Какие направления развития Росийской науки Вы считаете наиболее перспективными

Утилизация шламов химводоподготовки ТЭЦ с минимальным антропогенным воздействием

Для направленного регулирования вещественного состава шлама необходимо увеличение содержания ионов SO3. Было предложено имеющийся в составе шлама СаО и СаСО3 перевести в сульфатную фазу (СаSO4×nН2О). Для осуществления этого предложения наиболее удобным представлялась нейтрализация шлама раствором серной кислоты. Указанный вариант является уместным, так как раствор серной кислоты с концентрацией до 30 % является общедоступным отходом большинства химических производств.

В целом можно предположить, что в результате указанных окислительно-восстановительных реакций образуется малорастворимый двуводный сульфат кальция, который выпадает в осадок.

Водоочистка промстоков – типично коллоидный процесс, который сводится к коагуляции взвеси в воде мельчайших частиц электролитами. При этом благодаря наличию межфазных сольватных слоев снижается свободная поверхностная энергия. Для повышения реакционной способности шлама перед химической нейтрализацией проводилась дополнительная механоактивация осадка. При этом должно происходить образование неравновесных дефектов в твёрдых телах, которые и определяют в значительной мере реакционную способность твёрдой фазы.

В экспериментах использовали 1 N раствор Н2SO4 (исходная серная кислота: концентрация 96,8 %, плотность 1,822 г/см3, рН = 1,2). Расход серной кислоты рассчитывался в процентах исходя из стехиометрического количества серной кислоты, требуемой для окислительно-восстановительной реакции между карбонатом кальция и серной кислотой. Исходя из этой реакции для нейтрализации 1 г СаСО3 требуется 170 мл 1 N раствора Н2SO4. Для выявления влияния степени активации серной кислотой шлама на технические свойства вяжущих на его основе проводилась тепловая обработка в автоклавных условиях для данных продуктов. Результаты исследований представлены в таблице 1.

Анализируя полученные данные можно сделать следующие выводы. Прочность продуктов тепловой обработки на базе шламов существенно меняется в зависимости от расхода серной кислоты. Постепенное нарастание прочности вяжущего по мере увеличения расхода серной кислоты при нейтрализации шлама в количестве до 75 % от стехиометрии объясняется увеличением количества сульфата кальция в его составе, снижения удельной поверхности и водопотребности вяжущего. Некоторое снижение прочности при расходе серной кислоты 100 % от стехиометрии объясняется увеличением удельной поверхности и нормальной густоты вяжущего. При этом происходит резкое

Таблица 1 – Свойства вяжущего, полученного из шлама химводоподготовки ТЭЦ

Расход Н2SO4, % от стехио-метрии

Способ подго-товки шлама*

Sуд, м2/кг

Свойства

Н/Г

Сроки схватывания, ч-мин

Предел прочности при сжатии в 28 сут, МПа

начало

конец

влажные

сухие

25

1

374

0,79

34-30

42-20

-

-

2

461

0,68

30-15

1 2 3 4