ПОЛУЧЕНИЕ ЖИДКОГО СТЕКЛА ИЗ ОПОКИ ТАСКАЛИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Рубрики: 2. ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
Авторы:
1.
КНИТУ
2.
Казанский национальный исследовательский технологический университет
Западно-Казахстанский аграрно-технический университет имени Жангир хана
Западно-Казахстанский аграрно-технический университет имени Жангир хана
3.
Казанский национальный исследовательский технологический университет
4.
КНИТУ
Тип:
Статья
Страницы:
с 120
по 124
Статус:
Опубликован
Получено:
23.12.2025
Одобрено:
23.12.2025
Опубликовано:
23.12.2025
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
ЖИДКОЕ СТЕКЛО, ОПОКА, КРЕМНИСТОЕ СЫРЬЁ, ТАСКАЛИНСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ, ДИОКСИД КРЕМНИЯ, СИЛИКАТНЫЙ МОДУЛЬ, ГИДРОКСИД НАТРИЯ, ГИДРОКСИД КАЛИЯ, ХИМИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА, РЕНТГЕНОФАЗНЫЙ АНАЛИЗ
Аннотация (русский):
Жидкое стекло широко используется в различных отраслях промышленности благодаря своим уникальным свойствам, таким как высокая химическая стойкость, адгезия, проницаемость и способность образовывать прочные силикатные соединения. Основные области применения представлены машиностроением, целлюлозно-бумажной, химической и нефтехимической промышленностях, а также при производстве строительных материалов. В качестве сырья для производства жидкого стекла применяют кварцевый песок. Альтернативные источники кремнезема, такие как опока, представляют интерес с точки зрения ресурсосбережения. Основной критерий пригодности сырья - высокое содержание аморфного SiO₂ и минимальное содержание примесей. В представленной работе рассмотрена возможность получения жидкого стекла на основе природного кремнистого сырья - опоки Таскалинского месторождения, расположенного в Западно-Казахстанской области Республики Казахстан. Опока представляет собой осадочную горную породу кремнистого происхождения с высокой пористостью, адсорбционной активностью и содержанием аморфного диоксида кремния, что делает её перспективным сырьём для химической переработки. В рамках исследования проведены комплексные физико-химические анализы исходного материала: определены химический и минералогический состав, содержание кремнезёма, глинистых компонентов, а также физико-механические параметры. По результатам рентгенофазного анализа установлено, что основными компонентами породы являются опал, глинистые минералы, кварц и незначительные примеси кальцита и органогенных остатков. Химический состав показал содержание SiO₂ на уровне 70-78%, что соответствует требованиям к сырью для получения жидкого стекла. Экспериментально исследован процесс щелочной обработки опоки с применением 20%-ных растворов гидроксида натрия и калия. Изучены температурно-временные параметры, влияющие на полноту растворения кремнезёма. Установлено, что при температуре 95-98 °C и продолжительности 2-3 часа в соотношении сырьё:щёлочь = 1:2 достигается наилучший результат по выходу жидкого стекла с силикатным модулем в пределах нормативных значений. Полученный продукт прошёл оценку качества по основным показателям: плотность, содержание SiO₂ и Na₂O/K₂O, pH, силикатный модуль. Все параметры соответствуют требованиям ГОСТ 13078-81. Таким образом, опока Таскалинского месторождения может эффективно использоваться в качестве сырья для производства жидкого стекла, что подтверждено лабораторными испытаниями и технико-экономическим обоснованием процесса.
Жидкое стекло широко используется в различных отраслях промышленности благодаря своим уникальным свойствам, таким как высокая химическая стойкость, адгезия, проницаемость и способность образовывать прочные силикатные соединения. Основные области применения представлены машиностроением, целлюлозно-бумажной, химической и нефтехимической промышленностях, а также при производстве строительных материалов. В качестве сырья для производства жидкого стекла применяют кварцевый песок. Альтернативные источники кремнезема, такие как опока, представляют интерес с точки зрения ресурсосбережения. Основной критерий пригодности сырья - высокое содержание аморфного SiO₂ и минимальное содержание примесей. В представленной работе рассмотрена возможность получения жидкого стекла на основе природного кремнистого сырья - опоки Таскалинского месторождения, расположенного в Западно-Казахстанской области Республики Казахстан. Опока представляет собой осадочную горную породу кремнистого происхождения с высокой пористостью, адсорбционной активностью и содержанием аморфного диоксида кремния, что делает её перспективным сырьём для химической переработки. В рамках исследования проведены комплексные физико-химические анализы исходного материала: определены химический и минералогический состав, содержание кремнезёма, глинистых компонентов, а также физико-механические параметры. По результатам рентгенофазного анализа установлено, что основными компонентами породы являются опал, глинистые минералы, кварц и незначительные примеси кальцита и органогенных остатков. Химический состав показал содержание SiO₂ на уровне 70-78%, что соответствует требованиям к сырью для получения жидкого стекла. Экспериментально исследован процесс щелочной обработки опоки с применением 20%-ных растворов гидроксида натрия и калия. Изучены температурно-временные параметры, влияющие на полноту растворения кремнезёма. Установлено, что при температуре 95-98 °C и продолжительности 2-3 часа в соотношении сырьё:щёлочь = 1:2 достигается наилучший результат по выходу жидкого стекла с силикатным модулем в пределах нормативных значений. Полученный продукт прошёл оценку качества по основным показателям: плотность, содержание SiO₂ и Na₂O/K₂O, pH, силикатный модуль. Все параметры соответствуют требованиям ГОСТ 13078-81. Таким образом, опока Таскалинского месторождения может эффективно использоваться в качестве сырья для производства жидкого стекла, что подтверждено лабораторными испытаниями и технико-экономическим обоснованием процесса.
Ключевые слова:
ЖИДКОЕ СТЕКЛО, ОПОКА, КРЕМНИСТОЕ СЫРЬЁ, ТАСКАЛИНСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ, ДИОКСИД КРЕМНИЯ, СИЛИКАТНЫЙ МОДУЛЬ, ГИДРОКСИД НАТРИЯ, ГИДРОКСИД КАЛИЯ, ХИМИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА, РЕНТГЕНОФАЗНЫЙ АНАЛИЗ
ЖИДКОЕ СТЕКЛО, ОПОКА, КРЕМНИСТОЕ СЫРЬЁ, ТАСКАЛИНСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ, ДИОКСИД КРЕМНИЯ, СИЛИКАТНЫЙ МОДУЛЬ, ГИДРОКСИД НАТРИЯ, ГИДРОКСИД КАЛИЯ, ХИМИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА, РЕНТГЕНОФАЗНЫЙ АНАЛИЗ
