Разработаны бактерии, которые производят цемент из углекислого газа

Поиск по сайту

Наука 10 марта 2023

Далее

Александр Шереметьев новостной редактор

Александр Шереметьев новостной редактор

Технология имитирует формирование кораллов. О разработке сообщает пресс-служба Технического университета Дании.

Читайте «Хайтек» в

Биоинженеры из Технического университета Дании придумали, как сократить объем выбросов углекислого газа в строительной отрасли.

Генетически модифицированные бактерии улавливают углекислый газ и используют его для создания карбоната кальция — одного из основных элементов цемента.

Для своего производства исследователи использовали гены коралловых полипов. Эти животные строят под водой «огромные здания» — коралловые рифы — известковые структуры, напоминающие по составу цемент. Биоинженеры перенесли гены от этих живых организмов бактериям. Модифицированные микроорганизмы производят фермент, который связывает углекислый газ в карбонат кальция (известняк).

Высокие температуры при нагревании цемента в процессе изготовления приводят к выделению углекислого газа. Только в 2021 году, по оценке авторов исследования, при производстве этого строительного материала в атмосферу было выброшено около 2,9 млрд т углекислого газа. Это около 7% от общего количества выбросов.

Использование бактерий в производстве цемента. Изображение: Technical University of Denmark

Основная идея новой технологии состоит в том, чтобы создать производство замкнутого цикла.

Инженеры предлагают использовать биореактор, который будет улавливать углекислый газ, выделяющийся при нагревании и преобразовывать его в известняк. Готовый материал можно будет снова использовать для производства цемента.

Пока исследователи испытали свою технологию только в лаборатории. Для масштабирования производства потребуется повысить устойчивость бактерий для промышленного применения и модифицировать производство цемента. Технология предъявляет особые требования к биореактору, объясняют биоинженеры. Модифицированные бактерии, как и кораллы, работают в жидкой среде, а готовый материал — твердый. Поэтому при проектировании реактора нужно создать метод простой транспортировки готового карбоната кальция из биореактора.

---

Читать далее:

Клад с 1 000 монетами случайно нашли на ферме: что на них можно было купить

Назван витамин, который защищает мозг от слабоумия

Выяснилось, какие мужчины наиболее плодовиты: их сперма на 50% лучше, чем у остальных

Читать ещё

Поздравляем, вы оформили подписку на дайджест Хайтека! Проверьте вашу почту

Спасибо, Ваше сообщение успешно отправлено.

Завод «Мечел-Материалы» в два раза увеличил производство щебня и добавок к бетону

Завод «Мечел-Материалы» в августе 2019 года произвел более 82 тысяч тонн искусственного щебня и почти 44 тысячи тонн минеральной добавки к бетонным растворам. Это в среднем почти в два раза больше, чем за аналогичный период прошлого года, сообщает компания.

В сравнении с аналогичным периодом 2018 года объемы производства искусственного щебня выросли на 70 %, а строительных смесей более чем в два раза. Сырьем для изготовления этой продукции служат отходы металлургического производства.

В августе «Мечел-Материалы» переработал более 126 тысяч тонн доменного шлака. Это на 16 тысяч тонн больше, чем образовалось за тот же месяц в доменном цехе Челябинского металлургического комбината — откуда и берется сырье для завода.
В перспективе, занимаясь переработкой отходов, «Мечел-Материалы» может решить проблему шлаковых отвалов в городе Челябинске, считают на заводе.

Минеральную добавку для бетона получают путем измельчения отходов от чугунолитейного производства Челябинского металлургического комбината в мельницах помольно-смесительного комплекса, до состояния тонкомолотого гранулированного шлака. Использование добавки позволяет снизить себестоимость бетона, увеличить его конечную прочность, морозостойкость и водонепроницаемость, улучшить качество поверхности, говорят на заводе.

Потребители минеральной добавки — бетонные заводы и застройщики от Санкт-Петербурга до Абакана. С использованием этой добавки возводились такие объекты, как: «Лахта-Центр», «Экспофорум» и завод «Ниссан» в Санкт-Петербурге, «Абу Даби Плаза» в казахстанской столице Нур-Султан, кинотеатры и жилые кварталы в Москве, конгресс-холл в Челябинске.

Из щебня четырех фракций, которые производит предприятие, наиболее популярный у заказчиков — размера 20-70 мм в диаметре. Искусственный щебень из-за невысокой стоимости применяют для отсыпки грунтовых дорог, а также для изготовления минеральных плит. Крупнейшим потребителем доменного щебня завода «Мечел-Материалы» в августе стала компания «Сургутнефтегаз».

«Рост показателей производства и отгрузки продукции завода „Мечел-Материалы“ объясняется тем, что мы выходим на новые рынки, осваиваем новые виды продукции, работаем над качеством», — говорит технический директор компании «Мечел-Материалы» Илья Малышев.

«Мечел-Материалы» является предприятием группы «Мечел». Головной офис находится в Челябинске на территории Челябинского металлургического комбината. В состав компании «Мечел-Материалы» входят Златоустовский филиал в Челябинской области, Белорецкий филиал в Башкортостане, Ижевский филиал в Удмуртии, Междуреченский филиал в Кемеровской области.
«Мечел-Материалы» специализируется на производстве и продаже огнеупорной шамотной продукции, обожженной извести, известняка, бетонных смесей, а также на переработке металлургических шлаков — сырья для производства стали. Побочным продуктом передела является металлургический щебень различных фракций.  Кроме обеспечения внутренних потребностей предприятий «Мечела», значительные объемы сырья компания продает сторонним потребителям.

Что такое цемент, как он производится и какие виды существуют

1. Ферровиал
2. Ресурсы

Что такое цемент?

Цемент представляет собой мелкий мягкий порошок, используемый в качестве вяжущего, так как он затвердевает после контакта с водой. Его производят из смеси известняка и глины, которые обжигают, а затем измельчают.

Как производится цемент?

Со времен Древней Греции и Рима человечество использовало цемент для строительства. Однако процесс изготовления этой быстросохнущей серой пасты с тех времен значительно изменился. Рудиментарные методы прошлых лет больше не используются для работы с известняком; вместо этого используется специальное оборудование для производства очень тонких порошков в невиданных ранее количествах.

Начиная с 19 века, индустриализация производства цемента позволила использовать этот материал на самых разных строительных площадках, а также в эстетических и утилитарных целях в современной архитектуре.

Как производят строительный цемент?

• Процесс начинается в карьере с добычи известняка и глины.
• Сырье транспортируется на специальный завод, где измельчается .

• При предварительной гомогенизации гамма-оборудование анализирует сырье, а затем оно смешивается с точным количеством железа и известняка, которое определяется в зависимости от типа производимого цемента.
• Эта деревенская смесь измельчается во время измельчения до получения мелкой «муки».
• Затем он поступает в бункер гомогенизации .
• При воздействии высоких температур кристаллизуется, а затем охлаждается, превращаясь в гомогенизированное измельченное вещество (маленькие серые круглые кристаллизованные камни).
• Предварительное измельчение. После определенного периода хранения клинкер проходит через вальцовую мельницу.
• Во время шлифовки клинкер измельчают с гипсом (отношение гипса к клинкеру определяет тип получаемого цемента).
• Наконец, готовый цемент упаковывается и распределяется по мешкам.

Какие виды цемента существуют?

1. Обыкновенный портландцемент (OPC) : производится и используется во всем мире. Он широко используется для различных целей, включая бетон, раствор (каменная кладка), штукатурка, раствор и шпаклевка стен.
2. Портланд-пуццолановый цемент (КПП) : (OPC + пуццолановый клинкер) идеально подходит для морских сооружений, канализационных сооружений, фундаментных работ, доков, мостов и т. д.
3. Цемент с высоким содержанием глинозема (HAC): (OPC + боксит и известняк) идеально подходит для высокие температуры или выделяющие много тепла, например, литейные цеха, мастерские и огнеупоры.
4. Шлаковый цемент доменной печи (клинкер + 60% шлака): идеально подходит для конструкций с ограниченным бюджетом.
5. Сульфатостойкий цемент: используется с почвами или грунтовыми водами, содержащими более 0,2% или 0,3% г/л солей сульфата кальция соответственно.
6. Быстросхватывающийся цемент: для подводных конструкций и конструкций в холодную дождливую погоду.

Какие страны производят цемент?

Основными производителями цемента на сегодняшний день являются:

1. Китай: более двух тысяч четырехсот (2400) тонн цемента в год
2. Индия: более двухсот (200) тонн цемента в год
3. США, Россия, Турция и Япония: менее 100 тонн в год

Каковы преимущества строительства из цемента?

Цемент является важным строительным материалом; на самом деле, это один из наиболее широко используемых в мире. Большинство конструкций используют его по крайней мере на одном из своих этапов: фундаменты, полы, перемычки, внутренние или внешние стены или потолки.

Основное преимущество цемента заключается в том, что это прочный, долговечный материал, недорогой и широко используемый. Это делает его фаворитом среди архитекторов и строительных компаний по всему миру.

Строительство из цемента имеет множество преимуществ и преимуществ: 

• Это выгодно с финансовой точки зрения .
• Он прочный и долговечный : его долговечность подтверждена тысячами лет. На самом деле, чем дольше стоит здание, тем более устойчивым оно становится. На него не влияет влажность, и он может выдерживать большие погодные изменения.
• Требуется очень мало обслуживания .
• Универсальный . Его можно использовать при строительстве зданий или мощении, для мостов через море или для изготовления парковых скамеек.
• Не подвержен пожару . Это делает его подходящим строительным материалом для важных зданий, таких как больницы, школы, музеи, библиотеки и банки.
• Устойчивое развитие. Это природный изолятор, поэтому он меньше зависит от систем отопления и кондиционирования воздуха, что позволяет создавать более эффективные конструкции.

Как будут производить цемент в будущем?

Каждый день открываются новые смеси и области применения цемента. Последние технологические инновации позволяют производить цемент быстрее, качественнее и дешевле, гарантируя, что он останется основным строительным материалом на долгие годы.

Технологии также принесли новые области применения (расширяющийся цемент), области применения (декоративный микроцемент) и методы строительства на основе цемента (например, 3D-печать).

Недавно Хенку Джонкерсу, голландскому профессору микробиологии, удалось создать биобетон, который восстанавливается при появлении трещин. Смешав цемент со специфическими бактериями, которые производят известняк, он создал сверхпрочный «живой» материал, который сможет защитить внутреннюю стальную арматуру от повреждения водой.

Эти технологические достижения позволяют нам предсказать, что цемент останется одним из самых важных строительных материалов и что он продолжит формировать очертания наших городов будущего в следующем столетии.

Гугл игры Магазин приложений

• Ресурсы
• Связаться с нами
• СТЕРЖЕНЬ

• Доступность
• Официальное уведомление
• Политика конфиденциальности
• Политика в отношении файлов cookie

• Твиттер
• Линкедин
• Фейсбук
• Инстаграм
• ТИК Так
• Пинтерест
• YouTube

Как производят цемент? [2022]

Цемент является важным компонентом бетона и раствора, которые являются основным строительным материалом.

Что такое цемент?

Цемент представляет собой мелкий порошок, получаемый путем нагревания известняка и глинистых минералов до очень высоких температур. Полученный материал, называемый клинкером, затем измельчается с пуццоланом, таким как микрокремнезем или летучая зола, в порошкообразный продукт, который мы называем цементом.

Цемент и вода образуют пасту, через которую не могут пройти почти никакие частицы. Цемент обеспечивает прочную основу почти для всех сооружений современной цивилизации: мостов, дорог, плотин и зданий. Везде, где есть строительство, есть бетон.

Выбор типа цемента зависит от многих факторов, включая стоимость, время схватывания и характеристики набора прочности, необходимые для конечного продукта. Эти требования не обязательно одинаковы для разных областей применения, поэтому в мире существуют буквально тысячи различных типов цемента.

Где найти материалы для цемента?

Сырье, используемое в производстве цемента, представляет собой природные горные породы и минералы. Наиболее важными из них являются силикаты, в основном известняк (карбонат кальция), глина (кремнезем и глинозем) и железная руда (магнетит). Это сырье измельчается до очень мелких частиц во время процесса обжига в «цементной печи», который удаляет все примеси, двуокись углерода и воду, содержащуюся в дробленой породе.

Части этого материала будут включены в новую горную породу, но некоторые останутся в виде тонкого порошка для использования в цементе или новых строительных продуктах других типов, таких как газобетонные блоки.

Из чего сделан цемент?

Этот вопрос обычно сводит с ума технологов цементной промышленности. Многие думают, что цемент состоит только из одного материала, в основном известняка. Для производства портландцемента требуется около 25% известняка, но для производства высококачественного цемента требуется 10 других видов сырья.

Основное сырье

Сырье для производства цемента получают из известняка, глины и сланца. Минералы в этих породах измельчаются в порошок перед нагреванием при температуре от 780°C до 1000°C. В процессе нагрева химические реакции превращают материал в клинкер, который затем измельчается в мелкий порошок, образующий цемент. Летучая зола, промышленный побочный продукт, используется для замены цементного порошка.

Как производится цемент?

Цемент производится путем нагревания известняка и глины до очень высоких температур в процессе производства цемента на цементном заводе. Это высвобождает три разных материала, которые затем измельчаются в мелкий порошок, из которого получается цемент.

Части этого материала будут включены в новую горную породу, но некоторые останутся в виде тонкого порошка для использования в цементе или новых строительных продуктах других типов, таких как газобетонные блоки.

Что такое портландцемент?

Портландцемент является основным компонентом бетона. Его изготавливают путем нагревания известняка (карбоната кальция — CaCO3) с глиной (кремнеземом и глиноземом — SiO2 Al2O3) при высоких температурах во вращающейся печи.

Портландцемент назван в честь его цвета — знакомого серого цвета многих зданий. Портландцемент представляет собой цемент общего назначения для использования с заполнителями для изготовления бетона, используемого в строительстве и машиностроении.

Другие типы цемента, такие как сульфатостойкий и низкотемпературный цемент, используются для особых целей, требующих особых характеристик.

Как производится современный цемент?

В современный портландцемент добавлено много ингредиентов, повышающих его прочность и долговечность. Сырье, известняк и глина, нагреваются на цементных заводах во время производства цемента до тех пор, пока они не выделяют свободный известковый газ. Это первый шаг в процессе производства цемента и изготовления портландцементного клинкера или исходного материала для смешанного цемента, который содержит менее 30% клинкера. После того, как сырье нагрето, оно проходит через вращающуюся печь, которая превращает его в порошкообразные кусочки. Химический процесс, происходящий при нагревании, приводит к образованию силикатов и алюминатов кальция, которые затем перемалываются в цементный порошок. Если летучая зола заменяет часть цементного порошка, полученный смешанный цемент может иметь лучшую прочность и долговечность.

Каковы основные компоненты цемента?

Основными компонентами цемента являются силикаты кальция, алюминаты и ферриты. Все эти соединения придают изделию высокие прочностные свойства

Количество глинозема, присутствующего в клинкере, можно увеличить, добавляя в цементную печь боксит или нефелин.

Что такое цементный завод?

Цементный завод — это место, где производится портландцемент. Существует много различных типов цементных заводов – мокрый процесс, сухой процесс и полусухой процесс. Сухие и полусухие цементные заводы используют технологию вращающихся печей. Эти производители цемента используют цементные печи с вертикальным валом, которые являются наиболее распространенным способом производства цемента во всем мире.

Среднее производство цемента

Мировое производство составляет около 4 миллиардов тонн цементной смеси в год. Китай, Соединенные Штаты Америки, Индия, Япония и страны Юго-Восточной Азии являются крупнейшими производителями цемента и бетона.

Процесс производства цемента

Производственный процесс производства цемента представляет собой последовательность шагов на производственном предприятии, известном как цементные мельницы. Основными ингредиентами для производства цемента являются известняк и глина. Это сырье смешивают с водой и измельчают с помощью измельчительного оборудования, известного как шаровая мельница, для образования суспензии. Затем эту суспензию смешивают с гипсом в пропорции 1:0,5, получая сырьевую смесь.

Шаровая мельница представляет собой вращающийся барабан со стальными шарами. Сырье подается в мельницу, и начинается процесс измельчения, когда стальные шарики трутся друг о друга. Скорость вращения мельницы составляет от 50 до 100 об/мин. Различные типы шариков из легированной стали используются для производства различных марок цемента. Вы можете прочитать больше о шаровой мельнице

Что такое цементный завод сухим способом?

Цементный завод сухим способом не использует воду для производства портландцемента. Вместо этого сырьевая смесь, включающая вещество, называемое клинкером, угольной летучей золой, шлаковым цементом и гипсом, загружается во вращающуюся печь для производства портландцемента.

Сырьевая смесь поступает на установку сухого способа через винтовой конвейер или входной распределитель. Часто используются два впускных распределителя, чтобы обеспечить лучшее смешивание материалов. Затем этот материал измельчают с добавлением воды в шаровой мельнице с образованием суспензии. Этот процесс занимает менее часа.

Этот полусухой смешанный материал (ремикс) перемещается по ленточным конвейерам к трем разным печам – подогревателю, кальцинатору и охладителю. Длина каждой печи составляет более 200 метров с шестью вращающимися барабанами, которые действуют как теплообменники внутри печи.

По мере того, как материал перемещается по печи, тепло обеспечивается сжиганием угля, который превращает материал в вещество, называемое клинкером. Тепло также производится за счет трения вращения барабана.

Печь предварительного нагрева обычно имеет четыре вращающихся барабана, которые могут создавать температуру от 800°C до 900°C. Печь декарбонизатора имеет пять вращающихся барабанов со средней температурой от 1150°C до 1250°C. На заключительном этапе, в печи-холодильнике, температура снижается до комнатной, что упрощает работу с цементом.

Что такое цементный завод мокрого способа?

В процессе производства цемента на заводе мокрого способа вода добавляется в сырьевую смесь вместе со связующим. Затем суспензия транспортируется во вращающуюся печь для производства клинкера. Он может иметь один или несколько подогревателей и один или несколько декарбонизаторов в зависимости от производительности установки.

Сырьевая смесь измельчается в шаровой мельнице, как на цементном заводе сухим способом. Но вместо угольной золы используются альтернативные источники, такие как летучая зола электростанций, доменный шлак сталелитейной промышленности или природный пуццолан из вулканических регионов.

Этот материал перемещается к одному или двум подогревателям, где он нагревается до 650–700°C перед поступлением в первую ступень печи. Из первой ступени печи этот материал перемещается в один или несколько барабанов декарбонизатора. Тепло поставляется за счет сжигания природного газа при более высоких температурах и мазута при более низких температурах.

Процесс измельчения цемента

Последним этапом перед производством клинкера является измельчение сырьевой смеси (измельчение цемента) с использованием различных типов мельниц, таких как шаровая мельница, трубная мельница и мельница с бегунами, в зависимости от производительности завода и типа завода по производству цемента. она – сухая или мокрая.

Сырьевая смесь, измельченная в шаровой мельнице (с вертикальным валом), на 65% состоит из частиц размером менее 45 микрон, при этом используются шары размером 12 мм со скоростью вращения 60-80 об/мин. Типичная шаровая мельница может производить 3500 тонн цемента в час. Клинкер охлаждается в ротационном охладителе, где пар используется для нагрева до 150°C перед подачей в печь.

Помол начинается, когда сырьевая смесь движется к мельнице через дымовые газы или воздух. Процесс измельчения можно описать следующим образом: трение между шариками и материалом приводит к их нагреву. Это тепло передается с помощью жидкости (масла), а затем сырьевой смеси.

Сколько стоит цементный завод?

Завод по производству портландцемента стоит 300-600 миллионов долларов США в зависимости от различных факторов, таких как местоположение и мощность.

Выбросы пыли в процессе производства

Любой завод по производству цемента выделяет пыль, горячие газы, мелкие частицы сырьевой смеси в процессе измельчения. Важно отметить, что большинство видов пыли не представляют опасности и могут быть удалены с помощью мокрых скрубберов. Летучая зола, выбрасываемая на стадии прокаливания, содержит тяжелые металлы, которые требуют специальной обработки скрубберами, чтобы избежать проблем со здоровьем у рабочих завода.

Доменный шлак и угольная зола, используемые в установках мокрого способа, повышают щелочность цемента. Это увеличивает вероятность образования дыма и горячих газов во время производства, что может быть опасно для здоровья рабочего, а также увеличивает затраты за счет увеличения числа рабочих, необходимых для технического обслуживания.

Сколько электроэнергии потребляет цементный завод?

Для типичной установки производительностью 100 тонн в день требуется около 50 МВт электроэнергии стоимостью 16-26 миллионов долларов США. Это электричество вырабатывается на отдельной установке, которая поставляет пар в печь, а также обеспечивает электроэнергией.

Примером цементного завода является установка помола клинкера с вращающейся печью на основе нафты, где основным сырьем, используемым для производства, являются клинкер, гипс, известняк и химические добавки.

Разница между цементом и бетоном?

Цемент представляет собой порошкообразное вещество, изготовленное из сырья, которое связывает песок и горные породы и производится с помощью специального процесса производства цемента. Бетон производится путем смешивания цемента с песком, гравием или щебнем и водой до образования пасты. Эту пасту можно заливать в формы для изготовления таких конструкций, как дороги, аэродромы и взлетно-посадочные полосы.

Что такое компании по производству товарных бетонных смесей?

Товарный бетон представляет собой предварительно смешанный бетон (цемент, песок и гравий), производимый на центральных производственных объектах (бетонных заводах). Компании по производству готовых смесей поставляют готовые смеси, произведенные в этих местах, для удовлетворения строительных потребностей. Эти компании по производству товарного бетона увеличили производство цемента.

С чем можно смешивать цемент?

Песок является наиболее распространенным веществом, используемым вместе с цементом для изготовления бетона. Его также можно смешивать с другими материалами, такими как летучая зола или шлак.

Бетон получают путем смешивания цемента, песка и гравия или щебня с водой.