Експериментальні методи дослідження ресурсної цінності відвальних доменних шлаків

Abstract

Вивчення властивостей доменних шлаків вимагає комплексного підходу, що включає різні методи дослідження. Мета роботи – обґрунтувати ресурсну цінність відвального доменного шлаку «Запоріжсталь». Використано методи дослідження: рентгенофазовий, петрографічний, гамма-спетрометричний аналіз і електронно-зондовий мікроаналіз Шлак розсіяний на фракції, так як мінерали шлаків мають різну твердість. В роботі досліджено фракції, мм: >20, 2,5–5, 20 (рН 8,2). За показниками індексу токсичності (4,3–5,4) і ІІІ класу небезпеки відвальний доменний шлак «Запоріжсталь» як помірно небезпечний відхід, може використовуватися у якості вторинної сировини в будівельній галузі. Поповнено базу даних за вмістом природних радіонуклідів у техногенній сировині. Доведено, що шлак і його окремі фракції вміщують природні радіонукліди 40К, 226Ra, 232Th. Основний внесок до значення Сеф вносить радіонуклід 226Ra, потім – 232Th. Перевищення питомої активності виражено для фракції 2,5–5 мм. Визначено І клас радіаційної небезпеки, що дозволяє без обмежене застосування шлаку у будівництві. Відвальний доменний шлак «Запоріжсталь» за сукупністю хімічних показників можна рекомендувати у виробництві неорганічних в’яжучих речовин.

The study of the properties of blast-furnace slags requires an integrated approach, including various research methods. The purpose of the work is to substantiate the resource value of the Zaporizhstal dump blast furnace slag. The research methods were used: X-ray phase, petrographic, gammaspectrometric analysis and electron probe microanalysis. The slag is dispersed into fractions, since the slag minerals have different hardness. Fractions (mm) were investigated in the work: >20 2.5–5, 20 (pH 8.2). By the value of the toxicity index (4.3–5.4) and the III hazard class, dump blast furnace slag «Zaporizhstal» as a moderately hazardous waste can be used as a secondary raw material in the construction industry. The database on the content of natural radionuclides in technogenic raw materials has been updated. It has been proven that slag and its individual fractions contain natural radionuclides 40К, 226Ra, 232Th. The main contribution to the value of Сef is made by the 226Ra radionuclide, then by 232Th. The excess of specific activity is expressed for the 2.5–5 mm fraction. The I class of radiation hazard is defined, which allows the use of slag in construction without restrictions. Dump blast furnace slag «Zaporizhstal can be recommended in the production of inorganic binders « by the totality of chemical indicators.