7. Комплексное использование отходов от обработки горных пород.

В горнодобывающей промышленности при добыче полезных ископаемых образуются значительные количества пустой породы. Так, при добыче 1 т угля образуется 2-4 т вскрышных пород и около 0,5 — 0,8 т отходов обогащения. При добыче 1 т руды в отвалах остается до 200 — 500 т пустой породы.

Отходы горнодобывающей промышленности являются инертными материалами и имеют V класс опасности. Их применяют для рекультивации ландшафтов, планировки территорий, отсыпки дорог. Для этих целей используется около 10 % от общего объема отходов горнодобывающей промышленности.

Отходы горнодобывающей промышленности применяют в качестве наполнителей для пористых бетонов, в производстве строительного кирпича, щебня и др.

Отходы горнодобывающей промышленности при производстве вяжущих материалов.

При определенном химико-минералогическом составе отходы дробления горных пород могут быть использованы для получения различных вяжущих материалов. Карбонатные и мергелистые отходы являются сырьем для производства воздушной и гидравлической извести, романцемента, композиционных вяжущих. Алюмосиликатные материалы в композиции с карбонатами могут входить в состав сырьевых смесей для получения портландцементно-го клинкера. При этом в ряде случаев они имеют определенные преимущества перед традиционными сырьевыми материалами.

На основе мелких фракций шламов обогащения железной руды совместно с молотым гранулированным шлаком может быть получено бесклинкерное шлакошламовое вяжущее. Оптимальное содержание молотого гранулированного шлака в нем составляет 40—60% и зависит от минералогического состава кварцитовых отходов и шлака. Активность шлакошламового вяжущего при нормальном твердении через 28 сут достигает 10 МПа и более. Из него можно изготавливать строительные растворы для закладки горных выработок при добыче руды. Это вяжущее можно также применять в дорожном строительстве.

Отсевы базальтов, получаемые в производстве щебня, могут служить железосодержащей корректирующей добавкой при обжиге клинкера.

Введение базальта во вращающуюся печь возможно в виде крупки при одновременной подаче молотой сырьевой смеси с повышенным коэффициентом насыщения, а также в составе двухкомпонентной немолотой смеси взамен части молотого сырья, что позволяет повысить производительность печи на 29—30%.

Температура обжига клинкера при замене глинистого компонента базальтовой породой снижается примерно на 70 °С, соответственно на 10% уменьшается расход топлива.

Клинкер из базальтсодержащей сырьевой смеси характеризуется высоким содержанием алюмоферритов кальция, что придает цементам ряд ценных свойств, таких как повышенная размалываемость, стойкость против сульфатной агрессии, пониженное тепловыделение и повышенная прочность при изгибе.

Испытания опытных цементов показали, что они удовлетворяют требованиям на тампонажные цементы как для горячих, так и для холодных скважин. Для них характерны незначительные деформации усадки и набухания, стойкость к воздействию переменного увлажнения и высыхания.

Из сырьевых смесей с базальтом можно получать и белитовые цементы, отличающиеся пониженной температурой обжига (1250— 1300 °С). Дополнительная активизация таких вяжущих происходит при введении в сырьевую смесь фосфогипса. При этом устраняется основной недостаток белитовых вяжущих — низкая прочность в ранние сроки твердения.

Ряд тонкоизмельченных горных пород способен твердеть в прессованном состоянии в особенности при введении добавок-активаторов (щелочи, шлак и др.). Такие композиции называют петроцемен-тами или геоцементами.

Автоклавные материалы. Попутно добываемые породы и отходы обогащения горнорудной и других отраслей промышленности могут быть широко использованы в производстве автоклавных строительных материалов. Исследования, проведенные в последние годы, показали, что для производства автоклавных строительных материалов целесообразно использовать не только кварцевые пески, но и супеси, суглинки, лессы, некоторые виды глин, полевошпатовые и глинистые пески, ряд других горных пород.

Перспективным источником сырья для предприятий по производству автоклавных строительных материалов служат отходы обогащения железных и других руд. Хотя эти породы имеют, как правило, меньшее содержание кремнезема, чем природные кварцевые пески из-за низкого содержания глинистых частиц и слюды, учитывая реакционную способность оксидов металлов, они могут быть пригодными для получения силикатного кирпича, ячеистых бетонов и других автоклавных материалов.

Разработана технология получения автоклавных материалов типа асбестоцемента из асбестовых отходов. Термически обработанные при 700—900 °С отходы асбестовых обогатительных фабрик частично или полностью заменяют в таких материалах портландцемент. Для получения изделий асбестовые отходы после обжига и помола до остатка на сите № 008 не более 10% смешивают с предварительно распушенным асбестом и водой. Из полученной пульпы формуются и раскраиваются листы, поступающие затем на автоклавную обработку. Прочность на изгиб прессованных изделий через 1 сут достигает 23 МПа, а через год — 31 МПа при средней плотности 1600—1800 кг/м3 и во-допоглощении 16—24%. Особенностями материала из асбестовых отходов являются высокая коррозионная стойкость и жаростойкость.