Диссертации и авторефераты Украины
Перейти на каталог
Каталог диссертаций

Я ищу:
Диссертация / Автореферат

Диссертационная работа:

Коваленко Іван Михайлович. Вплив нанорозмірних утворень на колоїдно-хімічні властивості гірничо-металургійних шламів : Дис... канд. наук: 02.00.11 - 2006.

Скачать диссертацию *

* Ссылка размещена на правах рекламы



Аннотация к работе:

Коваленко І.М. Вплив нанорозмірних утворень на колоїдно-хімічні властивості гірничометалургійних шламів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.11 – колоїдна хімія – Інститут біоколоїдної хімії ім.. Ф.Д.Овчаренка НАН України, Київ, 2006.

Дисертацію присвячено вивченню впливу нанорозмірних утворень карбонатів і силікатів на колоїдно-хімічні властивості залізооксидних гірничо-металургійних шламів при їх концентруванні та переробці. Виявлено найбільш важливі чинники, які впливають на стійкість полідисперсних суспензій шламів у присутності нанодисперсних силікатів (глин, шлаків) та карбонатів.

Вивчено процеси структуроутворення в концентрованих залізооксидно-карбонатно-силікатних шламах під впливом діоксиду вуглецю повітря та NaCl, розчинених у дисперсійному середовищі.

Встановлено, що у відкритих дисипативних системах на основі залізооксидно-карбонатно-силікатних шламів в присутності CO2 повітря, силікатів і NaCl мають місце процеси карбонатно – бікарбонатно (проміжний продукт) – нанокарбонатного переходу дисперсних часток CaCO3 в гелеподібні наночастки на поверхні силікатів. В ізольованих системах, навпаки, має місце процес ізотермічної перегонки ультрадисперсних часток CaCO3 по схемі нанокарбонатно–бікарбонатно–карбонатного або нанокарбонатно–карбонатного переходу (в глибині агрегатів силікатних часток). Показано, що природні мінерали тим більше впливають на стабільність шламів, чим більше в них наночасток: монтморилоніт > гідрослюда > каолініт кальцит.

На основі знайдених закономірностей запропоновані й використані у виробництві технології кольматації водоймищ шахтної мінералізованої води, видалення із шламів ультрадисперсних сполук свинцю та цинку, концентрування і розділення шламів, їх брикетування вапново-карбонатною сумішшю, або обмасленою прокатною окалиною.

1.Встановлено, що в’язкість дисперсій силікатів, які входять до складу металургійних шламів, зростає в умовах їх перемішування в 3-5 разів при одночасній присутності в дисперсіях домішок CaCO3, NaCl і CO2 повітря.

2.Виявлено прямо протилежний фазовий перенос часток CaCO3 в мінералізованих NaCl дисперсіях силікатів і металургійних шламів за рахунок хімічних реакцій розчинення і переосадження CaCO3 в присутності слідів CO2 в залежності від типу дисперсної системи (нанохімічна переконденсація зі зменшенням розміру часток у відкритих та ізотермічна перегонка зі збільшенням розміру часток у ізольованих системах).

3.Показано, що збільшення в’язкості і стабільності суспензій металургійних шламів в присутності домішок глинистих мінералів у напрямку каолініт гідрослюда монтморилоніт пов’язане зі зростанням в мінералах в тому ж напрямку кількості і зменшенням розміру наночасток.

4.Термодинамічно та експериментально обґрунтовано колоїдно-хімічну модель взаємодій у слабколужному середовищі часток силікатів та кислих шлаків, як домішок шламів, за рахунок формування в зоні їх контакту взаємопроникаючих тоберморито–силікатно–карбонатних нанофаз.

5.Встановлено, що грубодисперсні шлами мають у своєму складі підвищену кількість мінералів з більш високою питомою вагою (магнетит, гематит), а тонкодисперсні, навпаки – підвищену кількість мінералів з відносно низькою питомою вагою (кальцит, магнезит, силікати).

6.Доведено, що фільтраційна здатність карбонатно-залізооксидних шламів зменшується в присутності нанокарбонатів та біоколоїдних утворень і тимчасово збільшується в присутності останніх в насиченій сріблом воді, знижуючись потім знову.

7.Розроблені принципи регулювання фільтраційних та седиментаційних властивостей шламів в процесах їх концентрування та переробки, які перевірені в дослідно-промислових умовах.

Головні результати дисертації викладені в роботах:

  1. Ковзун И.Г., Коваленко И.М., Проценко И.Т. Влияние хлорида натрия, гидроксидов железа и карбонатов на вязкость водных суспензий глинистых минералов // Коллоидный журнал. – 2005. – т.67, №1. – С.32-37. (Вибір, підготовка і аналіз зразків карбонатної глини і карбонатного залізооксидного порошку, участь у реологічних дослідженнях, аналіз експерименту і участь у підготовці статті).

    Ковзун И.Г., Коваленко И.М., Прокопенко В.А., Проценко И.Т. Структурная организация щелочных минерализованных суспензий дисперсных минералов в сдвиговом потоке // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології. – Київ: Академперіодика. – 2004. – т.2, №4. – С. 1355-1385. (Аналіз реологічного процесу, термодинамічний аналіз, пошук літератури та узагальнення висновків).

    Ковзун И.Г. Коваленко И.М., Прокопенко В.А., Проценко И.Т. Вязкопластичные свойства глинистых минералов в хлоридно-натриевой и морской воде // Вісник Одеського національного університету . – 2004. – т.9, вип.6-7. – С. 146-154. (Відбір і аналіз зразків та реологічних методик експерименту, участь в реологічних експериментах, в підготовці матеріалів статті).

    Белошапка И.В., Шеремет В.А., Кекух А.В., Коваленко И.М., Соловьев Г.Д., Корякин В.М. Переработка обмасленной прокатной окалины с использованием низкотемпературного крекинга // Углехимический журнал. – 2002. - № 5-6 – С. 19-22. (Проведення дослідно-промислових випробувань, участь в обговоренні та написанні статті).

    Kovalenko I.M., Kovzun I.G., Protsenko I.T., G.N.Bila. The Influence of Aluminosilicates on Colloid-Chemical Properties of Ferrum-Containing Suspensions in Non-Eguilibrium Conditions // International Sumposium on Non-Eguilibrium Processes in Colloid and Biopartiole Systems. May 18-22. – Cracow (Poland). – 2004. – P.73. (Постановка та обговорення результатів експерименту і написання тез).

    Kovalenko I.M., Kovzun I.G., Protsenko I.T. The Investigation of Non-Eguilibrium Processes in Ferrous – Containing Suspensions by Reological Method // International Sumposium on Non-Eguilibrium Processes in Colloid and Bioparticle Sistems. May 18-22. – Cracow (Poland). – 2004. – P.80. (Обговорення результатів та написання тез).

    Ковзун И.Г., Коваленко И.М., Проценко И.Т. Контактная самоорганизация в щелочных силикатных композициях и ее взаимосвязь с образованием наноструктурных фаз // Тези конференції „Нанорозмірні системи. Електронна, атомна будова і властивості”. (НАНСИС 2004). – Київ: Україна – 12-14 жовтня 2004.- С.243. (Постановка експерименту, обговорення отриманих результатів та написання тез).

    Ковзун І., Коваленко І., Прокопенко В., Проценко І. Вплив домішок карбонату кальцію на мінералізовані суспензії монтморилоніту// Десята наукова конференція „Львівські хімічні читання - 2005”. – Львів: ЛНУ МОН. – 2005. – С.40. (Обговорення результатів експерименту та написання тез).

    Патент України на винахід № 57465А, МКИ 7 С 22В1/00. Спосіб переробки шламів металургійних підприємств / Ю.В.Брегман, О.В.Дубіна, А.В.Кекух, І.М.Коваленко, І.Г.Ковзун, В.М.Корякин, І.М.Любімов, М.М.Омесь, І.Т.Проценко, А.В.Сокуренко, З.Р.Ульберг, В.О.Шеремет; бюл.№6 – 16.06.2003. (Участь в експерименті, в підготовці формули винаходу та матеріалів патенту).

    Патент України на винахід № 57466A, МКИ 7 С21В7/20. Карта для зневоднення та сушіння шламів /Ю.В.Брегман, О.В. Дубіна, А.В.Кекух, І.М.Коваленко, І.Г.Ковзун, В.М.Корякин, І.М.Любімов, М.М.Омесь, І.Т.Проценко, А.В.Сокуренко, З.Р.Ульберг, В.О.Шеремет; бюл.№6 –16.06.2003. (Участь в експерименті та написанні патенту).


Меню
Реклама



2006-2009 © Диссертации и авторефераты Украины