Inventory number IRN Number of state registration
0225РК00885 AP19175875-OT-25 0123РК00100
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Заключительный Gratis Number of implementation: 1
Implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 1 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 1
Number of books Appendicies Sources
1 5 153
Total number of pages Patents Illustrations
125 0 36
Amount of funding Code of the program Table
7804816 AP19175875 25
Name of work
Получение теплоизоляционных изделий многоцелевого назначения на основе природного сырья и техногенных отходов
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Applied Технология
Report authors
Кочеров Еркебулан Нургалиевич , Колесников Александр Сергеевич ,
0
0
0
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество "Южно-Казахстанский университет имени М.Ауэзова"
Abbreviated name of the service recipient ЮКУ им.М.Ауэзова
Abstract

Бентонитовые глины, состоящие из минеральных групп монтмориллонита и склонные к вспучиванию при обжиге, различные отходы производств.

Монтмориллонитті минералды топтардан тұратын және күйдіру кезінде кеуектенуге бейім бентонитті саздар, түрлі өндіріс қалдықтары.

Создание научных основ получения многоцелевых теплоизоляционных изделий на основе глинистого сырья и техногенных отходов, разработка научно-обоснованного способа повышения теплоизоляционных свойств пористых наполнителей.

Сазды шикізат пен техногендік қалдықтар негізінде көп мақсатты жылу оқшаулағыш бұйымдарды алудың ғылыми негіздерін жасау, кеуекті толтырғыштардың жылу оқшаулау қасиеттерін жақсартудың ғылыми негізделген әдісін жасау.

- саз және өндірісітік қалдық үлгілерінің морфологиялық құрамын гранулометриялық талдау; - саз және өндірісітік қалдық үлгілерін стандартты химиялық талдау; - үлгілерді термиялық өңдеу кезіндегі фазалық түрленулерді анықтау үшін дифференциалды термиялық талдау; - үлгілердің минералогиялық құрамдарын анықтаудың рентгендіфазалық талдау; - саз және өндірісітік қалдық үлгілерін JEOL JSM-6490LV төмен вакуумды электронды микроскоптағы микроқұрылымын рентгендік талдау; - саз және өндірісітік қалдық үлгілерінің элементтік құрамын энергодисперсиялық микроталдау.

- гранулометрический анализ морфологического состава образцов глин и отходов производств; - стандартный химический анализ образцов глин и отходов производств; - дифференциальный термический анализ для определения фазовых превращений при термической обработке образцов; - рентгенофазовый анализ определения минералогического состава образцов; - рентгеновский анализ микроструктуры, образцов глин и отходов производств растровом низковакуумном электронном микроскопе JEOL JSM-6490LV; - энергодисперсионный микроанализ элементного состава образцов глин и отходов производств.

В результате реализации проекта установлена зависимость влагопоглощения керамзита от количества отходов вносимой в шихту при различных температурах обжига. Установлена зависимость показателей прочности образцов керамзита от количества введенных углеотходов. Не рекомендуется прокаливать образцы с углеотходами при температуре 1250°С, поскольку происходит плавление или не полное порообразование на поверхности гранул керамзита. В связи с этим снижается прочность гранул на сжатие до 0,3МПа. Установленная эфективная температура обжига материала 1150°С, при этом получемые гранулы креамзита обладают прочностью на сжатие 1,2-1,4 МПа. Экспериментально установлено, что эффективное количество введенных внутренних вскрышных пород угледобычи составляет 4-6%, при термической обработке 1150°С. Полученные высшеуказанных условиях гранулы керамзита обладают плотностью 0,337-0,348 т/м3 и прочностью на сжатие 1,37-1,51 МПа, а также соответствует требованиям нормативных документов (ГОСТ 32496-2013) и марке П50 имея марки объемной плотности 350-400. При температуре обжига 1100-1150°С коэффициент пористости исследованных глин при добавке 4 и 8% внутренних вскрышных пород изменяется от 1,8 до 2,8; при этом коэффициент пористости образцов без добавки варьировался в пределах 1,4–1,5 при указанных условиях обжига.

Жобаны жүзеге асыру нәтижесінде түрлі күйдіру температурасында енгізілген қалдық қоспасының мөлшеріне керамзиттің ылғал сіңірімділігінің тәуелділігі орнатылды. Қалдық қоспасы бар үлгілерді 1250°С температурада күйдіру ұсынылмайды, себебі гранула беттігінің балқуы немесе жеткіліксіз кеуектенуі орын алады және сығуға беріктігі 0,3 МПа дейін төмендейді. 1150°С болып табылатын тиімді күйдіру температурасында сығуға беріктігі 1,2-1,4 МПа орнатылды. Керамзит құрамына енгізуге ұсынылатын қалдық мөлшері 4,0-6,0%, ал тиімді күйдіру температурасы 1150°С болатыны зерттеулермен орнатылды. Мұндай шарттарды жүзеге асыру барысында алынған үлгілердің себілу тығыздығы 0,337-0,348 т/м3 және сығуға беріктігі 1,37-1,51 МПа. ГОСТ 32496-2013 бойынша алынған үлгілер Р50 маркасына және көлемдік тығыздығы 350-400 сәйкес келеді. 1100-1150°С күйдіру температурасында 4 және 8% ішкі қазбалы жыныстар қосылған зерттелудегі саздың кеуектену коэффициенті 1,8 ден 2,8 дейін өзгереді; сонымен қатар аталған күйдіру шарттарында қалдық қосылмаған үлгілердің кеуектену коэффициенті 1,4-1,5 аралығында өзгерді.

Технико-экономические эффекты, полученные в результате выполнения проекта сводятся к усовершенствованию разработок в новом предлагаемом направлении, обеспечивающих полное использование местного минерального сырья и техногенных отходов производств, тем самым улучшая экологическую обстановку регионов, снижение ресурсо- и энергозатрат, существенное упрощение технологической схемы производство работ. Доступность сырья для Казахстана, малая топливоэнергоемкость, простота получения, низкая себестоимость, относительно высокая активность и долговечность получаемых изделий обеспечивает большую перспективу как в экологическом, так и технико-экономическом плане. Техническим результатом является получение керамзита с высоким коэффициентом вспучивания и снижение объемной массы керамзита. Технический результат достигается тем, что сырьевая смесь для получения керамзита, состоящая из глины, техногенной добавки и воды, в качестве техногенной добавки она содержит внутренние вскрышные породы угледобычи, которая представляет собой порошок, равномерный по составу с величиной зерна, не превышающий 1 мм, с содержанием органической части 65-70%.

Жобаны орындау нәтижесінде алынған техника-экономикалық тиімділіктер жергілікті минералды шикізаттар мен техногендік өндірістік қалдықтарды толық қолдануды қамтамасыз ететін жаңа ұсынылған бағыттағы жасақтамаларды жетілдіруге әкеліп, өңрлердің экологиялық ахуалын жақсартады, қор- және энергия шығындарын төмендетеді, өндірістік технологиялық сұлбаны айтарлықтай қарапайым етеді. Қазақстан үшін шикізаттың қолжетімділігі, төмен отынэнергия сыйымдылығы, өндіру қарапайымдылығы, төмен өзіндік құны, салыстырмалы жоғары белсенділігі және ұзақ мерзімге жарамдылығы алынған өнімнің экологиялық тұрғыдан да, техника-экономикалық тұрғыдан да келекшектілігін қамтамасыз етеді. Жоғары кеуектену коэффициентіне және төмен көлемдік салмаққа ие керамзит алу техникалық нәтиже болып табылады. Техникалық нәтижеге қол жеткізу келесідей орындалады, саздан, техногендік қоспа ретінде көмір өндірісінің ішкі қазбалы жыныстарын мазмұндайтын техногендік қоспадан және судан тұратын керамзит алу үшін шикізат қоспасынан керамзит алу. Техногендік қоспа 65-75 органикалық бөліктен тұратын құрамы және 1 мм жоғары емес дәндерінің өлшемі бойынша бір келкі ұнтақтан тұрады.

Результаты внедрены в учебный процесс.

Нәтижелер оқу үрдісіне енгізілді.

- энергосберегающяя, экологический чистая технология получения теплоизоляционных материалов и изделий; - использование добавок в виде техногенных отходов производств; - высокая пористость и механическая прочность, малая объемная масса и меньшее тепловое сопративление материалов.

- жылу оқшаулауыш материалдар мен бұйымдар алудың энергия үнемді және экологиялық таза технологиясы; - өндірістік техногендік қалдықтар қоспасын қолдану; - материалдардың жоғары кеуектілігі мен механикалық беріктігі, төмен көлемдік салмағы мен жылулық кедергісі.

Химическая технология теплоизоляционных строительных материалов, технология пожаробезопасных материалов, переработка минерального и техногенного сырья, безопасность жизнедеятельности и охрана окружающей среды.

Жылуоқшаулауыш құрылыс материалдарының химиялық технологиясы, өртқауіпсіз материалдар технологиясы, минералдық және техногендік шикізаттарды қайта өңдеу, тіршілік қауіпсіздігі және қоршаған ортаны қорғау.

UDC indices
699.86
International classifier codes
61.35.00;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
глины; техногенные отходы; теплоизоляционные изделия; энергоэффективный; пористая структура; термическое сопротивление; наполнители;
Key words in Kazakh
саздар; техногендік қалдықтар; жылуоқшаулауыш бұйымдар; энергия тиімді; кеуекті құрылым; жылулық кедергі; толықтырғыштар;
Head of the organization Сулейменов Уланбатор Сейтказиевич Доктор технических наук / Профессор ЮКГУ им. М. Ауезова
Head of work Кочеров Еркебулан Нургалиевич Кандидат технических наук / доцент (ассоциированный профессор)
Native executive in charge