Труды КНЦ вып.3 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ) вып. 1/2019(10))

В настоящее время актуальной задачей в области экологии промышленного производства является минимизация загрязнения окружающей среды. Так, например, сточные воды, образующиеся на разных этапах производства, сбрасываются в водные объекты, вследствие чего происходит загрязнение водоемов, в том числе тяжелыми металлами (ТМ). Таким образом, возникает необходимость в разработке эффективных, дешевых и экологически безопасных способов очистки сточных и подотвальных вод от ТМ. Ранее установлено, что термоактивированные серпентиновые минералы являются перспективным материалом для использования в технологиях очистки воды от ТМ [1]. Для очистки водных объектов с высоким уровнем загрязнения целесообразно использовать фильтр с загрузкой из гранулированного реагента. Цель данной работы — исследовать вяжущие свойства термоактивированного хризотила, произведенного АО «Оренбургские минералы», Оренбургская обл., г. Ясный, изучить влияние способа изготовления (формование и прессование) и среды твердения на свойства серпентинового вяжущего. Известно, что влажные условия являются наиболее благоприятными для процесса твердения, причем во влажных условиях с увеличением продолжительности хранения образцы упрочняются, в то время как на воздухе их прочность снижается [2]. В соответствии с областью применения материала — гранулированного магнезиально-силикатного реагента — помимо влажных и воздушных условий твердения применяли выдерживание образцов в воде и в растворе ТМ. Исходный материал представляет собой бело-серый тонкоизмельченный пухоподобный порошок. Массовая доля остатков волокна на ситах контрольного аппарата 1,35 мм составляет 2,9 %, массовая доля фракции менее 0,4 мм — 46,4 %. Насыпная плотность 288 г/дм 3 . Химический состав хризотила приведен в табл. 1. Таблица 1 Химический состав хризотила, мас. % Table 1 The chemical composition of chrysotile, wt. % SiO 2 MgO A 2 O 3 Fe 2 O 3 CaO MnO NiO Cr 2 O 3 S K 2 O CO 2 H 2 O E 37,28 34,80 1,10 11,55 0,23 0,19 0,32 0,30 0,04 0,08 0,63 13,46 99,97 Для обжига хризотила использовали муфельную печь Nobertherm. Серпентинит рассыпали тонким слоем на металлический противень и помещали в нагретую до 700 °С печь. Продолжительность обжига составила 20 мин. Активность ( В ) термоактивированного хризотила определяли по методике, описанной в работе [1], она составила 22,96 мг-экв/г. По данным рентгенофазового анализа установлено, что в составе исходного материала присутствуют хризотил и брусит. На рентгенограмме образца, обожженного при 700 °С, наблюдается значительное снижение интенсивности рефлексов, что говорит о разрушении кристаллической решетки и переходе серпентина в активное метасостояние. На ДСК исходного хризотила (рис. 1, кривая а ) наблюдаются два эндоэффекта. При 340 °С происходит дегидратация магнезиального компонента гидроксида магния Mg(OH) 2 (первый эндоэффект). Второй эндоэффект, в области 114