Коллоидно-химические закономерности формирования высокодисперсных структур на основе кремниевой кислоты и синтетического гипса тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.11, кандидат технических наук Румянцева, Елена Леонидовна

• Румянцева, Елена Леонидовна
• кандидат технических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат технических наук Румянцева, Елена Леонидовна

Введение.

1. Литературный обзор.

1.1. Возможности использования высокоосновных сталеплавильных шлаков.

1.1.1. Использование шлаков в промышленности стро ительных материалов.

1.1.2. Использование шлаков в сельском хозяйстве.

1.1.3. Использование шлаков в качестве сорбента.

1.2. Получение нанодисперсных материалов на основе коллоидной кремниевой кислоты.

1.3. Гидраты сульфата кальция как коллоиднодисперсная система.

1.3.1. Структурообразование в дисперсной системе на основе гидратов сульфата кальция.

1.3.2. Получение синтетического гидрата сульфата кальция.

1.4. Выводы из литературного обзора.

2. Экспериментальная часть.

2.1. Объекты и методы исследования.

2.2. Анализ техногенного сырья - высокоосновных сталеплавильных шлаков.

2.2.1. Химический анализ шлаков ОЭМК.

2.2.2. Определение минералогического состава шлаков ОЭМК.

2.2.3. Исследование микроструктуры шлаков ОЭМК.

2.2.4. Анализ самораспадающегося феррохромового шлака ЧЭМК.

2.3. Разработка научно-практических принципов технологического управления процессом выщелачивания шлака.

2.3.1. Термодинамическая характеристика взаимодействия минералов шлака с соляной и серной кислотами.

2.3.2. Определение оптимальных условий переработки суспензий шлака.

2.4. Коллоидно-химические процессы при разложении шлаковых суспензий.

2.4.1. Изучение особенностей процесса при обработке кислотами шлака ЧЭМК.

2.4.2. Коллоидно-химические процессы при обработке суспензии шлака ОЭМК соляной кислотой.

2.5. Особенности кристаллизации синтетического дигидрата сульфата кальция.

2.5.1. Влияние дисперсионной среды на особенности кристаллизации синтетического гипса.

2.5.2. Анализ фазового состава синтетического гипса.

2.5.3. Расчет параметров кристаллической решетки.

2.6. Рекомендации по рациональному использованию синтетического гипса.

2.6.1. Использование ПГСС в качестве наноинициатора твердения цементного клинкера.

2.6.2. Использование ПГСС при получении высокопрочного гипса.

2.6.3. Технико-экономические показатели.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Коллоидно-химические закономерности формирования высокодисперсных структур на основе кремниевой кислоты и синтетического гипса»

Актуальность работы. Уникальные свойства ультрадисперсных (нано-) материалов могут обеспечить им широкое использование в различных областях хозяйства. Известно, что наиболее эффективными в плане энергетических затрат, производительности процесса и возможности управления свойствами конечного продукта являются конденсационные методы синтеза наночастиц с использованием различных химических реакций. Однако химический путь синтеза зачастую сопряжен с применением дорогостоящих реактивов и оборудования, что естественным образом сказывается на стоимости синтезируемых наноматериалов. Очевидно, что в условиях масштабного использования ультрадисперсных материалов требуется качественно новый подход к выбору сырья и методов их получения. Поэтому, по нашему мнению, опыт использования вторичных ресурсов должен войти и в сферу производства наноматериалов.

Наиболее дешевым, крупнотоннажным, энергонасыщенным и многовариантным сырьевым материалом для получения различных видов ультрадисперсных продуктов является высокоосновный сталеплавильный шлак. Принадлежность минералов шлака к группе островных силикатов с изолированными кремнекислородными тетраэдрами указывает на целесообразность кислотного выщелачивания его основных компонентов и, в первую очередь, ионов кальция с целью получения синтетического гипса. Следует отметить, что состав продуктов разложения минералов высокоосновного сталеплавильного шлака напрямую зависит от вида используемой кислоты. Однако в любом случае кислотная обработка шлака сопровождается, помимо образования солей металлов, выделением мономерной кремниевой кислоты. Кремниевая кислота активно участвует в разнообразных коллоидно-химических процессах при разложении шлаков, сопровождающихся переходом свободнодисперсной системы (золь) в связнодисперсную (гель) и формированием конденсационной структуры, что, в свою очередь, позволяет осуществлять синтез наночастиц золь — гель методом. Таким образом, кислотная обработка высокоосновного сталеплавильного шлака позволяет получить как минимум два продукта: ультрадисперсный синтетический дигидрат сульфата кальция и коллоидную кремнекислоту.

Целью настоящей работы является разработка коллоидно-химических основ процесса разложения минералов сталеплавильных шлаков при получении конденсационных дисперсных структур на основе коллоидной кремнекислоты и синтетического дигидрата сульфата кальция.

В соответствии с целью работы определены ее следующие задачи:

- выполнить комплексный анализ высокоосновных сталеплавильных шлаков, позволяющий обосновать возможность их химической переработки;

- исследовать коллоидно-химические процессы при разложении высокоосновных сталеплавильных шлаков кислотами;

- обосновать роль коллоидной кремниевой кислоты и ионного состава техногенного раствора в процессе кристаллизации синтетического дигидрата сульфата кальция;

- разработать практические рекомендации по рациональному использованию синтезированных ультрадисперсных материалов.

Аппаратура и методы исследований. Химический анализ осуществляли рентгенофлюоресцентным методом с использованием спектрометра рентгеновского многоканального PW-1600/10 с рентгеновской трубкой PW 2582 Rh. Рентгенофазовый анализ (РФА) проводили на рентгеновском дифрактометре ДРОН-3. Дифференциально-термический анализ осуществляли с использованием совмещенного ТГА/ДСК/ДТА анализатора SDT Q 600. Микроструктурные исследования образцов проводили с помощью растрового электронного микроскопа Quanta 200 3 D с интегрированной системой Pegasus 2000 для микроанализа. Электрокинетический потенциал на поверхности частиц коллоидной кремниевой кислоты определяли методом динамического светорассеяния на приборе Zetasizer Nano. Определение мутности и концентрации ионов металлов в техногенном растворе осуществляли фотоколориметрическим методом с использованием фотометра Specord - 50. Вязкость исследуемых золей измеряли с помощью вибровискозиметра SV - 10.

Научная новизна работы.

1. Выявлена качественная и количественная связь фазового состава высокоосновных сталеплавильных шлаков с интенсивностью и характером золь-гель процесса при получении поликомпонентных гипсосодержащих суспензий.

2. Установлено, что разложение высокоосновных сталеплавильных шлаков кислотами сопровождают сложные коллоидно-химические явления, включающие выделение коллоидной кремнекислоты и ее коагуляцию катионами техногенного раствора по нейтрализационному механизму, образование гидросиликатов алюминия и кальция и их последующий гидролиз, а также формирование геля.

3. Впервые установлено, что определяющее влияние на процессы структу-рообразования в поликомпонентных гипсосодержащих суспензиях оказывает изменение структуры золя кремниевой кислоты.

4. Показана роль коллоидной кремнекислоты и ионного состава техногенного раствора в изменении габитуса, повышении степени совершенства кристаллической решетки и дисперсности кристаллов синтетического гипса. Гетероадагуляция глобул кремнекислоты на поверхности кристаллизующегося гипса способствует образованию наноразмерных пластинчатых кристаллов.

5. Развиты представления о модифицирующем воздействии на структуру и свойства кристаллов синтетического гипса стабильного золя кремнекислоты, способствующего направленно-ориентированному формированию структуры.

Практическая значимость.

1. Показана возможность применения высокоосновного сталеплавильного шлака в качестве недефицитного сырья для получения ультрадисперсного синтетического дигидрата сульфата кальция и коллоидной кремнекислоты, что позволяет расширить спектр наноматериалов на их основе.

2. В зависимости от целевого назначения синтезируемых продуктов предложена гибкая, энергосберегающая одно - и двухстадийная технология кислотной обработки высокоосновного сталеплавильного шлака.

3. Разработаны практические рекомендации по рациональному использованию синтезированных продуктов.

4. Предложенный вариант использования высокоосновных сталеплавильных шлаков будет способствовать сокращению площадей шлаковых отвалов и ослаблению техногенного фактора воздействия на окружающую природную среду.

На защиту выносятся:

1. Научные и экспериментальные результаты исследований, объясняющие механизм и закономерности структурно-реологических превращений высокодисперсных систем на основе синтетического дигидрата сульфата кальция и коллоидной кремнекислоты.

2. Анализ особенностей кристаллизации ультрадисперсного дигидрата сульфата кальция из техногенных солевых растворов.

3. Практические результаты по реализации особых свойств синтетического ультрадисперсного поликомпонентного материала на основе дигидрата сульфата кальция.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены, обсуждены и одобрены на конференциях: VIII Международной научно-практической конференции «Проблемы энергосбережения и экологии в промышленном и жилищно-коммунальном комплексах» (г. Пенза, 2007 г); Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов, молодых ученых (г. Губкин, 2007 г); VIII Международной научно-практической конференции «Экологическая безопасность регионов России и риск от техногенных аварий и катастроф» (г. Пенза, 2008 г); XV Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по фундаментальным наукам «Ломоносов - 2008» (г. Москва, 2008 г); V Международной научной конференции «Кинетика и механизм кристаллизации. Кристаллизация для нанотехнологий, техники и медицины» (г. Иваново, 2008 г); Международной научно-практической конференции «Наука и молодежь в начале нового столетия» (г. Губкин, 2008 г); Международной междисциплинарной научной конференции «Синергетика в естественных науках» (г. Тверь, 2009 г); Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы химической науки, практики и образования» (г. Курск, 2009 г); II Международной научно-практической конференции «Молодежь и наука: реальность и будущее» (г. Невинномысск, 2009 г).

Публикации по теме диссертации. По результатам исследований опубликовано 16 работ, в том числе 2 статьи в журналах из перечня ВАК; патент на изобретение №2371408 «Способ получения дигидрата сульфата кальция» от 27.09.2009 г.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, шести глав, выводов, библиографического списка и приложений. Общий объем работы 147 страниц, включая 46 рисунков, 14 таблиц и библиографию из 155 наименования.

Заключение диссертации по теме «Коллоидная химия и физико-химическая механика», Румянцева, Елена Леонидовна

110 ВЫВОДЫ:

1. Выполнена комплексная технологическая оценка высокоосновных сталеплавильных шлаков ОЭМК и ЧЭМК. Обоснована возможность и целесообразность их химической переработки с целью получения высокодисперсного дигидрата сульфата кальция и коллоидного кремнекислоты. Установлено, что интенсивность процессов выщелачивания зависит от фазового состава шлаков. Более низкая кислотостойкость шлака ЧЭМК обусловлена преобладанием в его составе шеннонита, характеризующегося по сравнению с мервинитом и монти-челлитом низкой потенциальной энергией кристаллической решетки и активно взаимодействующим с минеральными кислотами.

2. Установлено, что разложение высокоосновных сталеплавильных шлаков сопровождают сложные коллоидно-химические процессы, включающие выделение коллоидной кремнекислоты, нейтрализационную коагуляцию катионами техногенного раствора с образованием соответствующих гидросиликатов, их гидролиз, а также образование геля. Лимитирующим процессом при обработке шлаковой суспензии соляной кислотой является коагуляция коллоидных частиц кремнекислоты катионами Са2+, сопровождающаяся интенсивным гелеобразо-ванием при рН=5-5,5. Более высокая устойчивость золя кремнекислоты, образующегося при разложении шлаковых суспензий серной кислотой, обусловлена модифицированием поверхности частиц алюминат-ионами и протеканием медленной коагуляции при достижении рН>7.

3. Охарактеризован процесс формирования структуры сложных технических дисперсий в условиях постоянно изменяющегося состава и ионной силы дисперсионной среды и дисперсной фазы. Определяющее влияние на процессы структурообразования оказывает изменение структуры золя кремниевой кислоты. Гомогенность и однородность поликомпонентной гипсосодержащей суспензии обусловлена возникновением коагуляционных контактов и формированием при рН>7 геля кремнекислоты, содержащего алюминатную и кальциевую составляющие.

4. Сложные коллоидно-химические процессы оказывают непосредственное влияние на закономерности кристаллизации и свойства синтетического дигидрата сульфата кальция. Установлено, что гетероадагуляция наноразмер-ных глобул кремниевой кислоты на поверхности кристаллизующегося дигидрата сульфата кальция препятствует формированию фазовых контактов между пластинчатыми кристаллами, толщина которых не превышает 100 нм, дополнительно создавая эффект пластификации.

5. Установлено модифицирующее воздействие на структуру и свойства кристаллов синтетического гипса стабильного золя кремнекислоты, способствующего направленно-ориентированному формированию структуры. Процесс кристаллизации дигидрата сульфата кальция из термообработанных солевых растворов, содержащих стабильный золь коллоидной кремниевой кислоты, включает в себя следующие этапы: а) кристаллизация игольчатых, гексагональных в поперечном сечении, кристаллов длиной до 50 мкм; б) образование двойников роста и таблитчатых кристаллов, толщиной до 300 нм; в) образование фазовых контактов, завершающееся на более поздних стадиях созданием слоисто-пакетной структуры.

6. Предложены схемы гибкой, энергосберегающей, безотходной технологии получения поликомпонентной гипсосодержащей суспензии и ультрадисперсного дигидрата сульфата кальция, предусматривающие одно - и двухки-слотную обработку шлаковой суспензии.

7. Проведенные экспериментальные исследования позволили сформулировать основные требования к технологическим параметрам процесса выщелачивания шлаковых суспензий в зависимости от заданных свойств синтетического продукта и определить рациональные области технического применения синтетического гипса и поликомпонентных гипсосодержащих суспензий.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Румянцева, Елена Леонидовна, 2010 год

1. Основы металлургии. Справочник. М.: Металлургиздат, 1961. — Т. 1.-Ч. 1.-440 с.

2. Довгопол, В. И. Использование шлаков черной металлургии / В. И. Довгопол — М.: Металлургия, 1978. 167 с.

3. Боженов, П. И. Комплексное использование минерального сырья и экология / П. И. Боженов М.: Изд-во Ассоциации строительных вузов, 1994.-264 с.

4. Остров, Е. И. Утилизация металлургических шлаков — резерв экономики / Е. И. Остров, Ю. В. Винокуров, В. И. Тихонов // Рынок вторичных металлов. 2003. - №6. - С. 66 - 68.

5. Рубанов, Ю. К. Первичная переработка и использование саморассыпающихся электросталеплавильных шлаков в технологиях силикатных материалов : дис. . .канд. техн. наук / Ю. К. Рубанов. Белгород, 2003.-178 с.

6. Шлак металлургический производства ОЭМК переработанный : информационный бюллетень. Старый Оскол : ОЭМК - Втормет, 2005. - 169 с.

7. ГОСТ 12.1.007.76. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности. М.: Изд - во стандартов. - 1976. - 4 с.

8. Дроздов, А. А. Характеристика шлака Оскольского электрометаллургического комбината / А. А. Дроздов, И. А. Шилова, В. К. Классен и др. // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. 2005. - № 10. - С. 344 - 347.

9. Кудеярова, Н. П. Гидратационная активность минералов сталеплавильных шлаков в автоклавных условиях / Н. П. Кудеярова, М. А. Гостищева // Строительные материалы. 2007. — № 8. - С. 34 - 35.

10. Klassen, V Synthese des niedrigbasischen Klinkers durch Verwendung der Schlackeabfalle und Herstellung des hochwertigen Mischzements / V. Klassen, P. Shurawlev, A. Klassen // Inter. Baustofftagung, Deutschland, Weimar. 2000. Band l.S. 189- 196.

11. Классен, B.K. Эффективность использования электросталеплавильных шлаков в качестве сырьевого компонента для производства цемента / В. К. Классен, Е. В. Текучева, А. А. Дроздов // Техника и технология силикатов. 2006. - №4. - С. 7 - 15.

12. Классен, В. К. Энерго и ресурсосбережение при использовании техногенных материалов в технологии цемента / В. К. Классен, И. А. Шилова, Е. В. Текучева и др. // Строительные материалы. - 2007. -№8.-С. 18-19.

13. Shu — guang, Ни Research on hydration of steel slag cement activated with waterglass / Ни Shu guang, Tiang Congsheng, Bo Peng // Mater. Sci. Ed. - 2001.16.-№ 1.-37-40 pp.

14. Середенко, Jl. Н. свойства автоклавного вяжущего на основе сталеплавильных шлаков / JI. Н. Середенко // Международный студенческий форум «Образование, наука, производство». Белгород, 22 — 24 мая 2002. - С. 47.

15. Вяжущее : пат. 2186043 Рос. Федерация : МПК С04В7/147 / Н. И. Федынин, А. П. Коробейников, А. Ю. Ворошилов ; заявитель и патентообладатель Н. И. Федынин, А. П. Коробейников, А. Ю. Ворошилов. № 200011801/03 ; заявл. 2000.07.11 ; опубл. 2002.07.27.

16. Способ получения шлакощелочного вяжущего : пат. 2137727 Рос. Федерация : МПК С04В7/153 / В. А. Белецкая, А. В. Поляков, Ю. И. Алешин и др. ; патентообладатель ЗАО «Союзтеплострой». № 97112281/03 ; заявл. 1997.07.23 ; опубл. 1999.09.20.

17. Старостина, И. В. Использование саморассыпающихся элеткростале-плавильных шлаков при производстве силикатных бетонов / И. В. Старостина, Е. И. Евтушенко, Ю. К. Рубанов электронный ресурс. : режим доступа : http: // conf.bstu.ru/articles.

18. Довгопол, В. И. Металлургические шлаки в сельском хозяйстве / В. И. Довгопол. М.: Металлургия, 1980. - 40 с.

19. Шильников, И. А. Методические указания по применению электросталеплавильного металлургического шлака ЗАО «ОЭМК -ВТОРМЕТ» в качестве известкового удобрения / И. А. Шильников, Н. И. Аканова. М., 2003. - 7 с.

20. Свергузова, С. В. Шлак ОЭМК для очистки сточных вод / С. В. Свергузова, И. И. Проскурина // Межд. науч практ. конф. «Экология, окружающая среда и здоровье населения Центрального Черноземья». -Курск, 2005.-С. 66-67.

21. Проскурина, И. И. Использование металлургических шлаков для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов / И. И. Проскурина,

22. С. В. Свергузова // Экология и промышленность России. 2006. -№5.-С. 16-18.

23. Соболев, В. С. Избранные труды. Введение в минералогию силикатов / В. С. Соболев ; Науч. ред. : акад. В. В. Ревердатто, д.г. м.н. В. А. Киркинский. -2-е изд. - Новосибирск : Академическое изд — во «Гео», 2007.-231 с.

24. Zhdanov, S. P. A study of crystal structure and surface chemistry of sili-calites / S. P. Zhdanov, N. N. Feoktistova, Т. I. Titova, L. S. Kosheleva // Advances in Colloid and Interface Science, Volume 25, 1986, Pages 203 -216.

25. Винчелл, A. H. Оптические свойства искусственных минералов / А. Н. Винчелл, Г. Винчелл. М.: Мир, 1967. - 528 с.

26. Айлер, Р Химия кремнезема / Р. Айлер. М. : Мир, 1982. -Т. 1.-416 с.

27. Watzke, Heribert J. Novel silica biopolymer nanocomposites : the silica sol - gel process in biopolymer organogels / Heribert J. Watzke, Claude

28. Dieschbourg // Advances in Colloid and Interface Science, Volume 50, May 1994, Pages 1-14.

29. Сергеев, Г. Б. Нанахимия / Г. Б. Сергеев. — 2-е изд. М. : КДУ, 2007. -336 с.

30. Ильичев, И. Е. Химические диспергаторы в переработке природного мела / И. Е. Ильичев, Г. В. Ильичева, А. Ф. Нечаев // Строительные материалы. 1994. - № 4. - С. 12 - 13.

31. Айлер, Р Химия кремнезема / Р. Айлер. М. : Мир, 1982. -Т. 2.-712 с.

32. Beelen, Т. P. М. Agregation, gelation and aging in silica / Т. P. M. Beelen, W. H. Dokter, H. F. Van Garderen, R. A. Van Santen // Advances in Colloid and Interface Science, Volume 50, May 1994, Pages 23 37.

33. Islam, A. M. Heteroaggregation in colloidal dispersions / A. M. Islam, B. Z. Chowdhry, M. J. Snowden // Advances in Colloid and Interface Science, Volume 62, Issues 2-3,1 December 1995, Pages 109- 136/

34. Шабанова, H. А. Химия и технология нанодисперсных оксидов / Н. А. Шабанова, В. В. Попов, П. Д. Саркисов. М. : ИКЦ «Академкнига», 2006. - 309 с.

35. Pamida, Sudan К. Adsorption of organic molecules on silica surface / Sudan K. Pamida, Sukalyan Dash, Sabita Patel, В. K. Mishra // Advances in Colloid and Interface Science, Volume 121, September 2006, Pages 77 -110.

36. Шабанова, H. А. Основы золь гель технологии нанодисперсного кремнезема / Н. А. Шабанова, П. Д. Саркисов. - М. : ИКЦ «Академкнига», 2004. - 207 с.

37. Сычев, М. М. Перспектива использования золь гель метода в технологии неорганических материалов / М. М. Сычев // Журнал прикладной химии. - 1990. - Т. 63. - № 3. - С. 489 - 498.

38. Модифицированные кремнеземы в сорбции, катализе и хроматографии / Под ред. Г. В. Лисичкина. М. : Химия, 1986. - 248 с.

39. Потапов, В. В. Разработка способов осаждения кремнезема из гидротермального теплоносителя / В. В. Потапов, К. О. Поваров, И. Б. Словцов и др. // Химическая технология. — 2003. № 5. - С. 8 — 13.

40. Потапов, В. В. Извлечение коллоидного кремнезема из жидкой фазы гидротермального теплоносителя с применением мембранных фильтров / В. В. Потапов, А. А. Сердан, В. А. Горбач и др. // Химическая технология. 2006. - № 5. - С. 2 — 8.

41. Сердан, А. А. Получение аморфного тонкодисперсного кремнезема из природных гидротермальных растворов : автореф. дис. .канд. хим. наук : 05.17.01 / А. А. Сердан ; НИИ хим. реак. и особо чис. хим. вещ. Москва, 2008. - 19 с.

42. Потапов, В. В. Физико химические характеристики коллоидного кремнезема в гидротермальном растворе / В. В. Потапов, А. А. Сердан // Вестник Краунц. Науки о Земле. - 2003, №2. - С. 108 - 117.

43. Потапов, В. В. Осаждение кремнезема из гидротермального теплоносителя электрокоагуляцией / В. В. Потапов, А. А. Сердан // Химическая технология. 2002, № 9. - С. 2 - 9.

44. Потапов, В. В. Кинетика поликонденсации ортокремниевой кислоты в гидротермальном растворе / В. В. Потапов, А. А. Сердан, В. Н. Кашпура и др. // Журнал физической химии. 2007, Т. 81, № 10. - С. 1897-1901.

45. Шабанова, Н. А. Закономерности влияния минеральных кислот на кинетику гелеобразования в коллоидном кремнеземе / Н. А. Шабанова, И. В. Силос, Е. В. Голубева // Коллоидный журнал. 1993. - Т. 55, №1.-С. 145-151.

46. Шабанова, Н. А. Переход золя в гели в условиях электролитической коагуляции коллоидной кремнекислоты / Н. А. Шабанова, И. В. Силос // Коллоидный журнал. 1996. Т. 58, №2. - С. 266 - 271.

47. Шабанова, Н. А. Кинетика деполимеризации кремнезема при получении полисиликатов из гидрозолей / Н. А. Шабанова, О. Г. Айтжа-нова // Коллоидный журнал. 1998. Т. 60, №5. - С. 705 - 708.

48. Шабанова, Н. А. Влияние природы катионов щелочных гидроксидов на кинетику деполимеризации коллоидной кремнекислоты / Н. А. Шабанова, О. Г. Айтжанова // Коллоидный журнал. 1999. Т. 61, №4.-С. 567-671.

49. Karlsson, Philip Surface modification for aluminium pigment inhibition / Philip Karlsson, Anders E.C. Palmqvist, Krister Holmberg // Advances in Colloid and Interface Science, Volumes 108 109, May 2004, Pages 105 - 118.

50. Физико химическая механика природных дисперсных систем / Под ред. Е. Д. Щукина. - М. : Изд - во Московского университета, 1985. -304 с.

51. Щукин, Е .Д. Коллоидная химия : Учеб. для университетов и химико — технолог. Вузов / Е. Д. Щукин, А. В. Перцов, Е. А. Амелина. 4-е изд., испр. - М. : Высш. шк., 2006. - 444 с.

52. Полак, А. Ф. О возможности формирования кристаллизационных структур на основе двугидрата сульфата кальция / А. Ф. Полак, И. М. Ляшкевич, В. В. Бабков и др. // Известия вузов. Строительство. — 1987, № 10.-С. 55-59.

53. Петропавловская, В. Б. Твердеющие кристаллизационные системы на основе порошков двуводного гипса / В. Б. Петропавловская, В. В. Белов, А. Ф. Бурьянов // Строительные материалы. 2007, № 12. — С. 46 -47.

54. Шленкина, С. С. Влияние пластификаторов на твердение гипсового вяжущего / С. С. Шленкина, М. С. Гаркави, Р. Новак и др. // Строительные материалы. — 2007, № 9. — С. 61 62.

55. Ильичев, И. Е. Адсорбция мелом поливинилового спирта / И. Е. Ильичев, А. Ф. Нечаев, К. Ф. Паус // Химия и химическая технология, 1985. Т. 28. Вып. 4. С. 116 - 117.

56. Петропавловская, В. Б. Модифицированные гипсовые дисперсные системы негидратационного твердения / В. Б. Петропавловская, В. В. Белов, А. Ф. Бурьянов // Строительные материалы, 2008. № 3. - С. 76 - 77.

57. Кузьменков, М. И. Технология получения высокопрочного гипса из синтетического сырья / М. И. Кузьменков, И. А. Богданович // Строительные материалы, 2005. № 9. - С. 44.

58. Способ получения гипса : АС СССР 345099 : М. Кл. COlfl 1/46 / Б. К. Тюрин, Э. А. Сапожников, Н. JI. Володин и др. № 1413414/23-26 ; заявл. 1970. 03.18 ; опубл. 1972.07.14; Бюллетень № 22.

59. Способ переработки кальцийсодержащего отхода на гипс : пат. 2104937 Рос. Федерация : МПК C01F11/46 / К. М. Иоганнов, А. М. Пыжов ; заявитель и патентообладатель К. М. Иоганнов, А. М. Пыжов. -№ 96113690/25 ; заявл. 1996.06.25 ; опубл. 1998.02.20.

60. Кройчук, Л. А. Получение товарного гипса из экологически опасных вод медеплавильного производства / Л. А. Кройчук // Строительные материалы, 2005. № 8. — С. 66 — 67.

61. Богданович, И. А. Получение синтетического дигидрата сульфата кальция для производства супергипса / И. А. Богданович, М. И. Кузьменков // Весщ АН Беларусь Сер. xiM. навук., 2001. № 4. - С. 117-121.

62. Кузьменков, М. И. Технология получения высокопрочного гипса из синтетического сырья / М. И. Кузьменков, И. А. Богданович II Строительные материалы, 2005. № 9. - С. 44.

63. Богданович, И. А. Исследование процесса получения супергипса из синтетического CaSO^T^O // Весщ АН Беларусь Сер. xiM. навук., 2002. -№ 1.-С. 99-104.

64. Ильичев, И. Е. Регулирование свойств мелогипсовых композиций / И. Е. Ильичев, И. В. Старостина, А. Ф. Нечав // Наука и технология силикатных материалов в современных условиях рыночной экономики. Тезисы докладов Всерос. конф. Москва. — 2005. - С. 51.

65. Способ получения гипсового вяжущего : пат. 2351557 Рос. Федерация : МПК С04В11/02 / А. В. Долгорев ; заявитель и патентообладатель А. В. Долгорев. №2006144637/03; заявл. 2006.12.15 ; опубл. 2008.06.20.

66. Локшин, Э. П. Регенерация азотной кислоты с получением вяжущего гипсового материала / Э. П. Локшин, Б. И. Гурвич, Т. А. Седнева и др. // Журнал прикладной химии, 2004. Т. 77. Вып. 7. С. 1066 -1071.

67. Губская, А. Г. Производство гипсового вяжущего и изделий из природного и техногенного сырья в Республике Беларусь / А. Г. Губская, Е. Я. Подлузский, В. С. Меленько // Строительные материалы, 2008. -№ 3. С. 73-75.

68. Петропавловская, В. Б. Малоэнергоемкие гипсовые материалы и изделия на основе отходов промышленности / В. Б. Петропавловская, А. Ф. Бурьянов, Т. Б. Новиченкова // Строительные материалы, 2006. -№6.-С. 8-9.

69. Чупрунов, Е. В. Кристаллография / Е. В. Чупрунов, А. Ф. Хохлов, М. А. Фадеев. М. : Физико - математическая литература, 2000. — 496 с.

70. Гумилевский, С. А. Кристаллография и минералогия / С. А. Гумилев-ский. М. : Высшая школа, 1972. - 280 с.

71. Островски, Ч. Кинетика кристаллизации гипса из водных растворов некоторых солей / Ч. Островски, С. Желязны // Химия и химическая технология, 2000. Т. 43, вып. 2. - С. 8 - 9.

72. Копылев, А. Б. Технология экстракционной фосфорной кислоты / А. Б. Копылев. -2-е изд., перераб. — JI. : Химия. — 1981. — 224 с.

73. Maria G. Lioliou Calcium sulfate precipitation in the presence of water-soluble polymers / Maria G. Lioliou, Cyristakis A. Paraskeva, Petros G. Koutsoukos // Journal of Colloid and Interface Science 303 (2006) 164 -170.

74. Третьяков, Ю. Д. Введение в химию твердофазных материалов / Ю. Д. Третьяков, В. И. Путляев. М. : Изд - во Моск. ун-та : Наука, 2006. - 400 с.i

75. Чебуранова, Н. И. ОАО «ОЭМК» Аттестат М 31048 99 на методику рентгеноспектрального анализа шлакообразной смеси / Н. И. Чебуранова, Ю. А. Фивинский. - Москва, 1999.

76. Горшков, В. С. Методы физико химического анализа вяжущих веществ / В. С. Горшков, В. В. Тимашев, В. Г. Савельев. — М.: Высшая школа, 1981. — 335 с.

77. Шамшуров, В. М. Методические указания к выполнению лабораторных и научно исследовательских работ / В. М. Шамшуров. — Белгород, 1998. - С. 4 - 11.

78. Ковба, JI. М. Рентгенофазовый анализ / JI. М. Ковба, В. К. Трунов. -М. : Изд — во Московского университета, 1976. 113 с.

79. Панова, Т. В. Определение индексов отражающих плоскостей : описание лабораторной работы по курсу «Рентгеноструктурный анализ / Т. В. Панова, В. И. Блинов. Омск : Омск. гос. ун - т, 2004. - 20 с.

80. Розин, К. М. Практическая кристаллография / К. М. Розин. М. : Миссис, 2005. - 486 с.

81. Земан И. Кристаллохимия / И. Зееман. М. : Мир, 1969. 155 с.

82. Новиков, И. И. Кристаллография и дефекты кристаллической решетки / И. И. Новиков, К. М. Розин. М. : Металлургия, 1990. - 335 с.

83. Розин, К. М. Практическое руководство по кристаллографии и кристаллохимии / К. М. Розин, Э. Б. Гусев. М. : Металлургия, 1958. -168 с.

84. Baetzner, Silvan Zur Wahl der Gips Elementsrzelle / Silvan Baetzner // ZKG INTERNATIONAL. No. 2 - 2005, p. 74 - 80.

85. Панова, Т. В. Определение внутренних напряжений в металлах / Т. В. Панова, В. И. Блинов, В. С. Ковивчак. Омск : Омск. гос. ун-т, 2004. - 20 с.

86. Гусев, А. И. Нанокристаллические материалы / А. И. Гусев, А. А. Ремпель. М. : Физматлит, 2000. - 224 с.

87. ГОСТ 21043-81. Руды железные и концентраты. Метод определения внешней удельной поверхности. — М. : Изд-во стандартов, 1981. 9 с.

88. Клюковский, Г. И. Лабораторный практикум по общей технологии силикатов / Г. И. Клюковский, Л. А. Мануйлов. М. : Стройиздат, 1973.-271 с.

89. Альмяшев, В. И. Термические методы анализа : Учеб. пособие / В.И. Альмяшев, В. В. Гусаров. СПб, 1999. - 40 с.

90. Пискарева, С. К. Аналитическая химия : Учеб. для сред. спец. учеб. заведений / С. К. Пискарева, К. М. Барашков, К. М. Олыпанова М. : Высшая школа, 1994. - 384 с.

91. ГОСТ 18165 — 89. Вода питьевая. Метод определения массовой концентрации алюминия. М. : Изд - во стандартов, 1990. — 9 с.

92. Трубицын, М. А. Практикум по химии окружающей среды / М. А. Трубицын. Белгород : Изд - во БелГУ, 2002. — 90 с.

93. Рогов, В.А. Практикум по физической химии / В. А. Рогов, М. В. Лузгин, Н. В. Ложкина. Новосибирск: Изд — во НГУ, 2005. - 43 с.

94. Халафян, А. А. Статистический анализ данных / А. А. Халафян. М. : ООО «Бином - Пресс», 2007. - 512 с.

95. Дерфель К. Статистика в аналитической химии / К. Дерфель ; Пер. с нем. И. С. Шаплыгина ; Под ред. В. В. Налимова. М. : Мир, 1969. -248 с.

96. ГОСТ 5578-69. Оценка устойчивости силикатных материалов к силикатному распаду. М. : Изд - во стандартов, 1969. - 11 с.

97. Powder diffraction file. Search Manual (Alphabetical listng). 1С PDF2. USA, 1973 1989.

98. Кристаллографическая и кристаллохимическая база данных для минералов и их структурных аналогов электронный ресурс. : режим доступа http: // database.iem.ac.ru / mincryst / rus

99. Лапин, В. В. Петрография металлургических и топливных шлаков / В. В. Лапин. М .: Изд - во АН СССР, 1956. - 400 с.

100. Кондратьев, Е. Т. Атлас типовых микроструктур / Е. Т. Кондратьев. -М.: Колос, 1993.-79 с.

101. Бабушкин, В. И. Термодинамика силикатов / В. Н. Бабушкин, Г. М. Мачеев. М.: Наука, 1986. - 490 с.

102. Бабушкин, В. И. О некоторых новых подходах к использованию методов термодинамики в решении проблем технологии вяжущих и бетона / В. И. Бабушин // Цемент и его применение, сент. дек., 2003.-С. 50-56.

103. Гурвич, JL В. Термодинамика индивидуальных веществ / JI. В. Гурвич, И. В. Вейц, В. Н. Медведев. М.: Наука, 1970. - 396 с.

104. Краткий справочник физико химических величин / Под редакцией Равделя А.А. и Пономаревой A.M. - СПб.: «Иван Федоров», 2003. -240с.

105. Кузнецова, Т. В. Физическая химия вяжущих материалов : Учебник для хим. технолог, спец. вузов / Т. В. Кузнецова, И. В. Кудряшов, В. В. Тимашев. - М. : Высшая школа, 1989. - 348 с.

106. Brousse, C. Enthalpy of formation of forsterite, enstatite, akermanite, monticellite and merwinite at 1073 К by alkali borate solution calorimetry / Brousse, C., Newton R. C., Kleppa O.J. // Geochim. Cosmochim. Achta, v. 48.- 1984, p. 1081 1088.

107. Pankratz, L. B. High temperature heat contens and entropies of akermanite, cordierite, gehlenite and merwinite / Pankratz L. В., К. К. Kelley : U. S. Bur. Mines Rept. Inv. 6555, 1964, 7 p.

108. Weller, W. W. Low temperature heat capasities and entropies at 298.15 К of akermanite, cordierite, gehlenite and merwinite / Weller W. W., Kelley К. K. : U. S. Bur. Mines Rept. Inv. 6343, 1963, 7 p.

109. Шабанова, Н. А. Изменения мутности гидрозолей кремнезема при их дестабилизации / Н. А. Шабанова, Ю. В. Тулаева электронный ресурс. : режим доступа : http : // zhur-nal.ape.relarn.ru/articles/2000/009r.txt.

110. Нужный, А. Ю. Определение скорости гелеобразования в системе Si02 h2so4 — Н20 методом турбидимитрии / А. Ю. Нужный, О. Н. Калугин // В1сник Харькивського нацюнального ушверситету. 2007. № 770. Х'жш. Вип. 15 (38). С. 251 - 262.

111. Лабораторные работы и задачи по коллоидной химии / Под ред. Ю. Г. Фролова, А. С. Гродского. -М.: Химия. 1986. - 215 с.

112. ГОСТ 4013 82. Камень гипсовый и гипсоангидритовый для производства вяжущих материалов. - М. : Изд - во стандартов, 1983. - 6 с.

113. Пономарев, А. Н. Высококачественные бетоны. Анализ возможностей и практика использования методов нанотехнологии / А. Н. Пономарев // Инженерно-строительный журнал, 2009. №6. — С. 25 — 33.

114. Волженский, А.В., Буров Ю.С., Колокольников B.C. Минеральные вяжущие вещества / А. В. Волженский, Ю. С. Буров, В. С. Колокольник. М.: Стройиздат, 1979. - 476 с.1. УТВЕРЖДАЮ1. Директрр^^<<ЦЛАЗМИКА>>щачёв А.В. 2009г.т1. У'

115. УТВЕРЖДАЮ Первый проректор, проректор юоте БелГУ Лавыденко Т.М.2009г.j"

116. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ИНСТРУКЦИЯ по изготовлению ГИПСА ДВУВОДНОГО СИНТЕТИЧЕСКОГО

117. Разработано: Белгородский государственный университет1. Разработчики:y^pjI В.А. Белецкая1. Е.Л. Румянцева

118. Настоящая технологическая инструкция разработана на основе научно — исследовательских работ, выполненных на кафедре общей химии БелГУ, и предназначена для получения синтетического гипса из техногенного сырья.

119. Общая характеристика процесса

120. Инструкция распространяется на получение синтетического гипса, предназначенного для применения в качестве наноинициатора твердения, высокопрочного гипса, микронаполнителя при изготовлении теплоизоляции.

121. Техническая характеристика сырья, продуктов, основных и вспомогательных материалов

122. Техническая характеристика сырья.

123. Для получения синтетического гипса применяют:- шлак высокоосновный электрометаллургический, с содержанием оксида кальция (СаО) не менее 50%;- кислота серная;- вода;21.1. Шлак должен соответствовать ТУ--5718/2180 033 - 50987572 -2003.