць дэгідратаваных глін залежыць ад радовішча і тэмпературы абпалу;
• трывальныя паказчыкі кампазіцыйных цэментаў пацверджаны выпрабаваннямі ў акрэдытаванай лабараторыі Дзяржаўнага прадпрыемства «Інстытут НДІБМ» і адпавядаюць дзеючым стандартам (СТБ EN 196-1-2018).

Чаканы эканамічны эфект

• зніжэнне расходу дарагога партландцэментнага клінкера на 20% за кошт выкарыстання мясцовых мінеральных дабавак;
• памяншэнне сабекошту цэменту дзякуючы прымяненню даламіту і глін беларускіх радовішчаў;
• пашырэнне сыравіннай базы цэментнай прамысловасці РБ за кошт уцягнення мясцовых карбанатных і алюмасілікатных парод.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь (цэментныя заводы – ААТ «Краснасельскбудматэрыялы», ААТ «Крычаўцэментнашыфер», ААТ «Беларускі цэментны завод»);
• рынак ЕАЭС (пастаўка кампазіцыйных цэментаў або сыравінных дабавак (даламітавай мукі, актываваных глін) для цэментных вытворчасцей.

ВОГНЕТРЫВАЛЫЯ І ВОГНЕАХОЎНЫЯ МАТЭРЫЯЛЫ(футероўка печаў і прамысловых катлоў)

Апісанне

Даламітавыя вогнетрывалы вырабляюцца з прыроднага даламіту (MgCO₃ · CaCO₃) з утрыманнем дамешкаў менш за 4%. У залежнасці ад апрацоўкі адрозніваюць каўстычны даламіт (атрымліваны пры абпале 850 °C) і абпалены металургічны парашок. Прадукцыя можа выпускацца ў выглядзе фармаваных вырабаў (цэгла, блокі) і нефармаваных матэрыялаў (сумесі, парашкі, мерцелі). Распрацоўка арыентавана на выкарыстанне айчыннай сыравіны і не ўтрымлівае хрому, што забяспечвае экалагічную бяспеку. У Дзяржаўным прадпрыемстве «НДІБМ» праведзены цыкл навуковых даследаванняў па распрацоўцы тэхналогіі атрымання даламітавага вогнетрыву з даламітавай мукі, кварцавага пяску і апатытавага канцэнтрату.

Вобласць прымянення

• металургія і машынабудаванне: футероўка высокатэмпературных і сярэднетэмпературных зон цеплавых агрэгатаў, загартоўных печаў і саляных электраводнаў машынабудаўных прадпрыемстваў;
• хімічная і шкляная прамысловасць: абарона рэактараў і шкловарных печаў ад высокатэмпературных газаў і хімічных злучэнняў;
• прамысловасць будаўнічых матэрыялаў (зона спекання (абпалу) і пераходу круцільных цэментных печаў);
• будаўніцтва і ЖКГ (цеплаізаляцыя бытавых і прамысловых катлоў, мантаж камінаў, печаў, дымаходаў і вогнеахова несучых канструкцый).

Уласцівасці і параметры

• мяжа трываласці пры сціску, Н/мм², не менш — 40;
• вогнетрываласць, °С, не менш — 1580–1700 (для водаўстойлівых вырабаў да 1780–1800);
• адкрытая спаравальнасць, %, не больш — 24;
• тэрмічная стойкасць, цеплазмен — 3–8;
• тэмпература пачатку дэфармацыі — 1540–1550 °C;
• цеплаправоднасць амаль у 3 разы ніжэйшая, чым у магнезітавых вырабаў;
• устойлівасць да асноўных шлакаў;
• для водаўстойлівасці прымяняецца крэмнегель (звязванне свабоднага CaO у C₂S).

Чаканы эканамічны эфект

• уцягненне ў абарот уласнай сыравіны (даламіт Віцебскай вобласці);
• замяшчэнне імпартных шамотных і магнезітавых вогнетрываў;
• павелічэнне стойкасці футероўкі (тэрміну службы) скароціць прастоі абсталявання на рамонт і замену футероўкі, што прывядзе да росту прадукцыйнасці печных агрэгатаў і зніжэння эксплуатацыйных выдаткаў;
• энергаэфектыўнасць (зніжэнне тэмпературы і часу абпалу);
• зніжэнне ўдзельнага расходу паліва да 55,2–57,3 кг у.т./т;
• у тэхналогію ўводзіцца крэмнегель – адход ААТ «Гомельскі хімічны завод», замяняючы дарагія імпартныя дабаўкі. Гэта дадаткова танней робіць вытворчасць і вырашае экалагічную праблему ўтылізацыі

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь (спажыўцы — прадпрыемствы станкабудавання і машынабудавання, у тым ліку ААТ «БелАЗ», ААТ «МАЗ», ААТ «МТЗ», ВА «Гомсельмаш», ААТ «Керамін» і інш.);
• рынак ЕАЭС.

КАЎСТЫЧНЫ ДАЛАМІТ (магнезіяльныя вяжучыя з прыроднага даламіту)

Апісанне

Магнезіяльныя вяжучыя – гэта будаўнічыя парашкі на аснове аксіду магнію. Галоўная асаблівасць матэрыялу – здольнасць хутка цвярдзець і набіраць высокую трываласць, якая часта перавышае традыцыйны партландцэмент.

Спосабы атрымання

Двухстадыйны абпал з дабаўкай бішафіту: даламіт здробнваюць да ўдзельнай паверхні 200–300 м²/кг, уводзяць 0,5–3,0 % крышталічнага бішафіту (MgCl₂ · 6H₂O), затым праводзяць абпал: нагрэў да 400–500 °C, вытрымка 10–60 хв, нагрэў да 550–680 °C і вытрымка 5–20 хв. Гэта забяспечвае практычна поўнае раскладанне MgCO₃ пры захаванні CaCO₃, зніжаючы ўтрыманне свабоднага CaO.

Спосаб хуткай тэрмаапрацоўкі ва ўзважаным стане: здробнены даламіт здробнваюць да 200–400 м²/кг, падаюць у печ, награваюць якія адыходзяць газамі з хуткасцю 100–150 °С/с да 600–700 °С, вытрымліваюць 20–40 с і ахалоджваюць з хуткасцю 60–120 °С/с да 50–100 °С.

Вобласць прымянення

• прамысловасць будаўнічых матэрыялаў: вытворчасць магнезіяльных вяжучых, сухіх сумесяў, ліставых матэрыялаў;
• частковая замена дарагога партландцэменту ў будаўнічых кампазіцыях;
• выраб вогнетрывалых вырабаў і цеплаізаляцыйных матэрыялаў.

Уласцівасці і параметры

• трываласць пры сціску (для хуткага спосабу):
  • 1 сут – 8,8–9,9 МПа;
  • 3 сут – 13,9–14,5 МПа;
  • 28 сут – 42,3–50,2 МПа;
• утрыманне актыўнага MgO – павышана, свабоднага CaO – зніжана.

Чаканы эканамічны эфект

• энергаэфектыўнасць (зніжэнне тэмпературы і часу абпалу);
• зніжэнне ўдзельнага расходу паліва да 55,2–57,3 кг у.т./т;
• уцягненне ў абарот уласнай сыравіны (даламіт Віцебскай вобласці);
• замена партландцэменту магнезіяльнымі вяжучымі, якая зніжае сабекошт будаўнічых матэрыялаў.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь (прадпрыемствы будматэрыялаў, заводы ЖБВ, вытворцы сухіх сумесяў);
• рынак ЕАЭС (Расія, Казахстан і інш.) – як замена імпартным магнезіяльным вяжучым і партландцэменту.

КАМПАНЕНТ ДЛЯ ВОГНЕТРЫВАЛЫХ І ВОГНЕАХОЎНЫХ ФАРБАЎ, КЛЕЯЎ І МАСТЫК

Апісанне

Вогнеахоўныя склады ўяўляюць сабой спецыяльныя матэрыялы (фарбы, мастыкі, абмазкі, рулонныя пакрыцці), прызначаныя для пасіўнай супрацьпажарнай абароны будаўнічых канструкцый, металічных і драўляных паверхняў, кабельных ліній, трубаправодаў і іншых аб’ектаў. Яны запавольваюць або прадухіляюць распаўсюджванне полымя, зніжаюць хуткасць прагрэву канструкцый, павялічваюць час эвакуацыі людзей і захаванасць маёмасці пры пажары.

У Рэспубліцы Беларусь маецца значны патэнцыял для арганізацыі вытворчасці вогнеахоўных складаў з выкарыстаннем мясцовых мінеральных рэсурсаў – даламіту, крэйды, кааліну, бентанітавых глін, а таксама другаснай палімернай сыравіны і графіту.

У рамках навукова-даследчых работ распрацаваны і запатэнтаваны склады вогнеахоўных матэрыялаў, у якіх у якасці напаўняльнікаў і мадыфікатараў выкарыстоўваюцца айчынныя мінеральныя кампаненты.

Асноўныя распрацаваныя склады:

1. Мастыка дахавая і гідраізаляцыйная з даламітавым напаўняльнікам:

• бітумнае або бітумна-палімернае вяжучае – 63–64 %;
• мінеральны напаўняльнік (даламіт) – 30–32 %;
• тэрмаэластапласт бутадыен-стырольны – 4–7 %.

Асаблівасць: даламіт выступае не толькі як напаўняльнік, але і як кампанент, які павышае тэрмаўстойлівасць і вогнеўстойлівасць пакрыцця за кошт выдзялення вуглякіслага газу пры тэрмічным раскладанні карбанатаў (CaCO₃ і MgCO₃), што спрыяе разбаўленню гаручага асяроддзя.

Спосаб атрымання: папярэдняе расплаўленне бітумнага вяжучага, падача мінеральнага напаўняльніка пры зніжэнні тэмпературы на 30–32 °C, перамешванне не менш за 30 хвілін да аднастайнага стану.

2. Склад фарбы з тэрма- і вогнеахоўнымі ўласцівасцямі:

• палімернае вяжучае (акрылавыя сапалімеры, крэмнійарганічныя смалы, паліурэтаны) – 20–40 %;
• напаўняльнік (мінеральныя кампаненты – даламіт, крэйда) – 10–30 %;
• антыпірэнавая дабаўка – 10–20 %;
• мадыфікуючая дабаўка (керамічныя або шкляныя мікрасферы дыяметрам 20–150 мкм) – 10–30 %;
• парашок бентаніту, інтэркаліраваны іёнамі кобальту Co²⁺ або цэрыю Ce³⁺ (ці іх сумесь) – 3,0–7,0 %;
• арганічны растваральнік – астатняе.

Бентаніт, мадыфікаваны іёнамі пераходных металаў, павышае тэрмаўстойлівасць і спрыяе ўтварэнню ахоўнага керамічнага слоя пры высокатэмпературным уздзеянні.

3. Палімерны рулонны дахавы і ізаляцыйны матэрыял з павышанай пажараўстойлівасцю:

• этыленпрапілендыенавы каучук (EPDM) – 45,0–50,0 %;
• поліізапрэнавы каучук – 2,0–3,0 %;
• стэарынавая або алеінавая кіслата – 0,2–0,3 %;
• алей-размякчальнік (парафінавы алей) – 2,5–6,0 %;
• алігаэфіракрылат – 4,0–7,5 %;
• тэхнічны вуглярод – 18,0–25,0 %;
• інтэркаліраванае злучэнне графіту (акіслены графіт) – 8,0–15,0 %;
• напаўняльнік (каалін, крэйда, тальк) – астатняе.

Акіслены графіт пры награванні ўспучваецца, утвараючы чэрвепадобныя структуры, якія ствараюць цеплаахоўны экран. Такі матэрыял не ўтрымлівае таксічных кампанентаў, валодае высокай пажараўстойлівасцю і рэкамендаваны для аб’ектаў з павышанай пажарнай небяспекай (ЦЭЦ, АЭС і да т.п.).

Выкарыстанне айчыннага даламіту, крэйды, кааліну і бентанітавых глін у названых складах дазваляе замяніць імпартныя напаўняльнікі (напрыклад, тальк, мікракальцыт, барыт), знізіць сабекошт прадукцыі і павысіць яе канкурэнтныя перавагі. Пры гэтым даламіт, валодаючы карбанатным складам, дае двайны эфект: як напаўняльнік-арміруючы кампанент і як крыніца газавыдзялення пры пажары, што ўзмацняе вогнеахоўнае дзеянне.

Вобласць прымянення

• вогнеахова металічных канструкцый у прамысловых, гандлёвых і адміністрацыйных будынках;
• вогнеахова драўляных канструкцый (кроквы, перакрыцці, панэлі) у малапавярховым і жылішчным будаўніцтве;
• уладкаванне дахаў на аб’ектах з павышанай пажаранебяспекай (ЦЭЦ, АЭС, кацельні, склады ПММ);
• вогнеахова кабельных трас, трубаправодаў, электрашчытавых;
• абарона рэзервуараў і тэхналагічнага абсталявання ад агнявога ўздзеяння;
• вогнеахова мастоў, пуцеправодаў, тунэляў, эстакад;
• абарона вагонаў і кантэйнераў;
• абарона абсталявання, якое працуе ў асяроддзях з павышанай тэмпературай;
• абарона фартыфікацыйных збудаванняў, бункераў, сховішчаў.

Уласцівасці і параметры

• група гаручасці: Г1 (цяжкагаручыя);
• тэмпература эксплуатацыі: ад –60 °C да +80 °C (палімерныя), да +120 °C (бітумныя);
• павышаная вогнеўстойлівасць – карбанатныя напаўняльнікі (даламіт) пры награванні выдзяляюць CO₂, які запавольвае гарэнне; інтэркаліраваны графіт стварае цеплаізаляцыйны бар’ер.

Чаканы эканамічны эфект

• рэсурсазберажэнне – уцягненне ў перапрацоўку айчыннай даламітавай сыравіны і другасных палімерных матэрыялаў;
• зніжэнне сабекошту – даламіт значна таннейшы за прывазныя напаўняльнікі (тальк, барыт, мікракальцыт);
• імпартазамяшчэнне – скарачэнне ўвозу дарагіх вогнеахоўных матэрыялаў з-за мяжы;
• павышэнне пажарнай бяспекі – стварэнне сучасных пакрыццяў, якія адпавядаюць сусветным стандартам;
• экалагічная бяспека – выкарыстанне экалагічна чыстых вяжучых і напаўняльнікаў, зніжэнне таксічных адходаў;
• устойлівае эканамічнае развіццё – рост высокатэхналагічных вытворчасцей, павелічэнне экспартных паступленняў.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь:
  • прадпрыемствы будаўнічай галіны, праектныя і мантажныя арганізацыі;
  • заводы жалезабетонных канструкцый, металаканструкцый;
  • энергетычныя аб’екты (Белэнерга, БелАЭС, ЦЭЦ);
  • прадпрыемствы нафтахіміі (НПЗ, газаправоды);
  • прыватныя забудоўшчыкі і кампаніі па вогнеахове;
• Расійская Федэрацыя: аб’екты энергетыкі, якія будуюцца і рэканструююцца ў рамках дзяржаўных праграм.

АКСІД МАГНІЮ (MgO)

Апісанне

Аксід магнію (MgO) – стратэгічна важнае неарганічнае злучэнне, шырока запатрабаванае ў высокатэхналагічных і традыцыйных галінах прамысловасці. Асноўнай сыравінай для яго вытворчасці служаць прыродныя мінералы: магнезіт (MgCO₃), бішафіт (MgCl₂·6H₂O) і карналіт (MgCl₂–KCl–6H₂O). У Рэспубліцы Беларусь значныя рэсурсы карналітавых соляў сканцэнтраваны ў Старобінскім радовішчы (Любанскі ўчастак), прагнозныя запасы якога перавышаюць 1,8 млрд т, што стварае трывалую базу для развіцця ўласнай вытворчасці магнійзмяшчальнай прадукцыі. Акрамя таго, перспектыўнай крыніцай з’яўляецца даламітавая сыравіна радовішча «Руба» (кар’ер Гралева), якая пасля адпаведнай хімічнай перапрацоўкі дазваляе атрымліваць як цяжкія, так і лёгкія формы аксіду магнію.

Спосабы вытворчасці

Ужываюцца два асноўныя тэхналагічныя падыходы:

• «Сухі» спосаб – высокатэмпературная дэкарбанізацыя магнезіту (або даламіту) у печах. Рэакцыя ідзе па ўраўненні MgCO₃ → MgO + CO₂. У залежнасці ад тэмпературы абпалу атрымліваюць тры віды прадукту: мёртваабпаленую магнезію (DBM), каўстычную магнезію (CCM) і плаўленую магнезію (перыклаз, FM). Утрыманне MgO у таварнай магнезіі вагаецца ад 55 да 98 мас.%.
• «Мокры» спосаб – заснаваны на асаджэнні гідраксіду або карбанату магнію з раствораў хларыду магнію (бішафіту або карналіту) з выкарыстаннем шчолачы (NaOH) або соды (Na₂CO₃), з наступнай дэгідратацыяй і абпалам. Гэты метад дазваляе атрымліваць высокачысты MgO (да 99%) і ўжываецца галоўным чынам для выпуску каўстычнай магнезіі розных марак.

Для перапрацоўкі даламіту распрацаваны спецыяльныя метады:

• Аміячны спосаб – уключае абпал даламіту, гашэнне, апрацоўку хларыдам амонію з аддзяленнем Mg(OH)₂ і яго пракалку.
• Вапнавы спосаб – асаджэнне Mg(OH)₂ з раствораў MgCl₂ суспензіяй гідраксідаў кальцыю і магнію; недахоп – забруджванне аксідам кальцыю.
• Бікарбанатны спосаб– карбанізацыя суспензіі гідраксідаў пад ціскам CO₂ з пераводам магнію ў растваральны бікарбанат Mg(HCO₃)₂, яго ачысткай і наступным асаджэннем (тэрмічным або хімічным) з атрыманнем чыстых карбанату і гідраксіду магнію, якія пракальваюць да MgO.

Кожны са спосабаў мае свае тэхналагічныя параметры (тэмпература, ціск, pH) і дазваляе атрымліваць прадукт з зададзенымі ўласцівасцямі.

Вобласць прымянення

• вытворчасць вогнетрывалых матэрыялаў для шкляной, цэментнай і металургічнай прамысловасці;
• выкарыстанне ў якасці напаўняльніка і вулканізуючага кампанента гумавых сумесяў;
• вытворчасць трансфарматарных сталей і спецыяльных сплаваў;
• нафтагазавая галіна – дабаўка ў буравыя растворы;
• харчовая прамысловасць – эмульгатар E530;
• вытворчасць хімічных рэактываў, лекавых сродкаў (антацыдаў), касметыкі;
• гальваніка – фарміраванне ахоўных пакрыццяў;
• атамная энергетыка, электронная прамысловасць, скураная прамысловасць (дубленне скуры), ахова навакольнага асяроддзя (ачыстка вады і выкідаў).

Уласцівасці і параметры

Таварны аксід магнію выпускаецца ў трох асноўных мадыфікацыях:

• Мёртваабпаленая магнезія (DBM): высокая шчыльнасць, нізкая рэакцыйная здольнасць, выкарыстоўваецца ў вогнетрывах;
• Каўстычная магнезія (CCM): актыўная, добра звязвае ваду, ужываецца ў вяжучых і гуме;
• Плаўленая магнезія (перыклаз) (FM): высокачыстая, крышталічная, для спецкерамікі і электраізаляцыі.

Хімічны склад залежыць ад сыравіны і метаду атрымання:

• Масовая доля MgO – ад 55% (для DBM з даламіту) да 99% (для высокачыстай FM, атрыманай мокрым спосабам).
• Асноўныя дамешкі: SiO₂, CaO, Fe₂O₃, Al₂O₃; NaCl, MgCl₂ (сухі спосаб); у каўстычнай магнезіі могуць прысутнічаць астаткавыя карбанаты (MgCO₃, CaCO₃) (мокры спосаб).

Масовая доля аксіду магнію MgO у прадуктах, прызначаных для большасці абласцей прымянення, павінна складаць не менш за 92 %, пры гэтым дапушчальныя ўзроўні дамешкаў строга рэгламентуюцца галіновымі стандартамі і патрэбамі заказчыка.

Чаканы эканамічны эфект

• імпартазамяшчэнне – скарачэнне імпарту магнезіі;
• зніжэнне сабекошту прадукцыі за кошт выкарыстання мясцовых рэсурсаў;
• зніжэнне сабекошту прадукцыі за кошт выкарыстання мясцовых рэсурсаў

Перспектыўныя рынкі збыту

• Унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – асноўныя спажыўцы: ААТ «Беларуськалій» (для буравых раствораў), прадпрыемствы чорнай і каляровай металургіі (ААТ «Беларускі металургічны завод»), вогнетрывалыя цэхі шкляных і цэментных заводаў, гуматэхнічныя вытворчасці (ААТ «Белшына»), а таксама фармацэўтычныя і харчовыя кампаніі. Ацэначны попыт складае некалькі дзясяткаў тысяч тон у год з тэндэнцыяй росту;
• Расійская Федэрацыя – найбуйнейшы знешні рынак. Запатрабаваны ўсе віды магнезіі для металургічных камбінатаў, прадпрыемстваў цэментнай і шкляной галіны, а таксама для вытворчасці будаўнічых сумесяў. Беларускі аксід магнію можа быць канкурэнтаздольны па цане і якасці дзякуючы транспартна-лагістычнай блізкасці і адсутнасці імпартных пошлін у рамках ЕАЭС;
• Краіны ЕАЭС (Казахстан, Арменія, Кыргызстан) – перспектыўныя кірункі для паставак каўстычнай магнезіі для нафтагазавага сектара (буравыя растворы) і для вытворчасці вогнетрывалых вырабаў;
• Далёкае замежжа – краіны Блізкага Усходу, Індыя, В’етнам. Асаблівы інтарэс уяўляюць высокачыстыя маркі MgO для фармацэўтыкі, электронікі і вытворчасці тэхкерамікі. Выхад на гэтыя рынкі запатрабуе павышэння чысціні прадукту, аднак патэнцыяльная маржынальнасць такіх паставак значна вышэйшая.

Такім чынам, арганізацыя прамысловага выпуску аксіду магнію з беларускай сыравіны з’яўляецца інвестыцыйна прывабным праектам, які забяспечвае як унутраныя патрэбы, так і шырокі экспартны патэнцыял.

АЧЫСТКА СЦЁКАВЫХ ВОД І ГАЗАВЫХ ВЫКІДАЎ

Апісанне

Прыродны даламіт з’яўляецца перспектыўным сарбентам для ачысткі вадкіх і газавых асяроддзяў. На аснове даламітавай сыравіны распрацоўваюцца сарбцыйныя і каталітычна актыўныя матэрыялы, якія атрымліваюцца шляхам тэрмічнай актывацыі, кіслотнага і бяскіслотнага фасфатавання, а таксама фарміравання на паверхні тэрмамадыфікаванага даламіту, які выступае ў якасці носьбіта, каталітычна актыўных пакрыццяў на аснове аксідаў марганцу і медзі (Mn(III, IV) і Cu(II)). Матэрыялы выпускаюцца ў выглядзе даламітавай мукі і грануляваных фільтруючых загрузак. Распрацоўка арыентавана на выкарыстанне айчыннай сыравіны, што забяспечвае нізкі сабекошт і экалагічную бяспеку.

Вобласць прымянення

• ачыстка сцёкавых вод гальванічных вытворчасцей ад іёнаў цяжкіх металаў (медзі, нікелю, цынку);
• ачыстка нафтазабруджаных сцёкавых вод: ліўневых сцёкаў населеных пунктаў, сцёкаў хімічных прадпрыемстваў, нафтазабруджанага водаэмульсійнага слоя нафташламанакапляльнікаў, фільтрату палігонаў цвёрдых бытавых і прамысловых адходаў;
• сарбцыйная і каталітычная ачыстка прыродных і сцёкавых вод ад іёнаў цяжкіх металаў, жалеза, марганцу, радыенуклідаў кобальту і стронцыю;
• ачыстка генератарнага газу (газаачыстка) з выкарыстаннем даламіту ў якасці актыўнага кампанента слаявых фільтраў;
• ачыстка біягазу ад серавадароду і дыяксіду вугляроду;
• нейтралізацыя кіслых газаў (CO₂, SO₂, NOₓ) і кіслых сцёкавых вод;
• мокрая дэсульфурызацыя дымавых газаў.

Уласцівасці і параметры

• высокая сарбцыйная і каталітычная актыўнасць у спалучэнні з нізкім коштам матэрыялаў;
• устойлівасць да ўздзеяння мінеральных кіслот і арганічных растваральнікаў, павышаная тэрмастабільнасць і механічная трываласць;
• экалагічная бяспека – выкарыстанне прыроднай мінеральнай сыравіны без таксічных кампанентаў;
• магчымасць комплекснай ачысткі ад некалькіх відаў забруджвальнікаў адначасова (цяжкія металы, нафтапрадукты, серавадарод, кіслыя газы);
• універсальнасць – прыдатнасць для ачысткі як вадкіх, так і газавых асяроддзяў.

Чаканы эканамічны эфект

• выкарыстанне мясцовай прыроднай даламітавай сыравіны замест імпартных сарбентаў і рэагентаў, зніжэнне матэрыяльных выдаткаў;
• зніжэнне капітальных і эксплуатацыйных выдаткаў на водаачыстку і газаачыстку дзякуючы высокай эфектыўнасці і прастаце тэхналагічных схем;
• імпартазамяшчэнне дарагіх імпартных адсарбентаў і каталізатараў.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь (прадпрыемствы хімічнай, машынабудаўнічай, металургічнай галін, камунальнай гаспадаркі, ачышчальныя збудаванні);
• рынак ЕАЭС (эфектыўная і эканамічная альтэрнатыва імпартным сарбентам для водаачысткі і газаачысткі).

ДЭКАРАТЫЎНЫ КАМЕНЬ (абліцовачны матэрыял)

Апісанне

Дэкаратыўны камень з прыроднага даламіту – экалагічна чыстага мінерала, адрозніваецца прастатой апрацоўкі і здольнасцю набываць любую форму. Матэрыял можа выпускацца ў выглядзе пліт, пліткі і штучных вырабаў з рознай фактурай паверхні (паліраванай, шурпатай – бучардаванай, або з эфектам мармуру). Дзякуючы фільтрацыйным уласцівасцям даламітавыя пліты спрыяюць паляпшэнню мікраклімату ў памяшканнях. Камень лёгка камбінуецца з любымі аздобнымі матэрыяламі, што робіць яго ўніверсальным рашэннем для інтэр’ераў і экстэр’ераў.

Вобласць прымянення

• вонкавая абліцоўка фасадаў;
• унутраная аздоба памяшканняў;
• машчэнне дарожак, пляцовак (бучардаваныя пліты);
• дэкарыраванне арак, камінаў, басейнаў, элементаў ландшафтнага дызайну;
• выкарыстанне ў якасці аздобнага матэрыялу для жылых і камерцыйных аб’ектаў.

Уласцівасці і параметры

• пластычнасць – дазваляе вырабляць вырабы складаных формаў;
• высокая трываласць на сціск і выгіб, устойлівасць да механічных нагрузак;
• марозаўстойлівасць (вытрымлівае шматразовыя цыклы замарожвання-адтавання);
• нізкая цеплаправоднасць – забяспечвае дадатковую цеплаізаляцыю;
• экалагічнасць (прыродны склад без шкодных дамешкаў);
• высокі ўзровень эстэтычнасці – магчымасць атрымання розных фактур і адценняў, імітацыя мармуру;
• фільтрацыйныя ўласцівасці – парапранікальнасць, рэгуляванне вільготнасці ў памяшканні;
• прыдатнасць для вонкавых і ўнутраных работ.

Чаканы эканамічны эфект

• уцягненне ў абарот уласнай сыравіны (даламіт Віцебскай вобласці);
• памяншэнне расходаў на транспарціроўку і імпарт аналагічных матэрыялаў;
• даўгавечнасць пакрыцця, скарачэнне эксплуатацыйных расходаў на рамонт і замену.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь (будаўнічыя кампаніі, дызайн-студыі, прадпрыемствы па вытворчасці будаўнічых матэрыялаў);
• рынак ЕАЭС – як экалагічная і эстэтычная альтэрнатыва імпартным абліцовачным камяням, мармуру і граніту.

ДАТРЫМАННЕ ВУГЛЯКІСЛАГА ГАЗУ З ДАЛАМІТАВАЙ СЫРАВІНЫ

Апісанне

Вуглякіслы газ (CO₂) з’яўляецца найважнейшым прамысловым прадуктам, які шырока прымяняецца ў розных галінах эканомікі – ад харчовай прамысловасці да металургіі, хімічнай прамысловасці і сельскай гаспадаркі. Традыцыйна асноўным спосабам атрымання CO₂ з’яўляецца спальванне прыроднага газу ў спецыяльных гарэлках з мінімальным каэфіцыентам лішку паветра, устаноўленых на газагенератарных устаноўках. Пры гэтым утвараецца дымавы газ, які складаецца з дыяксіду вугляроду, азоту і пароў вады. Дымавы газ ахалоджваюць, прамываюць і накіроўваюць у абсорбер, дзе раствор монаэтаналаміну (МЭА) селектыўна ўлоўлівае CO₂. Насычаны раствор награваюць у дэсорбере – выдзяляецца чысты CO₂. Газ ахалоджваюць, ачышчаюць ад дамешкаў і МЭА, сціскаюць кампрэсарам, асушваюць у адсарберах, затым кандэнсуюць пад ціскам у вадкі CO₂ і назапашваюць у ёмістасці.

У Рэспубліцы Беларусь існуе альтэрнатыўная і больш экалагічная крыніца атрымання CO₂ – тэрмічнае раскладанне даламітавай сыравіны пры вытворчасці даламітавай вапны і аксіду магнію. Традыцыйна газападобны вуглякіслы газ, які выдзяляецца пры дэкарбанізацыі даламіту, выдаляецца ў атмасферу разам з дымавымі газамі, што наносіць істотны экалагічны ўрон і прыводзіць да страты каштоўнага сыравіннага рэсурсу.

На падставе вынікаў даследаванняў, праведзеных у Дзяржаўным прадпрыемстве «Інстытут НДІБМ», устаноўлена, што пры тэрмічным раскладанні даламіту адбываецца працэс дэкарбанізацыі з выдзяленнем вялікай колькасці вуглякіслага газу. Масавы выхад CO₂ пры тэрмічным раскладанні даламіту складае каля 40 %, што пацверджана вынікамі хімічнага аналізу.

Такім чынам, пры тэрмічным раскладанні 1 тоны даламіту ў працэсе атрымання вапны выдзяляецца каля 0,4 тоны CO₂. Пры гэтым варта ўлічваць, што пры спальванні прыроднага газу, які служыць асноўнай крыніцай цеплавой энергіі на прамысловых прадпрыемствах, таксама выдзяляецца вялікая колькасць CO₂, які традыцыйна выкідваецца ў атмасферу.

Сумяшчэнне тэхналагічных працэсаў атрымання CO₂ з даламітавай сыравіны з тэрмічным раскладаннем карбанатаў кальцыю і магнію дазваляе не толькі ўтылізаваць вуглякіслы газ, але і значна павысіць экалагічную бяспеку вытворчасці, знізіць выкіды парніковых газаў і атрымаць дадатковы таварны прадукт з высокай дабаўленай вартасцю.

Вобласць прымянення

• харчовая прамысловасць: вытворчасць газаваных напояў, сухога лёду, кансерваванне харчовых прадуктаў (стварэнне ахоўнай атмасферы), вытворчасць хлебабулачных і кандытарскіх вырабаў (разрыхляльнік), упакоўка харчовых прадуктаў у мадыфікаванай атмасферы (МАР-ўпакоўка);
• металургічная прамысловасць: ахоўная атмасфера пры зварцы металаў (аргона-вуглякіслотная сумесь), раскісленне і перапрацоўка металаў;
• хімічная прамысловасць: вытворчасць карбаміду (мачавіны), аміяку, метанолу, вытворчасць палікарбанатаў, паліурэтанаў, арганічных карбанатаў, сінтэз саліцылавай кіслаты, ацэтылсаліцылавай кіслаты (аспірыну);
• будаўнічая індустрыя: вытворчасць газабетонаў (ўспеньванне і структураванне сумесі), вытворчасць цэментаў і будаўнічых сумесяў з палепшанымі ўласцівасцямі, стварэнне карбанізацыйных тэхналогій отвердзевання будаўнічых матэрыялаў;
• пажаратушэнне: вытворчасць вуглякіслотных вогнетушыцеляў, стацыянарныя сістэмы пажаратушэння на прамысловых аб’ектах.

Уласцівасці і параметры

• выхад CO₂ пры тэрмічным раскладанні даламіту – ~40 % ад масы зыходнай сыравіны;
• утрыманне CO₂ у даламітавай пародзе (па РФА): 38,30 %;
• утрыманне CO₂ у даламітавай пародзе (хімічны аналіз): 45,67 %;
• утрыманне СаО у даламіце: 25,77–28,96 %;
• утрыманне MgO у даламіце: 19,74–20,57 %;
• тэмпература тэрмічнага раскладання даламіту: 700–800 °C (дэкарбанізацыя);
• ціск кандэнсацыі CO₂: 1,8–2,0 МПа;
• тэмпература абсорбцыі CO₂ растворам МЭА: 38–40 °C;
• чысціня атрымліваемага CO₂ (харчовы): 99,9 % і вышэй;
• чысціня атрымліваемага CO₂ (тэхнічны): 95–99 %.

Выкарыстанне даламітавай сыравіны для атрымання CO₂ дазваляе адначасова вырашаць дзве задачы: вытворчасць даламітавай вапны (СаО, MgO) і ўтылізацыю газападобнага вуглякіслага газу, які выдзяляецца, з атрыманнем таварнага прадукта. Такі падыход забяспечвае комплексную безадходную перапрацоўку сыравіны, што адпавядае прынцыпам цыркулярнай эканомікі і ўстойлівага развіцця.

Чаканы эканамічны эфект

• пры перапрацоўцы 1 тоны даламіту выдзяляецца да 0,4 тоны CO₂. Пры гадавым аб’ёме перапрацоўкі даламіту ў аб’ёме 1 млн тон, аб’ём улоўленага CO₂ можа дасягаць 400 тыс. тон у год;
• зніжэнне выдаткаў на прыродны газ – традыцыйная вытворчасць CO₂ патрабуе значных выдаткаў на спальванне прыроднага газу. Выкарыстанне адыходзячых газаў тэрмічнага раскладання даламіту дазваляе істотна скараціць гэтыя выдаткі (не менш чым на 30–40 % у параўнанні з традыцыйнай тэхналогіяй);
• скарачэнне экалагічных плацяжэй;
• стварэнне працоўных месцаў – арганізацыя новай вытворчасці забяспечыць занятасць у рэгіёнах здабычы і перапрацоўкі даламіту (Віцебская вобласць);
• экспартны патэнцыял – Рэспубліка Беларусь можа экспартаваць як непасрэдна вадкі і газападобны CO₂, так і прадукцыю, вырабленую з яго выкарыстаннем (сухі лёд, вогнетушыцелі, газавыя сумесі).

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь:
  • прадпрыемствы харчовай прамысловасці (вытворчасць напояў, піва, кансерваў, хлебапрадуктаў);
  • металургічныя прадпрыемствы (БМЗ – Беларускі металургічны завод, машынабудаўнічыя заводы);
  • хімічныя прадпрыемствы (ААТ «Гродна Азот», ААТ «Магілёўхімвалакно»);
  • цяплічныя гаспадаркі і аграпрамысловыя комплексы;
  • вытворцы вогнетушыцеляў і сістэм пажаратушэння;
  • прадпрыемствы будаўнічай індустрыі (вытворчасць газабетону).
• Расійская Федэрацыя і іншыя краіны ЕАЭС:
  • прадпрыемствы харчовай прамысловасці;
  • металургічныя і машынабудаўнічыя заводы (у якасці зварачнай і ахоўнай атмасферы);
  • хімічныя камбінаты і прадпрыемствы нафтахімічнай галіны;
  • цяплічныя гаспадаркі і аграпрамысловыя комплексы ў рэгіёнах з развітай сельскай гаспадаркай;
  • прадпрыемствы па вытворчасці газабетону і будаўнічых матэрыялаў.

ВЫКАРЫСТАННЕ МЕЛАВЫХ ПАРОД ПРЫ ВЫТВОРЧАСЦІ ШКЛА

Апісанне

Мел (карбанат кальцыю, CaCO₃) з’яўляецца адным з асноўных сыравінных кампанентаў у вытворчасці шкла, выконваючы функцыю крыніцы аксіду кальцыю (CaO) – стабілізатара, які павышае хімічную ўстойлівасць і механічную трываласць шкла, а таксама зніжае вязкасць расплаву. У Рэспубліцы Беларусь маюцца значныя запасы мелавых парод, аднак у шкляной прамысловасці яны выкарыстоўваюцца недастаткова поўна, і частка сыравіны імпартуецца.

Прапанаваны склад шыхты для вырабу шкла, які ўключае (мас. %): кварцавы пясок – 71,0–72,55, мел – 3,0–10,0, даламіт – 2,5–3,0, алюмазмяшчальныя кампаненты – 2,0–3,5, а таксама плаў соды кальцыніраванай – 13,5–14,4. Адметнай асаблівасцю з’яўляецца выкарыстанне плаву соды кальцыніраванай – адходу вытворчасці капралактаму, які можа замяшчаць кальцыніраваную соду часткова або цалкам (у колькасці 1,3–7,0 % плаву і 7,5–12,2 % соды). Плаў утрымлівае аксіды кальцыю, жалеза, магнію, крэмнію, што паскарае працэсы шкловарэння і дазваляе знізіць удзельны расход паліва. Акрамя таго, цана плаву значна ніжэйшая, што зніжае сабекошт шыхты, а яго выкарыстанне вырашае экалагічную задачу ўтылізацыі прамысловых адходаў.

Для шклаў архітэктурна-мастацкага прызначэння распрацаваны склад авантурынавага шкла, дзе мел таксама з’яўляецца кампанентам: глаўканітазмяшчальная парода – 50,8–54,6 %, мел – 27,4–27,9 %, сода кальцыніраваная – 9,2–9,8 %, гліназём тэхнічны – 1,6–1,7 %, аксід хрому – 2,4–5,5 %, аксід медзі – 0,2–0,9 %, сульфат натрыю – 3,9–4,1 %. Выкарыстанне глаўканітазмяшчальных ускрышных парод (спадарожнае карыснае выкапень радовішча базальтаў і туфаў «Навадворскае», Брэсцкая вобласць, Пінскі раён) пашырае сыравінную базу і спрыяе рацыянальнаму выкарыстанню мінеральных рэсурсаў.

Такім чынам, выкарыстанне мелу ў складзе шкляных шыхт дазваляе эфектыўна замяняць імпартныя кампаненты, зніжаць энергазатраты і ўтылізаваць тэхнагенныя адходы, ствараючы канкурэнтаздольныя шкляныя матэрыялы.

Вобласць прымянення

• шкляная прамысловасць – вытворчасць ліставога шкла, шкляной тары (бутэлькі, слоікі), шклавалакна, шклаблокаў;
• будаўнічая індустрыя – архітэктурна-мастацкае шкло для фасадаў, вітражоў, інтэр’ерных рашэнняў, дэкаратыўных панэляў;
• вытворчасць шкловырабаў – посуд, святлатэхнічная арматура, лабараторны посуд;
• дэкаратыўна-прыкладное мастацтва – выраб авантурынавага шкла (з бліскучымі ўключэннямі) для ўпрыгожванняў, сувеніраў, мазаікі;
• тэхнічная кераміка і эмалі – у якасці кампанента для глазураў і пакрыццяў.

Выкарыстанне плаву соды ў шыхце асабліва актуальнае для заводаў, размешчаных паблізу хімічных вытворчасцей капралактаму (ААТ «Гродна Азот»), што скарачае транспартныя выдаткі.

Уласцівасці і параметры

• утрыманне мелу ў шыхце – для звычайнага шкла 3–10 мас. %, для авантурынавага – да 27,9 %, што істотна эканоміць больш дарагія кампаненты (соду, пясок);
• хімічны склад шкла – мел (CaCO₃) уносіць CaO, які павышае гідралітычную ўстойлівасць, памяншае схільнасць да крышталізацыі і павялічвае цвёрдасць;
• тэмпература варкі – дзякуючы прысутнасці аксідаў жалеза і магнію ў плаве соды, адбываецца інтэнсіфікацыя працэсу шкловарэння, што паскарае варку шкла і зніжае ўдзельны расход паліва;
• якасць шкла – выкарыстанне плаву не пагаршае аптычныя і механічныя ўласцівасці; пры карэкціроўцы складу ўдаецца атрымаць шкло, якое адпавядае патрабаванням ДАСТ на ліставае і тарное шкло;
• дэкаратыўныя ўласцівасці – авантурынавае шкло з дабаўленнем аксідаў хрому, медзі і сульфату натрыю набывае характэрны бляск і пералівы, што запатрабавана ў дызайне;
• экалагічная бяспека – утрыманне цяжкіх металаў у плаве не перавышае дапушчальных нормаў, а ўтылізацыя адходаў капралактаму зніжае нагрузку на палігоны.

Чаканы эфект

• зніжэнне сабекошту шыхты – оптавы кошт плаву соды кальцыніраванай значна ніжэйшы за кальцыніраваную соду, а таксама зніжаецца расход паліва за кошт паскарэння варкі. Гэта дае эканомію на матэрыяльных выдаткаў;
• ўтылізацыя адходаў – плаў соды (адход капралактаму) і ўскрышныя пароды (глаўканіт) замест складавання ўцягваюцца ў вытворчасць, зніжаючы экалагічныя плацяжы і вызваляючы плошчы;
• пашырэнне асартыменту – магчымасць выпуску авантурынавых і дэкаратыўных шклаў павышае маржынальнасць прадукцыі (дабаўленая вартасць да 50–70 %).

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – асноўныя спажыўцы: ААТ «Гомельшкло», ААТ «Шклозавод Нёман» і іншыя вытворцы шкляной галіны;
• Расійская Федэрацыя – магчымыя пастаўкі авантурынавага шкла ў якасці дэкаратыўнага матэрыялу для будаўнічых і дызайнерскіх работ.

Развіццё вытворчасці шкла з выкарыстаннем мелавых парод і другасных рэсурсаў з’яўляецца стратэгічным кірункам для павышэння эфектыўнасці шкляной галіны Беларусі, зніжэння імпартазалежнасці і ўмацавання экспартнага патэнцыялу. Для прамысловай рэалізацыі неабходны дапрацоўка тэхналагічных рэгламентаў і маштабаванне вопытных вынікаў на паўнавартысныя шкловарныя печы.

КАМПАНЕНТ ДЛЯ ВОГНЕТРЫВАЛЫХ І ВОГНЕАХОЎНЫХ ФАРБАЎ, КЛЕЯЎ І МАСТЫК

Апісанне

Вогнеахоўныя склады ўяўляюць сабой спецыяльныя матэрыялы (фарбы, мастыкі, абмазкі, рулонныя пакрыцці), прызначаныя для пасіўнай супрацьпажарнай абароны будаўнічых канструкцый, металічных і драўляных паверхняў, кабельных ліній, трубаправодаў і іншых аб’ектаў. Яны запавольваюць або прадухіляюць распаўсюджванне полымя, зніжаюць хуткасць прагрэву канструкцый, павялічваюць час эвакуацыі людзей і захаванасць маёмасці пры пажары.

У Рэспубліцы Беларусь маецца значны патэнцыял для арганізацыі вытворчасці вогнеахоўных складаў з выкарыстаннем мясцовых мінеральных рэсурсаў – даламіту, крэйды, кааліну, бентанітавых глін, а таксама другаснай палімернай сыравіны і графіту.

У рамках навукова-даследчых работ распрацаваны і запатэнтаваны склады вогнеахоўных матэрыялаў, у якіх у якасці напаўняльнікаў і мадыфікатараў выкарыстоўваюцца айчынныя мінеральныя кампаненты.

Асноўныя распрацаваныя склады:

1. Мастыка дахавая і гідраізаляцыйная з даламітавым напаўняльнікам:

• бітумнае або бітумна-палімернае вяжучае – 63–64 %;
• мінеральны напаўняльнік (даламіт, крэйда) – 30–32 %;
• тэрмаэластапласт бутадыен-стырольны – 4–7 %.

Асаблівасць: даламіт выступае не толькі як напаўняльнік, але і як кампанент, які павышае тэрмаўстойлівасць і вогнеўстойлівасць пакрыцця за кошт выдзялення вуглякіслага газу пры тэрмічным раскладанні карбанатаў (CaCO₃ і MgCO₃), што спрыяе разбаўленню гаручага асяроддзя.

Спосаб атрымання: папярэдняе расплаўленне бітумнага вяжучага, падача мінеральнага напаўняльніка пры зніжэнні тэмпературы на 30–32 °C, перамешванне не менш за 30 хвілін да аднастайнага стану.

2. Склад фарбы з тэрма- і вогнеахоўнымі ўласцівасцямі:

• палімернае вяжучае (акрылавыя сапалімеры, крэмнійарганічныя смалы, паліурэтаны) – 20–40 %;
• напаўняльнік (мінеральныя кампаненты – даламіт, крэйда) – 10–30 %;
• антыпірэнавая дабаўка – 10–20 %;
• мадыфікуючая дабаўка (керамічныя або шкляныя мікрасферы дыяметрам 20–150 мкм) – 10–30 %;
• парашок бентаніту, інтэркаліраваны іёнамі кобальту Co²⁺ або цэрыю Ce³⁺ (ці іх сумесь) – 3,0–7,0 %;
• арганічны растваральнік – астатняе.

Бентаніт, мадыфікаваны іёнамі пераходных металаў, павышае тэрмаўстойлівасць і спрыяе ўтварэнню ахоўнага керамічнага слоя пры высокатэмпературным уздзеянні.

3. Палімерны рулонны дахавы і ізаляцыйны матэрыял з павышанай пажараўстойлівасцю:

• этыленпрапілендыенавы каучук (EPDM) – 45,0–50,0 %;
• поліізапрэнавы каучук – 2,0–3,0 %;
• стэарынавая або алеінавая кіслата – 0,2–0,3 %;
• алей-размякчальнік (парафінавы алей) – 2,5–6,0 %;
• алігаэфіракрылат – 4,0–7,5 %;
• тэхнічны вуглярод – 18,0–25,0 %;
• інтэркаліраванае злучэнне графіту (акіслены графіт) – 8,0–15,0 %;
• напаўняльнік (каалін, крэйда, тальк) – астатняе.

Акіслены графіт пры награванні ўспучваецца, утвараючы чэрвепадобныя структуры, якія ствараюць цеплаахоўны экран. Такі матэрыял не ўтрымлівае таксічных кампанентаў, валодае высокай пажараўстойлівасцю і рэкамендаваны для аб’ектаў з павышанай пажарнай небяспекай (ЦЭЦ, АЭС і да т.п.).

Выкарыстанне айчыннага даламіту, крэйды, кааліну і бентанітавых глін у названых складах дазваляе замяніць імпартныя напаўняльнікі (напрыклад, тальк, мікракальцыт, барыт), знізіць сабекошт прадукцыі і павысіць яе канкурэнтныя перавагі. Пры гэтым даламіт, валодаючы карбанатным складам, дае двайны эфект: як напаўняльнік-арміруючы кампанент і як крыніца газавыдзялення пры пажары, што ўзмацняе вогнеахоўнае дзеянне.

Вобласць прымянення

• вогнеахова металічных канструкцый у прамысловых, гандлёвых і адміністрацыйных будынках;
• вогнеахова драўляных канструкцый (кроквы, перакрыцці, панэлі) у малапавярховым і жылішчным будаўніцтве;
• уладкаванне дахаў на аб’ектах з павышанай пажаранебяспекай (ЦЭЦ, АЭС, кацельні, склады ПММ);
• вогнеахова кабельных трас, трубаправодаў, электрашчытавых;
• абарона рэзервуараў і тэхналагічнага абсталявання ад агнявога ўздзеяння;
• вогнеахова мастоў, пуцеправодаў, тунэляў, эстакад;
• абарона вагонаў і кантэйнераў;
• абарона абсталявання, якое працуе ў асяроддзях з павышанай тэмпературай;
• абарона фартыфікацыйных збудаванняў, бункераў, сховішчаў.

Уласцівасці і параметры

• група гаручасці: Г1 (цяжкагаручыя);
• тэмпература эксплуатацыі: ад –60 °C да +80 °C (палімерныя), да +120 °C (бітумныя);
• павышаная вогнеўстойлівасць – карбанатныя напаўняльнікі (даламіт) пры награванні выдзяляюць CO₂, які запавольвае гарэнне; інтэркаліраваны графіт стварае цеплаізаляцыйны бар’ер.

Чаканы эканамічны эфект

• рэсурсазберажэнне – уцягненне ў перапрацоўку айчыннай даламітавай сыравіны і другасных палімерных матэрыялаў;
• зніжэнне сабекошту – даламіт значна таннейшы за прывазныя напаўняльнікі (тальк, барыт, мікракальцыт);
• імпартазамяшчэнне – скарачэнне ўвозу дарагіх вогнеахоўных матэрыялаў з-за мяжы;
• павышэнне пажарнай бяспекі – стварэнне сучасных пакрыццяў, якія адпавядаюць сусветным стандартам;
• экалагічная бяспека – выкарыстанне экалагічна чыстых вяжучых і напаўняльнікаў, зніжэнне таксічных адходаў;
• устойлівае эканамічнае развіццё – рост высокатэхналагічных вытворчасцей, павелічэнне экспартных паступленняў.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь:
  • прадпрыемствы будаўнічай галіны, праектныя і мантажныя арганізацыі;
  • заводы жалезабетонных канструкцый, металаканструкцый;
  • энергетычныя аб’екты (Белэнерга, БелАЭС, ЦЭЦ);
  • прадпрыемствы нафтахіміі (НПЗ, газаправоды);
  • прыватныя забудоўшчыкі і кампаніі па вогнеахове;
• Расійская Федэрацыя: аб’екты энергетыкі, якія будуюцца і рэканструююцца ў рамках дзяржаўных праграм.

АТРЫМАННЕ МАСТЫК БУДАЎНІЧАГА ПРЫЗНАЧЭННЯ, У ТЫМ ЛІКУ ГІДРАІЗАЛЯЦЫЙНЫХ

Апісанне

Будаўнічыя мастыкі ўяўляюць сабой пластычныя або вязкацякучыя кампазіцыі, прызначаныя для ўладкавання гідраізаляцыйных, дахавых, герметызуючых і прыклейваючых пакрыццяў. Як правіла, іх атрымліваюць шляхам змешвання вяжучага кампанента (бітум, палімер, смала), тонкадысперснага напаўняльніка, растваральніка або вады і мэтавых дабавак. Напаўняльнікі ўводзяць для павышэння цеплаўстойлівасці, трываласці, цвёрдасці, памяншэння ўсадачных дэфармацый, паляпшэння эксплуатацыйна-тэхнічных уласцівасцей.

Мел у складах мастык выступае недарагім мінеральным напаўняльнікам, які зніжае ўсадку і надае мастыкам пэўную вязкасць, а таксама спрыяе зніжэнню далікатнасці пакрыцця. Ён выкарыстоўваецца як інертны напаўняльнік для павелічэння аб’ёму і эканоміі вяжучага, а таксама для паляпшэння адгезійных уласцівасцей.

У рамках навукова-даследчых работ, праведзеных у Дзяржаўным прадпрыемстве «Інстытут НДІБМ», распрацаваны і запатэнтаваны склады мастык рознага прызначэння з выкарыстаннем мелу і кааліну, а таксама створаны рэцэптуры на аснове другаснай палімернай сыравіны.

Асноўныя склады мастык:

1. Гідраізаляцыйная бітумна-мелавая мастыка (гарачая):

• бітум будаўнічы – 40–50 %;
• мел молаты – 40–50 %;
• пластыфікатар (машынны алей або кубавыя астаткі) – 5–10 %;
• валакністы напаўняльнік (азбест, базальтавае валакно) – да 5 % (для прадухілення ссоўвання з вертыкальных паверхняў).

2. Мастыка для прыклейкі рулонных матэрыялаў або паркету:

• вяжучае (бітум або смала) – 35–45 %;
• растваральнік (бензін-растваральнік або нефрас) – 20–30 %;
• сухі тонкадысперсны мел – 25–35 %;
• аліфа або сінтэтычныя смалы – 5–10 %.

3. Дахавая і гідраізаляцыйная мастыка на акрылавай дысперсіі:

• акрылавая дысперсія – 28–36 %;
• мел або мікракальцыт – 15–22 %;
• сольвент – 30–35 %;
• мадыфікуючая дабаўка-інверсар – 10–12 %;
• спірт ізапрапілавы – 3,5–4,0 %;
• спірт бутылавы – 1,5–2,0 %;
• пенагасільнік – 0,1–0,2 %;
• павярхоўна-актыўнае рэчыва (неонол) – 0,04–0,06 %.

Гэтая мастыка адрозніваецца павышанай водаўстойлівасцю, эластычнасцю і адгезійнай трываласцю, а таксама дазваляе выконваць гідраізаляцыйныя работы пры нізкіх тэмпературах і ў сырую надвор’е.

4. Матэрыял для ахоўных пакрыццяў на аснове другасных палімераў:
   

Распрацаваны склад асноўнай кампазіцыі (на 100 мас. ч.), які ўключае:

• поліалефін (сумесь поліалефінаў, у т.л. другасны ПЭНП) – 10–60 мас. ч.;
• рэзінавую крошку (памер часціц да 1 мм) – 40–90 мас. ч.

Дадаткова могуць уводзіцца да 60 мас. ч. дысперсных напаўняльнікаў (мел, каалін, аэрасіл, шклабісер) і да 50 мас. ч. валакністых напаўняльнікаў. Спосаб атрымання ўключае змешванне кампанентаў пры тэмпературы (Тпл + 5)…(Тпл + 55) °C, фармаванне рулоннай нарыхтоўкі па каландравай або экструзійнай тэхналогіі, ахалоджванне, а пры неабходнасці – цісненне або штампоўку для атрымання рэльефных і профіляваных вырабаў. Матэрыял можа выкарыстоўвацца як гідраізаляцыйнае і дахавае пакрыццё, у тым ліку з імітацыяй дахоўкі.

Ключавыя патрабаванні да мелавага напаўняльніка:

• масавая доля вільгаці – не больш за 1–2 % (вільготны мел выклікае ўспеньванне пры ўвядзенні ў гарачы бітум);
• тонкасць памолу – праход праз сіта з сеткай 008 не менш за 85–90 %;
• хімічная чысціня – адсутнасць актыўных водарастваральных дамешкаў.

Тэхналагічны працэс атрымання мастык уключае падрыхтоўку сыравіны (сушка і помол мелу, падрыхтоўка бітуму або палімернай кампазіцыі), дазаванне кампанентаў, змешванне пры зададзенай тэмпературы, увядзенне дабавак, гамагенізацыю і фасаванне.

Выкарыстанне айчыннага мелу і другасных палімерных адходаў дазваляе стварыць канкурэнтаздольныя гідраізаляцыйныя матэрыялы з высокай дабаўленай вартасцю, знізіць імпартную залежнасць і палепшыць экалагічную абстаноўку за кошт утылізацыі адходаў.

Вобласць прымянення

• уладкаванне і рамонт дахаў усіх тыпаў;
• гідраізаляцыя падмуркаў, падвалаў, цокальных паверхаў, сцен падземных збудаванняў;
• гідраізаляцыя санвузлоў, ванных пакояў, басейнаў, душавых;
• герметызацыя стыкаў, швоў, трэшчын, дэфармацыйных швоў;
• уладкаванне гідраізаляцыйных слаёў мастоў, пуцеправодаў, тунэляў;
• герметызацыя дэфармацыйных швоў дарожных пакрыццяў;
• прыклейка рулонных дахавых і гідраізаляцыйных матэрыялаў (руберойд, тэхнаэласт, шклоізол);
• прыклейка паркету, лінолеуму, пліткі і іншых падлогавых пакрыццяў;
• абарона металічных канструкцый ад карозіі (антыкаразійныя мастыкі);
• герметызацыя і рамонт трубаправодаў, рэзервуараў, вадаёмаў.

Уласцівасці і параметры

• водаўстойлівасць: высокая (утварае суцэльную воданепранікальную плёнку);
• эластычнасць: захоўваецца пры выгібе і тэмпературных дэфармацыях асновы;
• адгезійная трываласць: высокая (да бетону, металу, дрэва, цэглы);
• тэмпература прымянення: ад –15 °C да +40 °C (у залежнасці ад складу);
• цеплаўстойлівасць: да 80–90 °C (для бітумных), да 100–120 °C (для палімерных);
• тонкасць памолу мелу: праход праз сіта 008 – не менш за 85–90 %;
• вільготнасць мелу: не больш за 1–2 %;
• утрыманне мелу ў складзе: 15–50 % (у залежнасці ад маркі мастыкі);
• тэрмін службы пакрыцця: 10–25 гадоў (у залежнасці ад умоў эксплуатацыі);
• устойлівасць да УФ-выпраменьвання: высокая (пры ўвядзенні стабілізатараў).

Чаканы эфект

• рэсурсазберажэнне – уцягненне мясцовай сыравіны (мелу) і тэхнагенных адходаў (поліэтылен, рэзінавая крошка) у вытворчасць;
• зніжэнне сабекошту прадукцыі – мел з’яўляецца значна больш таньнейшым напаўняльнікам;
• эканамічны рост – стварэнне новых працоўных месцаў, павелічэнне дабаўленай вартасці, пашырэнне экспартных магчымасцей.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь:
  • прадпрыемствы будаўнічай індустрыі (заводы жалезабетонных вырабаў, домабудаўнічыя камбінаты);
  • арганізацыі ЖКГ і камунальныя службы (рамонт і абслугоўванне дахаў, гідраізаляцыя падвалаў);
  • прыватныя забудоўшчыкі і індывідуальныя прадпрымальнікі;
  • прадпрыемствы, якія вырабляюць рулонныя дахавыя і гідраізаляцыйныя матэрыялы (у якасці вяжучага і прыклейваючага слоя).
• Расійская Федэрацыя і іншыя краіны ЕАЭС: будаўнічы рынак.

АТРЫМАННЕ СУХІХ БУДАЎНІЧЫХ СУМЕСЯЎ (ТЫНКОВАК) НА АСНОВЕ МЕЛУ

Апісанне

Сухія будаўнічыя сумесі – гэта кампазіцыйныя парашкападобныя матэрыялы, якія складаюцца з мінеральных вяжучых, запаўняльнікаў, функцыянальных дабавак і мадыфікатараў, прызначаныя для прыгатавання будаўнічых раствораў шляхам змешвання з вадой. Яны забяспечваюць шырокую наменклатуру навукова-абгрунтаваных складаў, стабільнасць якасці, зручнасць транспарціроўкі і захоўвання, а таксама дазваляюць павысіць прадукцыйнасць працы будаўнікоў у 2–5 разоў у параўнанні з традыцыйнымі «мокрымі» тэхналогіямі.

Асноўнымі кампанентамі большасці сухіх сумесяў з’яўляюцца партландцэмент, гіпс або вапна (вяжучыя) і кварцавы пясок (запаўняльнік). У Рэспубліцы Беларусь маюцца значныя запасы мелу, якія пакуль недастаткова ўцягнуты ў вытворчасць высокаякасных сухіх будаўнічых сумесяў.

Атрыманне вапны і сухога мелу з вільготных мелаў у абарачальных печах. Спосаб дазваляе адначасова атрымліваць вапну (CaO) і сухі мел (CaCO₃), выкарыстоўваючы лішкавую колькасць сыравіны – мел падаюць у печ у колькасці, якая перавышае патрэбу для вытворчасці вапны ў 1,2–2,0 разы. Высушаны лішкавы мел улоўліваюць з рэцыркулюючымі дымавымі газамі і накіроўваюць на далейшае выкарыстанне. Тэхналогія забяспечвае зніжэнне расходу паліва да 20 % за кошт інтэнсіўнага цеплаабмену ў ланцуговай зоне печы і не патрабуе дадатковых капітальных выдаткаў на сушку, што істотна таннейшае вытворчасць сухога мелавага напаўняльніка.

На аснове адсеваў вапняковага друзу (фракцыя 0–5 мм) распрацаваны склады сухіх будаўнічых сумесяў (тынковак). Прыклад рэцэптуры: партландцэмент – 18,7–19,65 %, прыродны кварцавы пясок (Мк-1,82) – 37,0–43,0 %, адсеў вапняковага друзу – 37,0–44,0 %, комплексная дабаўка УП-4 (пластыфікатар/рэгулятар) – 0,1–0,15 %, а таксама адходы поліпрапіленавых валокнаў (фібра) – 0,2 %. Прымяненне мелавага запаўняльніка (вапняковага адсеву) дазваляе знізіць расход партландцэменту, павысіць адгезійныя ўласцівасці і зручнаўкладвальнасць сумесяў, павялічыць трываласць на сціск і расцяжэнне, а таксама выключыць карозію фібры ў працэсе эксплуатацыі.

Распрацаваны спосаб атрымання мінеральнай кампазіцыі на аснове змяшанай цвёрдай фазы карбанатаў кальцыю і магнію. Дадзеная мінеральная кампазіцыя атрымліваецца шляхам карбанізацыі воднай суспензіі гідраксідаў кальцыю і магнію вуглякіслым газам. Такая кампазіцыя мае аб’ёмную шчыльнасць 80–250 кг/м³ і можа выкарыстоўвацца як цеплаізаляцыйны напаўняльнік у лёгкіх тынковачных сумесях.

Сукупнасць гэтых распрацовак дазваляе стварыць лінейку сухіх будаўнічых сумесяў рознага прызначэння з выкарыстаннем мелавай сыравіны.

Вобласць прымянення

• тынковачныя работы – унутраная і вонкавая аздабленне сцен, столяў, фасадаў;
• мураваныя растворы – для кладкі цэглы, блокаў, каменя, запаўнення швоў;
• рэстаўрацыйныя работы – выкарыстанне вапнавых сумесяў для аднаўлення гістарычных будынкаў, дзе патрабуецца парапранікальнасць і аўтэнтычнасць матэрыялаў;
• спецыяльныя сумесі – вогнетрывалыя, тампонажныя, клеявыя, цеплаізаляцыйныя (з лёгкімі запаўняльнікамі);
• вытворчасць сухіх сумесяў небудаўнічага прызначэння – для вырабу штучнага каменя, фармавання вырабаў.

Уласцівасці і параметры

Сухія будаўнічыя сумесі з выкарыстаннем мелу/вапняку валодаюць наступнымі характарыстыкамі (на аснове распрацаваных складаў і патрабаванняў ДАСТ):

• трываласць на сціск – для тынковачных сумесяў (марка М50–М100) – не менш за 5–10 МПа, з дабаўленнем фібры – павышаецца на 15–20 %;
• трываласць на расцяжэнне пры выгібе – з поліпрапіленавай фібрай павялічваецца да 30–40 %, што прадухіляе растрэскванне;
• адгезія да асновы – не менш за 0,3–0,5 МПа (пры выкарыстанні комплекснай дабаўкі УП-4);
• зручнаўкладвальнасць – рухомасць конуса 6–8 см, захоўваецца на працягу 1–2 гадзін;
• водапаглынанне – для тынковачных сумесяў – не больш за 8–10 %; цеплаізаляцыйныя кампазіцыі – да 20 %;
• марозаўстойлівасць – не менш за 25–50 цыклаў (для вонкавых работ);
• шчыльнасць – звычайныя сумесі 1600–1800 кг/м³; лёгкія (з карбанатнай кампазіцыяй) – 500–1000 кг/м³;
• каэфіцыент цеплаправоднасці – для лёгкіх сумесяў з порыстымі карбанатнымі напаўняльнікамі – 0,15–0,25 Вт/(м·К);
• час высыхання – у залежнасці ад таўшчыні слоя і тэмпературы – 1–5 сутак да набору трываласці.

Чаканы эфект

• зніжэнне сабекошту – сабекошт сухой сумесі можа быць зніжаны на 15–25 % за кошт таннай мелавай сыравіны (у параўнанні з прывазным пяском або сінтэтычнымі напаўняльнікамі). Пры гэтым сухі мел, які атрымліваецца спадарожна з вапнай, мае мінімальны сабекошт;
• эканомія цэменту – дзякуючы актыўнай паверхні мелавых часціц і іх хімічнаму ўзаемадзеянню з цэментам, магчыма зніжэнне ўтрымання партландцэменту на 10–15 % без страты трываласці, што істотна таннейшае сумесь;
• рост прадукцыйнасці працы – прымяненне сухіх сумесяў на будаўнічых пляцоўках скарачае працавыдаткі ў 2–5 разоў, паскарае аздобныя работы і павышае іх якасць;
• скарачэнне энергазатрат – атрыманне сухога мелу па сумяшчанай тэхналогіі з вапнай не патрабуе дадатковай сушкі, што эканоміць паліва і электраэнергію да 20 % у параўнанні з асобнай вытворчасцю;
• стварэнне новых працоўных месцаў – арганізацыя цэхаў па вытворчасці сухіх сумесяў і перапрацоўцы мелу створыць дадатковыя працоўныя месцы ў рэгіёнах здабычы (Магілёўская, Гомельская вобласці).

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь – асноўныя спажыўцы: будаўнічыя арганізацыі, прыватныя забудоўшчыкі, прадпрыемствы ЖКГ, рэстаўрацыйныя майстэрні;
• Расійская Федэрацыя і іншыя краіны ЕАЭС – беларуская прадукцыя на аснове мелу можа быць канкурэнтаздольнай па кошце і якасці.

АТРЫМАННЕ ДАБАВАК ДЛЯ СТАБІЛІЗАЦЫІ ГЛІНІСТЫХ ГРУНТОЎ У ДАРОЖНЫМ БУДАЎНІЦТВЕ

Апісанне

Адным з эфектыўных спосабаў павышэння апорнай здольнасці зямлянога палатна і дарожных адзенняў з’яўляецца прымяненне складаў для стабілізацыі розных грунтоў. Адным з найбольш вядомых спосабаў умацавання грунтоў у дарожным будаўніцтве з’яўляецца ўмацаванне вапнай.

Механізм стабілізацыі гліністых грунтоў вапнай:

Вапна прымяняецца як у гашаным, так і ў негашаным выглядзе для асушэння і ўмацавання грунтоў. Негашаная вапна пры змешванні з вільготным грунтам паглынае да 32 % вады ад сваёй вагі з утварэннем гашанай вапны. Выдзяляемае цяпло дадаткова зніжае вільготнасць за кошт выпарэння. Прычым рэакцыя з вадой адбываецца нават у тым выпадку, калі грунт не ўтрымлівае значнай колькасці гліністых часціц. Рэакцыя ж з гліністымі часціцамі выклікае далейшае асушэнне. У выніку асушэнне адбываецца на працягу некалькіх гадзін, што дазваляе ўшчыльніць грунт значна хутчэй, чым пры натуральным выпарэнні.

Працэс стабілізацыі ўключае дзве стадыі:

Стадыя 1. Мадыфікацыя – іёны Ca²⁺ з гашанай вапны мігрыруюць да паверхні гліністых часціц, выцясняюць ваду і іёны натрыю і вадароду. Грунт становіцца рыхлым і зерністым, зніжаецца лік пластычнасці, развіваюцца працэсы флакуляцыі і агламерацыі.

Стадыя 2. Стабілізацыя – пры дабаўленні ў грунт вапны і вады крэмнезём і гліназём (SiO₂, Al₂O₃) уступаюць у рэакцыю з гідраксідам кальцыю, утвараючы малаасноўныя гідрасілікаты (CSH) і гідраалюмінаты (CAH), якія ствараюць цэментуючы шкілет, які павялічвае трываласць і водаўстойлівасць грунту.

Працэс стабілізацыі пачынаецца на працягу некалькіх гадзін і працягваецца на працягу многіх гадоў, дзякуючы чаму адбываецца нарастанне трываласці.

Умацаванне грунтоў вапнай рэгламентуецца міждзяржаўным стандартам ДАСТ 23558-94 «Сумесі друзава-жвірова-пяшчаныя і грунты, апрацаваныя неарганічнымі вяжучымі матэрыяламі, для дарожнага і аэрадромнага будаўніцтва».

Перспектыўныя склады для стабілізацыі грунтоў:

У рамках навукова-даследчых работ распрацаваны і запатэнтаваны наступныя склады на аснове айчыннай сыравіны:

1. Склад для стабілізацыі грунту (з выкарыстаннем даменнага шлаку і базальтавых валокнаў):

• гіпс – 35–42 %;
• вапна – 17–23 %;
• цэмент – 9–14 %;
• даменны шлак – 9–14 %;
• базальтавыя валокны – 0,1–1,0 %;
• сажа – 17–22 %.

Склад уводзіцца ў колькасці 4–6 % ад масы апрацоўваемага грунту пры яго натуральнай вільготнасці ніжэй за аптымальную, з наступным увільгатненнем да 20 % і ўшчыльненнем. Прымяненне даменнага шлаку і базальтавых валокнаў павышае трываласць, водаўстойлівасць і марозаўстойлівасць, а сажа паляпшае тэхналагічныя ўласцівасці сумесі.

2. Сухая будаўнічая сумесь для ўмацавання і стабілізацыі грунту:

• меланін – 0,01–0,5 %;
• валастаніт – 0,5–3,0 %;
• буравугольная зола-ўнос – 1,0–8,0 %;
• алеат натрыю – 0,01–0,5 %;
• суперпластыфікатар С3 – 2,0–5,0 %;
• цытрат натрыю – 0,01–0,1 %;
• лігнасульфанат тэхнічны (ЛСТ) – 0,1–1,0 %;
• даламітавая мука – 0,5–3,0 %;
• вапна гашаная – 1,0–3,0 %;
• актыўны мікракрэмнезём – 0,01–0,1 %;
• фтарыд натрыю – 0,01–0,1 %;
• сульфаты медзі, амонію, жалеза – 0,02–0,5 %;
• фібра – 3,0–7,0 %;
• цэмент – астатняе.

Тэхнічны вынік: павышэнне трываласці, марозаўстойлівасці, зніжэнне воданасычэння і набухання грунту. Выкарыстанне даламітавай мукі (ААТ «Даламіт») і буравугольнай золы (тэхнагенны адход) забяспечвае дадатковы эканамічны і экалагічны эфект.

Вобласць прымянення

• умацаванне асноў і зямлянога палатна пры будаўніцтве новых дарог;
• капітальны рамонт дарог з уладкаваннем цэментнабетонных пакрыццяў;
• ўмацаванне слабых асноў пры рэканструкцыі і пашырэнні дарог;
• ўмацаванне схілаў насцілаў і выемак;
• уладкаванне грунтавых асноў павышанай апорнай здольнасці;
• падрыхтоўка пляцовак пад забудову, парковак, складскіх тэрыторый;
• уладкаванне дарожак у парках, садах, зонах адпачынку;
• ўмацаванне схілаў каналаў, дамбаў, вадасховішчаў;
• будаўніцтва лесавозных і палявых дарог;
• ўмацаванне грунтоў на фермах і сховішчах.

Уласцівасці і параметры

• колькасць стабілізатара: 4–6 % ад масы апрацоўваемага грунту;
• аптымальная вільготнасць сумесі – 20 %;
• марозаўстойлівасць павышаецца (да 50 цыклаў замарожвання-адтавання);
• воданасычэнне зніжаецца на 30–50 % у параўнанні з нестабілізаваным грунтам;
• водапаглынанне вапнай – да 32 % ад вагі негашанай вапны;
• эканомія прывазных матэрыялаў – 10–30 % кошту дарожнага палатна;
• тэрмін службы пакрыцця – не менш за 15–25 гадоў (для ўмацаваных асноў).

Выкарыстанне айчынных матэрыялаў (даламітавай мукі, мергелю, даменнага шлаку, золы) дазваляе рэгуляваць уласцівасці стабілізаванага грунту ў шырокім дыяпазоне: ад малатрывалых водаўстойлівых асноў да высокатрывалых грунтабетонаў.

Чаканы эфект

• выкарыстанне мясцовай сыравіны – уцягненне мергельна-мелавых парод, даламітавай мукі і тэхнагенных адходаў (даменны шлак, буравугольная зола) у дарожнае будаўніцтва, што зніжае патрэбу ў пяску і друзе;
• скарачэнне тэрмінаў будаўніцтва – стабілізацыя вапнай паскарае асушэнне і ўшчыльненне грунтоў у 2–3 разы ў параўнанні з натуральным выпарэннем, што скарачае тэрміны будаўніцтва;
• экалагічны эфект – утылізацыя тэхнагенных адходаў (шлак, зола, сажа) замест іх пахавання;
• павышэнне якасці дарог – павелічэнне трываласці, водаўстойлівасці і марозаўстойлівасці асноў, падаўжэнне міжрамонтных тэрмінаў.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь: дарожна-будаўнічыя ўпраўленні і падрадныя арганізацыі (РУП «Белаўтадор», абласныя ДБУ), прадпрыемствы будаўнічай індустрыі (заводы ЖБІ, бетонных сумесяў, сухіх сумесяў), прыватныя будаўнічыя кампаніі, забудоўшчыкі.

АТРЫМАННЕ ГРАНУЛЯВАНЫХ СОРБЕНТАЎ З ПРЫРОДНАГА МЕЛУ ДЛЯ АЧЫСТКІ ВОДНЫХ АСЯРОДДЗЯЎ АД ІЁНАЎ ЦЯЖКІХ МЕТАЛАЎ

Апісанне

Сорбцыйныя матэрыялы ўяўляюць сабой цвёрдыя рэчывы (прыродныя або сінтэтычныя), якія валодаюць здольнасцю выбарча паглынаць (сарбіраваць) з вадкіх або газападобных асяроддзяў розныя рэчывы – іёны металаў, арганічныя забруджванні, нафтапрадукты і іншыя забруджвальнікі.

У Рэспубліцы Беларусь маюцца значныя запасы прыроднага мелу, які можа быць выкарыстаны не толькі ў традыцыйных галінах (будаўніцтва, цэментная прамысловасць, вытворчасць лакафарбавых матэрыялаў), але і як аснова для вытворчасці эфектыўных мінеральных сорбентаў для ачысткі прамысловых і сцёкавых вод.

Іёны цяжкіх металаў (медзі, свінцу, цынку, кадмію, нікелю, хрому і інш.) з’яўляюцца аднымі з найбольш небяспечных забруджвальнікаў водных асяроддзяў. Яны валодаюць высокай таксічнасцю, здольнасцю да біяакумуляцыі і міграцыі ў харчовых ланцугах. Асаблівую небяспеку ўяўляе медзь (II) – яе іёны шырока распаўсюджаны ў сцёкавых водах гальванічных вытворчасцей, металаапрацоўчых прадпрыемстваў, горнарудной прамысловасці, а таксама ў сельскагаспадарчых сцёках (за кошт выкарыстання медьзмяшчальных фунгіцыдаў).

Традыцыйныя метады выдалення іёнаў цяжкіх металаў з водных раствораў (хімічнае асаджэнне, мембранныя тэхналогіі, адваротны асмос, іённы абмен) часта характарызуюцца высокай коштам, энергаёмістасцю або ўтварэннем значнага аб’ёму другасных адходаў. Сорбцыйныя метады лічацца найбольш пераважнымі дзякуючы прастаце апаратурнага афармлення, эфектыўнасці, магчымасці рэгенерацыі сорбента і ўтылізацыі канцэнтраваных металазмяшчальных раствораў.

Прымяненне прыроднага мелу для атрымання сорбентаў мае наступныя перавагі:

• мел уяўляе сабой даступную і недарагую сыравіну;
• карбанат кальцыю (CaCO₃) валодае высокай рэакцыйнай здольнасцю па адносінах да іёнаў цяжкіх металаў, утвараючы цяжкарастваральныя асноўныя карбанаты і гідраксакарбанаты;
• грануляванне сорбента спрашчае працэс ачысткі, прадухіляе вынас часціц і дазваляе выкарыстоўваць сорбент у статычных і дынамічных умовах (фільтруючыя загрузкі, калонныя апараты);
• сорбент можа быць рэгенераваны і выкарыстаны паўторна (з выдзяленнем канцэнтратаў металаў).

Прапанаваны спосаб атрымання грануляванага сорбента ўключае наступныя асноўныя аперацыі:

1. адмучванне прыроднага мелу ў дыстыляванай вадзе – выдаленне буйных уключэнняў і дамешкаў, атрыманне гамагеннай суспензіі;
2. прыгатаванне зацвярджальніка – растварэнне крухмалу ў дыстыляванай вадзе. Крухмал выступае ў якасці структураўтваральнага вяжучага, які забяспечвае захаванасць формы гранул пры сушцы і эксплуатацыі, а таксама надае сорбенту неабходную порыстасць пасля тэрмічнай апрацоўкі;
3. змешванне і грануляванне – атрыманую сумесь перамешваюць да ўтварэння пластычнай масы, якую затым прапускаюць праз шнэкавы гранулятар. Выкарыстанне шнэкавага фармавання дазваляе атрымліваць гранулы аднолькавай формы і памеру, што забяспечвае стабільнасць гідраўлічнага супраціўлення пры фільтрацыі водных асяроддзяў;
4. сушка гранул – пры тэмпературы 105 °C да пастаяннай масы. Дадзены тэмпературны рэжым дазваляе выдаліць вільгаць без дэструкцыі карбанатнай матрыцы і крухмальнага вяжучага.

Чаканая сорбцыйная ёмістасць сорбента па іёнах медзі (II) складае ад 300 да 800 мг/г (у залежнасці ад зыходнага мінералагічнага складу мелу, тонкасці памолу і структуры гранул). Механізм сорбцыі ўключае не толькі адсорбцыю, але і хімічнае асаджэнне ў выглядзе малахіту Cu₂(CO₃)(OH)₂ і азурыту Cu₃(CO₃)₂(OH)₂, што забяспечвае высокую ступень вымання металу.

Такім чынам, прапанаваны спосаб дазваляе атрымаць з прыроднага мелу грануляваны сорбент, які спрашчае працэс выдалення забруджванняў, павышае якасць ачышчанай вады і можа быць маштабаваны да прамысловай вытворчасці.

Область применения

• ачыстка сцёкавых вод прамысловых прадпрыемстваў:
• гальванічныя вытворчасці (медьзмяшчальныя сцёкавыя воды, прамыўныя воды);
• металаапрацоўчыя і машынабудаўнічыя заводы;
• горнарудныя і ўзбагачальныя камбінаты;
• прадпрыемствы па перапрацоўцы другаснага металу;
• ліквідацыя забруджвання падземных вод (пры дрэнажных і абводненых участках);
• ачыстка абаротных вод прамысловых прадпрыемстваў;
• падрыхтоўка вады для сістэм ахалоджвання і цеплазабеспячэння;
• выманне і канцэнтраванне каштоўных металаў з разбаўленых раствораў для іх далейшага вымання;
• прымяненне ў працэсах экабіятэхналогіі (біясорбцыйна-актывуючыя загрузкі);
• апрацоўка фільтратаў палігонаў ЦБА і прамысловых адходаў.

Уласцівасці і параметры

• экалагічнасць – выкарыстанне прыроднага мінерала без таксічных рэагентаў;
• селектыўнасць – высокая сорбцыйная актыўнасць па адносінах да іёнаў Cu²⁺, Ni²⁺, Pb²⁺, Cd²⁺, Zn²⁺;
• тэхналагічнасць – грануляваная форма прадухіляе вынас, спрашчае фільтрацыю і рэгенерацыю;
• нізкі кошт – у параўнанні з сінтэтычнымі сорбентамі (сілікагелі, алюмасілікаты, іёнаабменныя смалы), мел мае кошт у 10–50 разоў ніжэйшы;
• даступнасць – буйныя разведаныя запасы мелу ў Беларусі.

Чаканы эфект

• уцягненне ў перапрацоўку мясцовай мінеральнай сыравіны, якая здабываецца ў значных аб’ёмах. Стварэнне новага кірунку перапрацоўкі – вытворчасць сорбентаў – дазволіць дыверсіфікаваць выкарыстанне мелу і павысіць дабаўленую вартасць;
• зніжэнне выдаткаў на ачыстку сцёкавых вод – выкарыстанне мелавага сорбента дазваляе знізіць кошт ачысткі ў параўнанні з прымяненнем імпартных іёнаабменных смал у 2–5 разоў. Выдаткі на рэагенты зніжаюцца за кошт прымянення недарагога крухмалу і адсутнасці складаных хімічных мадыфікацый;
• арганізацыя ўласнай вытворчасці дазволіць знізіць закупкі імпартных сорбентаў для ачысткі вод і скараціць адток валюты;
• экалагічная бяспека – зніжэнне скіду цяжкіх металаў у водныя аб’екты, паляпшэнне стану водных экасістэм;
• стварэнне працоўных месцаў;
• эканамічны рост – пашырэнне асартыменту прадукцыі з высокай дабаўленай вартасцю;
• экспартны патэнцыял – магчымасць пастаўкі канкурэнтнага прадукта ў краіны ЕАЭС і далёкага замежжа.

Перспектыўныя рынкі збыту

• унутраны рынак Рэспублікі Беларусь: прадпрыемствы гальванічнай і металаапрацоўчай галіны (МТЗ, МАЗ, БелАЗ, «Гомсельмаш», БМЗ і інш.);
• Расійская Федэрацыя: прадпрыемствы па ачыстцы сцёкавых вод у буйных агламерацыях.