Радiацiйно-хiмiчна оцiнка золошлакових вiдходiв як сировини для виробництва будiвельних матерiалiв
Исследованы элементный, минералогический и радионуклидный составы золошлаковых отходов тепловых электростанций. Изучены особенности морфологии поверхности зольных и шлаковых частиц. Определено, что превалирующей пространственной формой являются конгломераты сплавленных агрегатов. Установлено высокое...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Энерготехнологии и ресурсосбережение |
|---|---|
| Дата: | 2010 |
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Інститут газу НАН України
2010
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/126873 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Радiацiйно-хiмiчна оцiнка золошлакових вiдходiв як сировини для виробництва будiвельних матерiалiв / М.І. Уханьова // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2010. — № 4. — С. 45-53. — Бібліогр.: 13 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860220739956768768 |
|---|---|
| author | Уханьова, М.І. |
| author_facet | Уханьова, М.І. |
| citation_txt | Радiацiйно-хiмiчна оцiнка золошлакових вiдходiв як сировини для виробництва будiвельних матерiалiв / М.І. Уханьова // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2010. — № 4. — С. 45-53. — Бібліогр.: 13 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Энерготехнологии и ресурсосбережение |
| description | Исследованы элементный, минералогический и радионуклидный составы золошлаковых отходов тепловых электростанций. Изучены особенности морфологии поверхности зольных и шлаковых частиц. Определено, что превалирующей пространственной формой являются конгломераты сплавленных агрегатов. Установлено высокое содержание соединений типа стеклофазы. Показано присутствие алюминатов и силикатов кальция, которые обладают гидравлической активностью. Определена эффективная удельная радиоактивность золошлаков. Показано, что золошлаки относятся к первому классу радиационной опасности.
Досліджено елементний, мінералогічний та радіонуклідний склад золошлакових відходів теплових електростанцій. Вивчено особливості морфології поверхні зольних та шлакових частинок. Виявлено, що превалюючою просторовою формою є конгломерати сплавлених агрегатів. Встановлено високий вміст сполук типу склофази. Показано наявність алюмінатів та силікатів кальцію, що володіють гідравлічною активністю. Визначено ефективну питому радіоактивність золошлаків. Показано, що золошлаки відносяться до першого класу радіаційної небезпеки.
The elemental, mineralogical and radionuclide composition of fuel ash-and-slag wastes of thermal power stations is investigated. The characteristic of surface morphology of ash and slag particles are explored. It is determined that conglomerates of melted aggregates are the predominating space form. The high content of such components as glass-phase is determined. Calcium aluminates and silicates presence which possess hydraulic activity is displayed. The effective specific radioactivity of ash-and-slag is determined. It is exhibited that the ash-and-slag are concerned to the first class of radiation danger.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:18:27Z |
| format | Article |
| fulltext |
Òåïëîâ³ åëåêòðîñòàíö³¿ (ÒÅÑ), ðîçòàøîâàí³
ïî âñ³é òåðèòî𳿠Óêðà¿íè, º áàãàòîòîííàæíèì
äæåðåëîì çîëîøëàêîâèõ â³äõîä³â. Ó â³äâàëàõ
ÒÅÑ Óêðà¿íè íàêîïè÷åíî 358,8 ìëí ò çîëîøëà-
ê³â íà ïëîù³ 3170 ãà. Ñåðåäíüîð³÷íèé âèõ³ä
øëàê³â äîñÿã 14 ìëí ò òà ó çâ’ÿçêó ç ïîã³ðøåí-
íÿì ÿêîñò³ ïàëèâà ìຠòåíäåíö³þ äî çðîñòàííÿ.
³äâàëè çàéìàþòü çíà÷í³ ïëîù³, íåãàòèâíî
âïëèâàþòü íà íàâêîëèøíº ñåðåäîâèùå. Ðàçîì ç
òèì õ³ì³÷íèé òà ì³íåðàëîã³÷íèé ñêëàä çîëüíèõ
òà øëàêîâèõ â³äõîä³â òàêèé, ùî ¿õ ïðàâèëüí³øå
ââàæàòè çáàãà÷åíîþ ñèðîâèíîþ äëÿ ãàëóç³ áóä³-
âåëüíèõ ìàòåð³àë³â. Çîêðåìà, çîëüí³ â³äõîäè
ìîæóòü çàñòîñîâóâàòèñÿ ÿê àêòèâí³ äîáàâêè äî
öåìåíò³â, äð³áíîãî çàïîâíþâà÷à â áåòîíàõ, äëÿ
âèãîòîâëåííÿ êðóïíèõ ïîðèñòèõ çàïîâíþâà÷³â.
Óòèë³çàö³ÿ çîë òà øëàê³â ïðèâîäèòü äî çìåí-
øåííÿ çàáðóäíåííÿ íàâêîëèøíüîãî ñåðåäîâèùà,
âîíà äîö³ëüíà òåõí³÷íî é åêîíîì³÷íî [1, 2].
Çðîáèòè âèñíîâîê ïðî â³ðîã³äíå çàñòîñóâàí-
íÿ çîë òà øëàê³â ó ò³é àáî ³íø³é ÿêîñò³ ìîæíà
ï³ñëÿ ïîïåðåäíüîãî âèçíà÷åííÿ ¿õ åëåìåíòíîãî,
õ³ì³÷íîãî, ì³íåðàëîã³÷íîãî òà ãðàíóëîìåòðè÷íî-
ãî ñêëàäó [3]. Âàæëèâå çíà÷åííÿ ìຠâñòàíîâ-
ëåííÿ êëàñó ðàä³àö³éíî¿ íåáåçïåêè çîëîøëàêî-
âèõ â³äõîä³â. Öå ïîâ’ÿçàíî ç òèì, ùî ïàëèâí³
çîëè òà øëàêè, ÿê ³ â³äõîäè áàãàòüîõ ³íøèõ âè-
ðîáíèöòâ, º êîìïîíåíòàìè òåõíîëîã³÷íî çì³íå-
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 4 45
Î÷èñòêà è ïåðåðàáîòêà îòõîäîâ
ÓÄÊ 662.613:539.16
Ðàä³àö³éíî-õ³ì³÷íà îö³íêà çîëîøëàêîâèõ â³äõîä³â
ÿê ñèðîâèíè äëÿ âèðîáíèöòâà áóä³âåëüíèõ ìàòåð³àë³â
Óõàíüîâà Ì.².
Õàðê³âñüêèé íàö³îíàëüíèé àâòîìîá³ëüíî-äîðîæí³é óí³âåðñèòåò
Èññëåäîâàíû ýëåìåíòíûé, ìèíåðàëîãè÷åñêèé è ðàäèîíóêëèäíûé ñîñòàâû çîëîøëàêî-
âûõ îòõîäîâ òåïëîâûõ ýëåêòðîñòàíöèé. Èçó÷åíû îñîáåííîñòè ìîðôîëîãèè ïîâåðõíîñ-
òè çîëüíûõ è øëàêîâûõ ÷àñòèö. Îïðåäåëåíî, ÷òî ïðåâàëèðóþùåé ïðîñòðàíñòâåííîé
ôîðìîé ÿâëÿþòñÿ êîíãëîìåðàòû ñïëàâëåííûõ àãðåãàòîâ. Óñòàíîâëåíî âûñîêîå ñîäåð-
æàíèå ñîåäèíåíèé òèïà ñòåêëîôàçû. Ïîêàçàíî ïðèñóòñòâèå àëþìèíàòîâ è ñèëèêàòîâ
êàëüöèÿ, êîòîðûå îáëàäàþò ãèäðàâëè÷åñêîé àêòèâíîñòüþ. Îïðåäåëåíà ýôôåêòèâíàÿ
óäåëüíàÿ ðàäèîàêòèâíîñòü çîëîøëàêîâ. Ïîêàçàíî, ÷òî çîëîøëàêè îòíîñÿòñÿ ê ïåðâîìó
êëàññó ðàäèàöèîííîé îïàñíîñòè.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: çîëà, øëàê, ðàäèîíóêëèä, ìèíåðàë, ãèäðàâëè÷åñêàÿ àêòèâíîñòü.
Äîñë³äæåíî åëåìåíòíèé, ì³íåðàëîã³÷íèé òà ðàä³îíóêë³äíèé ñêëàä çîëîøëàêîâèõ â³ä-
õîä³â òåïëîâèõ åëåêòðîñòàíö³é. Âèâ÷åíî îñîáëèâîñò³ ìîðôîëî㳿 ïîâåðõí³ çîëüíèõ òà
øëàêîâèõ ÷àñòèíîê. Âèÿâëåíî, ùî ïðåâàëþþ÷îþ ïðîñòîðîâîþ ôîðìîþ º êîíãëîìåðà-
òè ñïëàâëåíèõ àãðåãàò³â. Âñòàíîâëåíî âèñîêèé âì³ñò ñïîëóê òèïó ñêëîôàçè. Ïîêàçàíî
íàÿâí³ñòü àëþì³íàò³â òà ñèë³êàò³â êàëüö³þ, ùî âîëîä³þòü ã³äðàâë³÷íîþ àêòèâí³ñòþ.
Âèçíà÷åíî åôåêòèâíó ïèòîìó ðàä³îàêòèâí³ñòü çîëîøëàê³â. Ïîêàçàíî, ùî çîëîøëàêè
â³äíîñÿòüñÿ äî ïåðøîãî êëàñó ðàä³àö³éíî¿ íåáåçïåêè.
Êëþ÷îâ³ ñëîâà: çîëà, øëàê, ðàä³îíóêë³ä, ì³íåðàë, ã³äðàâë³÷íà àêòèâí³ñòü.
� Óõàíüîâà Ì.²., 2010
íîãî ðàä³àö³éíîãî ôîíó. Íåêîíòðîëüîâàíå çà-
ñòîñóâàííÿ ¿õ ó âèðîáíèöòâ³ áóä³âåëüíèõ ìàòå-
ð³àë³â ìîæå ïðèçâåñòè äî ï³äâèùåííÿ ³íòåíñèâ-
íîñò³ ãàììà-âèïðîì³íþâàííÿ, äîç çîâí³øíüîãî
òà âíóòð³øíüîãî îïðîì³íåííÿ [4].
Ó ðîáîò³ [4], ïðèñâÿ÷åí³é âèâ÷åííþ ðàä³î-
àêòèâíîñò³ áóä³âåëüíèõ ìàòåð³àë³â, íàâîäÿòüñÿ
ñåðåäí³ åôåêòèâí³ ïèòîì³ àêòèâíîñò³ äëÿ ïðåä-
ñòàâíèöüêèõ ïðîá øëàê³â òà çîë ð³çíîãî ïîõî-
äæåííÿ, à òàêîæ ïèòîì³ àêòèâíîñò³ îêðåìèõ ðà-
ä³îíóêë³ä³â. Äàí³ ïðî ðàä³îàêòèâí³ âëàñòèâîñò³
ãðàíóëîìåòðè÷íèõ ôðàêö³é øëàê³â ïðàêòè÷íî
â³äñóòí³. Íåîáõ³äíî äîñë³äèòè êîðåëÿö³þ ðàä³î-
àêòèâíîñò³ îêðåìèõ øëàêîâèõ ôðàêö³é òà ¿õ õ³-
ì³÷íîãî ñêëàäó, îñê³ëüêè íåïîñò³éí³ñòü ñêëàäó
çîëîøëàêîâèõ â³äõîä³â ñòâîðþº ïåâí³ òðóäíîù³
ïðè ¿õ âòîðèííîìó âèêîðèñòàíí³. Òàê, ïî ïëîù³
çîëîâ³äâàëó ïðîñòåæóºòüñÿ âèðàæåíà íåîäíî-
ð³äí³ñòü çà äèñïåðñí³ñòþ ÷àñòèíîê, ¿õ õ³ì³÷íèì
ñêëàäîì òà âì³ñòîì êîêñó [5]. Ñàìå òîìó ïðè
âèêîðèñòàíí³ çîë ã³äðîâèäàëåííÿ ÿê àêòèâíî¿
äîáàâêè äî öåìåíòó äîö³ëüíèé ðîçãëÿä ïèòàííÿ
ïðî âèä³ëåííÿ ôðàêö³é ç íàéêðàùèìè ã³äðàâ-
ë³÷íèìè âëàñòèâîñòÿìè. Àíàëîã³÷íèé ï³äõ³ä ìî-
æå çàñòîñîâóâàòèñÿ é äî øëàêîâèõ â³äõîä³â.
Ìåòà ðîáîòè — âèÿâëåííÿ ôðàêö³¿ çîëîøëà-
êîâèõ â³äõîä³â ÒÅÑ, ùî çàáåçïå÷óº ¿õ åôåêòèâíå
çàñòîñóâàííÿ ÿê êîìïîíåíòó ëåãêèõ áåòîí³â.
Íàìè áóëè äîñë³äæåí³ çîëîøëàêîâ³ â³äõîäè
Ñëàâ’ÿíñüêî¿ ÒÅÑ (Äîíåöüêà îáë.), Ç쳿âñüêî¿
ÃÐÅÑ òà Åñõàð³âñüêî¿ ÃÐÅÑ-2 (Õàðê³âñüêà îáë.).
Ïðåäñòàâíèöüê³ ïðîáè â³äáèðàëèñÿ â³äïîâ³äíî
äî ïðàâèë, âèêëàäåíèõ ó ðåêîìåíäàö³ÿõ [6].
Ðîçñ³þâàííÿ çîëîøëàêîâèõ ïðîá íà ãðàíóëîìå-
òðè÷í³ ôðàêö³¿ ïðîâîäèëîñÿ çà äîïîìîãîþ íàáî-
ðó ñèò. Äëÿ çîëîøëàêîâî¿ ïðîáè Ñëàâ’ÿíñüêî¿
ÒÅÑ âèä³ëåí³ òàê³ ôðàêö³¿, ìì: III — 10–20; II
— 5–10; I < 5. Îñê³ëüêè ãðàíóëîìåòðè÷íèé
ñêëàä çîë çì³íþºòüñÿ ó øèðîêèõ ìåæàõ, à ìàê-
ñèìàëüíèé ðîçì³ð çîëüíèõ ÷àñòèíîê îáìåæåíèé
0,2 ìì [5], òî âñ³ çîëüí³ ÷àñòèíêè ïåðåéøëè ó
íàéäð³áí³øó ôðàêö³þ (I), äâ³ ³íø³ ôðàêö³¿ âì³-
ùóþòü øëàêîâ³ ÷àñòèíêè.
Ìåòîäàìè äîñë³äæåííÿ çîëîøëàê³â áóëè õ³-
ì³÷íèé, ïåòðîãðàô³÷íèé, åëåêòðîííî-çîíäîâèé
ì³êðîàíàë³çè, ðåíòãåíîôàçîâèé òà ãàììà-ñïåêò-
ðîìåòðè÷íèé àíàë³ç. Ðåíòãåí³âñüêèé ì³êðîàíà-
ë³ç çîëîøëàêîâèõ â³äõîä³â Ñëàâ’ÿíñüêî¿ ÒÅÑ
íàäàâ óÿâëåííÿ ïðî åëåìåíòíèé ñêëàä îêðåìèõ
ôðàêö³é I–III (òàáë.1). Äî ôðàêö³¿ I âõîäèòü
âóãëåöü íà â³äì³íó â³ä êðóïí³øèõ ôðàêö³é øëà-
êó, ùî íå ìàþòü îðãàí³÷íî¿ êîìïîíåíòè. Äàë³
çà óáóâàííÿì âõîäÿòü êðåìí³é, àëþì³í³é, çàë³-
çî. Îñê³ëüêè á³ëüø³ñòü åëåìåíò³â ïðèñóòí³ ó âè-
ãëÿä³ îêñèä³â, òî âì³ñò êèñíþ íàéá³ëüøèé.
Òàáëèöÿ 1. Ðåçóëüòàòè ðåíòãåí³âñüêîãî ì³êðî-
àíàë³çó ôðàêö³é çîëîøëàêîâèõ â³äõîä³â Ñëà-
â’ÿíñüêî¿ ÒÅÑ
Åëåìåíò,
% (ìàñ.) < 5 ìì (I) 5–10 ìì (II) 10–20 ìì (III)
C 28,92 0,00 0,00
O 48,86 63,87 56,75
Na 0,43 0,96 0,79
Mg 0,45 1,27 0,94
Al 4,72 8,80 12,19
0Si 9,46 17,70 19,96
S 0,27 0,10 0,35
K 1,18 1,37 2,26
Ca 1,40 2,10 1,34
Ti 0,28 0,23 0,48
Fe 3,92 3,59 4,94
Ìîðôîëîã³÷í³ îñîáëèâîñò³ ïîâåðõí³ øëàêîâèõ
òà çîëüíèõ ÷àñòèíîê âèâ÷åíî çà äîïîìîãîþ ìåòîäà
åëåêòðîííî-çîíäîâîãî ì³êðîàíàë³çó (ÅÐÌÀ) íà
ñêàíóþ÷îìó åëåêòðîííîìó ì³êðîñêîï³ JSM-6390
LV ³ç ñèñòåìîþ ðåíòãåí³âñüêîãî ì³êðîàíàë³çó
INCA. Çá³ëüøåííÿ ïîâåðõí³ çðàçê³â çíàõîäèëî-
ñÿ ó ìåæàõ 200–3000.
Ïðåâàëþþ÷îþ ïðîñòîðîâîþ ôîðìîþ º êîí-
ãëîìåðàòè ñïëàâëåíèõ ì³æ ñîáîþ ïî êîíòàêòàõ
àãðåãàò³â (ðèñ.1,à). Ïî÷àòêîâèì ìàòåð³àëîì äëÿ
óòâîðåííÿ êîíãëîìåðàò³â º ì³êðî÷àñòèíêè ïàëè-
46 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 4
Ðèñ.1. ̳êðîôîòîãðàô³¿ ïîâåðõí³ ÷àñòèíîê çîëîøëàêó Ñëàâ’ÿíñüêî¿ ÒÅÑ ôðàêö³é I (à,� 3000)�� (á��� 1000)
� (�� 1000)�
âà, ùî ì³ñòÿòü ì³íåðàëüí³ òà îðãàí³÷í³ ñêëàäîâ³.
Ïîë³äèñïåðñí³ îðãàíî-ì³íåðàëüí³ àãðåãàòè ì³ñ-
òÿòü ÷àñòèíêè çîëè ñôåðî¿äàëüíî¿ ôîðìè ð³çíî¿
âåëè÷èíè, ïåðåì³øàí³ ç âóãëåöåâèìè âêëþ÷åííÿ-
ìè. Àãðåãàòè óòâîðþþòüñÿ âíàñë³äîê ñïëàâëåííÿ
çåðåí çîëè ç ïîâåðõíåþ âóãëåöåâèõ ÷àñòèíîê
ïðè âèñîê³é òåìïåðàòóð³. Ïðîòå êîêñîâèé çàëè-
øîê ð³çíîãî ñòóïåíÿ ìåòàìîðô³çìó º ñòàá³ëüíèì
ó ïðîöåñ³ îêèñëåííÿ. Íàÿâí³ñòü îðãàíî-ì³íåðàëü-
íèõ àãðåãàò³â ó äàí³é ôðàêö³¿ ïîã³ðøóº ÿê³ñòü
çîëè ç ïîãëÿäó ¿¿ âèêîðèñòàííÿ â áåòîíàõ [5].
Ôðàêö³ÿ II âêëþ÷ຠì³íåðàëüí³ àãðåãîâàí³
÷àñòèíêè. ̳êðîåëåìåíòíèé àíàë³ç ïîêàçàâ ïî-
âíó â³äñóòí³ñòü îðãàí³÷íèõ êîìïîíåíò³â. Ó ïî-
ð³âíÿíí³ ç ôðàêö³ºþ I âì³ñò êðåìí³þ çð³ñ ó 1,87
ðàçè, àëþì³í³þ — ó 1,86 ðàçè, âì³ñò çàë³çà
ìàéæå íå çì³íèâñÿ.
Ïðåâàëþþ÷à ïðîñòîðîâà ôîðìà — ãðîíîïî-
ä³áí³ àãðåãàòè, ùî ñïåêëèñÿ, ç íàï³âîïëàâëåíîþ
çîâí³øíüîþ îáîëîíêîþ, êîòð³ óòâîðèëèñÿ â ðå-
çóëüòàò³ íåçàâåðøåíîãî ïðîöåñó çîâí³øíüîãî
îïëàâëåííÿ. Íà ðèñ.1,á äîáðå âèäíà ñêëîïîä³á-
íà ôàçà, íà ïîâåðõí³ é ó ïîðîæíèíàõ ÿêî¿ çíà-
õîäÿòüñÿ ñïå÷åí³ çîëüí³ ñôåðîë³òè. Ñêëîïîä³áí³
÷àñòèíêè ìàþòü ù³ëüíó áóäîâó, áåç ï³ð, ùî çó-
ìîâëåíî ðåæèìîì îõîëîäæóâàííÿ.
Ðåçóëüòàòè ðåíòãåí³âñüêîãî ì³êðîàíàë³çó
ôðàêö³¿ III ñâ³ä÷àòü ïðî â³äñóòí³ñòü ó í³é îðãà-
í³÷íî¿ ñêëàäîâî¿. ϳñëÿ êèñíþ íàéá³ëüøèé âà-
ãîâèé â³äñîòîê ìàþòü êðåìí³é, àëþì³í³é, çàë³-
çî, êàë³é. Ó ïîð³âíÿíí³ ç ôðàêö³ºþ II âì³ñò
êðåìí³þ çð³ñ ó 1,13 ðàçè, àëþì³í³þ — ó 1,39,
çàë³çà — ó 1,38, êàë³þ — ó 1,65. K2O º íåáà-
æàíèì êîìïîíåíòîì ó çîëàõ, ÿêùî ðîçãëÿäàòè
¿õ ç ïîçèö³é çàñòîñóâàííÿ ó áóä³âåëüíèõ ìàòå-
ð³àëàõ.
Ïðîñòîðîâà ñòðóêòóðà øëàêîâèõ ÷àñòèíîê
ïðåäñòàâëåíà îñêëîâàíèìè àãðåãàòàìè, çàïîâíå-
íèìè âñåðåäèí³ ñïå÷åíèìè êóëüêàìè çîëè ð³çíî-
ãî ðîçì³ðó (ðèñ.1,â). Àãðåãàòè ìàþòü äîâ³ëüíó
ôîðìó ç íåð³âíîþ îïëàâëåíîþ ïîâåðõíåþ, ùî
ìຠáåçë³÷ òð³ùèí òà ðîçðèâ³â. Íàé÷àñò³øå ïî-
ä³áí³ àãðåãàòè çóñòð³÷àþòüñÿ ó íèçüêîäèñïåðñ-
íèõ ôðàêö³ÿõ çîëè, ùî é ñïîñòåð³ãàºòüñÿ ó äà-
íîìó âèïàäêó. Òàêèì ÷èíîì, àãðåãàòè ôðàêö³é
II òà III º çîëîøëàêîâèìè óòâîðåííÿ-
ìè, ùî ñïåêëèñÿ, ç øèðîêèì âàð³þ-
âàííÿì ðîçì³ðó çîëüíèõ ÷àñòèíîê.
Ïîð³âíÿííÿ ðåçóëüòàò³â åëåìåíò-
íîãî àíàë³çó ç àíàëîã³÷íèìè ðåçóëü-
òàòàìè äëÿ çîë òà øëàê³â Ç쳿âñüêî¿
ÃÐÅÑ (òàáë.2) ïîêàçóº, ùî äëÿ çîëè
ö³º¿ ÃÐÅÑ âì³ñò àëþì³í³þ â 2,7 ðàçè
âèù³é, í³æ äëÿ ôðàêö³¿ I Ñëàâ’ÿíñü-
êî¿ ÒÅÑ, ùî ìຠâñ³ çîëüí³ ÷àñòèíêè
(äèâ. òàáë.1). Ïåðåâèùåííÿ âì³ñòó
êðåìí³þ òàêîæ ñêëàäຠ2,1 ðàçè; çà-
ë³çà — 2,65; íàòð³þ — 2,56; êàë³þ — 4,75; òè-
òàíó — 3,25; ñ³ðêè — 2,1. Çà âì³ñòîì êàëüö³þ
òà ìàãí³þ çîëè öèõ ñòàíö³é íàáëèæåí³ îäíà äî
îäíî¿. Çîëà Ç쳿âñüêî¿ ÃÐÅÑ äîäàòêîâî ì³ñ-
òèòü îëîâî. Ç ïåðåðàõîâàíèõ åëåìåíò³â øê³ä-
ëèâèé âïëèâ ïðè âèêîðèñòàíí³ çîëè ÿê êîìïî-
íåíòó áåòîíó çä³éñíþþòü êàë³é, íàòð³é, ìàãí³é
òà ñ³ðêà.
Òàêèì ÷èíîì, çà âì³ñòîì äàíèõ åëåìåíò³â
çîë³ Ñëàâ’ÿíñüêî¿ ÒÅÑ íàäàºòüñÿ ïåðåâàãà ïðè
âèãîòîâëåíí³ çîëîáåòîí³â. Îäíàê âîíà ì³ñòèòü
ìåíøó ê³ëüê³ñòü àëþì³í³þ, ÿêèé ìîæå âõîäèòè
äî ã³äðàâë³÷íîàêòèâíèõ ñïîëóê. Îêñèä çàë³çà
(III) îáóìîâëþº çíà÷åííÿ ìîäóëÿ ïëàâêîñò³ çî-
ëè, ¿¿ àäñîðáö³éí³ âëàñòèâîñò³ ÿê ïîêàçíèê ì³ê-
ðîïîðèñòîñò³. Ìîæíà ïðèïóñòèòè, ùî äëÿ çîëè
Ç쳿âñüêî¿ ÃÐÅÑ ö³ ïîêàçíèêè áóäóòü âèù³.
Ïðîòå áåç çíàííÿ ì³íåðàëüíîãî ñêëàäó çîë íå-
ìîæëèâî òî÷í³øå ç³ñòàâèòè ¿õ ã³äðàâë³÷íó òà
ñîðáö³éíó àêòèâí³ñòü.
Ùîäî øëàêîâèõ ñêëàäîâèõ ìîæíà â³äçíà÷è-
òè ïåðåâèùåííÿ âì³ñòó òàêèõ åëåìåíò³â äëÿ øëà-
êó Ç쳿âñüêî¿ ÃÐÅÑ ó ïîð³âíÿíí³ ç³ øëàêîâèìè
ôðàêö³ÿìè Ñëàâ’ÿíñüêî¿ ÒÅÑ: êàë³þ â 1,85–
3,10, çàë³çà â 1,84–2,53, òèòàíó â 1,58–3,30 ðà-
çè. Âì³ñò ëóæíîçåìåëüíèõ åëåìåíò³â ïðàêòè÷íî
îäíàêîâèé. Ç쳿âñüêèé øëàê íå ì³ñòèòü ñ³ðêè,
àëå â³äð³çíÿºòüñÿ íàÿâí³ñòþ îëîâà.
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 4 47
Òàáëèöÿ 2. Ðåçóëüòàòè åëåìåíòíîãî àíàë³çó çîëîøëàêó
Ç쳿âñüêî¿ ÃÐÅÑ, % (ìàñ.)
Åëåìåíò Çîëà Øëàê Çîëà
âèíåñåííÿ Åëåìåíò Çîëà Øëàê Çîëà
âèíåñåííÿ
Al 12,7 12,7 12,5 Ti 0,91 0,76 0,86
Si 19,8 23,4 18,7 Ca 1,5 2,0 1,44
Mg 0,66 0,88 0,64 S 0,58 – 0,58
K 5,6 4,2 4,8 Sn 5,3 1,6 3,4
Fe 10,4 9,1 15,0 Na 1,1 1,3 1,2
Ïðèì³òêà. Ñ, Î — âñå ³íøå.
Òàáëèöÿ 3. Ðåçóëüòàòè õ³ì³÷íîãî àíàë³çó çîëî-
øëàêó, % (ìàñ.)
Îêñèä,
ïîêàçíèê
Çîëà Ñëàâ’ÿíñüêî¿ ÒÅÑ, ôðàêö³¿ Øëàê
Åñõàð³âñüêî¿
ÃÐÅÑ-2I II III
SiO2 54,3 58,4 58,4 63,8
Al2O3 21,3 24,4 25,9 18,5
Fe2O3 11,3 11,5 9,36 10,7
CaO 2,79 2,79 3,86 3,6
MgO 1,33 1,20 0,82 1,13
�mïðê 4,65 ïðèð³ñò 0,63 ïðèð³ñò
Ìï 0,186 0,173 0,157 0,174
Ìî 0,054 0,048 0,055 0,057
Ìà 0,39 0,42 0,44 0,29
Ïðèì³òêà. �mïðê — âòðàòè ïðè ïðîæàðþâàíí³.
Ðåçóëüòàòè õ³ì³÷íîãî àíàë³çó (òàáë.3), çã³ä-
íî ç ÄÑÒÓ 3305.2-96, ïîêàçóþòü, ùî îñíîâíèì
îêñèäîì ó ñêëàä³ çîë òà øëàê³â Ñëàâ’ÿíñüêî¿
ÒÅÑ òà Åñõàð³âñüêî¿ ÃÐÅÑ-2 º SiO2. Ïîò³ì çà
çìåíøåííÿì ê³ëüê³ñíîãî âíåñêó ðîçì³ùóþòüñÿ
Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO. Ïðè óêðóïíåíí³
ôðàêö³é çá³ëüøóºòüñÿ ê³ëüê³ñíèé âíåñîê SiO2
(íà 7 %), Al2O3 (íà 17,7 %), ÑaÎ (íà 27,7 %).
Îäíî÷àñíî çìåíøóºòüñÿ âíåñîê îêñèä³â Fe2O3
(íà 18,6 %), MgO (íà 38,3 %).
Âëàñòèâîñò³ çîëîøëàê³â ìîæíà îõàðàêòå-
ðèçóâàòè çà äîïîìîãîþ ñèñòåìè ìîäóë³â. Òîìó
áóëî ðîçðàõîâàíî ìîäóë³ ïëàâêîñò³ Ìï, îñíîâ-
íîñò³ Ìî òà àêòèâíîñò³ Ìà (äèâ. òàáë.3) çà ôîð-
ìóëàìè [3]:
Ìï = (ÑaÎ + Fe2O3) : (SiO2 + Al2O3); (1)
Ìî = (CaO + MgO) : (SiO2 + Al2O3); (2)
Ìà = (Al2O3) : (SiO2). (3)
Ó ðîáîò³ [5] âêàçóºòüñÿ, ùî ç³ çíèæåííÿì
Ìï ï³äâèùóºòüñÿ òåìïåðàòóðà ïëàâëåííÿ çîëè
òà çìåíøóºòüñÿ ¿¿ ì³êðîïîðèñò³ñòü. Ïðè÷îìó àä-
ñîðáö³éíà àêòèâí³ñòü òà ì³êðîïîðèñò³ñòü çîë
çíà÷íî á³ëüøå çàëåæàòü â³ä Ìï, í³æ øëàêîâèõ
÷àñòèíîê. Äëÿ Ìï çîëè 0,157–0,186 àäñîðáö³é-
íà ºìí³ñòü çîëüíèõ ÷àñòèíîê ñêëàäàòèìå
6,5–7,0 ìã-åêâ/100 ã, ê³ëüê³ñòü ïîðèñòèõ ÷àñòè-
íîê — 18–19 %.
Ïðè âèêîðèñòàíí³ çîë ÒÅÑ ó ëåãêèõ áåòî-
íàõ íåîáõ³äíî âðàõîâóâàòè ¿õ âîäîíàñè÷åííÿ,
îñîáëèâî ïðè âèêîðèñòàíí³ â îïîðíèõ êîíñòðó-
êö³ÿõ. Ïðè ïîâíîìó âîäîíàñè÷åíí³ êîåô³ö³ºíò
òåïëîïðîâ³äíîñò³ áåòîíó ìîæå çá³ëüøèòèñÿ â
5–10 ðàç³â ó ïîð³âíÿíí³ ç ñóõèì áåòîíîì [5].
Òîáòî ïàä³ííÿ Ìï ñïðèÿòèìå ìåíøîìó âîäîíà-
ñè÷åííþ ëåãêèõ áåòîí³â. Îòæå, ñåðåä äîñë³äæå-
íèõ ôðàêö³é ïðèäàòí³øèìè äëÿ âèêîðèñòàííÿ â
áåòîíàõ º ôðàêö³¿ II òà III. Ïðè öüîìó ï³äâè-
ùåííÿ àêòèâíîñò³ øëàêó ìîæå äîñÿãàòèñÿ øëÿ-
õîì ïîäð³áíåííÿ.
Ïîð³âíÿííÿ ç äàíèìè äëÿ øëàêó Åñõàð³âñü-
êî¿ ÃÐÅÑ-2 ïîêàçóº, ùî çíà÷åííÿ Ìï øëàêó
áëèçüêå äî òàêîãî äëÿ ôðàêö³¿ II Ñëàâ’ÿíñüêî¿
ÒÅÑ. Ðàçîì ç òèì çà îêñèäíèì ñêëàäîì º äåÿê³
â³äì³ííîñò³: ³ñòîòíî çá³ëüøåíèé ìàñîâèé âíåñîê
SiO2 òà çíèæåíèé âíåñîê Al2O3 ó ïîð³âíÿíí³ ç³
øëàêîâèìè ôðàêö³ÿìè Ñëàâ’ÿíñüêî¿ ÒÅÑ. Äëÿ
³íøèõ îêñèä³â ¿õ ìàñîâèé âíåñîê óêëàäàºòüñÿ â
îäíàêîâ³ ³íòåðâàëè.
Âñòàíîâëåíî, ùî ÷èì á³ëüøå Ìî òà Ìà
(äèâ. òàáë.3), òèì âèùå õ³ì³÷íà àêòèâí³ñòü òà
ñèëüí³øå âèðàæåí³ ã³äðàâë³÷í³ âëàñòèâîñò³ çî-
ëîøëàê³â, òîìó ëåãøå éäå ïðîöåñ ã³äðàòàö³¿ çî-
ëüíîãî ñêëà ó ëóæíîìó òà ñóëüôàòíî-ëóæíîìó
ñåðåäîâèùàõ. Ó íåéòðàëüíîìó ñåðåäîâèù³ çîëü-
íå ñêëî ñò³éêå. Íà ã³äðàâë³÷íó àêòèâí³ñòü êàëü-
ö³ºâî-àëþìîñèë³êàòíîãî ñêëà ó çîë³ ïîçèòèâíî
âïëèâàþòü äîì³øêè îêñèä³â ìàãí³þ, çàë³çà òà
äåÿêèõ ³íøèõ åëåìåíò³â.
Çà çíà÷åííÿì ìîäóë³â îñíîâíîñò³ é àêòèâ-
íîñò³, à òàêîæ çà õ³ì³÷íèì ñêëàäîì óñ³ äîñë³ä-
æåí³ ôðàêö³¿ çîëîøëàê³â â³äíîñÿòüñÿ äî ãðóïè
íàäêèñëèõ ïàëèâíèõ øëàê³â [7]. Ïðè öüîìó
íàéá³ëüøèé âì³ñò ã³äðàâë³÷íî àêòèâíèõ ì³íåðà-
ë³â ñïîñòåð³ãàºòüñÿ äëÿ ôðàêö³¿ III Ñëàâ’ÿíñü-
êî¿ ÒÅÑ, ÿêà ìîæå çàñòîñîâóâàòèñÿ ÿê â’ÿæó-
÷èé êîìïîíåíò ñèðîâèííî¿ ñóì³ø³ òà ÿê íàïîâ-
íþâà÷ ó áåòîíàõ.
Âèì³ðþâàííÿ êèñëîòíîñò³ ïë³âêîâîãî øàðó
âîäè íà ïîâåðõí³ òâåðäèõ ÷àñòèíîê ïîêàçàëî, ùî
÷àñòèíêè ôðàêö³é < 5 ìì òà 5–10 ìì ìàþòü êèñ-
ëó ðåàêö³þ: ðÍ â³äïîâ³äíî ñêëàäຠ4,47 òà 4,22.
Äëÿ ÷àñòèíîê ôðàêö³¿ 10–20 ìì
ïë³âêîâà ïîâåðõíåâà âîäà ìàé-
æå íåéòðàëüíà, çíà÷åííÿ ðÍ
5,82 áëèçüêå äî òàêîãî äëÿ äèñ-
òèëüîâàíî¿ âîäè.
Õ³ì³÷íèé ñêëàä çîëè ïîçà
ñóêóïí³ñòþ ç ³íøèìè ïîêàçíè-
êàìè òàêèìè, ÿê ì³íåðàëîã³÷-
íèé ñêëàä, íå ìîæå îá’ºêòèâíî
îõàðàêòåðèçóâàòè äàíèé ìàòå-
ð³àë. Ó çâ’ÿçêó ç öèì áóëî ïðî-
âåäåíî ïåòðîãðàô³÷í³ äîñë³ä-
æåííÿ çîëîøëàê³â. Çðàçêè çî-
ëîøëàêîâèõ â³äõîä³â Ñëàâ’ÿí-
ñüêî¿ ÒÅÑ òà Åñõàð³âñüêî¿
ÃÐÅÑ-2 äîñë³äæóâàëèñÿ çà äî-
ïîìîãîþ ïîëÿðèçàö³éíîãî ì³ê-
ðîñêîïà ̲Í-8 ó ñâ³òë³, ùî
ïðîõîäèòü, à ñàìå: ó ïðîçîðèõ
øë³ôàõ òà ³ìåðñ³éíèõ ïðåïàðà-
48 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 4
Òàáëèöÿ 4. Ðåçóëüòàòè ïåòðîãðàô³÷íîãî äîñë³äæåííÿ ôðàêö³é
çîëîøëàêîâèõ â³äõîä³â, %
̳íåðàë, ôàçà
Ôðàêö³¿ çîëè Ñëàâ’ÿíñüêî¿ ÒÅÑ Øëàê
Åñõàð³âñüêî¿
ÃÐÅÑ-2I II III
Ñêëîôàçà 55–60 65–70 60–65 70–75
Âóãëèñòà ðå÷îâèíà 15 ñë³äè ñë³äè ñë³äè
Ìóë³ò 3Al2O3.2SiO2 5–15 15–20 20–25 10–15
ϳðîêñåíè (ñèë³êàòè Ñà, Mg, Fe) 2–3 3–5 2–4 2–3
Ìàãíåòèò Fe3O4 5–7 3–5 5–7 5–7
Ãåìàòèò Fe2O3 äî 1 äî 1 äî 1 äî 1
Ñóëüô³äè Fe (FeS, FeS2) äî 1 äî 1 äî 1 äî 1
Êàëüöèò ÑàCO3 3–5 2–4 1–3 1–3
Êâàðö SiO2 2–3 1–2 1–3 1–3
Êðèñòîáàë³ò, ìåòàêðèñòîáàë³ò SiO2 äî 1 äî 1 äî 1 äî 1
Ïîëüîâ³ øïàòè ñë³äè ñë³äè ñë³äè ñë³äè
Àêöåñîðí³ ì³íåðàëè (ðóòèë,
öèðêîí, òóðìàë³í)
1 äî 1 äî 1 äî 1
òàõ [8]. Ðåçóëüòàòè ïåòðîãðàô³÷íîãî äîñë³äæåí-
íÿ íàâåäåíî â òàáë.4.
Ïðè â³çóàëüíîìó îáñòåæåíí³ âñòàíîâëåíî,
ùî ôðàêö³ÿ I Ñëàâ’ÿíñüêî¿ ÒÅÑ º òîíêîçåðíèñ-
òèì ïîðîøêîì òåìíîãî (êîðè÷íåâî-ñ³ðîãî) êî-
ëüîðó. Ó íüîìó ðîçð³çíÿþòüñÿ êóòêîâàò³ óëàìêè
³çîìåòðè÷íî¿ òà íåïðàâèëüíî¿ ôîðìè òåìíî-ñ³ðî-
ãî, áóðîãî (äî ÷îðíîãî) êîëüîðó ç³ ñêëÿíèì áëèñ-
êîì, ðîçì³ðîì äî 3–5 ìì.
Äîñë³äæåííÿ ï³ä ì³êðîñêîïîì ³ìåðñ³éíîãî
ïðåïàðàòó, âèãîòîâëåíîãî ç³ çðàçêà äàíî¿ ôðàê-
ö³¿, ïîêàçàëî, ùî ôðàêö³ÿ I íà 30–50 % ñêëàäà-
ºòüñÿ ç³ ñôåðè÷íèõ óòâîðåíü ðîçì³ðîì â³ä
2
äî 365 ìêì. Ïåðåâàæàþ÷èé ðîçì³ð 12–150 ìêì.
×àñòèíà ñôåð áåçáàðâíà, ³çîòðîïíà. Ïîêàçíèê
ñâ³òëîïåðåëîìëþâàííÿ N çì³íþºòüñÿ â³ä 1,48 äî
1,52. Ñôåðè ñêëàäàþòüñÿ ³ç ñèë³êàòíîãî ñêëà
(îñíîâà SiO2) çì³ííîãî ñêëàäó ç íåâåëèêîþ ê³ëü-
ê³ñòþ Al2O3 òà ëóã³â.  îêðåìèõ ñôåðàõ ó ñêë³
âèÿâëåíà êðèñòàë³çàö³ÿ ãîë÷àòîãî ìóë³òó
(3Al2O3
.2SiO2) äîâæèíîþ 20–40 ìêì.
×àñòèíà ñôåð ìຠñâ³òëî-æîâòóâàòå òà æîâ-
òóâàòî-çåëåíóâàòå çàáàðâëåííÿ (äî çåëåíóâàòî-
áóðîãî òà áóðîãî). Çì³íà çàáàðâëåííÿ äî çåëå-
íóâàòî-áóðîãî ñóïðîâîäæóºòüñÿ çá³ëüøåííÿì N
â³ä 1,52 äî 1,64 òà îáóìîâëåíà çá³ëüøåííÿì ó
ñêëàä³ ñêëîôàçè ê³ëüêîñò³ îêñèä³â çàë³çà, êàëü-
ö³þ òà ìàãí³þ. Â îêðåìèõ çàáàðâëåíèõ ñôåðàõ
ñïîñòåð³ãàºòüñÿ êðèñòàë³çàö³ÿ ìóë³òó òà ï³ðîêñå-
í³â ó âèãëÿä³ çåëåíóâàòèõ ïðèçì äî 20 ìêì ó
äîâæèíó (ðèñ.2).
Ó íåâåëèê³é ê³ëüêîñò³ ñïîñòåð³ãàþòüñÿ ñôå-
ðè òåìí³, íåïðîçîð³. ×àñòèíà ç íèõ ìàãí³òíà,
ùî, éìîâ³ðíî, ïîâ’ÿçàíî ç³ çá³ëüøåííÿì âì³ñòó
îêñèä³â çàë³çà ó ñêëàä³ ì³íåðàë³â ìàãíåòèòó
Fe3O4, ÷àñòêîâî FeO òà Fe, à òàêîæ ñóëüô³ä³â
çàë³çà FeS òà FeS2. Îäèíè÷í³ ÷åðâîíóâàòî-áóð³
ñôåðè ñêëàäàþòüñÿ ç ãåìàòèòó Fe2O3.
Îêð³ì ñôåðè÷íèõ óòâîðåíü, ñïîñòåð³ãàþòüñÿ
êóòêîâàò³ óëàìêè âóãëåöåâî¿ (âóãëèñòî¿) ðå÷îâè-
íè ðîçì³ðîì 20–530 ìêì. Ó íåâåëèê³é ê³ëüêîñò³
ñïîñòåð³ãàþòüñÿ íåïðàâèëüíî¿ ôîðìè, êóòêîâàò³,
³çîìåòðè÷í³ çåðíà ðîçì³ðîì äî 100 ìêì: êâàðöó,
à â îáëÿì³âêàõ òà ïî òð³ùèíàõ — ìåòàêðèñòîáà-
ë³òó, ìàãíåòèòó, ãåìàòèòó, îäèíè÷í³ çåðíà ïîëüî-
âèõ øïàò³â, ðóòèëó TiO2, öèðêîíó ZrO2
.SiO2,
áàäåë³òó ZrO2 òà ³íøèõ àêöåñîðíèõ ì³íåðàë³â.
Ïðèñóòí³é òàêîæ êàëüöèò ÑàCO3 ó âèãëÿä³
îêðåìèõ çåðåí ðîçì³ðîì äî 80 ìêì òà òîíêîçåð-
íèñòèõ àãðåãàò³â ðîçì³ðîì äî 80 ìêì, ùî ñêëà-
äàþòüñÿ ç êðèñòàë³â ðîçì³ðîì äî 4–20 ìêì.
Îñíîâíó ìàñó ôðàêö³¿ II ñêëàäàþòü êóòêî-
âàò³ óëàìêè ³çîìåòðè÷íî¿ òà íåïðàâèëüíî¿ ôîð-
ìè òåìíî-ñ³ðîãî é áóðîãî (äî ÷îðíîãî) êîëüîðó
ç³ ñêëÿíèì áëèñêîì òà ìàòîâ³. Óëàìêè ðîç-
ì³ðîì 5–10 ìì ïîðèñò³, à óëàìêè äî 20–10 ìì
áåç ï³ð.  îêðåìèõ óëàìê³â çàáàðâëåííÿ æîâ-
òóâàòî-çåëåíóâàòå.
Äîñë³äæåííÿ ï³ä ì³êðîñêîïîì ïðîçîðîãî
øë³ôà ïîêàçàëî, ùî îñíîâíà ìàñà ïðîáè ñêëàäà-
ºòüñÿ ç³ ñêëîôàçè áåçáàðâíî¿ (N = 1,525–1,54),
æîâòóâàòî-çåëåíóâàòî¿ òà áóðî¿ (N = 1,54–1,55),
ó äåÿêèõ óëàìêàõ N — äî 1,64.
Ó äåÿêèõ áåçáàðâíèõ òà çàáàðâëåíèõ óëàì-
êàõ ó ñêë³ ñïîñòåð³ãàºòüñÿ êðèñòàë³çàö³ÿ ìóë³òó
ç óòâîðåííÿì ïîäîâæåíèõ ïðèçì ðîçì³ðîì äî
120 ìêì, ð³äêî äî 200 ìêì. ̳ñöÿìè êðèñòàë³-
çàö³ÿ ïðèâîäèòü äî óòâîðåííÿ ñóö³ëüíî¿ ñ³òêè.
 îäèíè÷íèõ âèïàäêàõ ñïîñòåð³ãàºòüñÿ êðèñòà-
ë³çàö³ÿ êðèñòîáàë³òó ç óòâîðåííÿì ³çîìåòðè÷-
íèõ, ñëàáîàí³çîòðîïíèõ êðèñòàë³â ðîçì³ðîì
4–12 ìêì.
Ñêëîôàçà º íåîäíîð³äíîþ. Ó çàáàðâëåíî-
ìó ñêë³ ä³ëÿíêàìè ñïîñòåð³ãàþòüñÿ âîëîêíèñò³,
ðàä³àëüíî ïðîìåíèñò³ âèä³ëåííÿ ï³ðîêñåí³â äî
200 ìêì ó äîâæèíó. ³äì³÷åí³ òàê³ âêëþ÷åííÿ:
êâàðöó ðîçì³ðîì äî 80 ìêì ó ïë³âêàõ êðèñòîáà-
ë³òó; ìàãíåòèòó äî 500 ìêì; ñôåðè÷í³, àíàëîã³÷-
í³ îïèñàíèì âèùå, ðîçì³ðîì 20–80 ìêì áåçáàð-
âí³ òà çàáàðâëåí³ àæ äî ÷îðíèõ (ìàãíåòèò).
Ñôåðè ñêëàäàþòü áëèçüêî 10 %.
Óëàìêè ôðàêö³¿ III ñõîæ³ íà óëàìêè ôðàê-
ö³¿ II, àëå â³äð³çíÿþòüñÿ á³ëüøèì ðîçì³ðîì —
äî 30–20 ìì. Äîñë³äæåííÿ ï³ä ì³êðîñêîïîì
ïðîçîðîãî øë³ôà ïîêàçóº, ùî îñíîâíó ìàñó
ïðîáè ñêëàäຠñêëî, ³íîä³ ñìóãàñòî¿ ñòðóêòóðè
ç³ ñìóãàìè ñâ³òëèìè, æîâòóâàòèìè, áóðóâàòèìè
òà áóðèìè. Ïîêàçíèê ñâ³òëîïåðåëîìëþâàííÿ
áåçáàðâíîãî ñêëà N — â³ä 1,525 äî 1,54, áóðîãî
òà çåëåíóâàòîãî — â³ä 1,54 äî 1,55. Ó ïîð³âíÿí-
í³ ç ôðàêö³ºþ II ñïîñòåð³ãàºòüñÿ çìåíøåííÿ ê³-
ëüêîñò³ çàáàðâëåíîãî ñêëà.
Ó ñêë³ ñïîñòåð³ãàºòüñÿ êðèñòàë³çàö³ÿ ìóë³òó
ç óòâîðåííÿì ãîëîê ðîçì³ðîì äî 80 ìêì, ð³äêî
äî 200 � 8 ìêì; ìàãíåòèòó ç óòâîðåííÿì äåíä-
ðèò³â, ñêåëåòíî¿ ôîðìè âèä³ëåíü, çðîñòê³â ðîç-
ì³ðîì 12–40 ìêì, ³íîä³ ñï³ëüíî ç ìóë³òîì (äèâ.
ðèñ.2). Íà ä³ëÿíêàõ ³ç êðèñòàë³çàö³ºþ ñêëî ñâ³-
òë³øå. Ó ñêë³ ñïîñòåð³ãàþòüñÿ âêëþ÷åííÿ êâàð-
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 4 49
Ðèñ.2. ̳êðîôîòîãðàô³¿ êðèñòàë³÷íèõ âêëþ÷åíü ó ñêëîôàç³:
à — ä³ëÿíêà ñêëà ç êðèñòàë³çàö³ºþ ìóë³òó òà ìàãíåòèòó: 1 —
ãîë÷àò³ êðèñòàëè ìóë³òó; 2 — äåíäðèòí³ âèä³ëåííÿ ìàãíåòè-
òó; 3 — ñêëî; á — êðèñòàë³çàö³ÿ ï³ðîêñåí³â ó ñêë³: 1 —
ï³ðîêñåíè; 2 — ñôåðè ìàãíåòèòó àáî Fe; 3 — êâàðö; 4 —
ñêëî.
öó â ïë³âêàõ ìåòàêðèñòîáàë³òó ðîçì³ðîì 40–
80 ìêì, ìàêñèìóì äî 100 ìêì; ñôåð áåçáàðâíèõ
òà çàáàðâëåíèõ äî òåìíèõ ìàãí³òíèõ ðîçì³ðîì
äî 100 ìêì. ʳëüê³ñòü ñôåð äî 10 %.
Øëàê Åñõàð³âñüêî¿ ÃÐÅÑ-2 º óëàìêàìè ÷î-
ðíîãî êîëüîðó ç³ ñêëÿíèì áëèñêîì. Äîñë³äæåí-
íÿ ïðîçîðîãî øë³ôà ï³ä ì³êðîñêîïîì ïîêàçàëî,
ùî â³í ñõîæèé íà ôðàêö³þ III çîëîøëàêó Ñëà-
â’ÿíñüêî¿ ÒÅÑ. Îñíîâíà ìàñà º ñêëîì â³ä áåçáà-
ðâíîãî (N = 1,525–1,535) äî æîâòóâàòîãî, çåëå-
íóâàòî-áóðîãî òà áóðîãî (N = 1,535–1,552). гä-
êî ñïîñòåð³ãàºòüñÿ ñìóãàñòà ñòðóêòóðà ñêëà. Ó
ïîð³âíÿíí³ ç äîñë³äæåíèìè êðóïíèìè ôðàêö³ÿ-
ìè çîëîøëàêó Ñëàâ’ÿíñüêî¿ ÒÅÑ ñïîñòåð³ãàºòü-
ñÿ ï³äâèùåíà ê³ëüê³ñòü çàáàðâëåíî¿ ñêëîôàçè.
Ó ñêë³ ñïîñòåð³ãàþòüñÿ òàê³ âèä³ëåííÿ: ìàã-
íåòèòó ó âèãëÿä³ äåíäðèò³â àáî ñêåëåòíèõ
ôîðì; ð³äêî ñêóï÷åííÿ çåðåí íåïðàâèëüíî¿ ôî-
ðìè äî 0,25 ìì ìàãíåòèòó òà îäèíè÷íèõ âêëþ-
÷åíü ìåòàëåâîãî çàë³çà îêðóãëî¿ ôîðìè äî
0,5–1,0 ìì; ãîë÷àòèõ êðèñòàë³â ìóë³òó äîâæè-
íîþ äî 100 ìêì, ÷àñòî ñï³ëüíî ç âèä³ëåííÿìè
ìàãíåòèòó; ð³äêî âêëþ÷åííÿ çåðåí êâàðöó ðîç-
ì³ðîì äî 80 ìêì ó ïë³âêàõ ìåòàêðèñòîáàë³òó,
àêöåñîðíèõ ì³íåðàë³â, êàëüöèòó; âêëþ÷åííÿ
ñôåð áåçáàðâíèõ òà çàáàðâëåíèõ äî òåìíèõ ìàã-
í³òíèõ ðîçì³ðîì äî 150 ìêì (5–10 %).
Çã³äíî êëàñèô³êàö³¿ ñêëîïîä³áíèõ êîìïîíå-
íò³â, çàïðîïîíîâàíî¿ ó [9], áåçáàðâíå ñêëî ç êó-
ëÿñòèìè ÷àñòèíêàìè ç ïîêàçíèêîì ñâ³òëîïåðå-
ëîìëþâàííÿ N = 1,525–1,635 â³äíîñèòüñÿ äî
ñêëà À. Ó çîëàõ éîãî âì³ñò çàçâè÷àé ñêëàäàº
3–50 %. ²ìîâ³ðíî éîãî ìîæíà ðàõóâàòè ìåë³ë³-
òîì (Ñ2ÀS + C2MS2) àáî ãåëåí³òîì (Ñ2ÀS) ó
ñêëîïîä³áí³é ôîðì³. Ó äîñë³äæåíèõ ôðàêö³ÿõ
äàíå ñêëî º îñíîâíèì.
Çá³ëüøåííÿ N äî 1,634–1,7 ñâ³ä÷èòü ïðî
ï³äâèùåííÿ âì³ñòó ì³íåðàë³â ñèñòåìè Ñ–F–S.
Äàíå ñêëî æîâòóâàòîãî êîëüîðó êëàñèô³êóºòüñÿ
ÿê ñêëî Â. Éîãî âì³ñò çðîñòàº ç³ çá³ëüøåííÿì ó
çîë³ ê³ëüêîñò³ C, F òà ñêëàäຠ1–30 %. Çíà÷åí-
íÿ N = 1,64 çàðåºñòðîâàíå äëÿ ôðàêö³é I òà II
(ó âèãëÿä³ îäèíè÷íèõ óëàìê³â).  îñíîâíîìó
çì³íà êîëüîðó ñêëà äî â³äò³íê³â, õàðàêòåðíèõ
äëÿ ñêëà Â, íå ñóïðîâîäæóâàëàñÿ ³ñòîòíèì çá³-
ëüøåííÿì N, ùî âêàçóº íà íèçüêèé âì³ñò ì³íå-
ðàë³â ñèñòåìè Ñ–F–S. Ïîá³÷íî öå ï³äòâåðäæó-
þòü äàí³ òàáë.4.
Ñêëî C áóðå òà òåìíî-áóðå ç âèñîêèìè ïî-
êàçíèêàìè N = 1,7–1,734 ì³ñòèòüñÿ â çîëàõ ó
íåâåëèêèõ ê³ëüêîñòÿõ. Ó äîñë³äæåíèõ ôðàêö³ÿõ
ðåºñòðóâàëîñÿ ñòêëî áóðîãî êîëüîðó, àëå ç ìåí-
øèìè çíà÷åííÿìè N.
Ñêëî D ÷îðíîãî êîëüîðó ç ìåòàëåâèì áëèñ-
êîì ì³ñòèòü â îñíîâíîìó ìàãíåòèò ó ñêëîïîä³á-
í³é ôîðì³. Âîíî ìຠìàãí³òí³ âëàñòèâîñòÿìè òà
õàðàêòåðèçóºòüñÿ âèñîêèìè çíà÷åííÿìè N. Éîãî
ê³ëüê³ñòü ñêëàäຠ0,5–8,0 %. Ó âñ³õ äîñë³äæå-
íèõ ôðàêö³ÿõ â³äì³÷àëàñÿ ïðèñóòí³ñòü ìàãí³ò-
íèõ ÷àñòèíîê òåìíîãî êîëüîðó.
Ñåðåä äîñë³äæåíèõ çðàçê³â íàéâèùèé âì³ñò
ñêëîôàçè âñòàíîâëåíî äëÿ øëàêó Åñõàð³âñüêî¿
ÃÐÅÑ-2, ùî ñâ³ä÷èòü ïðî éîãî âèñîêó ïîòåíö³é-
íó çä³áí³ñòü äî ã³äðàòàö³¿ (ïåðåäáà÷àºòüñÿ ïîïå-
ðåäíº ïîäð³áíåííÿ).
Äëÿ âèçíà÷åííÿ ì³íåðàëîã³÷íîãî ñêëàäó çî-
ëîøëàê³â Ñëàâ’ÿíñüêî¿ ÒÅÑ áóâ çðîáëåíèé ðåí-
òãåíîôàçîâèé àíàë³ç [10] íà ïîðîøêîâîìó äèô-
ðàêòîìåòð³ Siemens D500 ó ì³äíîìó âèïðîì³íþ-
âàíí³ ç ãðàô³òîâèì ìîíîõðîìàòîðîì. Âèêîðèñ-
òàíà êþâåòà ç ðîáî÷èì îá’ºìîì 2 � 1 � 0,1 ñì3
äëÿ ðåºñòðàö³¿ äèôðàêòîãðàì. Ïîâíîïðîô³ëüí³
äèôðàêòîãðàìè âèì³ðÿí³ â ³íòåðâàë³ êóò³â 5� <
2� < 120� ç êðîêîì 0,02� òà ÷àñîì íàêîïè÷åííÿ
15 ñ ó êîæí³é òî÷ö³. Äîñë³äæåííÿ çîëîøëàêî-
âèõ â³äõîä³â Ç쳿âñüêî¿ ÃÐÅÑ âèêîíàíå â ³íòåð-
âàë³ êóò³â 10�
2�
70� (âèïðîì³íþâàííÿ
CuK�, ãîðèçîíòàëüíà ðîçõîäèì³ñòü ïåðâèííîãî ïó-
÷êà 1�). Ïåðâèííèé ïîøóê ôàç çðîáëåíèé çà êàð-
òîòåêîþ PDF-1 [11], ï³ñëÿ ÷îãî áóâ çä³éñíåíèé
ðîçðàõóíîê ðåíòãåíîãðàì çà ìåòîäîì гòâåëüäà ç
âèêîðèñòàííÿì ïðîãðàìè FullProf [12].
Îòðèìàí³ ðåíòãåíîãðàìè ôðàêö³é çîëîøëà-
êîâèõ â³äõîä³â Ñëàâ’ÿíñüêî¿ ÒÅÑ ï³äòâåðäèëè,
ùî âñ³ òðè ôðàêö³¿ ñêëàäàþòüñÿ â îñíîâíîìó ç³
ñêëîïîä³áíèõ ìàòåð³àë³â. Âîíè íå ìàþòü êðèñ-
òàë³÷íî¿ ñòðóêòóðè, òîìó äåòàëüíèé àíàë³ç ôàç
íåìîæëèâèé. Íà ðèñ.3 âèäíî, ùî íà õâèëÿñòî-
ìó ôîí³ ðåíòãåíîãðàìè ïîì³òí³ îêðåì³
ë³í³¿. Âîíè íå ³äåíòè÷í³ íà âñ³õ òðüîõ ðåíò-
ãåíîãðàìàõ, òà íà ï³äñòàâ³ äàíèõ êàðòîòåêè
ìîæíà ïðèïóñòèòè, ùî öå ñêëî ì³ñòèòü äå-
ÿêó ê³ëüê³ñòü ôàç, ùî çàêðèñòàë³çóâàëèñÿ.
Äëÿ ôðàêö³¿ I öå ôàçè êâàðöó SiO2, ìàãå-
ì³òó Fe2O3, íå âèêëþ÷àþòüñÿ MgCl2 òà
CaSO4, à òàêîæ ñêëàäíèé àëþìîñèë³êàò
(Ca,Na)2(Fe,Mg,Ti)6(SiAl)6O20, ÿêèé,
³ìîâ³ðíî, ìîæíà ðîçãëÿäàòè ÿê ñïëàâ
ê³ëüêîõ âèä³â ñêëà. Äëÿ ôðàêö³¿ II çíàé-
äåíî ôàçè êîðóíäó Al2O3, ïîäâ³éíîãî
50 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 4
Ðèñ.3. Çàãàëüíèé âèä ðåíòãåíîãðàì çîëîøëàêó Ñëàâ’ÿíñüêî¿ ÒÅÑ.
àëþì³íàòà êàëüö³þ CaÎ.2Al2O3, àëþìîñèë³êàòà
ìàãí³þ MgO.Al2O3
.SiO2. Ôðàêö³ÿ III ì³ñòèòü
ôàçè ìóë³òó 3Al2O3
.2SiO2, ñèë³öèäó çàë³çà
FeSi, NaFe2O3, Al2O3, Fe.
Ôðàêö³¿ I òà II ì³ñòÿòü ñïîëóêè çàë³çà òà
ñàìî çàë³çî. Âîíè îáóìîâëþþòü ï³äâèùåííÿ
ù³ëüíîñò³ ôðàêö³¿ òà ìàãí³òíó ñêëàäîâó ÷àñòè-
íîê. Îêñèäè çàë³çà º ïëàâíÿìè äëÿ ì³íåðàëüíî¿
÷àñòèíè, òîìó ¿õ ïðèñóòí³ñòü ïðèâîäèòü äî
óêðóïíåííÿ ÷àñòèíîê. Ùå îäí³ºþ âëàñòèâ³ñòþ
îêñèä³â çàë³çà º çíà÷íå çíèæåííÿ ã³äðàâë³÷íî¿
àêòèâíîñò³ ÷àñòèíîê ðîçïëàâó. Ïðè öüîìó âîíè
ìîæóòü ñëóæèòè êàòàë³çàòîðàìè ðåàêö³é ñèë³êà-
òîóòâîðåííÿ ïðè âèêîðèñòàíí³ ôðàêö³é çîëîø-
ëàêó ÿê àêòèâíî¿ äîáàâêè äî öåìåíòó.
³äì³ííîþ ðèñîþ ì³íåðàëüíîãî ñêëàäó êðè-
ñòàë³÷íî¿ ôàçè ôðàêö³¿ II º ïðèñóòí³ñòü ïîäâ³é-
íîãî àëþì³íàòó êàëüö³þ ÑA2. Äàíèé ì³íåðàë ã³-
äðàâë³÷íî àêòèâíèé, ïðîäóêò éîãî òâåðäíåííÿ
ïðîÿâëÿº ï³äâèùåíó ñò³éê³ñòü äî 䳿 áàãàòüîõ
àãðåñèâíèõ ñåðåäîâèù. Â³í º ãîëîâíèì ì³íåðà-
ëüíèì êîìïîíåíòîì ãëèíîçåìèñòîãî öåìåíòó.
Ïðîòå äëÿ òîãî, ùîá âèð³øèòè ïèòàííÿ ïðî âè-
êîðèñòàííÿ ôðàêö³¿ II ÿê àêòèâíî¿ äîáàâêè â çî-
ëîïîðòëàíäöåìåíò³, íåîáõ³äíî çíàòè íå ò³ëüêè
ÿê³ñíèé ñêëàä ì³íåðàë³â, àëå é ¿õ ê³ëüê³ñíå
ñï³ââ³äíîøåííÿ. ³äì³÷åíî, ùî çä³áí³ñòü ñêëî-
ïîä³áíî¿ ôàçè äî ã³äðàòàö³¿ òà ã³äðîë³çó ïîÿñ-
íþºòüñÿ ðèõëîþ ñóáì³êðîñòðóêòóðîþ òà â³äíîñ-
íî âèñîêîþ ïðîíèêí³ñòþ àìîðô³ò³â, îáóìîâëå-
íîþ ïîðîæíå÷àìè ì³æ ³îííèìè óãðóïóâàííÿìè.
Ìîæëèâ³ñòü âèêîðèñòàííÿ øëàê³â ÒÅÑ ÿê
øòó÷íîãî çàïîâíþâà÷à áåòîí³â íå îñïîðþºòüñÿ.
Ó äàíîìó âèïàäêó òåðì³÷íî òà ìåõàí³÷íî ðîç-
äðîáëåí³ çåðíà íåïðàâèëüíî¿ ôîðìè ìîæóòü áó-
òè îñíîâíèì çàïîâíþâà÷åì, ÷àñòêîâî çàì³íþâà-
òè ùåá³íü (20–60 %), âèêîðèñòîâóâàòèñÿ äëÿ
ïîë³ïøåííÿ ãðàíóëîìåò𳿠äð³áíèõ ï³ñê³â. Ãðà-
íóëîìåòð³ÿ øëàê³â äóæå âàæëèâà, îñîáëèâî ïðè
¿õ âèêîðèñòàíí³ ÿê îñíîâíîãî çàïîâíþâà÷à.
̳íåðàëîã³÷íèé ñêëàä çîëîøëàêîâèõ â³äõî-
ä³â Ç쳿âñüêî¿ ÃÐÅÑ äåùî â³äð³çíÿºòüñÿ â³ä òà-
êîãî äëÿ Ñëàâ’ÿíñüêî¿ ÒÅÑ. Äëÿ çîëè õàðàêòå-
ðíà ïðèñóòí³ñòü êâàðöó SiO2, ñèë³ìàí³òó Al2O3
.
SiO2, òðüîõêàëüö³ºâîãî àëþì³íàòó 3ÑàÎ.Al2O3,
ìàãåì³òó òà ãåìàòèòó Fe2O3, íå âèêëþ÷àºòüñÿ
ãðàô³ò Ñ.
Çîëà âèíåñåííÿ ì³ñòèòü êâàðö SiO2, êàëü-
ö³ºâèé àëþì³íàò ÑàO.Al2O3, òðüîõêàëüö³ºâèé
àëþì³íàò 3ÑàÎ.Al2O3, íå âèêëþ÷àþòüñÿ ìàãå-
ì³ò Fe2O3, ôàçà çì³ííîãî ñêëàäó Na2xCa3-x
Al2O6, ñòèøîâ³ò SiO2 òà âóãëåöü Ñ. Ñêëàä çîë
Ç쳿âñüêî¿ ÃÐÅÑ ìîæíà ïîð³âíÿòè ç³ ñêëàäîì
ôðàêö³¿ I Ñëàâ’ÿíñüêî¿ ÒÅÑ, ÿêà òàêîæ âêëþ-
÷ຠçîëüí³ ÷àñòèíêè. Ñï³ëüíèìè ì³íåðàëàìè º
êâàðö òà ìàãåì³ò. Äð³áíà ôðàêö³ÿ Ñëàâ’ÿíñü-
êî¿ ÒÅÑ íå ì³ñòèòü ñèë³ìàí³òó òà êàëüö³ºâèõ
àëþì³íàò³â.
Øëàê Ç쳿âñüêî¿ ÃÐÅÑ ì³ñòèòü ôàçè SiÑ,
ÑàO.TiO2
.SiO2, FeSi, Fe3C, ó ê³ëüêîñò³ ñë³ä³â
äîïóñêàþòüñÿ Fe8Si2Ñ òà ñïëàâ (Fe, Si, C).
Âì³ñò êâàðöó â çðàçêàõ â³äõîä³â Ç쳿âñüêî¿
ÃÐÅÑ íå ïåðåâèùóº äåê³ëüêîõ ìàñîâèõ â³äñîò-
ê³â, âì³ñò ðåøòè ðå÷îâèí ó äåê³ëüêà ðàç³â ìåí-
øå. Çàãàëüíîþ ôàçîþ ç³ øëàêîì Ñëàâ’ÿíñüêî¿
ÒÅÑ º FeSi.
Îäíàê ðåíòãåíîôàçîâèé àíàë³ç íå íàäຠäà-
íèõ ùîäî âì³ñòó ïðèðîäíèõ ðàä³îíóêë³ä³â (ÏÐÍ)
ó äîñë³äæåíèõ çðàçêàõ. Òîìó áóëî ïðîâåäåíî ãà-
ììà-ñïåêòðîìåòðè÷íèé àíàë³ç ïàëèâíèõ â³äõîä³â.
Ãàììà-ñïåêòðîìåòðè÷íèé àíàë³ç ïðîâîäèâ-
ñÿ íà ñöèíòèëÿö³éíîìó ãàììà-ñïåêòðîìåòð³
ÑÅÃ-001 «ÀÊÏ-Ñ», âèì³ðþâàíèé ä³àïàçîí
åíåðã³é �-âèïðîì³íþâàííÿ ÿêîãî ñêëàäàº
50–3000 êåÂ. Äîñë³äæóâà-
íà ïðîáà ïîì³ùàëàñÿ ó âè-
ì³ðþâàëüíó ñóäèíó Ìàð³-
íåëë³ îá’ºìîì 1 ë. ×àñ âè-
ì³ðþâàííÿ àêòèâíîñò³ ÏÐÍ
â ñåðåäíüîìó ñêëàäàâ 2 ãîä.
Ãðàíèöÿ äîïóñòèìî¿ îñíîâ-
íî¿ ïîõèáêè âèì³ðþâàííÿ
àêòèâíîñò³ äëÿ ãåîìåòð³¿
«Ìàð³íåëë³» (Ð = 0,95) íå
á³ëüøå 25 %. Äëÿ îáðîáêè
ðåçóëüòàò³â âèì³ðþâàíü âè-
êîðèñòîâóâàëîñÿ ïðîãðàìíå
çàáåçïå÷åííÿ Akwin. Ðå-
çóëüòàòè ãàììà-ñïåêòðîìåò-
ðè÷íîãî àíàë³çó çîëîøëà-
êîâèõ â³äõîä³â Ñëàâ’ÿíñü-
êî¿ ÒÅÑ, Åñõàð³âñüêî¿
ÃÐÅÑ-2 òà Ç쳿âñüêî¿ ÃÐÅÑ
íàâåäåíî â òàáë.5.
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 4 51
Òàáëèöÿ 5. Ðåçóëüòàòè ãàììà-ñïåêòðîìåòðè÷íîãî àíàë³çó çîëîøëà-
êîâèõ â³äõîä³â
Ãðàíóëîìåòðè÷íà
ôðàêö³ÿ
Ñåô,
Áê/êã
Ññóì,
Áê/êã
ѳ, Áê/êã (% âíåñêó)
40Ê 226Ra 232Th
Ñëàâ’ÿíñüêà ÒÅÑ
Ïðåäñòàâíèöüêà
ïðîáà
259 � 25,3 956 785 (82,2 %) 101,0 (10,6 %) 69,5 (7,3 %)
Ôðàêö³ÿ I 237 � 25,8 897 745 (83 %) 83,4 (9,3 %) 68,6 (7,6 %)
Ôðàêö³ÿ II 269 � 27,8 984 807 (82 %) 104 (10,6 %) 72,9 (7,4 %)
Ôðàêö³ÿ III 264 � 27,3 966 792 (82 %) 100 (10,4 %) 73,5 (7,6 %)
Åñõàð³âñüêà ÃÐÅÑ-2
Çîëà 238 � 25,8 845 686 (81,1 %) 95,0 (11,2 %) 64,4 (7,6 %)
Çîëîøëàê 244 � 24,9 894 732 (81,9 %) 97,8 (10,9 %) 64,0 (7,2 %)
Øëàê 236 � 26,0 902 750 (83,1 %) 89,5 (9,9 %) 62,8 (7,0 %)
Ç쳿âñüêà ÃÐÅÑ
Çîëîøëàê 254 � 26,6 930 761 (81,9 %) 101 (10,9 %) 67,3 (7,2 %)
Óñ³ äîñë³äæåí³ ôðàêö³¿ çîëîøëàê³â ìàþòü ó
ñâîºìó ñêëàä³ äâîõ ïðåäñòàâíèê³â ðàä³îàêòèâíèõ
ðîäèí 226Ra òà 232Th (�, �-âèïðîì³íþâà÷³), à
òàêîæ 40Ê (�, �-âèïðîì³íþâà÷), ùî íå íàëåæèòü
äî ðàä³îàêòèâíèõ ðÿä³â. Îñíîâíèé âíåñîê ó ñóìà-
ðíó àêòèâí³ñòü (á³ëüøå 80 %) âíîñèòü ³çîòîï 40Ê.
Çã³äíî âåëè÷èí³ åôåêòèâíî¿ ïèòîìî¿ àêòèâíî-
ñò³ (Ñåô) äîñë³äæåí³ çîëîøëàêè, ÿê ³ ¿õ îêðåì³
ôðàêö³¿, â³äíîñÿòüñÿ äî I êëàñó ðàä³àö³éíî¿ íåáåç-
ïåêè, äëÿ ÿêîãî Ñåô íå ïåðåâèùóº 370 Áê/êã
[13]. Ïîä³áí³ ìàòåð³àëè ìîæóòü âèêîðèñòîâóâàòè-
ñÿ â áóä³âíèöòâ³ áåç îáìåæåííÿ. Íå ìîæóòü ³ñíó-
âàòè îáìåæåííÿ ùîäî âèêîðèñòàííÿ â áóä³âíèöò-
â³ é îêðåìèõ ãðàíóëîìåòðè÷íèõ ôðàêö³é çîëî-
øëàê³â. Öå ïîâ’ÿçàíî ç òèì, ùî ïèòîìà åôåêòèâ-
íà ðàä³îàêòèâí³ñòü îêðåìèõ ôðàêö³é çîëîøëàê³â
Ñëàâ’ÿíñüêî¿ ÒÅÑ òà â³äõîä³â Åñõàð³âñüêî¿
ÃÐÅÑ-2 òà Ç쳿âñüêî¿ ÃÐÅÑ ìàéæå íå â³äð³çíÿ-
ºòüñÿ ì³æ ñîáîþ, ÿê ³ âíåñîê îêðåìèõ ÏÐÍ ó íå¿.
Äîñë³äæåí³ çîëè òà øëàêè ìàþòü ï³äâèùå-
íó (ó ïîð³âíÿíí³ ç ñåðåäí³ì çíà÷åííÿì äëÿ áó-
ä³âåëüíèõ ìàòåð³àë³â ïî Óêðà¿í³ 106 Áê/êã òà
ÑÍÄ 93 Áê/êã) ïèòîìó àêòèâí³ñòü ÏÐÍ, ïðîòå
ä³àïàçîí ¿¿ âàð³àö³¿ çíà÷íî âóæ÷èé, í³æ äëÿ áó-
äìàòåð³àë³â [4]. Ðàçîì ç òèì âåëè÷èíà Ñåô äî-
ñë³äæåíèõ çîëîøëàêîâèõ â³äõîä³â ïåðåâèùóº
ñåðåäíþ Ñåô äëÿ ïàëèâíèõ øëàê³â (194 Áê/êã)
òà çîë (204 Áê/êã) ïî ÑÍÄ, ïðîòå íèæ÷å àíà-
ëîã³÷íî¿ âåëè÷èíè äëÿ çîëîøëàêó Ïðèäí³ïðîâ-
ñüêî¿ ÃÐÅÑ (366 Áê/êã) òà Êðèâîð³çüêî¿ ÃÐÅÑ
(352 Áê/êã). Çàñòîñóâàííÿ ìàòåð³àë³â ç ï³äâè-
ùåíîþ àêòèâí³ñòþ ïðèçâîäèòü äî çðîñòàííÿ
�-ôîíó ó æèëèõ ïðèì³ùåííÿõ.
Äåÿêå ïîáîþâàííÿ âèêëèêຠäîñèòü âèñîêà
ïèòîìà àêòèâí³ñòü 226Ra, ùî îáóìîâëþº ïîÿâó
ðàä³îíóêë³ä³â ðàäîíó. Ïðè âèêîðèñòàíí³ çîëî-
øëàêîâèõ â³äõîä³â ó âèðîáíèöòâ³ áóä³âåëüíèõ
ìàòåð³àë³â íåîáõ³äíî âðàõîâóâàòè ðàäîíîâó íå-
áåçïåêó, îñê³ëüêè ³çîòîïè ðàäîíó òà ¿õ äî÷³ðí³
ïðîäóêòè ðîçïàäó îáóìîâëþþòü ïðèáëèçíî íà
60–70 % âåëè÷èíó åôåêòèâíî¿ äîçè îïðîì³íåííÿ
ëþäèíè. Âèñîêà ðàä³îòîêñè÷í³ñòü ³çîòîï³â 222Rn
ïîÿñíþºòüñÿ òèì, ùî ¿õ ðîçïàä ñóïðîâîäæóºòü-
ñÿ âèñîêîåíåðãåòè÷íèì 100 %-ì �-âèïðîì³íþ-
âàííÿì [4].
Òàêèì ÷èíîì, ñïèðàþ÷èñü íà îòðèìàí³ ðå-
çóëüòàòè, ìîæíà çðîáèòè âèñíîâîê, ùî äëÿ çíè-
æåííÿ �-âèïðîì³íþâàííÿ áóä³âåëüíèõ ìàòåð³à-
ë³â, âèãîòîâëåíèõ ³ç âêëþ÷åííÿì ïàëèâíèõ çîë
òà øëàê³â, íåîáõ³äíèé îáîâ’ÿçêîâî ïîïåðåäí³é
ðàä³àö³éíèé êîíòðîëü âèêîðèñòîâóâàíèõ â³äõî-
ä³â òà ñóâîðå ¿õ äîçóâàííÿ. Âèá³ð ôðàêö³¿ ç³
çíà÷íèì âì³ñòîì ì³íåðàë³â ³ç âèñîêîþ ã³äðàâë³-
÷íîþ àêòèâí³ñòþ ãðóíòóºòüñÿ íà âèâ÷åíí³ îäíî-
ð³äíîñò³ ôðàêö³é çîë òà øëàê³â çà õ³ì³÷íèì, ì³-
íåðàëîã³÷íèì ñêëàäîì òà ìîðôîëî㳺þ ïîâåðõ-
í³. Âèñîêà àêòèâí³ñòü çîëîøëàê³â, ÿê ïðàâèëî,
îáóìîâëåíà íàÿâí³ñòþ ñïîëóê òèïó ñêëîôàçè.
Ïåðñïåêòèâà ïîäàëüøèõ äîñë³äæåíü ó äàíîìó
íàïðÿìêó ïîëÿãຠó âèâ÷åíí³ ðàäîíîâèõ õàðàêòå-
ðèñòèê çîëîøëàêîâèõ â³äõîä³â òà áóä³âåëüíèõ ìà-
òåð³àë³â íà ¿õ îñíîâ³, ó ïðîãíîçóâàíí³ äîç çîâí³ø-
íüîãî îïðîì³íåííÿ ëþäèíè âíàñë³äîê �-âèïðî-
ì³íþâàííÿ ïðèðîäíèõ ðàä³îíóêë³ä³â áóä³âåëüíèõ
ìàòåð³àë³â òà âíóòð³øíüîãî îïðîì³íåííÿ âíàñë³äîê
³íãàëÿö³éíîãî íàäõîäæåííÿ ³çîòîï³â ðàäîíó.
Ñïèñîê ë³òåðàòóðè
1. Ýëèíçîí Ì.Ï., Âàñèëüêîâ Ñ.Ã. Òîïëèâîñîäåðæàùèå
îòõîäû ïðîìûøëåííîñòè â ïðîèçâîäñòâå ñòðîè-
òåëüíûõ ìàòåðèàëîâ. — Ì. : Ñòðîéèçäàò, 1980. —
223 ñ.
2. Ñåðãååâ À.Ì. Èñïîëüçîâàíèå â ñòðîèòåëüñòâå
îòõîäîâ ýíåðãåòè÷åñêîé ïðîìûøëåííîñòè. — Êè-
åâ : Áóäèâýëüíûê, 1984. — 120 ñ.
3. Ãëàäêèõ Ê.Â. Èçäåëèÿ èç ÿ÷åèñòûõ áåòîíîâ íà
îñíîâå øëàêîâ è çîë. — Ì. : Ñòðîéèçäàò, 1976. —
255 ñ.
4. Êðèñþê Ý.Ì. Ðàäèàöèîííûé ôîí ïîìåùåíèé. —
Ì. : Ýíåðãîàòîìèçäàò, 1989. — 120 ñ.
5. Èâàíîâ È.À. Ëåãêèå áåòîíû ñ ïðèìåíåíèåì çîë
ýëåêòðîñòàíöèé. — Ì. : Ñòðîéèçäàò, 1986. — 136 ñ.
6. Ðàäèàöèîííî-ãèãèåíè÷åñêàÿ îöåíêà ñòðîèòåëüíûõ
ìàòåðèàëîâ, èñïîëüçóåìûõ â ãðàæäàíñêîì
ñòðîèòåëüñòâå ÓÑÑÐ. — Êèåâ, 1987. — 21 ñ.
7. Ãîëüäøòåéí Ë.ß. Êîìïëåêñíûå ñïîñîáû ïðîèç-
âîäñòâà öåìåíòà. — Ë. : Ñòðîéèçäàò, 1985. — 160 ñ.
8. Òàòàðñêèé Â.Á. Êðèñòàëëîîïòèêà è èììåðñèîííûé
ìåòîä èññëåäîâàíèÿ ìèíåðàëîâ. — Ì. : Íåäðà,
1965. — 306 ñ.
9. Êîêóáó Ì., ßìàäà Ä. Çîëà è çîëüíûå öåìåíòû //
VI Ìåæäóíàðîäíûé êîíãðåññ ïî õèìèè öåìåíòà.
— Ì. : Ñòðîéèçäàò, 1974. — 234 ñ.
10. Áîêèé Ã.Á., Ïîðàé-Êîøèö Ì.À. Ðåíòãåíîñòðóêòóðíûé
àíàëèç. — Ì. : Èçä-âî Ìîñê. óí-òà, 1964. — Ò. 1.
11. JCPDS PDF-1 File. International Committee for
Diffraction Data, release 1994. PA, USA.
12. Rodriguez-Carvajal J., Roisnel T. FullProf.98 and
WinPLOTR: New Windows 95/NT Applications
for Diffraction. Commission for Powder Diffraction,
International Union of Crystallography, Newsletter
No.20 (May-August) Summer 1998.
13. Íîðìû ðàäèàöèîííîé áåçîïàñíîñòè Óêðàèíû
(ÍÐÁÓ-97) è îñíîâíûå ñàíèòàðíûå ïðàâèëà
ðàáîòû ñ ðàäèîàêòèâíûìè âåùåñòâàìè è äðóãèìè
èñòî÷íèêàìè èîíèçèðîâàííûõ èçëó÷åíèé. — Êè-
åâ, 1998. — 159 ñ.
Íàä³éøëà äî ðåäàêö³¿ 05.05.09
52 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 4
Ïðîáëåìà óïðàâëåíèÿ ïîòîêîì òâåðäûõ áû-
òîâûõ îòõîäîâ (ÒÁÎ) ñåãîäíÿ àêòóàëüíà äëÿ
Óêðàèíû êàê íèêîãäà. Íà ïîëèãîíàõ ÒÁÎ è
ñòèõèéíûõ ñâàëêàõ óæå íàêîïëåíî 200 ìëí ò
îòõîäîâ è åæåãîäíî îáðàçóåòñÿ åùå 12 ìëí ò.
Ñóùåñòâóåò íåñêîëüêî ïóòåé îáðàùåíèÿ ñ ÒÁÎ.
Îáùåïðèçíàííîé ÿâëÿåòñÿ ñëåäóþùàÿ èõ ãðàäà-
öèÿ ïî ñòåïåíè ïðåäïî÷òèòåëüíîñòè ñ òî÷êè çðå-
íèÿ ýêîëîãèè: áåçîòõîäíîå ïðîèçâîäñòâî � âòî-
ðè÷íîå èñïîëüçîâàíèå îòõîäîâ � áèîëîãè÷å-
ñêàÿ ïåðåðàáîòêà � òåðìè÷åñêàÿ ïåðåðàáîòêà
(èëè «îòõîäû — â ýíåðãèþ» (ÎÂÝ)) � çàõîðî-
íåíèå íà ïîëèãîíàõ [1]. Òàêîå ðàçäåëåíèå ÿâëÿ-
åòñÿ óñëîâíûì, íî îòðàæàåò òåíäåíöèþ ïåðåõî-
äà îò íàèìåíåå ïðèåìëåìîãî (çàõîðîíåíèå) ê
íàèáîëåå ïðèåìëåìîìó (áåçîòõîäíîå ïðîèçâîä-
ñòâî, òàê íàçûâàåìûé âàðèàíò ZERO).
Òåðìèí «áåçîòõîäíîå ïðîèçâîäñòâî» îçíà-
÷àåò, ÷òî â ïðîöåññå ïðîèçâîäñòâà è ïîòðåáëå-
íèÿ òîâàðà íå îáðàçóåòñÿ îòõîäîâ, ëèáî îòõîäû
âîâëåêàþòñÿ â ïðîèçâîäñòâåííûé öèêë áåç
ïðåäâàðèòåëüíîé ïîäãîòîâêè, ëèáî òîâàð èñ-
ïîëüçóåòñÿ öèêëè÷åñêè. Âàðèàíò áåçîòõîäíîãî
ïðîèçâîäñòâà ÿâëÿåòñÿ èäåàëüíûì, åãî ðåàëèçà-
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 4 53
Radiochemical Estimation of Ash-and-Slag Waste Products
as Raw for Building Materials Manufacture
Ukhaneva Ì.².
Kharkov National Automobile and Highway University
The elemental, mineralogical and radionuclide composition of fuel ash-and-slag wastes of
thermal power stations is investigated. The characteristic of surface morphology of ash
and slag particles are explored. It is determined that conglomerates of melted aggregates
are the predominating space form. The high content of such components as glass-phase is
determined. Calcium aluminates and silicates presence which possess hydraulic activity is
displayed. The effective specific radioactivity of ash-and-slag is determined. It is exhib-
ited that the ash-and-slag are concerned to the first class of radiation danger.
Key words: ash, slag, radioactive nuclide, mineral, hydraulic activity.
Received May 5, 2009
ÓÄÊ 662.613
Òåðìè÷åñêàÿ ïåðåðàáîòêà òâåðäûõ áûòîâûõ îòõîäîâ :
Òåõíîëîãè÷åñêèå ñõåìû è òåíäåíöèè ðàçâèòèÿ
Æóê Ã.Â., Áîíäàðåíêî Á.È., Èâà÷êèí ß.À.
Èíñòèòóò ãàçà ÍÀÍ Óêðàèíû, Êèåâ
Ïðîâåäåí àíàëèç ñóùåñòâóþùèõ ìåòîäîâ îáðàùåíèÿ ñ òâåðäûìè áûòîâûìè îòõîäàìè,
â òîì ÷èñëå òåðìè÷åñêîé ïåðåðàáîòêè ñ ïðîèçâîäñòâîì ýíåðãèè. Óêàçàíû äîñòîèíñòâà
è íåäîñòàòêè ïðÿìîãî ñæèãàíèÿ îòõîäîâ, èõ ïèðîëèçà è ãàçèôèêàöèè. Ïðåäëîæåí ñïî-
ñîá ãàçèôèêàöèè òâåðäûõ áûòîâûõ îòõîäîâ â øàõòíîé ïå÷è. Ïðîâåäåí îöåíî÷íûé ðàñ-
÷åò ïàðàìåòðîâ îáðàçóþùåãîñÿ ñèíòåç-ãàçà.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: òâåðäûå áûòîâûå îòõîäû, àëüòåðíàòèâíîå òîïëèâî, òåðìè÷åñêàÿ ïå-
ðåðàáîòêà, ïå÷ü, ãàçèôèêàöèÿ, ïèðîëèç, òåðìîäèíàìèêà.
Ïðîâåäåíî àíàë³ç ³ñíóþ÷èõ ìåòîä³â ïîâîäæåííÿ ç òâåðäèìè ïîáóòîâèìè â³äõîäàìè, ó
òîìó ÷èñë³ òåðì³÷íî¿ ïåðåðîáêè ç âèðîáíèöòâîì åíåð㳿. Âêàçàíî ïåðåâàãè òà íåäîë³êè
ïðÿìîãî ñïàëþâàííÿ â³äõîä³â, ¿õíüîãî ï³ðîë³çó òà ãàçèô³êàö³¿. Çàïðîïîíîâàíî ñïîñ³á
ãàçèô³êàö³¿ òâåðäèõ ïîáóòîâèõ â³äõîä³â ó øàõòí³é ïå÷³. Ïðîâåäåíî îö³íî÷íèé ðîç-
ðàõóíîê ïàðàìåòð³â ñèíòåç-ãàçó, ùî óòâîðþºòüñÿ.
Êëþ÷îâ³ ñëîâà: òâåðä³ ïîáóòîâ³ â³äõîäè, àëüòåðíàòèâíå ïàëèâî, òåðì³÷íà ïåðåðîáêà,
ï³÷, ãàçèô³êàö³ÿ, ï³ðîë³ç, òåðìîäèíàì³êà.
� Æóê Ã.Â., Áîíäàðåíêî Á.È., Èâà÷êèí ß.À., 2010
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-126873 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0235-3482 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:18:27Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Інститут газу НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Уханьова, М.І. 2017-12-04T20:01:56Z 2017-12-04T20:01:56Z 2010 Радiацiйно-хiмiчна оцiнка золошлакових вiдходiв як сировини для виробництва будiвельних матерiалiв / М.І. Уханьова // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2010. — № 4. — С. 45-53. — Бібліогр.: 13 назв. — укр. 0235-3482 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/126873 662.613:539.16 Исследованы элементный, минералогический и радионуклидный составы золошлаковых отходов тепловых электростанций. Изучены особенности морфологии поверхности зольных и шлаковых частиц. Определено, что превалирующей пространственной формой являются конгломераты сплавленных агрегатов. Установлено высокое содержание соединений типа стеклофазы. Показано присутствие алюминатов и силикатов кальция, которые обладают гидравлической активностью. Определена эффективная удельная радиоактивность золошлаков. Показано, что золошлаки относятся к первому классу радиационной опасности. Досліджено елементний, мінералогічний та радіонуклідний склад золошлакових відходів теплових електростанцій. Вивчено особливості морфології поверхні зольних та шлакових частинок. Виявлено, що превалюючою просторовою формою є конгломерати сплавлених агрегатів. Встановлено високий вміст сполук типу склофази. Показано наявність алюмінатів та силікатів кальцію, що володіють гідравлічною активністю. Визначено ефективну питому радіоактивність золошлаків. Показано, що золошлаки відносяться до першого класу радіаційної небезпеки. The elemental, mineralogical and radionuclide composition of fuel ash-and-slag wastes of thermal power stations is investigated. The characteristic of surface morphology of ash and slag particles are explored. It is determined that conglomerates of melted aggregates are the predominating space form. The high content of such components as glass-phase is determined. Calcium aluminates and silicates presence which possess hydraulic activity is displayed. The effective specific radioactivity of ash-and-slag is determined. It is exhibited that the ash-and-slag are concerned to the first class of radiation danger. uk Інститут газу НАН України Энерготехнологии и ресурсосбережение Очистка и переработка отходов Радiацiйно-хiмiчна оцiнка золошлакових вiдходiв як сировини для виробництва будiвельних матерiалiв Radiochemical Estimation of Ash-and-Slag Waste Products as Raw for Building Materials Manufacture Article published earlier |
| spellingShingle | Радiацiйно-хiмiчна оцiнка золошлакових вiдходiв як сировини для виробництва будiвельних матерiалiв Уханьова, М.І. Очистка и переработка отходов |
| title | Радiацiйно-хiмiчна оцiнка золошлакових вiдходiв як сировини для виробництва будiвельних матерiалiв |
| title_alt | Radiochemical Estimation of Ash-and-Slag Waste Products as Raw for Building Materials Manufacture |
| title_full | Радiацiйно-хiмiчна оцiнка золошлакових вiдходiв як сировини для виробництва будiвельних матерiалiв |
| title_fullStr | Радiацiйно-хiмiчна оцiнка золошлакових вiдходiв як сировини для виробництва будiвельних матерiалiв |
| title_full_unstemmed | Радiацiйно-хiмiчна оцiнка золошлакових вiдходiв як сировини для виробництва будiвельних матерiалiв |
| title_short | Радiацiйно-хiмiчна оцiнка золошлакових вiдходiв як сировини для виробництва будiвельних матерiалiв |
| title_sort | радiацiйно-хiмiчна оцiнка золошлакових вiдходiв як сировини для виробництва будiвельних матерiалiв |
| topic | Очистка и переработка отходов |
| topic_facet | Очистка и переработка отходов |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/126873 |
| work_keys_str_mv | AT uhanʹovamí radiaciinohimičnaocinkazološlakovihvidhodivâksirovinidlâvirobnictvabudivelʹnihmaterialiv AT uhanʹovamí radiochemicalestimationofashandslagwasteproductsasrawforbuildingmaterialsmanufacture |