Исследование влияния температуры обжига на свойства теплоизоляционных материалов на основе буровых отходов нефтедобычи

Abstract

В статье рассмотрено исследование возможности применения буровых отходов Комсомольского нефтегазоконденсатного месторождения в получении принципиально новых теплоизоляционных материалов – шламолитов, а также исследования влияния температуры обжига на свойства материала. Был проведен комплекс физико-химических исследований бурового шлама. Установлен химический состав, показавший наличие в отходе высокой доли оксидов кремния и алюминия, что позволило отнести отход к классу алюмосиликатных. Установлен фазовый состав, показавший наличие в буровом шламе кристаллических фаз диоксида кремния, альбита, карбоната кальция и хлорида калия. Разработана сырьевая смесь для синтеза шламолита, включающая буровой шлам, жидкое стекло, гидроксид натрия и алюминиевую пудру. Произведен обжиг пяти параллельных образцов шламолитов при температуре 1000‒1200 °C с интервалом 50 °С. Установлена оптимальная температура синтеза материала, составляющая 1050 °С. Установлено, что при температуре 1000 °С не происходит достаточного спекания образца, что отрицательно сказывается на его прочностных характеристиках. При температуре свыше 1050 °С выявлено оплавление образцов и как следствие – деструкция их пористой структуры и сильное возрастание плотности. Проведены физико-механические испытания образцов. Проведен рентгенофазовый анализ оптимального образца шламолита, показавший наличие фаз диоксида кремния, нефелина, кристобалита и галита.