Анкета автора(ов)
| Фамилия, имя, отчество, учёная степень, звание, должность. Полное и сокращённое наименование организации, адрес организации. | Абдрахимов Владимир Закирович, доктор технических наук, профессор, Самарский государственный экономический университет, Самара, Российская Федерация E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript Сафронов Евгений Геннадьевич, кандидат экономических наук, доцент, Самарский государственный технический университет, Самара, Российская Федерация E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript |
| Название статьи. | Влияние шламов флотационного углеобогащения на технические показатели и структуру пористости керамзита |
| Аннотация. | Постановка задачи. Истощение качественных традиционных хорошо вспучивающихся монтмориллонитовых глин для производства керамзита ведет к необходимости использования корректирующих добавок, содержащих теплотворною способность – не менее 3000 ккал/кг. В результате этого вспучивание увеличивается. Такой инструментарий утилизации вторичного сырья используется передовыми странами для безопасности окружающей среды. Эффективный рециклинг крупнотоннажных отходов топивно-энергетического комплекса в производстве керамзита может существенно снизить вредное воздействия на окружающую среду и повысить показатели деятельности предприятия. Анализируемая география локализации обогатительных фабрик, показала, что 85% всех извлекаемых из недр земли углей претерпевают обогащение, в том числе в Ростовской области -68%. Цель работы: проанализировать фактор воздействия шламов флотационного углеобогащения на функциональные свойства и макропористую структуру керамзита с участием бентонитовой глины. Задачами исследования являются: определить составы осваиваемых ресурсных источников: химические – оксидный и поэлементный, минералогический и фракционный, а также технологические параметры; охарактеризовать параметры шламов флотационного углеобогащения и бентонитовой глины для создания керамзита; обосновать составы по рециклированию крупнотоннажных шламов углеобогащения в массовое производство керамзита; исследовать эффект воздействия шлама углеобогащения на внутреннюю и внешнюю макропористую структуру керамзита с учетом анализа образовавших закрытых пор. Результаты. За счет повышенного содержания в отходах флотации углерода (С=10,77%) и его выгорания при обжиге выделяется газ, который способствует росту коэффициента вспучивания. Вспучивание керамзита идентифицируется как результат избыточного давления газов внутри микропор, способствующих их расширению, которое пребывает в непосредственной зависимости от вязкости пиропластического расплава. Выводы. Исследование керамзита фракции 5-10 мм засвидетельствовало, что предпочтительными по марочности являются составы, содержащие отходы углеобогащения 30% (состав №4) и 35% (состав 5) марка которых М250, но при этом состав №5 не соответствует условиям по морозостойкости. Таким образом, к оптимальному составу следует отнести состав №4. |
| Ключевые слова. | отходы флотации углеобогащения, аргиллит, бентонитовая глина, керамзит, макропористая структура, технические показатели |
| First name, Middle name, Last name, Scientific degree, Scientific rank, Current position. Full and brief name of the organization, The organization address. | Vladimir Z. Abdrakhimov, Doctor of Technical Sciences, Professor, Samara State University of Economics, Samara, Russian Federation E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript Evgeny G. Safronov, Candidate of Economic Sciences, Associate Professor, Samara State Technical University, Samara, Russian Federation E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript |
| Title of the article | Influence of sludge from flotation coal treatment on the technical parameters and porosity structure of expanded clay |
| Abstract. | Problem statement. The depletion of high–quality traditional well-swelling montmorillonite clays for the production of expanded clay requires the use of corrective additives containing a calorific value of at least 3,000 kcal / kg, as a result of which swelling increases. Such tools for recycling secondary raw materials are used by advanced countries for environmental safety. Efficient recycling of large-tonnage waste from the fuel and energy complex in the production of expanded clay will significantly reduce the harmful effects on the environment and improve the company’s performance. The analyzed geography of the localization of processing plants showed that 85% of all coals extracted from the bowels of the earth are undergoing enrichment, including 68% in the Rostov region. The purpose of the work is to analyze the impact factor of sludge from flotation coal treatment on the functional properties and macroporous structure of expanded clay with the participation of bentonite clay. The objectives of the study are to determine the compositions of the resource sources being developed: chemical – oxide and element-wise, mineralogical and fractional, as well as technological parameters; to characterize the parameters of sludge from flotation coal treatment and bentonite clay for the creation of expanded clay; to recommend reasonable formulations for recycling large-tonnage coal-treatment sludge into mass production of expanded clay; to investigate the effect of coal-treatment sludge on the internal and external macroporous structure of expanded clay, taking into account the analysis of the formed closed pores. Results. Due to the increased carbon content in the flotation waste (C=10.77%) and its combustion during firing, gas is released, which contributes to an increase in the swelling coefficient. Expanded clay swelling is identified as the result of excessive gas pressure inside the micropores, contributing to their expansion, which is directly dependent on the viscosity of the pyroplastic melt. Conclusions. The study of expanded clay with a 5-10 mm fraction has shown that formulations containing 30% (composition No. 4) and 35% (composition No. 5) coal-treatment waste are preferred in terms of brand, the grade of which is M250, but composition No.5 does not meet the conditions for frost resistance. Thus, the optimal composition should include composition No. 4. |
| Keywords. | flotation waste from coal treatment, mudstone, bentonite clay, expanded clay, macroporous structure, technical indicators |
| Для цитирования: | Абдрахимов В.З., Сафронов Е.Г. Влияние шламов флотационного углеобогащения на технические показатели и структуру пористости керамзита // Известия КГАСУ, 2025, № 2(72), с. 159-169, DOI: 10.48612/NewsKSUAE/72.14, EDN: KJTCND |
| For citations: | Abdrakhimov V.Z., Safronov E.G. Influence of sludge from flotation coal treatment on the technical parameters and porosity structure of expanded clay // News of KSUAE, 2025, № 2(72), p. 159-169, DOI: 10.48612/NewsKSUAE/72.14, EDN: KJTCND |
