Шлам каменеобробних підприємств: перспективи використання як домішки в керамічній промисловості

Abstract

У цій роботі розглядається питання використання шламу, що утворюється під час обробки природного каменю на каменеобробних підприємствах як домішки для виготовлення прес-порошків, що використовуються у виробництві керамічних матеріалів. Шлам є одним із відходів каменеобробної промисловості, і його утилізація є актуальним завданням в умовах сучасного виробництва, оскільки відходи мають значний обсяг і негативно впливають на навколишнє середовище. Водночас шлам може стати цінною добавкою до керамічних сумішей, оскільки його фізико-хімічні властивості, зокрема гранулометричний склад, здатні покращити характеристики кінцевих виробів. Дослідження зосереджено на вивченні гранулометричного складу шламу, отриманого на каменеобробних підприємствах за різними технологіями обробки каменю, зокрема за допомогою алмазно-канатних та дискових верстатів. Аналіз показав, що фракційний склад шламу значно варіюється залежно від технології обробки. Зокрема, при обробці каменю алмазно-канатними верстатами утворюється більша кількість середніх часток (0,1–0,2 мм), тоді як дискові верстати забезпечують утворення більш грубих фракцій (понад 0,2 мм). Це суттєво впливає на фізико-хімічні властивості шламу, а отже й на його здатність до використання в керамічному виробництві. Визначено, що шлам з більшими фракціями (> 0,2 мм) має низьку здатність до ущільнення та погіршує міцнісні характеристики кінцевих виробів, в той час як дрібні частки (< 0,1 мм) можуть покращувати водостійкість та інші властивості матеріалів. Також встановлено, що на властивості порошку впливає не тільки фракційний склад, але й такі характеристики, як форма частинок та їх поверхнева шорсткість, що визначають текучість та сипучість порошку, а отже, і процеси пресування. Робота містить рекомендації щодо можливих шляхів покращення якості шламу для використання в керамічному виробництві, зокрема через сепарацію фракцій та механічне або гравітаційне відділення грубих часток. Також обґрунтовано важливість експериментальних досліджень для визначення оптимального вмісту шламу в керамічних сумішах, оскільки властивості кінцевих виробів можуть значно залежати від конкретного складу шламу. Таким чином, результати дослідження підтверджують можливість ефективного використання шламу каменеобробних підприємств як домішки для керамічних матеріалів, що дозволить не лише знизити екологічне навантаження, але й підвищити економічну ефективність виробництва. Водночас необхідні подальші дослідження для вдосконалення технології утилізації шламу та розширення його застосування в будівельній індустрії.