Production of ceramic wall material based on burnt rocks and phosphoric slag without the use of natural traditional raw materials

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The purpose of the work is to qualify the raw materials according to the main evaluation characteristics – shale clay as a plastic binder, ash and slag mixture as a burning additive, and phosphoric slag as a detergent for the production of ceramic wall materials, without using natural natural raw materials. An electron microscope JSM 6390A from Jeol (Japan) was used to diagnose waste for a microstructure of element-by-element chemical composition. In the petrographic diagnosis of raw materials, immersion liquids, transparent slips, full slips, and MIN-8 and MIN-7 microscopes were used. The raw materials used were waste from shale processing plants and from the burning of shale shale clay, ash and slag mixture and phosphorous slag. Experiments have confirmed that ceramic wall material cannot be classified as an M100 product without the involvement of solvents in the composition of only a single shale clay. It has been experimentally proven that the optimal composition for obtaining M125 grade bricks is a composition containing 18% phosphorous slag and 7% ash and slag mixture. A further increase in the amount of phosphorous slag, ash and slag mixture and, consequently, a decrease in the clay binder leads to a decrease in technical performance. Qualified utilization or recycling of hightonnage man-made raw materials of the fuel and energy complex is one of the most demanded solutions to the environmental problem.

About the authors

V. Z. Abdrakhimov

Samara State University of Economics

Email: 3375892@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1832-2572

References

  1. Пузатова А.В., Дмитриева М.А., Захарова А.А., Лейцин В.Н. Зола-унос при производстве бетонов различного назначения и сухих строительных смесей // Строительство и реконструкция. 2023. № 5. С. 132–147. https://doi.org/10.33979/2073-7416-2023-109-5-132-147. EDN: CJJALC.
  2. Балановская А.В., Абдрахимова Е.С. Вопросы экологического, экономического и практического рециклинга по использованию топливно-энергетического комплекса для получения теплоизоляционных материалов // Экология промышленного производства. 2021. № 3. С. 19–26. https://doi.org/10.52190/2073-2589_2021_3_19. EDN: HBGGHW.
  3. Абдрахимов В.З. Получение на основе отходов горелых пород – межсланцевой глины и цветной металлургии – шлама щелочного травления сейсмостойкого кирпича // Экологические системы и приборы. 2021. № 7. С. 25–34. https://doi.org/10.25791/esip.07.2021.1239. EDN: UXKKTK.
  4. Соколова С.В., Баранова М.Н., Васильева Д.И., Холопов Ю.А. Перспективы применения промышленных отходов для повышения долговечности и огнеупорности жаростойких бетонов // Строительство и реконструкция. 2023. № 2. С. 123–133. https://doi.org/10.33979/2073-7416-2023-106-2-123-133. EDN: ANWVDP.
  5. Bouzit S., Laasri S., Taha M., Laghzizil A., Hajjaji A., Merli F. et al. Characterization of Natural Gypsum Materials and Their Composites for Building Applications // Applied Sciences. 2019. Vol. 9. P. 1–15. http://doi.org/10.3390/app9122443.
  6. Abdrakhimova E.S., Abdrakhimov V.Z. Use of Western Kazakhstan Raw Materials for Producing Acid-Resistant Materials // Refractories and Industrial Ceramics. 2023. Vol. 63. Iss. 6. P. 642–648. https://doi.org/10.1007/s11148-023-00784-3. EDN: HKJGPD.
  7. Гальцева Н.А., Попов П.В., Котов Д.В., Голотенко Д.С. Вторичное использование отходов промышленности // Инженерный вестник Дона. 2022. № 5. С. 572–581. EDN: AWIEIG.
  8. Abdrakhimov V.Z. Influence of Ash and Slag on the Characteristics of Heat Insulation Based on Metallurgical Waste // Coke and Chemistry. 2023. Vol. 66. P. 310–315. https://doi.org/10.3103/S1068364X23700874.
  9. Abdrakhimov V.Z., Abdrakhimova E.S. Oxidation Processes in the Firing of Porous Filler Based On Oil Production Wastes and Intershale Clay // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. 2020. Vol. 54. Iss. 4. P. 750–755. https://doi.org/10.1134/S0040579519050026. EDN: NWZUHD.
  10. Абдрахимов В.З. Снижение экологического ущерба за счет использования отходов цветной металлургии и энергетики в производстве легковесных огнеупоров // Экологические системы и приборы. 2020. № 2. С. 23–34. https://doi.org/10.25791/esip.02.2020.1137. EDN: EOIRBT.
  11. Баринов А.В., Кузнецова В.В. Современное состояние наличия вредных веществ и отходов производства на промышленном предприятии // Научные и образовательные проблемы гражданской защиты. 2013. № 2. С. 20–25. EDN: SCNRXB.
  12. Ильина Л.А., Абдрахимов В.З. Экологические и экономические аспекты использования в производстве строительных материалов отходов топливно-энергетического комплекса и их классификация // Экологические системы и приборы. 2020. № 8. С. 28–44. https://doi.org/10.25791/esip.08.2020.1173. EDN: OUFYFK.
  13. Rakhimov R.Z., Rakhimova N.R., Gaifullin A.R. Influence of the Addition of Dispersed Fine Polymineral Calcined Clays on the Properties of Portland Cement Paste // Advances in Cement Research. 2016. Vol. 29. Iss. 1. P. 21–32. https://doi.org/10.1680/jadcr.16.00060.
  14. Земсков В.В., Прасолов В.И. Истощение минеральных ресурсов как угроза экономической безопасности России // Экономика: вчера, сегодня, завтра. 2021. Т. 11. № 10-1. С. 195–205. https://doi.org/10.34670/AR.2021.76.61.023. EDN: KVHAHA.
  15. Bogdanov A., Mavlyuberdinov A., Nurieva E. The Use of Nanosized Additives in the Modification of Brick Loam // E3S Web of Conferences. 2021. Vol. 274. P. 1–6. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202127404005.
  16. Пичугин Е.А. Аналитический обзор накопленного в Российской Федерации опыта вовлечения в хозяйственный оборот золошлаковых отходов теплоэлектростанций // Проблемы региональной экологии. 2019. № 4. С. 77–87. https://doi.org/10.24411/1728-323X-2019-14077. EDN: MNEMSX.
  17. Бушумов С.А., Короткова Т.Г. Экологически безопасный сорбент из золошлаковых отходов теплоэнергетики // Тонкие химические технологии. 2023. Т. 18. № 5. С. 446–460. https://doi.org/10.32362/2410-6593-2023-18-5-446-460. EDN: HJLALY.
  18. Vdovin E., Mavliev L., Stroganov V. Interaction of Clay Soil Components with Portland Cement and Complex Additive Based on Octyltriethoxysilane and Sodium Hydroxide // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 890. P. 1–9. https://doi.org/10.1088/1757-899X/890/1/012031.
  19. Abdrakhimov V.Z., Nikitina N.V. Phase Composition of Interstitial Clay and Gas Emissions on Heat Treatment // Coke and Chemistry. 2023. Vol. 66. P. 431–437. https://doi.org/10.3103/S1068364X23701028.
  20. Abdrakhimov V.Z. Combustion Kinetics of Organic Components in Firing Porous Aggregates Based on Ash and Shale Clay // Coke and Chemistry. 2023. Vol. 66. P. 135–143. https://doi.org/10.3103/S1068364X23700655.
  21. Волочко А.Т., Подболотов К.Б., Хорт Н.А., Манак П.И. Влияние комплексных видов отощителей и цветонесущего сырья на свойства изделий строительной керамики // Вестник Полоцкого государственного университета. Серия F. Строительство. Прикладные науки. 2020. № 16. С. 42–46. EDN: WUWUBG.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).