Материалы с применением железистых, серосодержащих и силикатных отходов

Назначение серобетона

Твердаяполимерная сера встречается практическиво всех формах этого элемента, она имееточень сложный состав, во многом зависящийот способа получения. Характерно, чтовсе оценки степени полимеризации серыбыли приведены косвенным путем, напримерпо результатам измерения электронногорезонанса и статистической магнитнойвосприимчивости расплавов серы. Прямыхметодов определения молекулярной массыполимерной серы не существует.

Полимернаясера не растворяется в органическихрастворителях и каучуках и поэтомуможет найти широкое применение в качествевулкани-зирующего агента в шинной ирезинотехнической промышленности. Вотличие от обычной серы полимер не»выцветает» на поверхности резиновыхсмесей и вулканизаторов, что позволяетподдерживать конфекционные свойстваполуфабрикатов в течение длительныхсроков хранения. Кроме того, полимернаясера, не способная к миграции в соседниеслои многослойных резиновых ирезинотканевых систем, обеспечиваетболее однородную и интенсивнуювулканизацию при сокращении временипроцесса.

Основныеспособы получения полимерной серы можноразделить на три категории: 1) методомбыстрого охлаждения расплавов, 2) методомвзаимодействия двуокиси серы ссероводородом в водной среде, 3) методомбыстрого охлаждения паров серы. Первыйвариант наиболее экономичен, но непозволяет получать продукт с содержаниемнерастворимой части более 50-55%, поэтомупредусматривается стадия экстракциярастворимой части.

Второй метод позволяетполучать высокопроцентную (80-90%) полимернуюсеру при достаточно сложном аппаратурномоформлении, очень перспективно совмещениепроцессов газоочистки и полученияполимерной серы в рамках одного процесса.Основное отличие третьего подхода –образование высокочистого полимерногопродукта при значительных энергозатратахна получение паров серы. Наибольшеевнимание уделяется не столько изысканиюновых методов получения полимернойсеры, сколько поиску наиболее эффективныхстабилизаторов, которые, как правило,бывают объектом патентования.

Читайте также: Определение параметров звукоизоляции газобетонных блоков

В качествестабилизаторов полимерной серы былизапатентованы самые разные классыорганических соединений, и их комбинации,хотя такой поиск едва ли являетсяосмысленным без выяснения механизмастабилизации полимерной молекулы.

Взарубежной литературе (исключаяпатентную) сведения о технологиипроизводства полимерной серы отсутствуют,что говорит о неослабевающем интересекрупных западных производителей кданной проблеме. По оценкам экспертовусиление промышленного экологическогоконтроля, повышение требований к уровнюсероочистки приведет в недалеком будущемк насущной необходимости утилизацииэлементной серы как одного из основныхотходов нефтеперерабатывающих иметаллургических производств. Здесьпрактический аспект уже явно превалируетнад научным.

Наибольшуюактивность в области создания технологиии внедрения полимерной серы проявляют (США) и «Kali-ChemieAG» (Германия), которые обладаютабсолютным большинством патентов иявляются по сути единоличными держателямимирового рынка полимерной серы. Несколькоуступает этим компаниям английскаякорпорация «Monsanto Chem. Ltd.», котораяконтролирует около 150 дочерних фирмпримерно в 40 странах и имеет 31 научныйцентр. Полимерную серу эти фирмы выпускаютпод несколькими торговыми марками,среди которых наиболее известны «Manox»и «Krystex».

ВРоссии и странах бывшего СССР какие-либосерьезные научные и практическиеразработки по данной тематике отсутствовалидо последнего времени, но сегодня рядотечественных ,заинтересованы в создании собственныхтехнологий получения полимерной серы,и дело, похоже, скоро сдвинется с мертвойточки.

Итак,полимерная сера – химический продукт21-го столетия. Явные преимуществаиспользования для вулканизации полимернойсеры по сравнению с обычной ромбическойсерой неизбежно приведут к росту еепромышленного производства.

Созданиеже высокоэффективных технологийневозможно без четкого пониманияфизико-химической сущности факторов,способствующих образованию полимернойсеры.

Каким должен быть стабилизатор?Возможно ли исследовать кинетикуполимеризации циклов, отличных отоктасеры? Как напрямую оценить степеньполимеризации серы в расплаве илитвердом состоянии? Эти и многие другиевопросы все еще ждут своего ответа.

Производствосеробитума, серобетона и изделий изнего

Использованиесеробетонов в промышленном и дорожномстроительстве, строительствегидротехнических сооружений, вкоммунальном хозяйстве для утилизациии захоронения отходов газоперерабатывающихи мусоросжигательных заводов.

Области использования

1.Дорожное строительство

–возможность изготовления дорожногопокрытия из отходов. При применениисеробетона в дорожном строительстве,возможно использование только отходов(серы и доломитовой муки). При этомпрочность и долговечность покрытияувеличиваются.

2.Подземные конструкции

-сваи; фундаменты; подпорные стены;ограждающие конструкции тоннелей; стеныопускных колодцев; конструкции отдельностоящих заглубленных закромов дляхранения негорючих сыпучих материалов.

3.Изделия из серобетона

-элементы заборов; подоконные доски;трубы для самотечных и напорных системканализации; трубопроводы, транспортирующиеагрессивные и токсичные сточные воды;тротуарные плиты, ступени и дорожныепокрытия.

Читайте также: Пеноблоки или кирпич — выбор материала для строительства дома

4.Полы

-в производственных, складских,животноводческих зданиях и сооруженияхвсех степеней стойкости.

5.Кровля

-(верхний элемент покрытия) с уклоном до2,5% в зданиях всех степеней огнестойкостилюбого назначения. Черепица для кровлизданий V степени огнестойкости любогоназначения.

6.Несущие и ограждающие

-конструкции зданий V степени огнестойкости.

7.Элементы покрытий

-плиты, настилы, прогоны, балки, фермы,арки, рамы.

Предложение для инвестора

Стоимостьсоздания установки объема 5-8 м3 попроизводству серобетона 10-12 млн.руб.При стоимости 1 тонны СБ 1500 – 2000 руб.срококупаемости составляет около 1-1,5 года.

План организации производства серобетона

1.Проведение НИОКР.

2.Организация предприятия.

3.Создание опытно-промышленного производстваи обеспечение производственногопроцесса.

4.Маркетинговые исследование.

5.Предварительная сертификация.Строисертификаты, санитарно-гигиеническиесертификаты

6.Организация лаборатории (аренда)

Читайте также: Как правильно заливают ленточный фундамент

7.Закупка бетоносмесительной установкиг.Златоуст и сушильной камеры г. ЧайковскийПерм.край.

8.Организация производственной площадкиплощадью 100-150кв.м

9.Опытно-промышленный запуск—около2месяцев.

10.Сертификация промышленной продукциии установки

11.Организация опытно-промышленногопроизводства и обеспечение производственногопроцесса.

12.Маркетинговые исследования и рассмотрениевопросов промышленного сбыта.

13.Подбор вариантов стационарногооборудования в строительном и дорожномнаправлении.

Техническое обеспечение

1.закупка 20 тонн серы.

2.закупка 60 тонн доломитовой муки.

3.закупка катализатора.

4.закупка дизельного топлива.

5.написание ТУ и технологических регламентовлабораторных и опытно-промышленных.

6.подготовка всех пакетов документовнеобходимых для организации производства.При изготовлении установки по производствусеробетона используем имеющиеотечественное оборудование с небольшимидоработками.

Описание производства серобетонной смеси

Необходимоеоборудование:

1.барабанная сушилка, разогрев и удалениевлаги инертных материалов

2.реактор смешения инертных материалови серы

3.транспортеры подачи исходных материалов

4.формовочное оборудование типа каруселии виброплощадка

Анализ производства серных бетонов и использование серы в дорожном строительстве

Серные бетоны — композиционный материал, состоящий из минеральных наполнителей и заполнителей, серного вяжущего и различных модифицирующих добавок. Удельная поверхность наполнителей составляет 98-98,5%, а заполнителей — 1,5-2%.

Опытные работы в Оренбурге и Астрахани показали, что при различных сочетаниях использования серы как вяжущего вещества и различных заполнителей, в частности отработанных цеолитов и катализаторов газоперерабатывающих заводов, можно получить интересные композиции нового строительного материала по свойствам не уступающего, а часто и превосходящие традиционные.

Предпосылками к использованию серы в РК как связующие являются:

• низкая стоимость серы;
• низкие энергетические затраты на плавление серы и изготовление серного бетона, по сравнению с затратами на производство цемента и цементных бетонов.

Использование отработанных цеолитов и катализаторов Оренбургского и Астраханского ГПЗ в качестве заполнителей при производстве серобетонов значительно улучшит экологическую обстановку в регионах, а также решит проблему по очистке территории Оренбургского и Астраханского ГПЗ от отходов.

Объем возможного использования серы в качестве замены цемента можно оценить следующим образом. Примерно 5% выпускаемого в России бетона работает в условиях воздействия коррозионной среды и может быть заменено серным полимерным бетоном. При годовом выпуске цемента в России порядка 27 млн. т. и замене только 2% цемента годовой расход серы на эти нужды составит 0,54 млн. т.

В последние годы в ряде стран успешно используется сера в качества добавки к нефтяным битумам. Опыт использования серы в качестве добавки или замены битума показывает, что этому способствуют три основные причины. Первая причина заключается в возможности снижения расхода битума до 40% , цена на который значительно возросла.

Вторая причина состоит в значительном истощении запасов каменных материалов, используемых при устройстве слоев дорожных одежд. Применение сернобитумных вяжущих материалов позволяет широко использовать в дорожном строительстве местные песчаные грунты, слабые каменные материалы, золы и шлаки.

Читайте также: Мелкощитовая опалубка из стального профиля

Третья причина заключается в значительном улучшении свойств асфальтобетонных покрытий на основе сернобитумных вяжущих. К их числу относятся:

• более высокая прочность при сжатии, что даёт возможность уменьшить толщину соответствующих слоев покрытий;
• более высокая теплоустойчивость без значительного увеличения жёсткости при низких температурах, что снимает опасность образования в слоях дорожных одежд трещин в холодное время и пластических деформаций в жаркий период;
• приготовление смесей на основе сернобитумного вяжущего при более низких температурах нагрева компонентов; более высокая устойчивость сернобитумных материалов к динамическим нагрузкам;
• более высокая устойчивость к воздействию дизельного топлива, что позволяет использовать их при устройстве покрытий на стоянках автомобилей и на станциях технического обслуживания.

Технология приготовления серобетона определяется в соответствии с Техническими условиями (ТУ 70 00 РК 30956536 ЗАО-004 –2001) изготовления дорожной смеси из серного бетона.

Общая схема технологической линии приготовления серного бетона приведена на рис. 1. Как видно по схеме, из технологического процесса полностью исключен битум и операции с ним.

Дозирование каменных материалов

Дозирование минерального порошка

Подготовка серы

Нагрев материалов

Дозирование

Дозирование модификатора

Рис. 1. Общая схема технологической линии приготовления серного бетона

Основными компонентами серного бетона являются каменный материал, определенного гранулометрического состава (щебень и минеральный порошок), сера и специфическая добавка – модификатор, необходимый для придания бетону устойчивости и сохранения его свойств в течение длительного времени. В качестве каменного материала может использоваться традиционный щебень, применяемый для строительства асфальтобетонных покрытий. Однако требования к его гранулометрическому составу гораздо более жесткие, так как они во многом определяют прочностные свойства бетона. Более того, литологический состав каменного материала и форма его обломков также значительно влияют на композиционный состав серного бетона, то есть на соотношение серы, модификатора и каменного материала. Это предопределяет необходимость проведения в каждом конкретном случае при выборе оптимального состава серного бетона тщательных предварительных лабораторных исследований. Дополнительным требованием к составу каменного материала является практически полное отсутствие в нем глинистых частиц. Процентное содержание глины должно быть не более 1 %.

Требования, предъявляемые к сере при изготовлении серного бетона, в основном связаны с экологической безопасностью. Хотя чистая сера не является экологически опасным продуктом, однако при взаимодействии с окружающей средой, она может образовывать вредные химические соединения или выделять растворённые в ней газы, прежде всего сероводород. Поэтому при производстве серного бетона рекомендуется использовать дегазированную серу, а также обеспечить выполнения ряда требований, сводящихся к исключению её взаимодействия с внешними факторами.

При непосредственном производстве серного бетона и применения серы, ввиду незначительной температуры смеси, для обеспечения экологической безопасности достаточным является соблюдение технологического режима работы, то есть исключение возможности значительного перегрева смеси.

Одним из важных компонентов серного бетона является модификатор, обеспечивающий сохранение свойств бетона в течение длительного времени. Как правило, основой модификаторов является сера (90-95 процентов серы) с добавлением различных химических соединений, например деметилциклопентадиена (около 5 %). Основная роль модификатора сводится к стабилизации структуры серы и предотвращению роста её кристаллов. В настоящее время существует несколько типов модификаторов, разработанных различными компаниями. Однако общепризнанным и проверенным в течение длительного времени является модификатор , разработанный доктором Врумом в начале 70-х годов.

Дорожное покрытие из серного бетона, полученного при соблюдении технологии его изготовления, экологически безопасно, обладает запахом в один балл, высоким коэффициентом сцепления, износоустойчивостью, высокой коррозионной и химической стойкостью, низкой водопроницаемостью и не выделяет вредных примесей, таких как бензол, толуол, аммиак, формальдегид, серный ангидрид. Концентрация этих веществ при устройстве и эксплуатации дорожного покрытия из серного бетона в 10-30 раз ниже их предельно допустимых концентраций для атмосферного воздуха.

При устройстве дорожного полотна из серного бетона необходимо учитывать влияние погодных условий во время проведения работ. Важным фактором является температура воздуха, которая существенно влияет на скорость остывания серобетонной смеси в процессе её приготовления, транспортировки и укладки, а также наличие влаги.

Исторически рынок серы в основном зависел от спроса на серную кислоту и фосфатные удобрения, как основных потребителей этого продукта. Хотя в последние двадцать лет предпринимались попытки по развитию других широкомасштабных рынков серы, они сдерживались высокими ценами на серу в период 1980-х годов.

Основными направлениями нетрадиционного использования серы являются:

• использование серы для решения проблем радиационной защиты;
• использование серы в производстве строительных материалов (сероцементов и серобетонов);
• использование серы в производстве дорожных покрытий — сероасфальтов;
• применение серы при производстве нетрадиционных удобрений (серного бентонита);
• применение серы для пропитки;
• использование серы для захоронения золы мусороперерабатывающих предприятий.

Наиболее весомыми с точки зрения возможного объема реализации серы представляются направления связанные с использованием серы в строительной и дорожной индустрии.

Основные направления решения проблем по хранению и переработке элементарной серы. Проблему с накоплением элементарной серой на нефтяных предприятиях, возможно решить в трех направлениях:

1. кондиционирование нефтепромысловой элементарной серы как сырья для различных отраслей промышленности;
2. экологически безопасное хранение и транспортировка элементарной серы;
3. переработки элементарной серы на широкий ассортимент дефицитной в Казахстане продукции (солей: тиосульфатов, сульфитов, бисульфитов натрия и аммония, в т.ч. сульфатов алюминия и железа — коагулянтов для водоподготовки, очистки природных и сточных вод, разновидностей бетонов и др.).
4. Кондиционирование нефтепромысловой элементарной серы как сырья для различных отраслей промышленности.

Существует несколько способов получения серы из кислых газов, выделяемых на установках очистки нефтепродуктов от серы. Наиболее распространенными являются процессы каталитической конверсии (самый эффективный из них процесс контактного окисления — метод Клауса) и адсорбционные процессы (Хейнса, Шелл, Джиммарко-Ветрокк, Лаки-Келлер, Тейлокс, Таунсенда, Французского института нефти и др.). В нашей стране в основном используется метод Клауса.

Нефтепромысловая сера, полученная методом Клауса, например, на Тегизском месторождении, не является чистой и относится к техногенному отходу [1].

Например, тенгизская сера имеет следующий химический состав, масc. %: S — 78,61; С — 8,22; Н — 1,95; N — 0,69; О2 — 10,51; а также неорганические примеси, масс. %: Сr -0,05; 81 — 0,01; Мg — 0,001; А1 — 0,001; Сu — 0,0005; Рb — 0,0005.

В состав тенгизской серы, в отличие от элементарной серы, входят органические примеси.

Поэтому если сера, полученная на нефтепромысле, не соответствует ГОСТу, то необходима разработка технологических процессов по ее кондиционированию.

Для получения достоверных данных по химическому составу и свойствам нефтяной серы, требуется провести правильный отбор проб серы, сравнение с тестированными сортами серы, а также необходим отбор проб, как свежеполученной серы, так и хранящейся под открытым небом и полный ее элементный анализ с применением современных методов физико-химического анализа.

1. Экологически безопасное хранение и транспортировка элементарной серы.

Известно, что на серопроизводящих предприятиях расплавленную серу с сероплавильного завода направляют по обогреваемым серопроводам на открытый склад. Там она распределяется по отдельным участкам, постепенно охлаждается и застывает. Застывший слой серы, достигающий иногда 3,5 м высоты, взламывают экскаваторами и перекидывают в штабели ближе к железнодорожной линии, проходящий по территории склада. Комовая сера грузится обычно в открытые железнодорожные вагоны и отправляется потребителям.

При хранении серы на открытых складах часть ее теряется (до 2 % общего объема), ухудшается качество из-за попадания в нее пыли, копоти, грязи и масел от работающих механизмов. В пробах серы, поступающей на склад с сероплавильного завода, содержание золы редко превышает 0,05 %, а иногда составляет 0,02 %. В сере же, отгружаемой потребителям,содержание золы достигает 0,2 %, а при длительном хранении серы на открытых складах возрастает до 1,5-2,0 %. Влажность серы при таком хранении доходит до 2,0 %.

Комовую серу, поступившую с сероплавильного завода на сернокислотный, хранят в закрытых складах, чтобы предохранить ее от дальнейших загрязнений, увлажнения и потерь. Разгрузка из вагонов и платформ механизирована. Однако при расположении рельсовых путей и разгрузочных механизмов в помещении склада полезная емкость его незначительна, поэтому в некоторых случаях при закрытом складе устраивают специальные приемные площадки вне здания.

Как показало сравнительное изучение различных способов хранения и транспортирования серы, наиболее целесообразно перевозить и хранить ее в жидком состоянии. Этот способ транспортирования широко применяется в США. На малые расстояния расплавленная сера перевозится в автоцистернах, на большие — в железнодорожных цистернах, баржах, танкерах. Используются также трубопроводы, по которым перекачивают расплавленную серу с места добычи и производства на склады или к потребителям.

Перевозка элементарной серы в жидком виде имеет большие преимущества по сравнению с перевозкой твердой серы: значительно снижаются транспортные расходы, исключатся загрязнение, сера дополнительно отстаивается и очищается от примесей, а из технологических схем исключаются трудоемкие процессы подготовки и плавления серы, упрощается и облегчается учет сырья и др.

На складах и перевалочных базах США жидкую серу из транспортных цистерн перекачивают насосами в специальные резервуары, обогреваемые паром, в которых хранят ее в таком состоянии вплоть до использования.

Жидкую серу можно транспортировать по специальным трубопроводам. В Канаде транспортирует серу по серопроводу от места производства серы до Тихоокеанского побережья.

В США используют трубопроводы, по которым жидкая сера, добытая из шахт Мексиканского залива со специальных искусственных островов, перекачивается на побережье. Например, с искусственного острова Грэнд Айленд перекачивается более 1,5 млн. т/год серы. Вторая подобная шахта, построенная на искусственном острове Каминада (где серу добывают по методу Фрэша), и серопровод, связывающий остров с материком, вступили в эксплуатацию в 1968 году. Остров состоит из ряда платформ, которые подняты над поверхностью воды на 23-26 м и соединены между собой эстакадами. На острове есть собственная электростанция, котельная, два комплекса для бурения, здания склада и мастерских, а также административные и жилые помещения.

Сера может храниться в подземных горизонтах и выплавляться соответствующего качества по мере необходимости. При этом можно использовать опыт эксплуатации Гаурдакского серного месторождения [1], который показал высокую эффективность метода подземной выплавки серы (ПВС). Опытно-промышленное внедрение метода осуществлено в 1971 году. Здесь добыча серы методом ПВС составляет 40% от общего объема выпускаемой продукции. Подземная выплавка позволила получать серу высшего сорта (99,8 %). Закачиваемый в залежь теплоноситель значительно легче по удельному весу (0,9 г/см3), чем подземные воды (1,05-1,115 г/см3), в результате чего он мгновенно вытесняемся по околоствольному пространству вверх, и фильтруется по кровле рудного тела, где формируется зона плавления серы. Нижняя часть рудного тела не прогревается, что обуславливает ее потери в недрах.

1. Переработка элементарной серы на широкий ассортимент дефицитной в Казахстане продукции. Имея огромный запас элементарной серы, полученной при сероочистке нефти, Казахстан имеет большую возможность на создание заводов по производству различной химической продукции на ее основе. Учитывая перенасыщенность мирового рынка элементарной серой, хранение нефтяной серы может быть неоправданным, поэтому целесообразна переработка ее на

широкий ассортимент дефицитной для Казахстана продукции.

Наибольший интерес для химической, нефтехимической, легкой, целлюлозно-бумажной, пищевой, металлургической, в т.ч. золотодобывающей и сельского хозяйства представляют тиосоединения, такие как сульфиды, полисульфиды, сульфиты, гипосульфиты, тиосульфаты аммония, щелочных и щелочно-земельных металлов. В Казахстане производство этих солей не налажено.

Одним из перспективных направлений являются разработки по получению тиосоединений, которые пользуются спросом во многих отраслях промышленности: в кожевенном производстве — для обезволаживания шкур, тиоколов — в качестве фунгицидов, инсектицидов, в цветной металлургии — в процессах гидрометаллургического передела сырья, в золотодобывающей отрасли в качестве заменителя цианидов.

Особый интерес представляют технологии получения удобрений из отходящих газов [2-4]. Причем, при содержании в газах оксидов серы в неприемлемых для производства серной кислоты концентрациях, предлагаются методы получения гипса, используем эго в качестве связующего в производстве строительных материалов. К растворам, орошающим скрубберы, для улавливания оксидов серы добавляют смесь сульфитов и сульфатов щелочноземельных металлов [5], и получают волокнистый гипс, выдерживающий высокие механические нагрузки, пригодные в производстве бетона.

Читайте также: Бетон. Классификация бетона, состав бетона, заполнители для бетона

Существует возможность выщелачивания благородных металлов сульфит-бисульфитными растворами [6-8]. Извлечение золота из гравитационного концентрата в эти растворы составляет 83,9 и 80,9 % при 400С в течение 6-8 ч. (извлечение золота в цианистый раствор 78 — 87 %).

Таким образом, полученные из серосодержащих отходов S02 — содержащих газов и тенгизской серы — растворы сульфита, пиросульфита, тиосульфата аммония и натрия могут быть использованы в технологии благородных металлов взамен цианидных — токсичных и дорогих реагентов.

Кроме того, существует эффективная и целесообразная возможность использования тиосульфат-сульфитных и сульфит-бисульфитных растворов аммония и натрия в технологии извлечения золота из упорных сульфидных руд, использования композиций на основе сульфит- бисульфитных растворов в качестве моющих средств, отбеливания шерсти и меха.

Сера является хорошим композиционным материалом и находит применение в качестве вяжущего в строительных конструкциях различного назначения. Технология производства серного цемента заключается в получении сополимерной серы (серного цемента) с использованием в качестве модификатора высокопарафинистого мазута [9].

«Тенгизшевройл». Крупнейшим нефтегазодобывающим предприятием в Республике Казахстан является ПОО «Тенгизшевройл».

Сегодня только на Тенгизском месторождении свыше 7 млн. т нефтяной серы. Сложившаяся на предприятии ситуация связана с тем, что добываемая пластовая нефть содержит большое количество серовдорода и серосодержащих компонентов (около 9% мас). Таким образом, есть возможность перерабатывать отходы сероочистки нефтей (газ и серу) с получением тиосоединений [10].

В прошлом ТШО рассмотрела несколько вариантов использования и утилизации серы, получаемой в процессе добычи нефти на Тенгизском месторождении. Однако используемый в настоящее время процесс разливки серы в блоки и транспортировки измельчённых блоков серы стал неприемлемым с точки зрения безопасности персонала, охраны окружающей среды и экономической выгоды.

Сравнительный анализ применяемых технологий выполнен в табличной форме, где производится сравнение производственных показателей и влияние на окружающую среду и представлен в табл. 3.

Наиболее перспективной технологией на существующий момент является грануляция серы, ввиду сравнительно небольших капитальных затрат, высокой производительности, удобства при хранении и транспортировке гранул. А также более широкого рынка потребления получаемого продукта.

Компания ТШО намерена вложить средства в оборудование гранулирования серы с тем, чтобы продолжать экспорт производимой на площадке серы, не нарушая требований охраны окружающей среды. Устанавливаемые поэтапно установки гранулирования серы, использующие технологию GX , будут производить серу в гранулированной форме, пригодной для экспорта и приемлемой на международных рынках. Каждая установка гранулирования будет иметь мощность, позволяющую производить 1100 тонн/сутки гранулированной серы. Максимальное оптимальное число установок – 8, для максимальной ежедневной производительности 8800 т/сут гранулированной серы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Страхова Н. А., Гераськин В.И. и др. Технология получения серного вяжущего. Там же. С. 128-129.
2. Садиева Х.Р., Бишимбаева Г.К. Получение тиосульфата натрия из тенгизской серы. Тез.докл. на Межд.симпоз. «Химическая наука как основа развития химической промышленности Казахстана в XXI веке», посвященн. 100-летию со дня рожд. А.В.Бектурова. Алматы, 2001, с.77-83.
3. Надиров Н.К., Бакирова С.Ф., Буянова Н.С. Гетерокомпоненты тенгизской нефти. Нефть и газ Казахстана. 1997, № 12, с.54-57.
4. НИИУИФ НПО «Минудобрения». Сера как сырье для производства серной кислоты. Обзорная информация. М.: НИИТЭХИМ, 1985, 45С.
5. Бишимбаева Г.К., Садиева Х.Р., Джусипбеков У.Ж. Экологические аспекты переработки отходящих промышленных газов, содержащих сернистый газ. Гидрометаллургия и экология. 1999, № 45, с.9-14.
6. Абишева З.С., Паршина И.Н. и др. Химические превращения сульфитных комплексов осмия (1У) в аммонийно-сульфитных растворах. Гидрометаллургия. 1998, № 3, с.269-278.
7. Опыт эксплуатации Гаурдакского серного месторождения. Обзорная информация. Москва: НИИТЭХИМ, 1987, 49С.
8. Айдосов А.А. Айдосов Г.А. Заурбеков Н.С. Хранение и переработка серы. Известия академии наук Кыргызской республики, 2007/4– Бишкек, Илим. – С. 37-42
9. Айдосов А.А. Айдосов Г.А. Заурбеков Н.С. Использование и переработка отходов серы. Известия академии наук Кыргызской республики, 23007/4– Бишкек, Илим. – С. 34-37
10. Айдосов А.А. Айдосов Г.А. Заурбеков Н.С, Кожаметов С.Н. Регулирование работ, связанных со сжиганием сероводородосодержащего газа на нефтегазоконденсатном месторождениях с целью предотвращения загрязнения воздуха населенных мест вредными веществами.Вестник Казахского национального технического университета им. К.И.Сатпаева. № 1 (57), 2007. Алматы, 2007. – С. 52- 57.

Сероасфальт и серобетон – необычное применение отходов газо- и нефтедобычи

В 2020 г. Россия удерживает место в первой тройке стран по нефте- и газодобыче. Весь объем добычи этих углеводородов, важных для жизни современного общества проходит обязательную очистку от растворенной в них серы. И сотни тысяч тонн этого вещества были отходами этого производства. В природном газе в 1 куб. м содержится около 6 – 8 гр. серы, в нефти – от 1,5 до 7 % от всей массы. Поэтому в РФ каждый год попутно «добывается» до 500 – 550 тыс. тонн серы. И это количество продолжает увеличиваться.

Во второй половине прошлого века ведущие американские компании по добыче нефти и газа в результате проведенных исследований пришли к выводу, что введение серы в обычные бетонные и асфальтобетонные смеси вреда человеку и природе не наносит. Наоборот, улучшает качественные показатели практически всех видов бетонов.

И эти результаты сразу вошли в патенты на изобретения:

• 1977 г. – «Производство серобетона»;
• 1980 г. – «Серобетон, раствор и похожие материалы»;
• 1983 г. – «Модифицированный серный цемент»;
• 1991 г. – «Гранулированный и модифицированный серобетон» и мн. др.

Но серу просто добавлять в бетонные или асфальтные смеси нельзя. Причины этого:

• Хрупкость – куски серы легко крошатся уже при небольшом давлении, также будет крошиться и бетон.
• Горючесть – но только в присутствии пламени и пр.

Качественный бетон можно получить только модифицировав серу. Для этого используют разные виды модификаторов. Например, один из них – полимерный дициклопентадин – снижает пожароопасность серы.

Уход за уложенным в опалубку серобетоном много проще, чем за обычным бетоном. После укладки, пока смесь не застыла ее нужно утрамбовать. Для этого используется трамбовка или обычный вибратор. После остывания смеси дальше ее уплотнять нет необходимости. Как ухаживают за традиционным бетоном описано тут.

Для модификации серы используют 4 группы добавок:

• Антипирены – повышают пожарную стойкость и снижают горючесть.
• Антисептики – увеличивают стойкость к биологическому воздействию.
• Пластификаторы – снижают хрупкость, замедляют скорость кристаллизации.
• Стабилизаторы – увеличивают стойкость к внешним условиям, в основном к атмосферным.

Модифицированная сера получила название серополимерное вяжущее (СПВ) или сероцемент.

Производство серобетонных смесей

В 1970-х стало ясно, что производство смесей возможно на традиционных асфальтовых заводах и почти по той же технологии.

Оборудование для производства серобетона и сероасфальта может быть как стационарным, так и мобильным – завод может переехать на другую строительную площадку.

Как и в традиционном процессе, главный его элемент – бетоносмеситель. От обычных он отличается подогревом смеси до достаточно высокой температуры около 140 – 180 градусов.

Еще одно отличие – полный отказ от использования воды, а это значит, что работы можно вести в морозы.

Серобетоны без проблем укладываются также в самую сильную жару. О проблемах работы в этих условиях с обычным бетоном читайте здесь.

Некоторые разновидности серобетона

Серобетон относится к группе геополимерных бетонов. Разновидностей этого материала так же много, как и видов бетона. Некоторые из них:

• серобетон гидрофобный, т. е. отталкивающий воду, применяется для фундаментов в условиях «мокрых грунтов»;
• пеносеробетон – химически стойкий ячеистый бетон с малой теплопроводностью;
• серобетон ускоренного набора номинальной прочности – от нескольких минут до часов;
• морозостойкость бетона при 100% влажности – увеличена на 500 – 600%, т. е. в 5 – 6 раз и т. д.

Одним из применений сероцемента является пропитка пористых строительных материалов с резким повышением их основных свойств.

Серобетонные растворы прекрасно работают при ремонте сколов, трещин, частичного разрушения железобетонных конструкций в гидротехнике.

Высокая адгезия дает возможность применять их практически со всеми видам материалов, используемых в строительстве.

Отработавшие или забракованные серобетонные изделия могут быть многократно полностью переработаны на новое использовании. Их дробят и засыпают в «серобетономешалку», после чего из смеси формуют новое изделие.

Модификаторы серы и серу можно добавлять прямо в процессе перемешивания бетонной смеси.

К недостаткам серного бетона можно отнести жесткие требования к технологии производства, а также поддержание раствора при температуре 140 ºС. Но это пока. Работы в этом направлении продолжаются.

Источник: https://gkmsbeton.ru/articles/seroasfalt-i-serobeton-neobychnoe-primenenie-otkhodov-gazo-i-neftedobychi.html

Использование

Полимербетон может применяться для нового строительства или ремонта старого материала. Его адгезионные свойства позволяют восстанавливать как полимерные, так и обычные бетоны на цементной основе. Низкая проницаемость и коррозионная стойкость позволяют использовать его в плавательных бассейнах, системах канализации, дренажных каналах, электролитических ячейках и других структурах, содержащих жидкости или агрессивные химикаты. Он подходит для строительства и восстановления колодцев, благодаря способности противостоять токсичным и коррозионным канализационным газам и бактериям, обычно встречающихся в водопроводных системах.

В отличие от традиционных бетонных конструкций, он не требует покрытия или сварки защищенных швов ПВХ. Можно увидеть применение полимерного бетона на улицах города. Его используют при строительстве барьеров на дороге, тротуаров, дренажных канав, фонтанов. Также на улице полимерное покрытие для бетона добавляют в асфальт при строительстве открытых площадок, взлетных полос и других объектов, которые находятся под открытым небом и постоянно подвергаются внешним атмосферным воздействиям.

Серобетон: технология современного материала

Серобетон — это композитный современный материал, в основу которого входят инертные заполнители и наполнители, выполняющие функции структурного каркаса, и вяжущее — техническая сера с модифицирующими добавками (см. видео в этой статье).

Сера, по своей сущности — это термопласт. То есть, композиты, выполненные на основе данного вещества, включая и серные бетоны, являются термопластами.

Общие сведения

Конструкции, изготовленные из таких смесей, обладают высокими теплоизоляционными свойствами, прочностью, они устойчивы к химическому воздействию кислот, солей, масел и пр. При необходимости, учитывая проектные требования, прочность изделий может быть повышена методом введения в состав растворов (до 7%) стекловолокнистой фибры.

Свойства

Серобетоны отличаются рядом положительных качеств, в сравнении с другими аналогичными материалами.

Полимерные составы для бетона (модифицированный полимерами бетон)

Такая разновидность бетона выполнена из портландцементного материала с модифицированным полимером, таким как акрил, поливинилацетат и этиленвинилацетат. Имеет хорошую адгезию, высокую прочность на изгиб и низкую проницаемость.

Акриловый полимерный модифицированный бетон характеризуется стойким цветом, именно поэтому он пользуется огромным спросом среди строителей и архитекторов. Его химическая модификация схожа с традиционной цементной вариацией. Количество полимера обычно составляет от 10 до 20%. Бетон, модифицированный таким способом, имеет более низкую степень проницаемости и более высокую плотность, чем чистый цементный. Однако его структурная целостность существенно зависит от связующего вещества портландцемента.

Деградация бетона может занять больше времени, если он имеет высокую плотность и меньшую площадь поверхности. Относительное улучшение химической стойкости полимер-модифицированного материала к портландцементному возможно в кислотной среде.

Что такое серный бетон

Всем известно что сера очень распространенное на нашей планете Земля вещество. И где только ее не применяют: в медицине, сельском хозяйстве, промышленности, пчеловодстве, народной медицине и вот пришла очередь до строительных материалов где серу начали использовать для производства серного бетона.

Что такое обычный бетон все знают еще с детства, а вот на вопрос что такое серный бетон могут ответить не все.

На сегодняшний день существует много химических предприятий, на которых имеется большое количество отходов, содержащих от 30 — до 60% технической серы, которые используются для производства серного бетона.

Состав серного бетона

Состав серного бетона

Серный бетон образуется из нагретых и расплавленных при температуре выше + 140 ºС гранул модифицированной серы, которую потом смешивают с наполнителями, которые применяются для портландцемента: гравий, песок, шлаки, керамзит, щебень и т. д.

Исключение могут составлять материалы, теряющие свои свойства при высокой температуре, например, пенополистирол. При этом наполнители также нагревают до такой же температуры чтобы при смешивании гранулы серы не остыли.

Для того чтобы повысит прочность смеси в нее добавляют стекловолокнистую фибру, которая составляет около 5 % от общей массы. Еще в состав добавляют сажу, графит, парафин чтобы снизить хрупкость серного бетона.

Плюсы

• Стоимость серобетона на 20 % ниже чем его аналога из портландцемента.
• Использование для его производства серосодержащих отходов что в некоторой мере решает проблему их утилизации, а также использование других строительных отходов.
• Технологический процесс производства происходит без использования воды и вредных выбросов в атмосферу.
• Возможность повторного использования отходов серного бетона.
• Не нужно строить промышленных полигонов для отходов серосодержащих материалов.
• Высокая прочность.

Минусы

К недостаткам серного бетона можно отнести жесткие требования к технологии производства, а также поддержание раствора при температуре 140 ºС.

Применение серного бетона

Серный бетон находит свое применение в следующих областях:

• Изготовление дорожных плит, тротуарной плитки, покрытие дорог.
• Элементы конструкций, подвергающиеся постоянному воздействию воды: емкости, коллекторные кольца, напольные покрытия, трубопроводы, канализации и т. д.
• Эффективен серный цемент при сооружении фундаментных блоков, свай, балок.

Применение серного бетона

• Используется серный бетон также для производства кирпича, черепицы, блоков, теплоизоляционных плит.
• Не обходятся без него отделочные материалы для дизайнерских решений.
• Для спецконструкций для утилизации радиоактивных и химических отходов. 8. Для выполнения реставрационных и ремонтных работ.

При замене в обычном асфальте 40 % битума на серный бетон получится серный асфальт, который будет обладать повышенной пластичностью, морозостойкостью, прочностью и износостойкостью.

Источник: https://remontzhilya.ru/chto-takoe-sernyj-beton.html

Классический рецепт коктейля Бетон

Ценители данного горячительного уверяют, что если выпить более четырех порций Бетона подряд, тогда вы непременно встретитесь «лицом к лицу» с асфальтом.

Дело в том, что на вкус напиток вполне безобиден, легко пьется, освежает и расслабляет, однако при этом крепость алкоголя никуда не исчезает, а лишь маскируется под горчинкой тоника, сплетаясь воедино. Поэтому не обманывайтесь и следите за количеством выпитого.

Необходимые компоненты

ингредиенты	количество
Бехеровка	30 мл
тоник	140 мл
лимонный фреш	10 мл
колотый лед	100-120 г
лимонная цедра	5 г

Последовательность приготовления

1. Первым делом помещаем бокал в морозильную камеру где-то на полчаса.
2. Наполняем шейкер колотым льдом, сверху которого заливаем тоник и лимонный сок.
3. Тщательным образом взбалтываем ингредиенты, после чего добавляем Бехеровку.
4. Снова хорошенько встряхиваем содержимое шейкера.
5. Извлекаем из морозилки ледяной бокал и процеживаем в него через стрейнер или мелкое ситечко получившийся микс.
6. Готовое спиртное посыпаем цедрой лимона и украшаем долькой свежего цитруса.
7. Смакуем напиток исключительно через соломинку, поскольку именно так спиртное будет медленнее «спутывать разум».

Упрощенный рецепт коктейля Бетон

Как уже говорилось выше, микс Бетон очень прост в приготовлении, которое доступно любому желающему почувствовать себя барменом. Если у вас не оказалось под рукой шейкера и других барных принадлежностей, представляю вашему вниманию упрощенный способ изготовления знаменитого горячительного.

Следуя этой рецептуре и соблюдая пропорции, у вас получится достаточно крепкий алкогольный напиток, во вкусе которого явственно ощущается интересная горчинка, а аромат имеет шикарный травяной букет.

Необходимые компоненты

ингредиенты	количество
Бехеровка	40 мл
тоник	140-160 мл
лимонный фреш	10 мл
колотый лед	100-120 г
лимон	1 долька

Последовательность приготовления

1. Бокал для коктейля заранее охлаждаем в морозильной камере.
2. В отдельной емкости смешиваем Бехеровку и лимонный фреш.
3. Получившуюся смесь процеживаем через мелкое ситечко, чтобы избавиться от кусочков мякоти цитруса.
4. В ледяной стакан вливаем отфильтрованную жидкость и выкладываем колотый лед.
5. Оставшееся свободное пространство заполняем холодным тоником, наполняя бокал до самых краев.
6. Наслаждаемся горячительным через длинную трубочку, а в качестве украшения можем поместить на край стакана дольку свежего цитруса.

Серный бетон производство

Как и дороги в сельской местности построить, и избыточной сере применение найти

Больше 500 населенных пунктов в Татарстане не имеет дорог с твердым покрытием — общая длина «суррогата» составляет более 1 500 км.

К этому надо добавить пути различного хозяйственного назначения и дороги, требующие не только ремонта, но и восстановления их эксплуатационных свойств.

О том, что можно с этим сделать, в своей колонке, написанной для «Реального времени», рассуждает экс-начальник отдела инноваций Минтранса РТ в 2000-х годах Ринат Губаев.

Строительство сельских, муниципальных и внутрихозяйственных автомобильных дорог — это, на самом деле, одна из актуальных задач дорожно-строительного комплекса в Татарстане.

Около 5 лет назад для ликвидации бездорожья и удешевления строительства Минтранс Татарстана принял Стандарт организации «Проектирование сельских дорог в РТ», в котором была предложена технология с использованием в покрытии дорог щебеночно-песчаной смеси (ЩПС), укладываемой на дренирующий слой из песка или ПГС.

В соответствии с ним, для сокращения транспортных и сырьевых расходов дорожники должны использовать местные инертные материалы. Но, как показывает практика, даже для дорог низших категорий местные материалы (щебень и ЩПС) не соответствуют требованиям по прочности и морозостойкости.

Поэтому ЩПС завозится в основном из Уральского региона железнодорожным транспортом, что, конечно, не может не сказаться на стоимости работ.

Главный критерий использования ЩПС в покрытии — минимальное насыщение смеси влагой.

Пропитанный полимером бетон

Полимерную пропитку для бетона обычно делают путем внедрения мономера низкой плотности в гидратированный портландцемент, за которым следуют радиационная или термическая каталитическая полимеризация. Модульная эластичность этого типа бетона на 50-100% выше, чем у обычного.

Однако модуль полимера на 10% больше, чем у нормального бетонного. Благодаря этим превосходным характеристикам, среди множества вариантов применения полимерного строительного материала можно отдельно отметить производство:

• палуб;
• мостов;
• труб;
• напольной плитки;
• строительного ламината.

Технология процесса внедрения включает сушку бетона для удаления влаги с его поверхности, использование мономеров в тонком слое песка, а затем полимеризацию мономеров с использованием теплового потока. Следовательно, бетонные поверхности имеют более низкую проницаемость для воды, абсорбцию, стойкость к истиранию и, как правило, высокую прочность. Также, чтобы повысить износостойкость, сопротивление к холоду и влаге, используются полимерные лаки для бетона, кирпича, камня, полов и т.п.