Главная – Журналы – Химия в интересах устойчивого развития 2025 номер 6

В процессе синтеза стеклокерамических материалов выполнено детальное исследование высокотемпературных твердофазных превращений, протекающих в дисперсных микросферах размером меньше 10 мкм (d_ср = 3 мкм и d₉₉ = 10 мкм), относящихся к взвешенным веществам (PM₁₀) летучих зол от сжигания каменных углей Экибастузского и Кузнецкого угольных бассейнов. Установлено, что при 1100 °C в микросферах PM₁₀ макрокомпонентного состава SiO₂-Al₂O₃-FeO, выделенных в виде узких фракций из летучих зол от сжигания экибастузского угля, наблюдается увеличение содержания фазы муллита (от 17 до 31 мас. %), формируется фаза кристобалита (до 29 мас. %); содержание стеклофазы снижается от 65 до 25 мас. %. В образцах узких фракций микросфер PM₁₀ из летучих зол от сжигания кузнецкого угля кристаллизация стеклофазы при 1100 °C приводит к заметному увеличению концентрации фазы муллита (от 3 до 17 мас. %), формированию фазы кристобалита и анортита (3 и 6 мас. % соответственно); количество стеклофазы уменьшается от 93 до 70 мас. %. Методом прямого спекания на основе дисперсных микросфер РМ10 летучих зол от сжигания каменного угля Кузнецкого бассейна получен хорошо консолидированный композит, который характеризуется низкой пористостью (0.4 %), незначительным водопоглощением (0.2 %) и высокой прочностью (56 МПа). На основе дисперсных микросфер РМ₁₀ летучих зол от сжигания каменного угля Экибастузского бассейна получены высокопористые (открытая пористость 44-52 %) композиты с однородной микропористой структурой, прочностью 20-36 МПа, обладающие жидкостной проницаемостью до 478 л/(м²⋅ч⋅бар) и коэффициентом задержания дисперсных микропримесей 0.98-0.99. Кислотостойкость полученных стеклокерамических материалов составляет 97-100 %.