Методы устранения пенообразования в технологии асбестоцементных изделий

При традиционном способе формования асбестоцементных изделий из разбавленных суспензий на круглосеточных формовочных машинах в ряде случаев наблюдается обильное пенообразование, которое ухудшает условия работы основного технологического оборудования и снижает его производительность. В последние годы проблема снижения и предотвращения пенообразования стала особенно актуальной в связи с переводом асбестоцементных предприятии на замкнутый цикл «по воде» при одновременном увеличении так называемых легкорастворимых щелочей (R2S04, ROH) в поставляемом иементе, применением низкосортного асбеста, а также с введением различных волокнистых добавок, в частности, вторичной крафт-целлюлозы и других видов бумажной макулатуры.

Известно, что пенообразование в различных технологических процессах при условии постоянства гидродинамических воздействий, влияющих на захват воздуха при перекачке растворов, перемешивании их с другими компонентами, зависит от трех основных факторов: химического состава раствора, его температуры, содержания, химического и вещественного состава, а также дисперсности твердой фазы.

В соответствии с общими физико-химическими представлениями механизм воздействия указанных факторов в технологии асбестоцементных изделий должен быть в основном связан с изменением (снижением) поверхностного натяжения жидкой фазы, а также минерализацией («бронированием») частицами твердой фазы поверхности пузырьков воздуха и дисперсным армированием ими структуры (каркаса) пены.

Так, при использовании повышенного количества низкосортного асбеста, увеличении дисперсности цемента и применении замкнутого цикла («по воде»), в результате которого в жидкой фазе накапливаются щелочные соединения, уменьшающие адгезию зерен цемента к волокнам асбеста, наблюдается увеличение содержания частиц осадка в фильтрате асбестоцементных суспензий.

В качестве активной пенообразующей системы была использована асбестоцеллюлозпоцементная суспензия 6%-нон концентрации, твердая фаза которой представляла собой распущенный хризотил-асбест марки БП-0-30 (10%), диспергированную вторичную крафт-целлюлозу БА 6(10%) и портландцемент (80%) Воскресенского цементного завода (ГОСТ 9835—77), а жидкая фаза — известково-гипсовая щелочная вода.

Пенообразующую способность суспензии и влияние на нее указанных выше пенорегулирующих добавок, которые вводили в количестве 0,005—0,01% массы жидкой фазы, или соответственно 0,07— 0,14% массы твердой фазы, изучали на специальном приборе. Принцип его действия основан на пропускании сжатого воздуха через исследуемую суспензию. В соответствии с принятой методикой, о пенообразующей способности суспензии судили по высоте столба пены (показатель ПС), а о ее устойчивости — по длительности существования, т. е. времени жизни пены (показатель ВЖП).

Влияние пеиорегулнрующих добавок на физико-механические свойства асбестоцемента исследовали по обычной методике ВНИИпроектасбестцемента.

Результаты исследования показали, что введение названных добавок значительно снижает ценообразование в асбестоцеллюлозноцементной суспензии: величина ПС уменьшилась на 30—95%, а ВЖП — на 50—95%. Однако одновременно наблюдалось ухудшение физикомеханических свойств затвердевших асбестоцеллюлозноцементных образцов. Уменьшились значения предела прочности при изгибе на 14—26%, ударной вязкости — в среднем на 50% (при введении добавок на основе полисилоксанов). Снижение прочности композита связано, по-видимому, с образованием указанными добавками (поверхностно- активными веществами) адсорбционных слоев, тормозящих процессы гидратации цемента.

Как указывалось выше, устойчивость пены в значительной мере связана с минерализацией («бронированием») поверхности пузырьков воздуха тонкодисперсными частицами твердой фазы суспензии и армированием структуры пены. Учитывая эти данные, а также опыт предприятий целлюлозно-бумажной промышленности, для снижения пенообразования асбестоволокнистоцементных суспензий опробовали добавку высокомолекулярных полиэлектролитов, обладающих флокулирующими свойствами, в частности, полиакриламида (ПАА), вызывающего флокуляцию в суспензии свободных зерен цемента, а также тонких волокнистых частиц и, как было установлено ранее, существенно уменьшающих унос этих частиц с фильтратом.

Эффективность использования(ПАА) для снижения пенообразования была подтверждена в производственных условиях — в процессе з: пуска асбестоцеллюлозноцементных пластов СВ-1750 на воскресенском комбинате асбестоцементных изделий «Красна строитель» Снижение объема пеня образующейся в рекуператоре, составу ло 30—100%. Благодаря этому добиться стабильной технологии формования асбестоцеллюлозноцементных — нового эффективного стрительного материала на действующая оборудовании асбестоцементных предприятий.

Таким образом, добавки флокулянтся типа полиакриламида оказывают комплексное положительное влияние на изготовления асбестоцемента изделий, способствуют не только улучшению фильтрационных свойств асбетоцементной суспензии, но также снижает и предотвращению пенообразования % ней и в технологической воде.