Ожидаемый экономический эффект от применения разработанных составов в условиях ООО «Минокор» составляет 22,0 млн. сум в год.

      Апробация работы. Основные положения диссертационной работы   доложены и обсуждены на:

    - Международной научно-технической конференции «Высокие технологии и перспективы интеграции образования, науки и производства» посвященной 15-летию Независимости Узбекистана, Ташкент, ТашХТИ, 2006 г.;

     - Международной научно-практической конференций «Индустриально-инновационное развитие - основа устойчивой экономики Казахстана», Шымкент, 2006 г.;

     - Международной конференции по химической технологии ХТ`07, «Химическая технология» (посвященная 100-летию академика Н.М.Жаворонкова) Москва, 2007 г.;

       - Республиканской научно-технической конференции «Актуальные проблемы создания и использования высоких технологий переработки мине-рально-сырьевых ресурсов Узбекистана», ИОНХ АН РУ, Ташкент, 2007 г.

       - Республиканской научно-практической конференции «Теория и прак-тика композиционных строительных материалов» ТАСИ, Ташкент, 2008 г.

      - Международной научно-практической  конференций «Химия в строительных  материалах и материаловедение  в XXI веке», Шымкент, 2008г.

      Опубликованность  результатов. По материалам диссертационной работы опубликованы  7 научных трудов,  в т.ч. 3 статьи в научных журналах, 4 статьи в сборниках республиканских и международных научных конференций.

      Структура  и объём диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, списка использованной литературы из 162 наименований и приложений, изложена на 137 страницах компьютерного текста, содержит 23 таблиц и 22 рисунков. 

      Автор выражает свою искреннюю  благодарность и  признательность доктору технических наук, профессору Эминову Ашраф Мамуровичу за ценные советы и научную консультацию, как в постановке, так и в выполнении данной диссертационной работы. 
 

                                   ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 

         В первой главе приведены данные о современном состоянии и перспективах использования  природных ресурсов  в керамической промышленности, процессах спекания и структурообразования керамического черепка в режиме скоростного обжига, а также использовании гальванических шламов в производстве керамических материалов. 

      Проведен  систематический анализ состояния и развития производства керамических строительных материалов в Республике Узбекистан. При этом выявлено, что для улучшения физико-механических и технологических свойств керамических материалов необходимо использовать новые плавнеобразующие сырьевые минералы. На этом основании сделан вывод о том, что актуальным остаётся вопрос научного обоснования возможности использования промышленных отходов в качестве заменителя дорогостоящего плавнеобразователя, т.е. полевого шпата. Соответственно, вышеуказанные данные из обзора накопленной информации указывают на перспективность замены части используемого минерального сырья на дешевые компоненты – отходы.

      Использование гальванических шламов в составах масс при замене дорогостоящего плавнеобразователя  (полевого шпата) открывает возможности получения керамических строительных материалов, в частности облицовочных плиток с улучшенными технологическими свойствами.

      В связи с этим, весьма актуально изучение вещественных составов и  технологических свойств гальванических шламов, физико-химических процессов и фазовых превращений, происходящих при обжиге таких керамических масс, а также установление функциональной зависимости свойств спеченных материалов от состава и режима термообработки.

      Во  второй главе приведены методики исследований и характеристика исходных компонентов для разработки новых составов керамических материалов. Опытные образцы для исследований готовили и испытывали по керамической технологии согласно требованиям ГОСТ 6141-91. Физико-химические свойства и фазовые превращения, протекающие при высоких температурах в керамических массах были определены современными методами физико-химического анализа, также приведены методики определения керамико-технологических и физико-механических показателей опытных масс и образцов, использованные при проведении данной диссертационной работы согласно требованиям действующих стандартов. 

         В третьей главе приводятся результаты исследований химико-минералогических составов и физико-химических свойств гальванических шламов некоторых предприятий г.Ташкента, таких как СП «Эльга-Азия», ОАО «Алгоритм», ГАО «ТАПОиЧ». Установлено, что основными минеральными составляющими по данным рентгенофазового анализа являются кальцит, двуводный гипс, кварц и сложные соли хрома, никеля, цинка, меди, железа и кадмия.

         На кривых ДТА отмечаются эндотермические  эффекты дегидратации гипса при  140-180 ^оС и декарбонизации кальцита при 760-840 ^оС, а также экзотермические эффекты полиморфизма ангидрита сульфата кальция при 400-480 ^оС.  Электронно-микроскопический анализ обнаруживает в основном весьма дисперсные частицы, которые обычно наблюдаются в виде скоплений глобул, однако просматриваются и игольчатые кристаллы двуводного гипса и пластинчатые частицы кальцита. 

Таблица 1

Результаты  химического анализа образцов

гальванических  шламов предприятий г.Ташкента

      Примечание: Тч.– проба шлама  ГАО «ТАПОиЧ»; Эл.- проба шлама 

                             СП «Эльга-Азия»; Ал.– проба  шлама ОАО «Алгоритм». 

        Исходя из химических составов гальванических шламов (табл.1) установлены высокие содержания оксидов кальция, магния, железа, щелочных металлов, являющихся плавнеобразующими катионами-модификаторами. При выборе способа их утилизации  предпочтение для использования в керамическом производстве обосновывается возможностью перевода содержащихся в них токсичных солей тяжелых металлов в нерастворимую форму сложных оксидов и силикатов путем фиксации их спеканием в химически  инертном и прочном керамическом материале.

       Для избежания существенного  разложения гипса в процессе  обжига керамического материала, температура обжига должна быть по возможности невысокой. В этом плане производство керамических облицовочных плиток на современных  конвейерных  линиях  при  относительно  невысоких   температурах (980-1150^оС) и коротком цикле обжига, с выдержкой при максимальной температуре, не превышающей несколько минут, является весьма перспективным способом эффективной утилизации гальванических шламов в качестве вспомогательного плавнеобразующего компонента плиточных масс.

         В четвертой главе приведены результаты исследования химико-минералогических составов и свойств использованных сырьевых компонентов – Ангренского вторичного каолина, Койташского пегматита и клинца Сергелийского КДК.

         Из данных компонентов были  составлены три серии опытных  масс, содержащих гальванический шлам СП «Эльга-Азия» с раздельным использованием в них местных полевошпатовых плавнеобразователей.  Путем спекания опытных образцов при 1100^оС с выдержкой 15 минут и определения физико-механических свойств из 51 опытного состава были выбраны обладающие удовлетворительными показателями, приближающимися к требованиям ГОСТ 6141-91 и O’zSt 823-97. Области оптимальных масс были выделены в треугольниках составов на основе композиций гальванического шлама и каолина с пегматитом, отходом ГОК и клинцом.

        Установлено, что область оптимальных  составов масс в серии с  клинцом Сергелийского КДК наиболее  широкая, а показатели свойств  более высокие, чем в других сериях, а составы с использованием отхода флюоритообогатительной фабрики, обладают существенно низкими показателями свойств. Были изучены керамико-технологические свойства опытных масс оптимальных составов трех серий – воздушная усадка, чувствительность к сушке, пластичность по Аттербергу (табл.2).  

       Проведены опытно-производственные испытания по спеканию выявленных оптимальных составов в цехе №2 на производственной линии «Siti» ОАО «ТашКСМ». После обжига на этой линии по стандартному режиму в течение 45 минут с выдержкой 5 мин при максимальной температуре 1120^оС, образцы подвергались испытаниям по определению общей усадки, водопоглощения и прочности на изгиб, результаты которых приведены в табл.3.  

                                                                                                                 Таблица 2

               Керамико-технологические свойства опытных масс