Құрылыс материалдары өнеркәсібінде қалдықтарды пайдалану туралы қазақша

Көмір өндірісі жыл сайын миллиондаған тонна қалдық шығарады. Егер бұл қалдықтарды тиімді пайдалану жөнінде шаралар қолданылмаса көмір өндіру аймақтарында қауіпті экологиялық жағдай туындайды. Өйткені, көмір террикондары бірталай жерді ауыл шаруашылығы айналымынан шығарады, әрі экологиялық жағынан зиянды, атмосфераның су қорларын ластайды. Көмір өндіруші аймақта көмір разрезін ашқанда пайда болған үстіңгі және ішкі қабықтардан алынған бос жыныстар және көмір байыту қалдықтары тау-тау болып үйіліп жатады. Байыту қалдықтары құрамы, сапасы жағынан біркелкі болады. Сондықтан оларды қүрылыс материалдары өндірісінде пайдалануға болады. Мұндай қалдықтарды ұнтақтап, кірпіштің шикізатына 15-30%-ын қосса өнімнің сапасын жақсарады жэне отынды үнемдеуге септігін тигізеді, сондай-ақ «әдетте қолданылатын ағаш үгінділерін, шамот, көмір т.б. аса зәру материалдарды үнемдеуге мүмкіндік береді. Құрамында 70%-ға дейін үнтақгалған көмір қалдықтары бар шикізаттан 150 маркалы қуысты жеңіл кірпіштер мен керамикалық кеспектер шығаруға болатыны дәлелденді.

Көмір қалдықтарын әдеттегі саз балшықтың орнына қолдану технологиялық отын шығынын 80%-ға, ал өнімнің өзіндік құнын 19-28%-ға азайтуға мүмкіндік береді екен. Қазір оның қалдықтары «жеңіл» бетон жасауға да жарамды. Мәселен, көмір қалдықгарын күйдіру арқылы алгорит (ұсақ және қиыршық тас) алуға болады. Ұсақ және қиыршық тастар жеңіл бетон бүйымдарының шағын кеспектерінен бастап ірі қабырға панельдеріне дейін көптеген түрлерін жасауға қолданылады. Қазір көмірді жаққанда қалатын күл мен қождың қоры бірнеше миллион тоннадан асады. Олардың ішінде қоры айтарлықгай мол әрі құрылымы жағынан құрылыс материалдарын өндіруге ыңғайлысы жылу электр станцияларының күлі болып табылады. Күлдер мен қож қоспалары жол деңгейін көтеріп, оның жағаларын бекіту үшін, сондай-ақ жергілікті маңызы бар жолдардың астыңғы қабатын жасауға кеңінен пайдаланылады. Оған аздаған цемент немесе әк қосып, сол қоспамен автомобиль жолдарының табанын бекітуге болады. Осындай материалдар асфальтті бетон және минералды битум қоспаларын дайындауға, тротуар төсеніштерін жасауға қолданылады. Бұл цемент және әк сияқты бағалы материалдарды едәуір үнемдеуге мүмкіндік береді.

Құрамында кальций, магний қоспалары бар күлді ауыл шаруашылығы жерлерінің құнарлығын арттыруға қолданады. Тыңайтқыш есебінде көмір байыту фабрикасынан бөлінетін флотациялық қалдықтарды пайдаланудың тиімді екені дәлелденді.

Күлден кеуекті жеңіл бетон толтырғыштарды да жасауға болады. Ісіндіру әдісін қолданып күлді, көмір байыту қалдықтарын сазға қосып керамзит және қиыршық тастар жасауға болады. Керамзит өндірісінде күлді қосымша шикізат есебінде (10-30% шамасында) және негізгі компонент есебінде (50%-дан жоғары) пайдалануға болады. Ең әуелі күлдің құрамындағы отын қалдықтары бөлініп алынады, содан соң күл магнитті сепараторлардан өткізіліп, одан болат өндірісінде шикізат есебінде қолданылатын магнетит, бетон және темірбетон өндірісінде гидравликалық қоспаларда пайдаланылатын майда фракциялар болініп алынады. Содан соң күл алгопорит өндірісіне жіберіледі.

Тас көмір, қоңыр көмір, антрацит, сланецтің құрғақ күл қалдықтарын кеуекті бетондар дайындауда пайдалануға болады. Кеуекті бетондар дайындауда қолданылатын көбіктендіргіш заттардың түріне байланысты оны кобікті немесе газды бетон деп екіге бөледі.

Жылу электр станцияларының күлі құрылыс материалдары өндірісінің басқа да салаларында пайдаланылады. Атап айтқанда, күл қалдықтарынан байланыстырғыш материалдар өндіруге болады. Күлді цемент клинкерін ұнтақтау кезінде гидравликалық белсенді қоспа ретінде, әкті гидравликалық байланыстыргыштар өндірісінде оның бір компоненті ретінде кеңінен қолданады. Атқаратын қызметіне қарай байланыстырғыш материалдардың құрамына 10%-дан 50%-га дейін күл қосып отыруга болады.

Күлді цемент өндірісінде шикізат қүрамының компоненті есебінде немесе реттегіш қосынды ретінде пайдалануға болады. Мысалы, бір тонна клинкердің 300-500 кг бөлігін күл компоненті құрай алады. Ол шикізатты және отынды үнемдеуге мүмкіндік беріп, цементке ерекше қасиет қосады.

ЖЭС күлдерінен минералды мақта дайындау мүмкіндіктері де мол. Ол жылу өткізбейтін материалдар жасауға пайдаланылады. ЖЭС күлін өте мол әрі тиімді пайдаланатын ең перспективалы салалардың бірі — керамикалық қабырға материалдары өндірісі. ЖЭС күлдерінің химиялық, минерологиялық қүрамы жагынан сазға жақындығы, сонымен қатар, онда едәуір мөлшерде отын қалдықтарының болуы, басқа да ерекшеліктері керамика өнеркәсібінің шикізат базасын кеңейтіп, технологиялық отынды үнемдеуге, бүйымдардың сапасын жақсартуға мүмкіндік береді.

Алматы құрылыс материалдары өндірісі ғылыми-зерттеу және жобалау институтында академик С. Сүлейменовтің басқаруымен «күлкерам» атты әрі жеңіл, әрі берік, аязға өте төзімді жаңа материал алынған. Ол технология бойынша, шикізат құрамындағы ЖЭС күлдерін 85%-ға дейін жеткізіп, отынды 1,5-4 есеге дейін азайтуға болады.

ЖЭС күлдерін күйдіріп дайындайтын қабырға материалдарының негізгі шикізаты есебінде пайдалануға болады. Күлге сұйық шыны, фосфатты желім қосып жоғары қысымда сығымдап, аса берік керамикалық материалдар жасалады.

Құрылыс материалдарын жасауға жүмсалатын миллиондаған топна шикізаттың едэуір бөлігін металлургия, химия т.б. өнеркосіп қалдықгарымен және қожбен ауыстыруға болады. Қож дегеніміз жоғары температуралы технологиялық процестерде пайда болатын қалдықтар. Солардың ішінде ең маңыздысы домна қождары. Домна пештерінде 1 т шойын өндіргенде 0,6-0,7 т қож бөлінеді. Мартен пештерінде 1 т түсті металды өндіру барысында 15-25 т қож пайда болады. Фосфор өндірісінде, жылу электр станцияларында миллиондаған тонна қож пайда болады.

Қож негізі — әк тастардан, даламиттерден, магнезиттерден, саз қоспаларынан т.б. тұратын тау жыныстары. Осы тау жыныстарының балқуы кезінде кремний, алюминий, кальций, магний, күкірт және басқа металдар тотықтарының өзара әрекеттесуінен жасанды силикатты балқымалар пайда болып, суыған кезде қожға айналады. Құрамындағы тотықтардың арақатынасына байланысты қождың түрі, түсі, беріктігі, тығыздығы, кеуектігі, салмағы әр түрлі болады. Мұның өзі қождың сан алуан өзгермелі қасиетін көрсетеді және магний 45-55%-ға жетсе, ондай қож цементтей болып тас желімге айналады. Әдетте мұндай қасиет домна және мартен қождарына тән. Егер қождың құрамында алюминий, кремний тотықтары көп (60-80%), ал кальций, магний тотықтары аз болса, онда ол отқа және қышқылға төзімді материал болады. Бұл қасиет түсті металлургия қождарына тән.

Құрамында кремний және алюминий тотықтары жоғары мөлшерде кездесетін қышқыл қож балқымаларын арнайы қалыптарға қүю арқылы беріктігі шойыннан кем түспейтін материалдар алуға болады. Осы қождарды ісіндіре отырып кеуек материалдар жасауға да болады. Қара және түсті металлургия, энергетика қождарын құмға немесе өте майда талшықты жеңіл материалдарға айналдыруға болады.

Қож балқымаларының қасиеттерін қалауымызша өзгерте отырып алуға болады. Бүгінде оның неше түрлі арзан әдістері ойлап табылған. Мысалы, кальций тотықтарына бай қождардан цемент дайындалады. Бұл үшін қож балқымаларына 12-20% әк қосса болды, ол өзінің химиялық құрамы бойынша кәдімгі цементтен кем түспейді. Балқыған сұйық қождардан 400, 500,600 маркалы цемент дайындауға болады. Әдетте бұл арзан болады. Осындай әдіспен энергетикалық қождардан энергоклинкер алынады. Кремний және алюминий тотықтарына бай, құрамында кальций тотығы аз ащы қож балқымасынан сілтілердің, қышқылдардың жоғары температураның әсеріне төзімді құрылыс материалдары алынады. Егер, құрамында 40%-ға дейін кремний тотығы бар вогранды қож балқымаларына, сондай-ақ түсті металлургия қождарына 15-20 % шамасында кәдімгі кварцті құмды немесе кремний тотығына бай басқа да тау жыныстарын қосса, онда олардың балқымаларынан құйылған бұйымдардың төзімділігі мен беріктігі айтарлықтай арта түседі.