Енергозберігаюча технологія портландцементу з використанням відходу переробки газового конденсату

Abstract

UA: Дисертація присвячена дослідженню можливості використання відходів пе-реробки газового конденсату у виробництві портландцементів для зниження температури синтезу клінкеру на 150 °С. Новизна роботи обумовлена термодинамічним обґрунтуванням можливості синтезу основних клінкерних мінералів за нижчих температур в умовах використання шламу переробки газового конденсату як мінеральної добавки. У результаті проведених досліджень встановлено, що в умовах випалу портландцементного клінкеру між мінеральною та органічною складовою відходів починаються реакції взаємодії, а продукти реакції чинять інтенсифікуючу дію на реакції розкладу карбонату кальцію, в результаті чого створюються умови для протікання реакцій утворення дво- та трикальцієвого силікатів за більш низьких температур, ніж при звичайній технології випалу клінкеру. Досліджено процеси мінералоутворення клінкеру портландцементу з органо-мінеральною добавкою та визначено константу швидкості сумарного процесу фазоутворення. Визначено продукти гідратації портландцементів з органо-мінеральною добавкою, якими є гідросилікати, гідрокарбоалюмінати кальцію, портландит, етрингит та вторинний карбонат кальцію у колоїдному, кристалічному та криптокристалічному стані, що забезпечує міцність затвердіння силікатного каменю. За результатами фізико-механічних досліджень встановлено, що отримані цементи є швидкотужавіючими (терміни тужавіння: початок від 54 до 60 хв., кінець від 90 до 150 хв) гідравлічними в’яжучими матеріалами з нормальною густотою 0,27 та маркою 400.

EN: The thesis deals with the research of possibility of using gas-condensate processing wastes in Portland cement production to reduce clinker synthesis temperature by 150 °C. The paper novelty is caused by thermodynamic grounding of possibility for syn-thesis of basic clinker minerals at lower temperatures using gas-condensate processing slurry as a mineral additive. As a result of the performed studies, it is found that under the conditions of Portland cement clinker burning-out, reactions of interaction are starting between mineral and organic component of wastes, and the reaction products have an intensifying effect on reactions of calcium carbonate decomposition, resulting in the conditions for flowing of reactions of two- and tricalcium silicates formation at lower temperatures than in case of the usual clinker burning-out technology. The processes of mineral formation of Portland-cement clinker with organic and mineral additive are studied, and the constant of the total phase-formation process rate is determined. Hydration products of Portland cements with organic-mineral additive are determined, which are hydrosilicates, hydrocarboaluminates of calcium, Portlandite, ettringite and secondary calcium carbonate in colloidal, crystalline and cryptocrystalline state, which provides silica-stone solidification strength. As a result of the physical and mechanical studies, it is found that the obtained cements are quick-hardening (hardening terms: beginning from 54 to 60 min., end from 90 to 150 minutes) hydraulic binding materials with normal density of 0.27 and grade of 400.