СЫРЬЕВЫЕ СМЕСИ НА ОСНОВЕ ОТХОДОВ ОБОГАЩЕНИЯ ИЗВЕСТНЯКА  И

258 
 
предприятия  мокрого  способа  производства  изыскивать  пути  снижения  расхода  топлива  на  обжиг 
клинкера,  расхода  электроэнергии,  оптимизации  технологических  процессов    производства  и  за  счет 
этого  снижения  себестоимости продукции. 
В  этой  ситуации  остро  встал  вопрос  о  выживании  предприятия.  Одним  из  вариантов  решения 
этой  проблемы  представляется    выпуск    общестроительного    портланд-  и  шлакопортландцемента  по  
энергосберегающим технологиям с использованием  побочных техногенных продуктов собственного и 
других отраслей промышленности, что  должно  было  обеспечить получение  конечной продукции с 
достаточно низкой себестоимостью,  обеспечивающей  хорошую конкурентоспособность на рынке.  
Исследована  возможность  получения  нескольких  составов  сырьевых  смесей  с  полной  или 
частичной заменой природного сырья техногенными продуктами. Карбонатный компонент заменялся 
отходами  дробления  известняка.  Закристаллизованный  фосфорный  шлак  частично  заменял 
карбонатный и полностью глинистый компонент.  
Химический состав исходных материалов приведен в таблице 1. Химический состав  известняка 
и  отхода  от  обогащения  известняка  в  значительной  степени  различаются.  В  последнем  содержится 
большое количество оксидов кремния, алюминия и железа, а содержание СаО  несколько ниже, чем в 
известняке. 
Отход  известняка  состоит  в  основном  из  фракции  размером  5-10  мм  -  30,8  %;    0,63  -  5,0  мм  - 
44,0%.    Содержание  крупных  частиц  размером  более  10  мм  незначительное  -  3-5  %.  Фракционный 
состав  отхода  известняка    позволяет  направлять  его  на  помол  в  сырьевые  мельницы  минуя  стадию 
дробления. Создается возможность исключения из процесса двух стадий дробления известняка. 
Средние  пробы  исходных  сырьевых  материалов  были  подвергнуты  рентгенографическому  и 
микроскопическому  анализу  на    ДРОН-3  и  МИН  –  8  [1].  На  рентгенограмме    отхода  известняка 
отмечены дифракционные максимумы кальцита с  d = 3,858; 3,03; 2,44; 2,28; 2,092; 1,911; 1,874; 1,60; 
1,520 Å.  Присутствуют кварц  с   d = 4,24; 3,337; 2,44; 2,287; 1,60 Å. 
По  данным  микроскопического  анализа  проба  отхода  известняка    почти    целиком  состоит  из 
кристаллов  кальцита  с  размером  зерен  0,25-0,001  мм.  Преобладают    зерна  размером  более  0,01  мм. 
Некоторые зерна кристаллов кальцита содержат коричневые пятна и прожилки гидроокислов железа. 
Встречаются  агрегаты глинистокарбонатных минералов и кварц. 
На  рентгенограмме  закристаллизованного  электротермофосфорного  шлака  зафиксированы 
дифракционные  максимумы    псевдоволластонита    -  CS    с    d=4,158;  3,579;  3,41;  3,039;  2,778;  2,446; 
2,004  Å.  Присутствует  мелилит  Ca
2 
(Al,  Mg,  Si)  Si
2
O
7
,  представляющий  серию  твердых  растворов  
геленита   2CaO Al
2
O
3
SiO
2
  с  окерманитом 2CaO MgO 2SiO
2
.  Мелилит с  d= 2,835; 2,446; 2,277; 2,004; 
1,865; 1,745 Å. 
По  данным  микроскопического  анализа    основная  часть  пробы  представлена  кристаллами 
волластонита и мелилита. Содержание кристаллических фаз 65-75 %. В пробе встречаются бесцветные 
и коричневые стекловидные фазы. 
На рентгенограмме  пробы лесса отмечены дифракционные максимумы следующих минералов:   
кварц  d = 4,25; 3,337; 2,45; 2,28; 2,12; 1,809; 1,671; 1,51 Å; 
кальцит d = 3,039, 2,28; 2,09;1,911; 1,867; 1,60 Å; 
мусковит  d = 3,337; 2,583; 2,48; 2,123; 1,987; 1,647; 1,498 Å; 
каолинит  d = 3,556; 2,49; 2,40; 2,28; 1,957; 1,766; 1,671; 1,54 Å; 
хлорит  d = 3,556; 2,895;  1,60; 4,623 Å; 
полевой шпат (анортит)  d = 3,20;  2,51; 2,123 Å. 
По  данным  микроскопического  анализа  проба  лесса,  главным  образом,  состоит  из 
тонкодисперсных    (менее 0,01 мм)    глинистокарбонатных минералов. Преобладают  тонкодисперсные  
карбонаты (кальция), угловатые зерна кварца, полевого шпата (анортит). Кроме того,  в составе пробы 
присутствуют  единичные зерна мусковита, каолинита, хлорита, биотита. 
Рассмотрены варианты частичной и полной замены природного сырья на техногенные продукты. 
Выполнены расчеты сырьевых смесей при коэффициентах насыщения (КН) от 0,80 до 0,99  при 
различных  силикатном  и  глиноземном  модулях.  Рассчитаны  двухкомпонентные  смеси:  отход 
известняка + фосфошлак; отход известняка + лесс; известняк + лесс; известняк + фосфошлак;   
и трехкомпонентные: отход известняка + фосфошлак + огарки; отход известняка + лесс + огарки. 

259 
 
          Таблица 1 - Химический состав исходных сырьевых материалов 
 
 
Компоненты 
 
W, % 
Содержание оксидов, %  по массе  
Модули 
SiO
2 
Al
2
O
3 
Fe
2
O
3 
CaO 
MgO 
SO
3 
P
2
O
5 
MnO 
TiO
2
 
п.п.п 
сумма 
 n 
p 
Известняк  
2,8 
6,98 
0,12 
0,15 
51,88 
- 
- 
- 
- 
- 
40,24 
99,37 
25,8 
0,8 
Отход известняка 
4,8 
10,75 
1,47 
0,74 
48,25 
1,0 
0,3 
- 
- 
- 
38,02 
99,23 
4,86 
1,97 
Фосфошлак  
10 
39,3 
1,64 
0,636 
46,55 
2,4 
0,9 
1,82 
0,55 
0,27 
0,72 
94,19 
23,2 
41,0 
Лесс 
13,3 
46,11 
12,86 
9,08 
16,03 
2,6 
0,48 
- 
- 
- 
16,88 
104,04 
2,1 
1,42 
Огарки 
- 
7,28 
2,35 
74,23 
2,75 
- 
2,65 
- 
- 
- 
- 
89,26 
- 
- 
 
Таблица 2 - Химический состав двухкомпонентных сырьевых смесей 
 
Состав смеси, % 
КН 
Силикатный 
модуль 
Глиноземный 
модуль 
Химический состав сырьевой смеси, мас.% 
Отход 
известняка 
Фосфо-
шлак 
 
SiO
2 
 
Al
2
O
3 
 
Fe
2
O
3 
 
CaO 
 
MgO 
 
SO
3 
 
проч. 
 
п.п.п 
67,28 
71,32 
74,83 
78,45 
80,50 
32,72 
28,68 
25,13 
21,55 
19,50 
0,80 
0,85 
0,90 
0,95 
0,99 
9,89 
9,21 
8,65 
8,1 
7,76 
2,98 
2,83 
2,71 
2,55 
2,49 
20,09 
18,93 
17,91 
16,9 
16,31 
1,52 
1,52 
1,51 
1,50 
1,50 
0,51 
0,53 
0,56 
0,59 
0,60 
47,69 
47,76 
47,82 
47,89 
47,91 
0,79 
0,68 
0,60 
0,52 
0,46 
0,30 
0,25 
0,22 
0,19 
0,17 
3,29 
3,01 
2,70 
2,42 
2,88 
25,81 
27,31 
28,64 
29,98 
30,74 
          
         Таблица 3 – Состав трехкомпонентных сырьевых смесей и химико-минералогический состав клинкеров  
Состав сырьевой 
 смеси, % 
Удельный  расход  сырья  т/т 
клинкера 
 
КН 
Модули 
Химический состав клинкеров, 
% 
Содержание минералов, % 
отход 
изв-ка 
фосфо- 
шлак 
огарки 
отход 
изв-ка 
фосфо- 
шлак 
огарки 
n 
p 
SiO
2
 
Al
2
O
3
 
Fe
2
O
3
 
CaO 
C
3
S 
C
2
S 
C
3
A  C
4
AF 
C
2
F 
71,33 
71,33 
71,33 
74,52 
74,68 
74,83 
74,89 
77,42 
77,73 
77,99 
78,11 
24,17 
26,76 
27,94 
18,56 
21,17 
23,58 
24,56 
16,85 
18,45 
20,56 
21,51 
4,50 
1,06 
0,73 
6,96 
4,15 
1,67 
0,55 
6,53 
3,82 
1,45 
0,38 
0,977 
0,977 
0,977 
1,043 
1,045 
1,047 
1,048 
1,099 
1,103 
1,107 
1,109 
0,331 
0,365 
0,382 
0,259 
0,296 
0,329 
0,343 
0,220 
0,260 
0,290 
0,305 
0,062 
0,262 
0,010 
0,100 
0,057 
0,023 
0,077 
0,091 
0,054 
0,020 
   0,005 
0,85 
0,85 
0,85 
0,90 
0,90 
0,90 
0,90 
0,95 
0,95 
0,95 
0,95 
3 
5 
7 
2 
3 
5 
7 
2 
3 
5 
7 
0,37 
0,72 
1,33 
0,25 
0,39 
0,78 
1,49 
0,28 
0,41 
0,85 
1,68 
24,11 
25,23 
25,74 
22,17 
23,36 
24,40 
24,88 
21,52 
22,64 
23,52 
34,87 
2,15 
2,12 
2,10 
2,21 
2,17 
2,14 
2,13 
2,23 
2,20 
2,17 
2,15 
5,89 
2,93 
1,53 
8,87 
5,61 
2,77 
1,43 
3,53 
5,35 
2,56 
1,28 
63,00 
64,65 
65,28 
62,61 
64,40 
65,98 
66,69 
63,92 
65,72 
67,30 
69,02 
50,40 
52,73 
53,80 
58,96 
62,12 
54,90 
66,17 
69,31 
73,12 
76,29 
77,73 
31,11 
32,55 
33,21 
19,06 
20,88 
20,98 
21,39 
9,25 
9,73 
10,16 
10,35 
0,00 
0,62 
2,88 
0,00 
0,00 
1,02 
3,21 
0,00 
0,00 
1,40 
3,52 
10,26 
8,91 
4,80 
10,55 
10,37 
8,32 
4,33 
10,65 
10,40 
7,77 
3,9 
9,86 
4,27 
- 
- 
0,18 
3,73 
- 
- 
8,54 
3,22 
- 

260 
 
Рассчитаны  химический  состав  сырьевой  смеси,  КН  и  модули,  удельный  расход  сухого 
сырья, а также химический состав клинкера и расчетный  минералогический состав по известным 
методикам [2] (таблицы 2,3). 
В  двухкомпонентных  сырьевых  смесях  "отход  известняка  +  фосфошлак"  величины 
силикатного  модуля  большие,  изменяются  при  различных  КН  от  8,69  до  7,76.    Величина 
глиноземного  модуля  колеблется  от  2,98  до  2,49.  Указанные  сырьевые  смеси  требуют 
корректировки огарками.  В сырьевых смесях "отход известняка + лесс"  величины силикатного и 
глиноземного  модулей  приемлемы.  С  возрастанием  КН  от  0,80  до  0,95  силикатный  модуль 
изменяется от 3,05 до 3,3, а глиноземный – от 1,58 до 1,63.  В сырьевых смесях "известняк + лесс"  
силикатный  модуль  колеблется  от  3,0  до  3,3,  глиноземный  -  1,36  -  1,38.    В  сырьевых    смесях 
"известняк  +  фосфошлак"  жидкая  фаза  фактически  будет  отсутствовать.  Силикатный  модуль 
имеет величины 23-24, глиноземный 5-8. Требуется корректировка указанных смесей. 
Расчеты показали, что сырьевые смеси "отход известняка + лесс" не требуют корректировки. 
Величины  глиноземного  и  силикатного  модулей  находятся  в  приемлемых  пределах.  Согласно 
расчетов в клинкерах будет содержаться от 14 до 20 % минералов - плавней С
3
А и С
4
AF.  
Удельный  расход  сухих сырьевых  материалов  в  зависимости  от  коэффициента  насыщения 
на 1 т клинкера составляет: 
0,906 - 1,16 т отхода известняка + 0,28 - 0,44 т фосфошлака 
1,27  - 1,38 т отхода известняка  + 0,16 - 0,25 т лесса 
0,71  - 0,92 т  известняка              + 0,45 - 0,57 т фосфошлака 
1,14  - 1,24 т  известняка              + 0,30 - 0,37 т лесса. 
В    трехкомпонентных  сырьевых  смесях  "отход  известняка  +  фосфошлак  +  огарки"    в 
изученных параметрах  КН от 0,8 до 0,99 при низких величинах силикатного модуля, равных 2, 
глиноземный  модуль  получается  низким  -  0,2  -  0,35.  Повышение  величины  "n"    приводит  к 
увеличению р.  Так, при силикатном модуле равном 3, р  составляет - 0,4 - 0,5;  при силикатном - 5, 
р составляет 0,8 - 1.  Приемлемыми  составами сырьевых смесей следует считать смеси с КН = 0,9 
-  0,95  и  n  =  3  -  3,5,  когда  величина  глиноземистого  модуля  составляет  0,5  -  0,7.    Компонентный 
состав таких смесей: 74-78 % отхода известняка, 18-22 % фосфошлака и 2-4%  огарок  (таблица 3). 
Теоретический удельный расход сухих сырьевых материалов на 1 т клинкера: 
отход известняка           - 1,04 - 1,10 т/т 
фосфошлак                    - 0,26 - 0,30 т/т 
огарки                            - 0,03 - 0,05 т/т. 
Удельный  расход  сырьевых  материалов  при  использовании  фосфошлака  значительно 
снижается. В сырьевую смесь вносится значительное количество некарбонатной извести. Также на 
3-8  %  снижается  величина  потерь    при  прокаливании  разработанных  сырьевых  шихт,  что  в 
совокупности  с  минерализующим  действием  фосфошлака  будет  способствовать  снижению 
удельного расхода тепла при обжиге клинкера. 
      Таким  образом    установлено,  что    на  основе  отхода  дробления    известняка, 
электротермофосфорного шлака и огарок можно получить энерго- и ресурсосберегающие составы 
сырьевых смесей для изготовления цементного клинкера по безкарьерной технологии. 
                           
Литература 
1      Горшков,  В.С.  Физико-химические  методы  исследования    вяжущих  веществ  /  В.С.Горшков, 
В.В.Тимашев, В.Г.Савельев. - М.: Высшая школа, 1981. – 335 с. 
2    Лугинина, И.Г. Химия и химическая технология неорганических вяжущих      материалов / И.Г. 
Лугинина. – Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г.Шухова, 2004.– Ч. 1. – 240 с. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

261 
 
ӘОЖ  581.4.1.412           
 
БІРКӚЛІК ШАТҚАЛЫНЫҢ ГЕОГРАФИЯЛЫҚ ОРНАЛАСУЫ, ТАБИҒАТЫ. 
 
Ташимбетова А.Г., Ауелова Ж.К., Қуандықова Э. 
М.Әуезов атындағы ОҚМУ, Шымкент, Қазақстан 
 
Резюме 
  В статье дается характеристка на экологическое состаяние дендрофлоры уш. Бургулюк 
 
Summary 
The characteristics to the ecological conditton of dendroflora of Burgulyuk is considered in this article. 
 
Географиялық  орны,  жайлы.  Біркӛлік  шатқалы  Оңтҥстік  Қазақстан  облысы,  Тӛлеби 
ауданында орналасқан. Ауданның жер бедері таулы,дӛңесті жазық. Ең биік жері Сайрам шыңы ( 
4338м  ).  Шығысында  Талас  Алатауы,оңтҥстік  –батыста  Ӛгем,Қаржантау  (  2500м  ),  Қазығҧрт 
(1200м  )  тау  сілемдерінің  бӛктерінде  орналасқан.  Батысындағы  жазықта  және  тау  аңғарларында 
егіншілікке жарамды суғармалы жерлер, жайылымдар бар, жеміс ағаштары мен бҧталардан алма, 
зерек, долана, бадамша, тау шие, жиде т.б ӛсімдіктер кездеседі. 
   Біркӛлік шатқалының геологиялық қҧрылымы палеозойдың тығыз жыныстарымен және тас 
кӛмір  дәуірінің  теңіздік  карбонаттық  шӛгінділерімен  кӛмкерілген.  Тау  етегілік  жазықтары  бор, 
ҥштік және тӛрттік дәуірлердің қалың борпылдақ жыныстарынан тҧрады /4-29/. 
   Климаты  континенттік,  қысы  жҧмсақ,  жазы  ыстық  ,  қҧрғақ.  Қаңтардың  орташа 
температурасы  -3-9  С,  шілде  айында  24-26  С.  Жауын-шашынның  жылдық  орташа  мӛлшері 
барысында  450мм,  шығысында  650мм.Топырағы  тауда  қоңыр  сҧр,  жазықта  саздақты,  жалпы 
топырақ жамылғысы жӛнінен Біркӛлік шатқалы тҧтасымен Тҧран фасциясына жатады. 
Жер  бедері  мезозойдың  актастарынан  қҧралған  ,  сондықтан  онда  жер  бедерінің  қарысты 
пішіндері  қалыптасқан.  Жер  бедері  таулы  типке  жатады;  беткейлері  тік  қҧламалы,  қҧзды  болса, 
аңғарлары  теңіз  деңгейінен  600-700м  биіктікте  орналасып,  енсіз,  тар  әрі  терең  болып  келеді. 
Сонымен  қатар,  бҧл  таулы  жҥйеде  полеозой  жыныстарында  терең  тілімденген  тік  беткейлі  жер 
бедерінің  басымдығы  байқалса,  әктастар,  тақтастар  мен  кварциттер  де  кӛп  тараған.  Таудың 
оңтҥстік-батыс беткейі қысқа, әрі тік болып келеді. 
Ойыстанулар мен депрессияға ҧшыраған шлейфтері ( тау етегіндегі ҧсақ шӛгінділер белдеуі ) 
мен ӛзендердің ысырынды конустары орналасқан тау етегілік жазықтары мен еңістолқынды мезо-
рельефтен тҧратын тау етектері шӛгінділердің қабатталуына қарай әркелкі болып келеді, яғни жер 
бедерінде  лессті,  проллювиалдық  –  аллювиалдық  ,  малтатасты  және  қиыршықтасты  шӛгінділер 
кездеседі.  Аласа  таулар,  қырқалар  мен  қыраттар  шӛгінділердің  байырғы  тау  жыныстарынан 
тҧрады.  Тау  шыңының  кейбір  учаскелері  тегістелген  пішінде  қалыптасқан.  Тау  етектерінде 
қиыршықтас, 
малтатас, 
қҧм, 
қҧмдауықтардың 
қабатталған 
шӛгінділерінен 
тҧратын 
проллювиалдық жазық созылса, оның кейбір аймақтарында сел ағындарымен келген дӛңбектастар 
да кездеседі. 
   Аудан жерімен Ақсу ,Сайрамсу ,Бадам ӛзендері ағып ӛтеді.Аймақтың ӛзендер жҥйесі еріген 
қар суымен және тау жылғаларымен қоректене отырып, территория бойынша әркелкі таралады. 
  Ӛзендердің  кӛпшілігінде  тау  басындағы  қарлардың  еруінен  кӛктемгі  –  жазғы  су  тасулары 
болып  отырады.  Ӛзендердің  басым  бӛлігі  бҧлақ  суларымен  қоректенсе  ,  кейбір  жылғалардың 
арнасы  жаздыгҥні  кеуіп  кетеді.  Барлық  беттік  сулар  минерологиялық  қҧрамына  қарай 
гидрокорбонаттық  тҧщы  суларға  жатады./34,35,36,37/  .  Қысқы  және  кӛктемгі  жауын-шашын 
мӛлшеріне  байланысты  болатын  жазғы  су  тасуы  әр  жылдары  әр  тҥрлі  болады,  қыстың  кҥні 
ӛзендердің деңгейі тҧрақты, ӛйткені негізінен жер асты суымен қоректенеді. 
  Біркӛлік  шатқалының  климаттық  жағдайлары  Батыс    Тянь-Шань  тау  жҥйесі  сиақты 
қоңыржай  және  субтропиктік  климаттық  белдеулердің  шекарасында  орналасуымен  анықталады, 
яғни  жер  бедері  мен  аса  массаларының  ықпал  етуімен  қалыптасқан  тау  климаты  шҧғыл 
континенттік  типке  жатады.  Жаз  бен  қыста  және    кҥндіз  бен  тҥнде  ауа  температурасы  улкен 
амплитудаға  тербеледі,  шілдедедегі  ауаның  орташа  температурасы    +26,3С,  ал  қаңтарда  -4,3  С. 
Абсолюттік    максимум  35  -38С+  қа  жоғарыласа,  ал  минимум  -25  -29  С.  Ауаның  жылдық 

262 
 
температурасы  9-10С  арасында  тербеледі.  Алисов,  Иванов,  Борисов  сиақты  зерттеушілер  Батыс 
Тянь-Шаньда жылдың маусымды таралуын анықтаған. 
  Тау  етегі  мен  таудың  тӛменгі  бӛлігінде  шӛл  элементтерінің  әсері  анық  байқалады.  Әсіресе  
адырда  және  таудың  жоғары  бӛлігіне    кӛтерілген  сайын  флоралық  қҧрамы,  ландшафт,  тіршілік 
формалары ӛзгере тҥседі. Ӛсімдіктер жамылғысын кӛптеген тҧқымдастар тҥрлері тҥзеді. 
  Солтҥстік  және  солтҥстік  батыс  тау  беткейлерінде,  әсіресе  шатқалдарында  ағаш 
ӛсімдіктерінен шағын орман тҥзеді. 
  Зерттеліп отырған территорияның сирек ӛсімдіктер флорасында бҧған дейін арнайы тексеру 
жҧмыстары  жҥргізілмеген.  Әсіресе,  Батыс  Тянь-Шань  ӛсімдіктерін  зерттеу  материалдарын 
В.А.Павловтың еңбектерінде кӛбірек кездестіруге болады.   
  Біркӛлік  шатқалы  дендрофлорасын  зерттеу  жҧмысы  барысында  бӛлініп  алынған  16 
ареалдық типке топтастырдық. 
 
 
Дендрофлоралық тҥрлердің ареалдар типіне топтасуы (Кемалин бойынша, 1973) 
№ 
Ареалдар типі  
Тҥрлер саны 
Жалпы санынан % 
1 
Таулыортаазиялық 
20 
21,97 
2 
Ежелгіжерорта теңіздік 
11 
12,08 
3 
Батыс Тянь-Шаньдық 
10 
10,98 
4 
БатысТянь-Шань-Памиралтайлық 
9 
9,18 
5 
Тянь-Шань-Памиралайлық 
8 
8,79 
6 
Тянь-Шаньдық 
5 
5,49 
7 
Тҧрандық (Орта азиялық) 
5 
5,49 
8 
Палеарктикалық 
4 
4,39 
9 
Жоңғар-Памиралтайлық 
4 
4,39 
10 
Таулыортаазия-Гималайлық 
3 
3,29 
11 
Иран-Ортаазиялық 
3 
3,29 
12 
Алтай –Орта Азиялық 
3 
3,29 
13 
Гималаймаңайлық 
2 
2,19 
14 
Таулы Сібір Таулыортаазиялық 
2 
2,19 
15 
Оңтҥстік Қазақстан-Жоңғар Тян-Шаньдық 
1 
1,09 
16 
Сібір (Алтай) – Орта Азиялық 
1 
1,09 
 
Барлығы 
91 
100 
 

жүктеу/скачать 9,36 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: