ВВЕДЕНИЕ…………………………………………….……………… 5
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР……………………...…………………… 13
1.1 Особенности состава и структуры серпентиновых минералов 13
1.2 Термическая обработка серпентинов………………....…...…… 16
1.2.1 Процессы, происходящие при обжиге серпентиновых
минералов………………………………………………… 16
1.2.2 Изменение цветовых характеристик серпентинов с
высоким содержанием железа при обжиге……………. 18
1.3 Вяжущие свойства серпентиновых минералов………………... 21
1.3.1 Серпентинитовый цемент…………………………..…… 21
1.3.2 Получение гранулированных материалов с
использованием турболопастных смеситетелейгрануляторов…………………………………………..…. 24
1.4 Очистка промышленных стоков………………………………... 27
1.4.1 Технологии удаления тяжелых металлов из
промышленных сточных вод………………………..….. 27
1.4.2 Использование серпентинов для очистки техногенных
вод от тяжелых металлов………………………………... 31
1.5 Гидротехногенные ресурсы медноколчеданных
месторождений на примере ПАО «Гайский ГОК»………….… 33
Выводы к главе 1………………………………………………… 36
2 МАТЕРИАЛЫ, МЕТОДЫ И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ…... 37
2.1 Характеристики объектов исследования……………………….. 37
2.1.1 Исходные серпентинсодержащие материалы ………… 37
2.1.2 Подотвальные воды Гайского ГОКа………………..….. 37
2.2 Методы и методики исследования……………………………… 41
2.2.1 Измельчение и обжиг серпентинов.……………….…… 41
2.2.2 Методы контроля качества термоактивированных
серпентинов …………………………………..……….…. 42
2.2.3 Методы гранулирования и определения физических
свойств гранул……………………..…………………….. 43
2.2.4 Физико-химические методы исследования…..………... 48
2.2.5 Методы исследования, использованные при
разработке способов утилизации отработанного
магнезиально-силикатного реагента..………………….. 50
Выводы к главе 2………………………………………………… 52
3 МЕТОД ЭКСПРЕСС-КОНТРОЛЯ ОБЖИГА СЕРПЕНТИНОВ
С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ ЖЕЛЕЗА...…………………… 53
3.1 Влияние температуры обжига на фазовый состав и
активность образцов серпентина……………………………… 533
3.1.1 Изменение минерального состава
термоактивированных образцов серпентинов по
результатам рентгенофазового анализа..……………… 53
3.1.2 Кристаллохимические характеристики железа
образцов хризотила ………………………………….….. 55
3.1.3 Исследование природы цвета серпентинов методом
оптической спектроскопии ……………………………... 58
3.1.4 Активность серпентинов, обожженных в разных
тепловых агрегатах…………………………….………… 59
3.2 Визуальная оценка цвета образцов серпентинов…………...…. 61
3.3 Определение параметров цвета образцов
термоактивированного серпентинитомагнезита
с применением различных цветовых моделей……………..... 62
3.4 Экспресс-метод визуальной оценки цвета серпентина……..… 66
Выводы к главе 3………………………………………………… 68
4 РАЗРАБОТКА ГРАНУЛИРОВАННОГО МАТЕРИАЛА НА
ОСНОВЕ ТЕРМОАКТИВИРОВАННЫХ СЕРПЕНТИНОВ…..... 70
4.1 Влияние температуры обжига на фазовый состав и
кислотонейтрализующую способность образцов серпентинов 70
4.2 Изучение процесса гидратации термоактивированных
серпентинов……………………………………………………… 76
4.2.1 Взаимодействие термосерпентинов с парами воды…… 76
4.2.2 Взаимодействие термосерпентина с водными
растворами……………………………………………… 77
4.2.3 Гидратация термоактивированных серпентинов при
образовании магнезиально-силикатного вяжущего…. 80
4.3 Прочностные характеристики вяжущего на основе
термоактивированных серпентинов и воды………………..…. 81
4.4 Влияние тонкости помола термоативированных серпентинов
и среды хранения на прочность вяжущего…………………..… 84
Выводы к главе 4………………………………………………… 88
5 ПОЛУЧЕНИЕ ГРАНУЛИРОВАННОГО МАГНЕЗИАЛЬНОСИЛИКАТНОГО РЕАГЕНТА И ЕГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ
ХАРАКТЕРИСТИКИ ………………………………...………………. 90
5.1 Влияние скоростного режима гранулирования на свойства
гранул...................................................................................... 90
5.1.1 Взаимосвязь параметров гранулирования и прочности
гранул ………………………………………………….… 90
5.1.2 Влияние среды хранения на прочность
гранулированного магнезиально-силикатного реагента 92
5.1.3 Влияние параметров гранулирования на
гранулометрический состав материалов ………….….. 93
5.1.4 Морфологические характеристики и поверхностные
свойства гранул……………………………………..…… 954
5.2 Изменение характеристик гранул при многократном
опудривании……………………………………………………… 96
Выводы к главе 5………………………………………………… 103
6 ОЧИСТКА ВЫСОКОКОНЦЕНТРИРОВАННЫХ РАСТВОРОВ
ГРАНУЛИРОВАННЫМ МАГНЕЗИАЛЬНО-СИЛИКАТНЫМ
РЕАГЕНТОМ…………………………………………………………. 104
6.1 Очистка модельного раствора подотвальной воды Гайского
ГОКа……………………………………………………………… 104
6.1.1 Схема эксперимента……………………………….…… 104
6.1.2 Кислотонейтрализующее действие реагента….……… 105
6.1.3 Изменение состава растворов при взаимодействии с
реагентом………………………………………………… 109
6.1.4 Характеристика осадков соединений металлов…….… 112
6.2 Очистка реальных подотвальных вод Гайского ГОКа…….…. 115
6.2.1 Химический состав подотвальных вод Гайского ГОКа 115
6.2.2 Взаимодействие магнезиально-силикатного реагента с
пробой подотвальных вод Гайского ГОКа…………..… 118
Выводы к главе 6………………………………………………… 120
7 РАЗРАБОТКА СПОСОБА УТИЛИЗАЦИИ ОТРАБОТАННОГО
МАГНЕЗИАЛЬНО-СИЛИКАТНОГО РЕАГЕНТА…………..….. 122
7.1 Применение отработанного магнезиально-силикатного
реагента в качестве мелиоранта для ремедиации подзола
техногенной пустоши……………………………………….…... 122
7.1.1 Схема полевого эксперимента с использованием
отработанного магнезиально-силикатного реагента….. 122
7.1.2 Влияние мелиорантов на физико-химические свойства
почвосмесей на основе подзола …………………….….. 126
7.1.3 Влагоудерживающая способность почвосмесей ……… 129
7.1.4 Фитотестирование почвосмесей……………………...… 131
7.2 Исследование влияния добавки отработанного магнезиальносиликатного реагента на технические свойства пеносиликатов 133
7.2.1 Получение пеностекольной композиции ……………… 133
7.2.2 Физико-технические свойства пеносиликатов на
основе кремнеземсодержащих отходов……………….. 135
7.2.3 Физико-химические характеристики пеносиликатных
материалов……………………………………………… 136
Выводы к главе 7………………………………………………... 141
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ……………………………………………… 143
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………...….. 146
