Подготовка тампонажных растворов на основе золошлаковых отходов при сжигании водоугольного топлива из угольных шламов

Утилизация отходов обогащения угля является сегодня актуальной задачей. Перспективным и опробованным решением данной проблемы можно считать применение угольных шламов для приготовления водоугольных суспензий. Полученное при этом водоугольное топливо может быть использовано на угольных ТЭС и ГРЭС, а образующиеся при сгорании золошлаковые отходы предлагается использовать для приготовления тампонажных растворов. Исследованы минералогические составы золошлаковых отходов, полученных после сжигания водоугольного топлива на основе мелкодисперсных угольных шламов в специально сконструированном котле с вихревой системой сжигания. Высокое содержание оксида кремния и оксида алюминия в сочетании с низким содержанием углерода обуславливает возможность эффективного использования золошлаковых отходов для производства строительных материалов, прежде всего тампонажных смесей, широко применяемых при горных работах на выемках шахт, закладке выработанного пространства и т.д. Представлены результаты исследований реологических свойств тампонажных растворов на основе золошлаковых отходов и прочностные характеристики затвердевшего камня. Использование угольных шламов и золошлаковых отходов, образующихся на обогатительных фабриках и угольных электростанциях, может значительно снизить негативное воздействие на окружающую среду и улучшить их экономические показатели.

Волков М. А., Гринюк А. П., Мурко В. И., Хямяляйнен В. А., Баёв М. А. Подготовка тампонажных растворов на основе золошлаковых отходов при сжигании водоугольного топлива из угольных шламов // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2020. – № 8. – С. 97–104. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-8-0-97-104.

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 20-43-420016/20.

Волков Михаил Александрович¹ — управляющий, Гринюк Алексей Павлович1 — заместитель управляющего по производству и технической политике,
Мурко Василий Иванович¹ — д-р техн. наук, профессор, заместитель управляющего по науке, e-mail: sib_eco@mail.ru,
Хямяляйнен Вениамин Анатольевич² — д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой,
Баёв Михаил Алексеевич² — старший преподаватель,
¹ Филиал ООО «Сибнииуглеобогащение», Прокопьевск,
² Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева.

Мурко В.И., e-mail: sib_eco@mail.ru.

1. Ватин Н. И., Петросов Д. В., Калачев А. И., Лахтинен П. Применение зол и золошлаковых отходов в строительстве // Инженерно-строительный журнал. — 2011. — № 4 (22). — С. 16—21. DOI 10.5862/MCE.22.2.

2. Смоленский О. В. Использование зол-уноса ТЭЦ в производстве строительных материалов и строительстве // Технологии бетонов. — 2012. — № 1—2 (66—67). — С. 10—11.

3. Ефременко А. С., Халтаева Е. П. Применение золошлаковых отходов ТЭС при производстве высокопрочных легких бетонов // Вестник Иркутского государственного технического университета. — 2014. — № 8. — С. 86—89.

4. Goud V., Soni N. Partial replacement of cement with fly ash in concrete and its effect // IOSR Journal of Engineering (IOSRJEN). 2016. Vol. 6. No 10. Pp. 69—75. URL: http://iosrjen. org/Papers/vol6_issue10/Version-2/I0610026975.pdf (дата обращения: 19.11.2019).

5. Худякова Л. И., Залуцкий А. В., Палеев П. Л. Использование золошлаковых отходов тепловых электростанций // XXI век. Техносферная безопасность. — 2019. — № 4 (3). — С. 375—391. DOI 10.21285/2500-1582-2019-3-375-391.

6. Sajjad Ali Mangi, Mohd Haziman Wan Ibrahim, Norwati Jamaluddin, Mohd Fadzil Arshad, Sri Wiwoho Mudjanarko Recycling of coal ash in concrete as a partial cementitious resource // Resources. 2019. Vol. 8. No 2. DOI: 10.3390/resources8020099.

7. Norhaiza Ghazali, Khairunisa Muthusamy, Saffuan Wan Ahmad Utilization of fly ash in construction // IOP Conference Series Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 601. Article 012023. DOI 10.1088/1757-899X/601/1/012023.

8. Olivia M., Wibisono G., Saputra E. Early strength of various fly ash based concrete in peat environment // MATEC Web of Conferences. 2019. Vol. 276. Article 01022. DOI 10.1051/ matecconf/201927601022.

9. Хямяляйнен В. А., Баёв М. А. Экспериментальные исследования физико-механических свойств тампонажных растворов на основе цемента и отходов углеобогащения // Вестник Кузбасского государственного технического университета. — 2013. — № 6. — С. 12—19.

10. Хямяляйнен В. А., Баёв М. А. Оценка влияния отходов углеобогащения на физикомеханические свойства тампонажных растворов и параметры технологии цементации // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2014. — № 4. — С. 247—253.

11. Папин А. В., Неведров А. В., Сечин А. И. Комплексная переработка низкосортных углей и отходов углеобогащения // Ползуновский вестник. — 2014. — № 3. — С. 220—223.

12. Лавриненко А. А., Свечникова Н. Ю., Игуменшева Е. А., Коновницына Н. С. Использование отходов флотации угля в качестве нетрадиционного топлива в топках низкотемпературного кипящего слоя // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2017. — № 9. — С. 123—130. DOI: 10.25018/0236-1493-2017-9-0-123-130.

13. Murko V. I., Khyamyalyainen V. A., Baranova M. P. Use of ash-and-slag wastes after burning of fine-dispersed coal-washing wastes // E3S Web of Conferences. 2018. Vol. 41. Article 01042. DOI 10.1051/e3sconf/20184101042.