3.3.4.3 Цементы на основе глиноземистого клинкера. Основные сырьевые материалы для производства глиноземистого цемента


Производство глиноземистого цемента — Мегаобучалка

Определение и исторические сведения

Глиноземистым цементом называется быстро твердеющее гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем обжига-до сплавления или спекания материалов с большим содержанием глинозема (бокситов) вместе с известью или известняком и последующего тонкого помола продукта - обжига. Глиноземистый цемент иногда называют «бокситным» - по имени сырья опорной породы (боксита), из которого его изготовляют, или «алюминатным» - по тем соединениям, которые образуются в процессе обжига и твердения. Глиноземистый цемент характеризуется тем, что приготовленные на нем растворы и бетоны, в отличие от всех других видов цементов, по истечении одних суток твердения (т. е. через 24 часа), показывают уже большую механическую прочность. Это исключительное свойство глиноземистого цемента делает его чрезвычайно ценным материалом для военного, а также транспортного строительства. Глиноземистый цемент был изобретен в 1908 г. одновременно американцем Шпекманом в французом Бидом. До Первой мировой войны (1914 г.) этот вид цемента имел очень ограниченное применение во всех странах.

 

Сырье для глиноземистого цемента

В отличие от портландцемента, где преобладающими составными частями являются силикаты кальция, т. е. вещества, состоящие из извести и кремнекислоты, в глиноземистом цементе преобладает однокальциевый алюминат (Са/О.А120з). Соответственно этому сырьем для производства глиноземистого цемента служат известняк и богатые глиноземом вещества, главным образом бокситы. Боксит представляет собой физическую смесь коллоидных гидратов глинозема, окиси железа, кремнезема и двуокиси титана с адсорбированной водой. В противовес производству алюминия, где требуется чистая порода боксита, для производства глиноземистого цемента можно использовать бокситы с большим содержанием примесей. Это обстоятельство значительно расширяет сырьевую базу для производства глиноземистого цемента.

 

Глиноземистый цемент Lafarge

Производство глиноземистого цемента

При производстве глиноземистого цемента боксит и известь или известняк, взятые в определенных весовых соотношениях, подвергаются обжигу. Отношение в готовом продукте весового процентного содержания окиси кальция (СаО) к процентному содержанию кремнезема и глинозема (S1O2+AI2O3) должно быть меньше единицы. Различие в химическом составе между глиноземистым и портландским цементом видно из таблицы.

Химические элементы Глиноземистый цемент в % Портландский цемент в %
Окиси кальция 35—45 63-66
Кремнекислоты 5—10 22—23
Глинозема 35—50 6—7
Окиси железа 5—15 2—3

В зависимости от метода обжига различают два способа производства глиноземистого цемента: а) по методу спекания б) по методу плавления. При производстве по методу спекания подготовленная сырьевая смесь спекается в шахтных или вращающихся печах при температуре 1200—1300°С (т. е. при более низкой температуре, чем портландцемент). В результате обжига смеси получается цементный глиноземистый клинкер, который после охлаждения измельчается не меньше, чем высокосортный портландцемент. Но этот метод требует высокосортных бокситов, что является основной причиной малого распространения его в практике производства глиноземистого цемента. Наибольшее применение поэтому получил метод плавления. При производстве глиноземистого цемента по методу плавления применяют специальные шахтные печи, так называемые (ватержакетные, имеющие особый кожух с водяным охлаждением. Эти печи применяются обычно в цветной металлургии (медь и никель). Высота шахты 5—7 м. Производительность печей колеблется от 15 до 50 т в суши (при расходе топлива (кокса) от 400 до 550 <кг на тонну цемента. Расплавленная масса выпускается из печи каждые 45 минут. Однако большой расход топлива в ватержакетных печах побудил пользоваться для расплавления породы электрическим печами. Суточная производительность электрических печей колеблется;. от 20 до 60 т.

Клинкер глиноземистого цемента, полученный в электропечи, после соответствующего охлаждения измельчается до степени не меньшей, чем высокосортные портландцементы. Глиноземистый цемент, изготовленный по методу спекания, представляет собой порошок шоколадного цвета и имеет меньшую прочность, чем плавленый цемент. Плавленый цемент имеет темно-серый цвет. В отличие от глиноземистого цемента, получаемого методом спекания или сплавления, цемент, получаемый в доменной печи, называют доменным глиноземистым цементом. Свойства глиноземистого цемента Характерным свойством глиноземистого цемента является чрезвычайно быстрое нарастание механической прочности его, особенно в начальные сроки твердения. В дальнейшем же это нарастание идет так же, как и у портландцемента. Интересно отметить, что нарастание прочности глиноземистого цемента исчисляется не только сутками, но и часами.

Глиноземистый цемент является быстро твердеющим, но не быстро схватывающимся. Это значит, что после схватывания, наступающего в нормальные сроки, дальнейшее взаимодействие между водой и цементом протекает очень интенсивно, и это обусловливает быстрое твердение. Интенсивность происходящих реакций отвердения сопровождается большим выделением тепла в первые сроки твердения. Это свойство является весьма полезным при зимних бетонных работах. При летнем бетонировании выделяющееся тепло вызывает существенное повышение температуры внутри массива, что влечет за собой образование вредных напряжений и, следовательно, разрушение бетона. Поэтому в летнее время нужно принимать специальные меры к охлаждению бетона. Удельный вес глиноземистого цемента — 3,1. Объемный вес— 1000—1300 кг/ем3 в рыхлом и 1600—1800 <кг/м3 в уплотненном состоянии. Тонкость помола: остаток на сите 900 отв./см2 не более 1%, на сите 4900 отв./см2 — не более 15%. Практическая же тонкость помола нашего цемента выше и доходит до остатка не более 5—6% на сите © 4900 отв./см2. Начало схватывания должно наступать не ранее 30 минут, а конец— не позднее 12 часов от момента затворения. Глиноземистый цемент должен обладать равномерностью изменения объема при испытании в воде, а также при горячих пробах.

megaobuchalka.ru

ГЛИНОЗЕМИСТЫЙ ЦЕМЕНТ

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ЦЕМЕНТЫ

^Глиноземистый цемент — быстро твердеющее в во­де и на воздухе высокопрочное вяжущее вещество, по­лучаемое путем обжига до расплавления или спекания смеси материалов, богатых глиноземом, с известью или известняком и последующего тонкого измельчения про­дукта обжига. В отличие от портландцемента, клинкер которого состоит главным образом из силикатов каль­ция, глиноземистый цемент получают из шлака (рас­плава) или клинкера, содержащего преимущественно низкоосновные алюминаты кальция. Важнейшим мине­ралом глиноземистого цемента является моноалюми­нат кальция (СаО • А120з). В цементе содержатся обычно и минералы 12СаОи 7А12Оэ (БСаО • ЗА1Й03), СаО • 2А1203 (рис. 27).

О гидравлических свойствах низкоосновных алюми­натов кальция было известно еще в XIX веке. Вика в' то время высказал мысль о том, что цемент, в котором отношение суммы Si02 + Al203 к сумме CaO+MgO больше единицы, должен быть сульфатостойким. Во Франции при исследовании способов получения суль-' фатостойкого цемента был получен глиноземистый це­мент, который наряду с повышенной сульфатостойко-' стью отличался исключительно быстрым твердением и' весьма высокой прочностью. Химический состав и тех­нология получения этого цемента вследствие его заме­чательных свойств были засекречены французами в 1912 г. Военное ведомство использовало этот цемент в— первой империалистической войне для быстрого возве­дения фундаментов под тяжелые орудия, строительства пулеметных точек, а также для срочного восстановле­ния различного вида сооружений.

В Советском Союзе в результате самостоятельных исследований, проведенных группой ученых, было раз­работано несколько способов получения глиноземисто­го цемента и изучены физико-химические процессы его производства и твердения [64]. Результаты этих работ

Позволили организо­вать производство глиноземистого це­мента способом до­менной! плавки и ра­ционально приме­нять его во многих областях строитель­ной индустрии. Гли­ноземистый цемент используют также как важнейший ком­понент при произ­водстве нескольких видов расширяю­щихся цементов.

Химический состав глиноземистых цементов разно­образен и зависит от состава исходных сырьевых мате­риалов и технологии производства. Содержание важ­нейших оксидов характеризуется большими колебания­ми (%): Si02 5—10, А1203 35—50, Fe203 5—15 (вклю­чая оксид железа (II), СаО 35—45. Кроме того, в нем обычно присутствуют 1,5—2,5 % ТЮ2, 0,5—1,5% MgO, около 1 % S03, 0,5—1 % R2O. Существует несколько способов производства этого цемента. Выбор того или иного зависит от большого числа факторов и, главным образом, от физико-химических характеристик глино - зейсодержащего сырьевого компонента.

Рис. 27. Глиноземистый це­мент с содержанием мета-

Стабильного а = С5А3 Травление борной кислотой 30 с

Из-за малого интервала между температурой спе­кания и плавления этот цемент начали получать плав­лением сырьевой шихты, затем стали применять и об­жиг до спекания. Схема производства глиноземистого цемента способом плавления заключается в подготов­ке равномерно зернистой сырьевой шихты, плавлении, охлаждении получаемого мсплава (шлака), дробле­нии и тонком измельчещщ/ Для плавления пригодна шихта с повышенным содержанием кремнезема, кото­рый восстанавливается и образуется ферросилиций. Вы­сокоглиноземистый расплав выпускается отдельно.

Способ спекания применяется сравнительно мало, обжиг ведут в различных печах — вращающихся, шахт­ных и др. По этому способу исходные сырьевые компо­ненты высушивают, подвергают совместному тонкому измельчению, смешивают до тех пор, пока не будет до­стигнута тщательная гомогенизация, затем полученную шихту подают в печь в виде порошка либо гранул. Клинкер после охлаждения измалывают и получают глиноземистый цемент.

Химико-минералогический состав получаемого це­мента. Моноалюминат кальция — СА содержит 64,5% А1203 и 35,5 % СаО, температура его плавления 1873К. Он обладает способностью образовывать твердые раст­воры. При синтезировании спеканием в окислительной среде он способен вовлекать в кристаллическую ре­шетку оксиды железа, марганца, феррита и хромиты кальция и др. Полагают, что большая скорость тверде­ния моноалюмината кальция обусловлена нерегулярной координацией атомов кальция с атомами кислорода, причем атомы алюминия и кислорода образуют дефор­мированный тип структуры, характерной для тетраэд­ров А104.

Однокальциевый двухалюминат — СА2 содержит 78,4 % А1203 и 21,6% СаО. Его состав точнее характе­ризуется формулой С3А5. Плавится он инконгруэнтно при 1843К с образованием расплава и А1203. Установ­лено существование СА2 в двух модификациях, причем неустойчивая модификация, может образоваться при исключительно быстром охлаждении, поэтому ее не удалось обнаружить в глиноземистых цементах.

Однокальциевый шестиалюминат СА6 содержит 90,65 % АЬ03 и 9,35 % СаО. Это мало изученное сое­динение, найденное в плавленом корунде. В глинозе­мистом цементе присутствует также двухкальциевый силикат C2S, физико-химическая характеристика кото­рого приведена выше. Большое влияние на качество це­мента оказывает алюмосиликат кальция — геленит — C2AS, содержащий 37,2 % А1203, 21,9 % Si02 и 40,9 % СаО (рис. 28). Геленит в кристаллическом виде не обладает гидравлической активностью, так что зна­чительная часть глинозема не образует гидравлически активные алюминаты кальция, а связана в практически инертном соединении.

Так, каждый процент кремнезема связывает 1,7 %

Рис. 28. Глиноземистый цемент

Светлые— кристаллы гелснита; темные— включения моноалюмината каль­ция

А1203 и образует 4,5 % геленита. Значит, если в цемен­те содержатся, например, 10 % Si02, то образуется поч­ти 45 % неактивного геленита, что существенно сни­жает прочность цемента. Поэтому стремятся ограничить содержание кремнезема в исходных сырьевых компо­нентах. В некоторых случаях применяют способ вос­становительной плавки, при которой кремнезем перехо­дит в ферросилиций. Установлено, что образованию ге­ленита препятствует введение в состав шихты до 8 % сульфата кальция. Дело в том, что геленит образует твердые растворы с оксидами, обычно содержащимися в сырьевой шихте. В стекловидном состоянии (при бы­стром охлаждении) гелепит приобретает гидравличес­кие свойства.

В глиноземистом цементе обычно содержатся желе­зистые соединения, так как они присутствуют в исход­ном глиноземистом сырьевом компоненте. Как известно, ферриты кальция могут присутствовать в виде CF, C2F, а также алюмоферритов кальция — твердых растворов в виде ряда: C8A3F, C6A2F, C4AF, C6AF2, Q>F. В зависимости от характера обжига: окислительного

Или восстановительного (плавления или спекания) — могут образоваться оксид железа II, магнитный оксид железа, а также алюмоферриты кальция, состав кото­рых определяют содержащиеся алюминаты кальция.

Опыт производства и результаты широких исследо­ваний показали, что целесообразно либо снизить содер­жание оксидов железа, в сырьевой шихте, либо полно­стью освободить цемент от железа, как это бывает при доменной плавке высокоглиноземис'того шлака и чугУна. Это объясняется тем, что алюмоферриты кальция связы­вают некоторое количество глинозема и тем самым выво­дят его из наиболее гидравлически активных соедине­ний —■ алюминатов кальция, что несколько снижает ка­чество цемента. Кроме того, оксид железа II способен также связывать глинозем в гидравлически инертную железистую шпинель FeO • А1203. Она может участво­вать и в образовании слабо гидравлического соедине­ния бСаО • 4А1203 • FeO • Si02.

Оксид магния может образовать соединение в виде бСаО • 4А120з • MgO • Si02. При большом содержании возникает гидравлически инертная магниевая шпинель Mg0-Al203, появляются также периклаз и окерманит (2СаО • MgO • 2Si02). Небольшие количества оксида магния несколько понижают температуру плавления и вязкость шлака. Считают, что содержание оксида маг­ния в цементе должно быть ниже 2 %• Диоксид титана Практически всегда содержится в исходных сырьевых материалах. Установлено, что он образует преимущест­венно перовскит (Ca0-Ti02). Присутствие этого сое­динения в количестве до 3—4 % положительно влияет на процесс. В исходных сырьевых материалах имеются обычно также малые примеси, которые, как правило, отрицательно влияют на качество цемента. Это щелочи, фосфорный ангидрид (около 1 %), оксиды хрома, сера и ее соединения и др.

Сырьевые материалы. Важнейшим глиноземосодер - жащим сырьевым компонентом в производстве глино­земистого цемента являются сравнительно мало распро­страненные бокситы. Это дефицитное сырье, используе­мое, главным образом, для получения металлического алюминия. Боксит содержит гидраты глинозема в виде бемита, гидраргиллита и редко диаспора с примесями кремнезема, оксидов железа, магния, титана и др. Так, например, в бокситах некоторых месторождений содер­жатся бемит и диаспор, а также железо в виде гемати­та и кремнезем в виде кварца либо опала. Содержание глинозема в бокситах может достигать 70 %.

Качество боксита характеризуется Содержанием А1203 и коэффициентом качества — отношением коли­чества глинозема по массе к соответствующему коли­честву оксида железа. Для производства глиноземисто­го цемента применяют бокситы, главным образом, ма­рок Б-2, Б-3 и Б-7, с коэффициентом качества соответ­ственно 7; 5 и 5,6; содержание глинозема в них долж­но быть не менее чем 46 и 30 %. Используют также бокситы марки Б-1 с коэффициентом качества 9, содер­жащие не менее 49 % глинозема. Месторождения бок­ситов имеются в ряде районов Советского Союза.

Количество оксида железа хотя и не регламентиру­ется ГОСТ, но из изложенного выше видно, что оно исключительно важно для технологии производства глиноземистого цемента. В используемых у нас ураль­ских бокситах содержание оксида железа достигает 28 %. В последнее время начали применять отвальные шлаки алюминотермического производства ферроспла­вов, а также шлаки вторичной переплавки алюминия и его сплавов.

Для получения высокоглиноземистого и особо чисто­го высокоглиноземистого цементов применяют чистый глинозем разных марок. Известковым компонентом слу­жат известняки и в отдельных случаях обожженная известь. Имеются патенты на комплексное производст­во глиноземистого цемента и серной кислоты, цемента и фосфора. В этих случаях вместо извести применяют гипс, фосфориты и др. При восстановительной плавке компонентом сырьевой шихты является также кокс, от которого прежде всего требуется возможно более низ­кое содержание кремнекислоты в зольной части.

В отличие от портландцемента при производстве глиноземистого цемента трудно выбрать универсальный способ расчета ожидаемого минералогического состава расплава или клинкера. Это объясняется тем, что ми­нералогический состав клинкера глиноземистого цемен­та зависит от способа производства — плавления или спекания, характера среды обжига—окислительной или восстановительной, условий кристаллизации (от ха­рактера охлаждения), содержания в исходной сырьевой шихте оксида железа и образовавшихся после об­жига и охлаждения железосодержащих соединений, вида и состава полученных твердых растворов и др.

Достаточно длительный опыт промышленного вы­пуска расплава или клинкера, изучение его минерало­гического состава с помощью рентгеноструктурного, микроскопического и других современных методов ана­лиза и исследование важнейших строительно-техничес­ких свойств получаемого цемента дали возможность оп­ределить оптимальный для данных конкретных усло­вий производства химико-минералогический состав про­дукта обжига и соответственно химический состав ис­ходной сырьевой шихты.

Различают два вида глиноземистых цементов — вы­сокоизвестковые, в которых содержание оксида каль­ция составляет более 40 % й низкоизвестковые — ме­нее 40 % СаО. Устанавливая рациональное количество оксида кальция в цементе, учитывают содержание в нем кремнекислоты, требующей обычно больше оксида кальция. Кроме того, высокоизвестковые цементы отли­чаются несколько повышенным содержанием С12А7, что обусловливает более быстрые сроки схватывания и по­вышенную их прочность в первые дни твердения при замедленном росте в последующем. Наоборот, низко­известковым цементам присущи несколько замедлен­ные сроки схватывания при пониженной начальной прочности и более длительном нарастании ее в дальние сроки твердения.

При расчете состава сырьевой шихты необходимое содержание в сырьевой шихте оксида кальция уста­навливают в зависимости от того, сколько его должно быть в ожидаемых двойных соединениях — алюмина­тах, силикатах кальция, тройных — алюмосиликатах,, алюмоферритах кальция с учетом образующихся твер­дых растворов, процессов восстановления и т. п.

Способы производства. Как уже было отмечено вы­ше, есть два принципиально различных способа произ­водства глиноземистого цемента — плавление шихты и спекание. При выборе того или иного способа нужно учитывать ряд факторов и прежде всего химический состав боксита определенной марки и в особенности содержание в нем кремнекислоты и оксида железа. На основе экспериментальных исследований определя­ют температуры опекания и плавления и интервал Между ними, а также качество получаемого расплава Либо клинкера. Технико-экономический анализ позво­ляет выявить, какой способ производства в данных ус­ловиях рациональнее. При этом учитывают наличие и стоимость электроэнергии, качество кокса и др.

Плавление. Глиноземистый цемент можно по­лучать плавлением в ватержакетных печах (вагранках с водяным охлаждением). Боксит, известняк и кокс в установленном расчетом соотношении загружают в верхнюю часть печи. Подогретый в рекуператорах воз­дух вдувают через фурмы; образующийся внизу печи расплав при 1773—1873К выпускается через летку; расплав металлического железа выпускается из печи отдельно. Проводились опыты по применению для этих печей воздуха, обогащенного кислородом. Производи­тельность их достигала 50 т в сут при удельном расхо­де топлива около 500 кг на 1 т расплава.

Для этого производства необходимы высококачест­венные бокситы с малым содержанием кремнезема, так как восстановление кремнезема до кремния и получе­ние одновременно кремнистого чугуна или ферросили­ция происходят при высоких температурах, которые в этих печах создать трудно. Расплав (шлак) охлаждает­ся в специальных изложницах и в охлажденном виде измельчается в дробилках и затем подвергается тонко­му измельчению в многокамерных трубных мельницах.

Во Франции и Англии применяются мартеновские пламенные печи, снабженные вертикальной трубой, че­рез которую в печь поступает сырьевая шихта. Печи работают на пылевидном топливе при горячем дутье. Шлак выпускается при 1823—1873К. Производитель­ность достигает 70 т в сут. Существует способ электро­плавки глиноземистого цемента, при применении которо­го продукт не загрязняется кремнекис'лотой, содержащей­ся в золе кокс'а, поскольку одновременно выплавляется ферросилиций.

Есть опыт использования дуговых печей, работаю­щих преимущественно на переменном токе. Для интен­сификации процесса плавки сырьевые компоненты предварительно высушивали, измельчали и после тща­тельного смешивания брикетировали или гранулирова­ли. Во избежание выбросов из печи, которые бывают из-за быстрого выделения воды и углекислоты из сырь­евой шихты, предварительно прокаливают боксит и кальцинируют известняк. Производительность печей до­Стигает 30—40 т в сутки. Расход электроэнергии со­ставляет около 4320—5040 МДж на 1 т продукта. В этих электропечах выплавляют качественный глинозе­мистый цемент из высококремнеземистых бокситов.

Благодаря высокой температуре в такой электропе­чи, достигающей 2273К, и применению кокса в шихте кремнезем шихты восстанавливается до кремния и в результате взаимодействия с металлическим железом образуется ферросилиций. Так, например, при исполь­зовании боксита, содержащего 15—17 % SiC>2, количе­ство ее в цементе (расплаве) снижается до 6—8 %. Ко­личество ферросилиция с 13—15 % Si составляет около 35 «/о массы цемента. Весьма высок удельный расход электроэнергии, достигающий 9000—10800 МДж на 1 т цемента. Недостаток этого способа — ограниченный предел восстановимости кремнезема из-за образования значительных количеств карбида кальция, увеличиваю­щихся с повышением температуры плавки.

Глиноземистый цемент в США получают, сочетая процесс слабого спекания шихты во вращающейся пе­чи с последующим расплавлением ее в ванной печи. Вы­сказываются мнения о возможности плавления во вра­щающихся печах, но этот способ в промышленности не применяется. Большое значение имеет способ домен­ной плавки чугуна и высокоглиноземистого шлака, ус­пешно разработанный советскими учеными. За рубежом его называют «русским способом производства глино­земистого цемента». Организации производства этого цемента в Советском Союзе предшествовали широкие экспериментальные исследования, которые позволили установить рациональный состав доменной шихты, усло­вия плавки и в особенности режим охлаждения выплав­ляемого шлака. Исследования строительно-технических свойств получаемого цемента и технико-экономические показатели его производства и применения свидетельст­вовали об эффективности этого способа. С 1936 г. его стали применять на Пашийском цементно-металлурги - ческом, а затем на Верхне-Синечихинском заводе.

Железистый боксит, известняк, кокс и металлический скрап загружают в обычную доменную печь, из которой периодически на верхней летке выпускается высокогли­ноземистый шлак, а на нижней — специальные виды чу- гунов, содержащие примеси титана, меди и других ве­ществ, поступающих из боксита и скрапа. Температура шлака 1873—1973 К - Хотя при этой технологии продукт (высокоглиноземистый шлак) совсем не содержит желе­за, так как оно полностью перешло в чугун, он несколько обогащается кремнеземом за счет золы кокса. Выход шлака на 1 т чугуна заметно выше, чем при обычной плавке чугуна из железных руд.

Экспериментальные исследования, проведенные Ураль­ским научно-исследовательским и проектным институ­том строительных материалов в г. Челябинске, показали возможность получения плавленого глиноземистого и высокоглиноземистого шлаков (цементов) способом алюминотермии. Г. И. Золдату, А. А. Кондрашенкову удалось снизить содерл<ание диоксида кремния в метал­лургических шлаках и тем самым обогатить их глино­земом. Восстановление кремнезема при этом способе происходит по реакции

3 Si02 + 4 А1 3 Si + 2 А1203.

В расплавленный доменный шлак при его выпуске из печи либо в шлаковозный ковш вводят термитную смесь, состоящую из железной руды и алюминия. Происходит реакция с большим выделением тепла и температура шлака поднимается до 2273 К и выше. При введении 12— 33% термитной смеси (от массы шлака) кремний пере­ходит в ферросилиций, и на дне осаждается металличе­ский ферросиликоалюминиевый расплав. В доменном шлаке в результате восстановления содержание диокси­да кремния с 36,04 снижается до 6,48%, а глинозема по­вышается с 13,07 до 58,79%. Образцы шлаков в измель­ченном виде представляют собой глиноземистые цемен­ты, отличающиеся, однако, от обычных пониженной проч­ностью в начальные сроки твердения.

Спекание. Исследованию процесса спекания глино­земистого цемента уделялось у нас в свое время большое внимание, потому что из-за сравнительно невысоких тем­ператур, обычно составляющих около 1473—1673 К, его можно вести в широко применяемых в промышленности обжигательных агрегатах.

Способ спекания во вращающихся и других печах при окислительном и восстановительном обжиге тща­тельно и плубоко исследовался, но не был внедрен в про­изводство по ряду причин. Это, в частности, малый ин­тервал между температурами спекания и плавления, что приводит к появлению колец и настылей в печи, а так­же необходимость применения высококачественных низ- кокрсмнеземистых и маложелезистых бокситов, необхо­димых для изготовления металлического алюминия. Экспериментальные исследования Южгипроцемента вы­явили возможность получения глиноземистого цемента на агломерационной ленте (спекагельной решетке).

Скорость охлаждения расплава (шлака) имеет большое значение, так как она существенно влия­ет на его кристаллическую структуру, отчего в значи­тельной степени зависит качество цемента. Как извест­но, быстрое охлаждение горячих расплавов (например, доменных шлаков), для предупреждения их кристалли­зации обычно существенно повышает их гидравлическую активность — в качестве добавки к цементу, а также спо­собность твердеть самостоятельно. Предполагалось, что и высокоглиноземистые расплавы в стекловидном со­стоянии, быстро охлажденные, будут обладать более вы­сокими вяжущими свойствами.

Однако оказалось, что характерные для глиноземи­стых цементов строительно-технические свойства и, в первую очередь, высокая начальная прочность проявля­ется только у равномерно закристаллизованных, т. е- мед­ленно охлажденных цементов. Было установлено, что стекловидная фаза алюминатов кальция почти полностью утрачивает свою высокую активность. Можно считать, что кристаллические образования алюминатов кальция, обладающие вяжущими свойствами, теряют их, если на­ходятся в стекловидном состоянии.

Казалось бы, что высокоглиноземистые расплавы (шлаки) должны подвергаться медленному и равномер­ному охлаждению, чтобы более полно и равномерно кристаллизоваться. Однако при таком способе наряду с алюминатами кальция будет кристаллизоваться и ге­ленит кальция — соединение, которое в кристаллическом состоянии инертно и приобретает гидравлическую ак­тивность только в виде стекловидной фазы. Поэтому воз­никла необходимость изыскать комбинированный спо­соб охлаждения, при котором создавались бы условия для застывания геленита в виде стекла прн кристалли­зации алюминатов кальция. Этот способ предложен НИИЦементом. Физико-химическая основа его такова. В системе СаО—А1203—Si02 есть поле устойчивости ге­ленита, в котором обычно располагаются составы вы­пускаемого у нас глиноземистого цемента.

Равновесная кристаллизация таких расплавов при­водит к появлению в первую очередь геленита, кристал­лизующегося при 1683—1793К. После этого при более низких температурах кристаллизуются алюминаты кальция, также в виде твердых растворов. Поэтому бы­ло предложено создавать такие условия, при которых расплав быстро проходил бы указанный температурный интервал за счет быстрого охлаждения. Это предупреж­дает кристаллизацию геленита и образование активно­го алюмосиликатпого стекла при последующей по ме­ре понижения температуры кристаллизации алюмина­тов кальция. Степень охлаждения при грануляции дол­жна быть очень точной, чтобы алюминаты кальция не пе­решли в состав стекловидной фазы, что недопустимо.

Опыты показали, что спустя некоторое время после выпуска из домны расплав должен подвергаться не водной, а паровоздушной грануляции. Для этого гра­нуляционную установку разместили на некотором рас­стоянии от летки домны. При этом способе удалось су­щественно повысить качество глиноземистого цемента, довести содержание в нем Si02 до 11—13%. Исследо­вание полученных шлаков под микроскопом показало, что поверхность образующихся гранул размером 20— 30 мм состоит из стекла, а внутри они содержат хоро­шо закристаллизованные алюминаты кальция и эвтек­тические прорастания моноалюмината кальция и двух­кальциевого силиката. Размалываемость быстро охлаж­денного шлака резко улучшается и соответственно по­вышается производительность цементных мельниц. Ис­пытания опытных цементов показали, что прочность их увеличивается примерно в 1,5—2 раза по сравнению с прочностью цементов, полученных из расплавов мед­ленного охлаждения.

'i Минералогический состав глиноземистых цементов весьма разнообразен и, как видно из изложенного, оп­ределяется многими производственными факторами. Часто слои одного и того же образца расплава имеют различный минералогический состав. Пак, например, при обычном охлаждении расплава в изложнице по­верхность, непосредственно прилегающая к ее Стенкам, имеет стекловатую структуру, что объясняется более быстрым охлаждением. Внутренняя же часть материа­ла оказывается закристаллизованной полностью. Поэ­тому определять фазовый состав глиноземистого цемен­та расчетным способом по данным химического анали­за практически невозможно. Он устанавливается петро­графическим или рентгеноструктурным методами.

Твердение. Процессы гидратации низкооснов­ных алюминатов кальция и глиноземистого цемента изучались учеными ряда стран, однако многие вопросы еще недостаточно ясны, а полученные результаты труд­но сопоставлять. Дело в том, что процессы исследова­лись в разных температурных условиях при различных ВЩ. В результате концентрация оксидов кальция и гли­нозема в жидкой фазе гидратирующегося соединения была различной, а, как известно, устойчивость гидрат - ных новообразований, в данном случае гидроалюмина­тов кальция, зависит от концентрации указанных окси­дов кальция и глинозема в растворе и, естественно, от температуры. Последний фактор в процессах гидрата­ции и твердения глиноземистого цемента играет особо важную роль из-за способности низкоосновных гидро­алюминатов кальция к перекристаллизации с образова­нием наиболее устойчивых кристаллогидратов.

Принципиальные различия процессов гидратации глиноземистого цемента и портландцемента заключают­ся, главным образом, в том, что при взаимодействии с водой низкоосновных алюминатов кальция процессы гидролиза ведут к образованию гидроалюминатов каль­ция и выделению гидроксида алюминия, в то время как у портландцемента выделяется гидроксид кальция. Это обстоятельство исключительно важно, так как зна­чение рН в жидкой фазе твердеющего глиноземистого цемента меньше. Вместе с тем особенности структуры этого камня и гидроксида алюминия при малой его ра­створимости в воде обусловливают ряд важных отли­чительных строительно-технических свойств бетонов и растворов на глиноземистом цементе.

Гидратация низкоосновных алюминатов кальция в глиноземистом цементе протекает до 293К весьма бы­стро по схеме:

СаО-А1203 + 10'Н30 = Са0-А1203- ЮН20.

Затем происходит перекристаллизация

СаО - А1203-10 Н20 + Н20 = 2 СаО-А1203-8 Н20 + А1 (ОН)3.

Эта же реакция наблюдается и при несколько повы­шенной температуре. Гидратация С12А7 протекает, при­мерно, по этой же схеме. В последнее время высказыва­ются соображения о том, что в этом случае образуется соединение высокоосновного гидроалюмината кальция и гидроксид алюминия 4СаО ■ А1203 • 14Н20 и А1(ОН)3. Гидратация же СаО • 2А1203 протекает так же, как и СаО • А1203, но при этом выделяются большие количе­ства А1(ОН)3.

Гидратация двухкальциевого силиката была описа­на выше. Гидратации синтетического кристаллического геленита 2СаО • А1203 • Si02 практически не происхо­дит. Однако геленит в составе эвтектик плавленого (до­менного) глиноземистого цемента при быстром началь­ном охлаждении может вступать во взаимодействие с водой. При гидратации синтетически изготовленного ге- ленитового стекла процесс протекает по схеме:

2 СаО - А1203• Si02 + 8 Н20 2 СаО - А1203• Si02- 8 Н20.

Фазы глиноземистого цемента, содержащие оксид­ное железо, относятся к ряду твердых растворов C6A2F — C2F; оксид же железа (II) преимущественно входит в состав соединения C6A4FS. Соединения оксидно­го железа образуют гидроалюмоферриты кальция и гидроферриты кальция. При достаточной концентра­ции извести, в особенности при повышенных температу­рах (298—308К), могут возникать преимущественно соединения С3(А, F)H6. Рассматривая процессы гид­ратации и свойства получаемых гидроалюминатов каль­ция, следует учитывать большое влияние, оказываемое образующимся при этом гидроксидом алюминия. Он выделяется вначале в гелеобразном виде. Благодаря развитой удельной поверхности он так же, как и гидро­алюминаты кальция, способствует получению цемент­ного камня высокой прочности.

Весьма важен вопрос о влиянии повышенной тем­пературы на стабильность гидроалюминатов кальция. Установлено, что повышение температуры сверх 298— ЗОЗК вызывает перекристаллизацию гексагональных низкоосновных гидроалюминатов кальция с образова­нием наиболее устойчивых кубических кристаллов С3АН6. При этом выделяется несвязанная вода, которая Разрыхляет цементный камень. Перекристаллизация способствует заметному, иногда даже весьма сущест­венному, снижению прочности вследствие напряжений в структуре - алюминатного камня, вызванных этими процессами. Кроме того, кристаллы С3АН6 из-за кубиче­ской формы не могут хорошо сцепляться между собой, что также благоприятствует снижению прочности.

Следовательно, перекристаллизация метастабильных фаз с образованием стабильных — одна из важнейших причин снижения прочности во времени. Спады проч­ности глиноземистого цемента происходят преимущест­венно при быстрой гидратации, когда появляется мно­жество скоплений дисперсных кристалликов, не содейст­вующих формированию высокопрочного сростка. Быст­рая гидратация происходит при содержании значитель­ного количества С12А7 и повышенной температуре твер­деющего цемента, развивающейся в результате химиче­ских реакций гидратации.

Для предупреждения снижения прочности глинозе­мистого цемента во времени (спады прочности) реко­мендовано вводить в цемент добавки карбоалюминатов кальция и магния, которые препятствуют переходу гек­сагональных гидроалюминатов в кубический трехкаль - циевый гидроалюминат. По данным НИИЦемента, вве­дение 0,2% сульфосалициловой кислоты в цемент вызы­вает ускорение гидратации с образованием вместо СзА только 2СаО-А120З-8Н20 и А1 (ОН)3 без последующей перекристаллизации.

К особенностям твердения глиноземистого цемента следует отнести также несколько пониженную его де - формативную способность по сравнению с портландце­ментом. Это объясняется тем, что структура камня из глиноземистого цемента преимущественно крупнокри­сталлическая, и поэтому весьма чувствительна к внут­ренним напряжениям, возникающим при перекристал­лизации. Для структуры же камня из портландцемента характерно содержание высокодисперсных (гелевых) новообразований, свидетельствующее о его повышен­ных упругих свойствах. Это видно из результатов испы­таний моноалюмината кальция в растворе 1:2 в процес­се твердения в воде при 291 и 318К (табл. 32).

Таблица 32. Влияние температуры твердения на прочность моноалюмината кальция

Сроки твердения, сут

Прочность, МПа, при темпе­ратуре, К

Потери массы, % твердеиия при температуре, К

291

318

291

318

1

7 28

61 71

75,4

45

23,9

17

3,3 3$ 5,7

16,8 21,3 1&3

Потери массы, которые определялись примерно при 548К, объясняются наличием в составе гидратирован­ного моноалюмината кубического С3АН6, появление ко­торого в результате перекристаллизации и вызвало сни­жение прочности.

Советская цементная промышленность по объему производства цемента занимает с' 1962 г. первое место в мире. Выпуск цемента в СССР в 1982 г. составил 125 млн. т, а в США — …

В последние годы советские ученые М. М. Сычев, Н. Ф. Федоров, Л. Г. Судакас, Д. И. Чемоданов разрабатывают область науки о новых видах вяжущих, представляющих собой композиции из по­рошков металлов, …

' Современные строительные цементы, состоящие из силикатов, алюминатов и алюмоферритов кальция растворяются в кислотах, и поэтому их нельзя применять в условиях кислотной агрессии. В хи­мической промышленности для связи (склеивания) штучных …

msd.com.ua

Глиноземистый цемент

Глиноземистый цемент :       1)Сырьё 2) Производство  3)Состав 4)  твердения 5) Свойства 6) Область применения

Глиноземистый цемент - Глиноземистым цементом называют быстротвердеющее гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем обжига-до сплавления или спекания материалов с большим содержанием глинозема (бокситов) вместе с известью или известняком и последующего тонкого помола продукта - обжига. Этот цемент иногда называют «бокситным» - по имени сырья опорной породы (боксита), из которого его изготовляют, или «алюминатным» - по тем соединениям, которые образуются в процессе обжига и твердения. Приготовленные на глиноземе растворы и бетоны, в отличие от всех других видов цементов, по истечении одних суток твердения (т. е. через 24 часа), показывают уже большую механическую прочность. Это свойство делает цемент чрезвычайно ценным материалом для военного, а также транспортного строительства.

1)Сырьё

Сырьем для глиноземистого цемента служат бокситы и чистые известняки. Бокситы — горная порода, состоящая из гидратов глинозема (А12О3 • nН2О) и примесей (в основном Fe2O3, SiO2, СаО и др.). Бокситы широко используются в различных отраслях промышленности: для получения алюминия, абразивов, огнеупоров, адсорбентов и т.п., а месторождений с высоким содержанием А12О3 очень немного.

2)Производство.

Производство глиноземистого цемента

Глиноземистый цемент получают путем тонкого измельчения  обожженной до спекания или сплавления богатой глиноземом сырьевой смеси. В настоящее время обжиг проводится чаще всего до плавления в доменных или электродуговых печах. При этом не требуется тонкого измельчения  сырьевых компонентов и создаются условия для удаления железа и кремнезема.

Существуют два  способа производства глиноземистого цемента: метод плавления сырьевой шихты и обжиг до спекания.

Способ  производства глиноземистого цемента методом  плавления включает в себя подготовку зернистой шихты из цементного сырья, плавление, охлаждение полученного шлака, дробление и тонкое измельчение.

Способ  спекания характеризуется  тем, что исходные компоненты цементного сырья просушивают, тонко измельчают и перемешивают до достижения полной гомогенизации, после чего порошкообразную или гранулированную цементную шихту направляют в печь и выполняют обжиг цементного клинкера в различных печах. Далее цементный клинкер охлаждают, подвергают помолу и получают глиноземистый цемент.

Производство  глиноземистого цемента  методом плавления.

Для применения метода плавления используются бокситы  высокого качества. При применении метода плавления шихты глиноземистый  цемент производят плавлением в ватержакетных  печах, представляющих собой вагранки с водяным охлаждением.

Известняк, кокс и  бокситы загружают в заводскую  печь. В рекуператорах нагревают  воздух и подают его через фурмы. В печи образуется расплав, который  пропускают через летку. Расплав  охлаждают в изложницах, а затем  измельчают в дробилках и тонко  измельчают в многокамерных трубных  мельницах. Для работы печей используется пылевидное топливо.

Разновидностью способа  производства цемента методом плавки является способ электроплавки глиноземистого цемента, при котором выплавляется ферросилиций, что позволяет исключить загрязнение кремниевой кислотой.

Менее распространена такая разновидность способа  производства цемента методом плавки как дуговая плавка. Для реализации такого способа производства цемента  используют дуговые печи переменного  тока. В электродуговых печах из высококремнеземистых бокситов получают высококачественный глиноземистый цемент.

Компоненты цементного сырья сушат, измельчают, смешивают, брикетируют или гранулируют, бокситы  прокаливают, известняк кальцинируют, при этом используют коксосодержащую шихту.

В электродуговых печах  достигается исключительно высокая  температура плавки. В процессе производства цемента кремнезем шихты восстанавливается  до кремния, химически взаимодействует  с металлическим железом и  образует ферросилиций.

Другой  разновидностью метода плавки при производстве цемента является способ доменной плавки чугуна и высокоглиноземистого шлака.

В доменную печь загружают  известняк, железистый боксит, кокс и  металлический скрап. На верхней  летке периодически выпускают высокоглиноземистый  шлак, а на нижней летке чугуны с  примесями титана, меди и элементов, содержащимися в скрапе и бокситах. Получаемый высокоглиноземистый шлак не содержит железо и содержит кремнезем  в значительных количествах.

Еще одна разновидность  метода плавки при производстве глиноземистого цемента - производство плавленого высокоглиноземистого цемента методом алюминотермии. Во время выпуска расплавленного доменного шлака из печи в него вводят смесь алюминия и железной руды.

В результате термохимической  реакции шлак разогревается до высокой  температуры. При введении в него смеси кремний переходит в  ферросилиций, и на дне печи осаждается расплав в виде металлического ферросиликоалюминия. Глиноземистый цемент получают измельчением полученного шлака.

Полученный таким  методом цемент характеризуется  пониженной прочностью в начальные  сроки твердения. 

Производство  глиноземистого цемента  методом спекания.

Метод спекания в  производстве глиноземистого цемента  характеризуется применением относительно невысоких температур в заводской  печи. При охлаждении происходит кристаллизация геленита в виде стекла, а при более низких температурах кристаллизуются алюминаты кальция.

Во избежание образования  стекла при производстве цемента  создают условия сверхбыстрого  охлаждения цементного расплава, при  котором расплав быстро проходит температурный интервал между температурой кристаллизации геленита и температурой кристаллизации алюминатов кальция.

При этом поддерживается заданная степень охлаждения расплава, чтобы алюминаты кальция не кристаллизовались  в виде стекла. Для этого цементный  расплав при выходе из домны подвергается паровоздушной грануляции.

Реализация такого способа быстрого охлаждения цементного расплава позволяет производить  высококачественный цемент. При этом размалываемость шлака, производительность цементных мельниц и прочность цемента гораздо выше, чем те же показатели при применении медленного способа охлаждения расплава.

В нашей компании Вы можете купить высококачественный цемент оптом по заводской ценена выгодных для Вас условиях с доставкой на Ваши объекты. Мы осуществляем производство и оптовую продажу портландцемента марки М400 и М500.

3)Состав:

Химический состав глиноземистого цемента, получаемого  разными методами, находится в  следующих пределах: СаО – 35 - 45 %; А12О3 – 30 - 50 %; Fe2O3 – 0 - 15 %; SiO2 – 5 - 15 %. В минеральном составе клинкера глиноземистых цементов преобладает однокальциевый алюминат СаО • А12О3 (СА), определяющий основные свойства вяжущего вещества. Кроме того, в нем присутствуют алюминаты — СА2, С12А7; двухкальциевый силикат C2S, отличающийся, как известно, медленным твердением, и в качестве неизбежной балластной примеси — геленит - 2СаО • А12О3 • 2SiO2.

Марки глиноземистого цемента по прочности при сжатии (кгс/см2): 400, 500 и 600. За первые сутки твердения цемент набирает не менее 55% марочной прочности.

4)Область применения:

Глиноземистый цемент применяют для получения быстротвердеющих строительных и жаростойких растворов  и бетонов, используемых при скоростном строительстве, аварийных работах, зимнем бетонировании, при строительстве  сооружений, подвергающихся действию минерализированных вод и сернистых газов.

5)Твердение:

При твердении глиноземистого цемента основное соединение — однокальциевый алюминат, подвергается гидратации, в  результате чего образуется двухкальциевый гидроалюминат. При взаимодействии глиноземистого цемента с водой не образуется гидрата окиси кальция, благодаря чему цементный камень, бетоны и растворы на глиноземистом цементе значительно лучше противостоят действию минерализованных вод; отсутствие трехкальциевого гидроалюмината повышает стойкость к сульфатной коррозии. Однако бетоны па глиноземистом цементе корродируют в кислых агрессивных средах, концентрированных растворах сернокислого магния и в щелочных средах при концентрации щелочей более 1%. С повышением температуры твердения глиноземистого цемента сверх 25—30° С прочность цементного камня понижается, вследствие перекристаллизации двухкальциевого гидроалюмината в трех-кальциевый. Поэтому пропаривание и автоклавную обработку изделий на глиноземистом цементе не производят. 

При пониженных положительных  температурах твердение происходит менее интенсивно, но все же значительно  быстрей, чем портландцемента. 

При охлаждении массы  цемента (бетона) ниже -2 °С твердение его с водой практически прекращается, поэтому для твердения необходимо обеспечить оптимальные температурные условия.

6)Свойства:

Наиболее ценным свойством глиноземистого цемента  является способность быстрого затвердения  при затворении водой.

Основные  свойства:

-быстрое нарастание  прочности в раннем возрасте;

-при твердении  бетона на глиноземистом цементе  выделяется большое количество  тепла, что позволяет использовать  эти бетоны при отрицательных  температурах до -10 градусов без  подогрева;

-глиноземистый цемент  имеет повышенную плотность цементного  камня, что определяет большую  устойчивость бетона против всех  видов агрессивных жидкостей  и газов по сравнению с бетоном  на портландцементе; 

глиноземистый цемент по сравнению с портландцементом является более огнестойким и  термически устойчивым материалом. В  смеси с огнеупорными заполнителями: шамотом, хромитовой рудой, магнезитом и др. глиноземистый цемент может быть использован для получения гидравли-чески твердеющих огнеупорных растворов и бетонов.

stud24.ru

6.3. Сырьевые материалы для производства портландцемента

Цементная промышленность — одна из наиболее материалоемких отраслей народного хозяйства. Ежегодно ею перерабатывается свыше 210 млн. т сырья. Стоимость сырья и основных материалов составляет около 1/4 себестоимости цемента. Рост выпуска цемента связан с увеличением расхода сырья, а следовательно, и затрат на его добычу. Поэтому необходимо обеспечить максимальную отдачу от каждой тонны сырья, материалов и топлива, бережно относиться к природным богатствам.

Цементная промышленность располагает разведанными запасами карбонатных и глинистых пород, обеспечивающими в основном выпуск портландцемента. Однако для улучшения снабжения цементных заводов сырьем в ближайшие годы намечены: реконструкция действующих и строительство новых карьеров на базе разведанных месторождений; дополнительное изыскание надежных месторождений сырья низкой влажности с минимальным содержанием вредных включений и однородного по химическому составу; расширение использования побочных продуктов других отраслей.

Состав сырьевой смеси должен обеспечить возможность синтеза силикатов, алюминатов и алюмоферритов с заданными соотношениями между минералами. Так как все эти клинкерные минералы — кальциевые соли, то и преобладающим компонентом сырьевой смеси должны являться также соединения кальция. В природе наиболее распространены карбонаты кальция. Они являются основным сырьем цементной промышленности. Кислотные оксиды в состав сырьевой смеси вносятся с глинистыми породами. Примерное соотношение карбонатов кальция и глинистых пород чаще всего составляет, % по массе, 75—80 и 20—25.

Карбонатные породы.Из них в цементной промышленности используют известняк, мел, известняк-ракушечник, мрамор, известковый туф и др. Эти породы состоят в основном из углекислого кальция СаСО3. Чаще применяют известняки и мел, осадочное происхождение которых обусловливает разнообразие химического состава и физических свойств. Качество карбонатных пород зависит от структуры, количества примесей, равномерности распределения их в массе сырья. По величине зерен известняки подразделяют на грубозернистые, крупнозернистые, среднезернистые, мелкозернистые, тонкозернистые. Размеры их зерен соответственно составляют: 2—1; 1—0,5; 0,5—0,25; 0,25—0,1; 0,1—0,01 мм. Мел — скрытокристаллическая слабосцементированная порода белого цвета. Он состоит почти целиком из микрозернистого (менее 0,01 мм) кальцита и мельчайших органических остатков.

Плотность известняков составляет 2000—2800 кг/м3, мела—1600—2400 кг/м3, влажность известняков —3— 10 %, мела—15—25 %, прочность на сжатие известняков— до 100 МПа, мела — 0,5—15 МПа. Для производства портландцемента пригодны карбонатные породы при содержании 40—43,5 % СаО, 3,2—3,7 % MgO. Желательно, чтобы сумма Na2O и К2О не превышала 1 %, а содержаниеSО3 — 1,5—1,7 %. Более благоприятны породы с постоянным химическим составом и однородной мелкокристаллической структурой. Наиболее реакционноспособны мел и мелкокристаллические известняки. Полезны примеси тонкодисперсного глинистого вещества и аморфного кремнезема при равномерном распределении их в карбонатной породе. Включения же значительных количеств доломитов, имеющих низкую реакционную способность, нежелательны. В зависимости от качества сырья меняются температура обжига, производительность печи и свойства продукта. Мраморовидные известняки повышенной плотности обжигаются труднее, чем известняки обычные.

Особым видом карбонатного сырья является мергель — осадочного происхождения переходная горная порода от известняков к глинам. Мергель представляет собой природную тонкодисперсную, равномерную смесь глинисто-песчаных веществ (20—50 %) и мельчайших частиц углекислого кальция (80—50 %). В зависимости от содержания СаСОз и глинисто-песчаного вещества мергели подразделяют на песчаные, глинистые и известковые. Наиболее ценное сырье — известковый мергель, содержащий 75—80 % СаСО3и 20—25 % глины. По химическому составу он близок к готовой портландцементной сырьевой смеси, и его использование упрощает технологию производства портландцемента. Такие мергели, в которых содержание СаСО3соответствует составу портландцементной сырьевой смеси, называют натуральными. По физическим свойствам мергели могут резко отличаться: одни имеют плотную структуру и высокую прочность, другие — мягкие, рыхлые.

Глинистые породы— второй основной компонент портландцементных сырьевых смесей — представляют собой осадочные землистые породы, сложенные из тонких частиц (менее 0,001 мм). Основой глин являются водные алюмосиликатные минералы. Глинистые породы подразделяют на группу каолинитов с преобладанием минерала каолинита Al2О3-2SiO2-2h3О; группу монтмориллонитов, включающую минералы: монтмориллонит Al2O3-4SiO2-h3O+nh3O и другие; группу глинистых гидрослюд — минералов, близких по составу и структуре к монтмориллонитам, однако в состав этой группы входят до 4—10 % щелочных ионов.

Характерный признак кристаллических решеток всех глинистых минералов — слоистое строение. Внутри слоев между ионами существует прочная ионная и ковалентная связь, а между ионами пакетов — слабая связь за счет остаточных сил. Это обусловливает способность глин расщепляться на тонкие частицы, самопроизвольно диспергироваться в воде, набухать, поглощая между пакетами молекулы воды.

Глинистое сырье имеет разнообразный минералогический и гранулометрический состав даже в пределах одного месторождения. Химический состав легкоплавких глин характеризуется наличием трех оксидов (% по массе): SiO260—80, А12О35—20 и Fe2O33—15. В небольших количествах в глинах могут содержаться СаО и MgO в виде углекислых солей. Присутствуют и растворимые соли, содержащие Na2O и К2О. Эти примеси, а также MgO нежелательны. Их содержание в глинах должно быть по возможности минимальным. При обжиге труднее всего вступают во взаимодействие крупнокристаллический кварцевый песок, крупные частицы полевых шпатов и слюд. В связи с этим количество крупных фракций более 0,2 мм не должно превышать 10 %. Глинистые породы существенно отличаются по структуре и физическим свойствам. Основная их разновидность—глина— осадочная горная порода, образующая с водой пластичное тесто и сохраняющая после высыхания приданную ему форму. Глина содержит не менее 50 % частиц размером меньше 0,01 мм, в том числе не менее 25—30 % частиц меньше 0,001 мм. Плотность глины 1,7—2,1 т/м3, естественная влажность 10—30 %.

Наряду с глиной в цементной промышленности используют суглинки, лесс, глинистый сланец. Суглинки — глинистые породы, содержащие повышенное количество кварца. Они включают 30—40 % частиц менее 0,01 мм, в том числе 10—30 % частиц менее 0,001 мм. Плотность суглинков 1,7—2,1 т/м3, влажность 7—24 %. Лесс – землистая малопластичная порода, сложенная из слюд, каолинита, полевых шпатов, кальцита, кварца. Она состоит из относительно крупных частиц разменом 0,05— 0,01 мм. Ее плотность 1,4—1,85 т/м3, влажность 3— 14 %. Глинистый сланец — продукт перекристаллизации глин, твердая камнеподобная слоистая глинистая порода. Ее плотность 2,1—2,4 т/м3, влажность 2—12 %. Глинистый сланец в отличие от других глинистых пород в воде не распускается.

Различная реакционная способность глинистого сырья обусловлена особенностями дисперсности, строения и наличием примесей. Наиболее реакционноспособны мергели, бентонит; менее активно вступают во взаимодействие с СаО лесс, сланец.

Пригодность карбонатного и глинистого компонентов сырьевой смеси определяется по их химическому составу и физическим свойствам и может быть выявлена только в их взаимосвязи. Поэтому при анализе пригодности сырьевой базы необходимо иметь конкретную характеристику всех компонентов сырьевой смеси. Требования, разработанные проектными институтами, жестко нормируют возможное содержание MgO, SO3,Na2О+К2О и Р2О5в карбонатных породах в зависимости от наличия соответствующих оксидов в глинистом сырье и содержания СаО в карбонатном компоненте.

Корректирующие добавки.Только при особо благоприятном химическом составе сырьевых материалов портландцементная сырьевая смесь заданного состава может быть приготовлена из двух компонентов — карбонатного и глинистого. В большинстве случаев требуемую смесь из двух компонентов получить практически не удается, и поэтому применяют третий или даже четвертый компонент — корректирующие добавки, содержащие значительное количество одного из оксидов, недостающих в сырьевой смеси. В качестве железистых добавок обычно используют пиритные огарки с сернокислотных заводов, реже — колошниковую пыль доменных печей. Глиноземистыми добавками являются богатые глиноземом маложелезистые глины, боксит. Кремнеземистыми добавками являются кварцевые пески, опока, трепел. Содержание оксидов в корректирующих добавках должно быть: железистых Fe2O3не менее 40 %; кремнеземистых SiO2не менее 70 %; глиноземистых А12О3не менее 30 %. Железистые добавки применяют на большинстве цементных заводов, кремнеземистые добавки — значительно реже, а глиноземистые — только в единичных случаях при использовании в качестве сырьевого компонента белитового шлама.

Побочные продукты и отходы других отраслей промышленности, используемые в качестве сырья в цементном производстве.Ряд побочных продуктов других отраслей промышленности достаточно близок по химическому составу цементной сырьевой смеси. Они могут заменять в ее составе глинистый и частично карбонатный компоненты. Как правило, такие побочные продукты проходят тепловую обработку в основном производстве, не содержат СаСО3и могут даже включать ряд клинкерных минералов. Поэтому введение их в состав сырьевых смесей позволяет снизить температуру обжига и повысить производительность печей. Наибольшее применение в цементной промышленности нашли доменные шлаки, топливные золы, нефелиновый (белитовый) шлам.

Доменные шлаки образуются при полном расплавлении в домне исходных компонентов шихты: руды и флюса — в восстановительной среде. Выход доменных шлаков составляет 40—60 % массы чугуна. Минералогический состав доменных шлаков представлен в основном силикатами и алюмосиликатами кальция.

Топливные золы образуются при сжигании топлива. Термическое воздействие на неорганическую (минеральную) часть топлива приводит к образованию твердых зерен различных соединений. Мелкие и легкие частицы с удельной поверхностью 150—300 м2/кг уносятся из топки газами. По химическому составу 85—90 % золы состоят из оксидов кремния, алюминия, железа, кальция и магния.

Нефелиновый (белитовый) шлам — отход комплексной переработки апатито-нефелиновых пород в глинозем, соду, поташ. Химический состав шлама, % по массе: SiO2—26—30; А12О32,2—6,5; Fe2O32,1— 5,5; СаО 52—59; MgO 2—2,5; Na2O 1—2,5. Поскольку этот шлам прошел термообработку, он состоит в основном из двухкальциевого силиката — минерала, входящего в состав цементного клинкера.

Использование в цементной промышленности побочных продуктов и отходов других отраслей — крупный шаг в разработке безотходной технологии, способствующий экологической защите и охране окружающей среды. Это направление рассматривается перспективными планами народного хозяйства до 2000 г. как одно из важнейших.

Пригодность промышленных отходов как компонента сырьевой смеси в каждом конкретном случае определяется на основании специальных исследований. Их использование связано с рядом сложностей. Молотые шлаки и нефелиновый шлам вызывают загустевание сырьевых цементных шламов, оседание крупных частиц. Повышенное содержание щелочей в нефелиновом шламе может вызывать снижение качества цемента.

В конечном счете, выбор компонентов сырьевой смеси и их соотношения определяется заданным составом портландцементного клинкера и содержанием в исходном сырье вредных примесей. Требования по ограничению их содержания в сырьевой смеси должны строго соблюдаться. Содержание P2O5в сырьевой смеси не должно превышать 0,3 %, TiO2—1,3 %. Содержание MgO, SO3и щелочей ограничивается с учетом вида используемого топлива. При обжиге на беззольном топливе содержание MgO должно быть не более 3,2 %, SO3не более 1 %, Na2O+K2O не более 0,8 %, а при обжиге на зольном топливе их содержание должно быть соответственно не более 3,1; 0,8 и 0,7 %. Избыток P2O5и TiO2 вызывает распад алита при высоких температурах. Повышенное содержание щелочей замедляет усвоение СаО в процессе обжига, вызывает образование сваров и колец в печи, снижает стойкость футеровки, а при твердении может вызывать разрушение цементного камня. Нарушение норм содержания MgO и SO3 также может стать причиной возникновения напряжений в твердеющем цементном камне и его разрушения.

studfiles.net

технология и монтаж своими руками

Глиноземистый цемент – это высокопрочное и быстрозастывающее вяжущее вещество, которое получают с помощью тонкого помола клинкера. Сам клинкер получают путем обжига до плавления (1400°С) или спекания (1300°С) сырья (бокситы и известняки), что обеспечивает в цементе повышенное содержание алюминатов кальция.

В итоге получается глиноземистый цемент, в котором происходят следующие химические реакции – гидратации, при добавлении воды к однокальциевому алюминату, в результате чего образуется десятиводный гидроалюмипаг кальция, который в силу своей нестабильности, переходит в восьмиводный двухкальциевый гидроалюминат (CaO•Al2O3•8h3O).

В последнем веществе образуется кристаллическая решетка пластинчатой формы, кристаллы которой относятся к гексагональной системе. В тоже время гидрат окиси алюминия представляет собой гелевндную массу.

Не рекомендуется работать с данным видом цемента в летнее время года, когда температура воздуха выше 30º С. Это приводит к существенной потере прочности, так как в этих условиях небольшая часть двухкальциевого гидроалюмината переходит в трехкальциевый шестиводный гидроалюминат, что вызывает в молекулярной структуре цементного камня напряжение.

Вот почему изделия из глиноземистого цемента не поддаются термической обработке. Экзотермические химические реакции, протекающие во время твердения цемента, могут перегреть изделие из глиноземистого цемента и привести к его разрушению, так как глиноземистый цемент выделяет в 1,5 раза больше тепловой энергии, чем портландцемент.

Для предотвращения этого вредного явления специалисты добавляют гипс в цементный раствор, который уменьшает последствия влияния повышенных температур. Схема реакций следующая: гипс взаимодействует с образовавшимся трехкальциевым гидроалюминатом, в результате чего формируются кристаллы гидросульфоалюмината кальция, которые обладают связующими свойствами в цементном камне.

Согласно ГОСТу марки цемента, определяемые в трехдневной стадии твердения, имеют нумерацию 400, 500 и 600. Схватывание в начальный период должно происходить не раньше 30-ти минут, а полное затвердение должно наступить не позже 12 часов после добавления воды. Размер фракции помола отвечает стандарту только тогда, когда остаток с сита № 008 не больше 10% от общей пробы.

Плотность данного цемента составляет 3-3,3 г/см3, а объемная масса в рыхлом и плотном состоянии – 1000-1300 и 1600-1800 кг/м³ соответственно. В цементное тесто для получения нормальной густоты добавляется 24-28% воды.

Использование глиноземистого цемента в устройстве бетонных сооружений значительно увеличивает стойкость к низким и высоким температурам, они не боятся воздействия воды, а также обладают устойчивостью в агрессивной среде, но, в тоже время, разрушаются под агрессивным воздействием растворов щелочей и солей аммония.

Глиноземистый цемент по цене превосходит обычный портландцемент, в результате чего производство его составляет менее 1%. Высокая цена на глиноземистый цемент из-за дорогостоящего сырья, на основе которого он изготавливается, хотя сейчас бокситы все больше стараются заменить на более дешевые отходы доменных печей – шлаки.

Востребованность глиноземистого цемента особенно проявляется в экстренных ситуациях, когда надо срочно соорудить бетонную и железобетонную конструкцию в аварийных условиях или во время резкого понижения температуры окружающей среды.

Данный вид цемента просто незаменим при необходимости возведения сооружений, которые постоянно подвергаются процессам замерзания-оттаивания, увлажнения-высыхания, а также конструктивных элементов, контактирующих с морской водой или с водными растворами сульфатов. Жароупорные изделия также не могут обойтись без этого цемента.

Основой для производства его являются известняки и бокситы, от чего и растет цена на цемент глиноземистый, так как это сырье недешевое. Качество бокситов определяется несколькими параметрами, одним из которых является так называемый «коэффициент качества», который вычисляется как частное между Al2O3 и Si02.

Удовлетворительным можно назвать качество бокситов только тогда, когда примесь оксида кремния в них не больше 4-8% с коэффициентом качества не меньше 5-6. Другой не менее важный компонент для производства глиноземистого цемента – известняк, он должен содержать кремнезема и окиси не более 1,5-2%.

Методы получения глиноземистого цемента: спекание и расплавление

Для производства, применяя спекание, необходимо использование сырья высокого качества, вследствие чего данный способ применяется довольно редко. Производство начинается с грубого и среднего дробления, что совпадает с процессом получения портландцемента, после этого следует размол мокрым или сухим методом, в результате чего выходит шлам (или сырьевая мука).

Обе полученные смеси обжигаются и равномерно перемешиваются в печах, которые работают с использованием малозольного топлива. Существует узкий температурный интервал между процессом спекания и расплавления сырьевой смеси для производства глиноземистого цемента – 1250-1350 и 1400 ºС соответственно, что значительно осложняет обжиг с целью получения клинкера.

Метод плавления: шахтные и доменные печи, электропечи

Второй метод получения глиноземистого цемента имеет большее практическое применение. Смесь исходного сырьевого материала расплавляют в шахтных печах (вагранках), доменных и электродуговых печах в восстановительной среде. В итоге образуются окислы железа и Si02, входящие в состав сырья как примеси, которые в свою очередь восстанавливаются и взаимодействуют между собой, в результате чего получается ферросилиций.

Так как существует значительная разность величин по плотности ферросилиция и расплавленного цемента (6,5 г/см3 против 3 г/см3), первый выпадает в осадок и затем отделяется от второго, что позволяет получить, более распространенный сырьевой материал и тем самым уменьшить себестоимость глиноземистого цемента.

Доменный процесс имеет некоторые отличия. Топливо (кокс) и сырьевые материалы с добавлением железной руды загружаются в доменную печь с помощью загрузочного оборудования, поэтому тонкий размол сырья тут не нужен.

Из мелкой фракции формируют брикеты и также транспортируют в печь. Основным продуктом доменного процесса производства является расплавленный чугун и шлак – сырьевой материал для дальнейшего получения глиноземистого цемента.

Глиноземистый шлак расплавленный во время выпуска из домны нагревается до 1550-1650 ºС, а в тоже время чугун – до 1450-1500 ºС. После выпуска из домны полученный шлак оставляют для медленного охлаждения и формирования кристаллической структуры.

В случае, если используются электропечи, то сырьевой материал разделяют на части размером 2,0-4,0 см. Так как материал взрывоопасен, то его сначала обжигают: известняк обжигают с целью удаления углекислого газа, а боксит или подсушивают, или же аналогичным способом удаляют лишнюю влагу.

Процессы плавки в электропечи полностью совпадают с домной печью: в конце расплав цемента оставляют остывать в изложницах для последующей кристаллизации.

Далее в действие вступают дробильные машины, где полученный расплав измельчается. Дробленый материал поступает на электромагнитный сепаратор, который удаляет металлическое железо и ферросилиций. После этого уже готовый глиноземистый цемент пакуют в бумажные мешки и отправляют на продажу.

evroremont-kmv.ru

3.3.4.3 Цементы на основе глиноземистого клинкера

К этой группе относят глиноземистый, гипсоглиноземистый и водонепроницаемый расширяющийся цементы.

Глиноземистый цемент представляет собой гидравлическое быстротвердеющее вяжущее вещество, получаемое измельчением глиноземистого клинкера. Клинкер получают из обожженной до плавления или спекания смеси, состоящей из бокситов и известняков.

Глиноземистый цемент в строительстве применяют в чистом виде или в качестве компонента для изготовления расширяющихся, жаростойких и других вяжущих.

Химический состав глиноземистого цемента характеризуется содержанием в нем главных оксидов, %: алюминия (глинозем Al2O3)– 30–50, кальция (СаО) – 35–45, кремния (кремнезем SiO2) – 5–15, железа (Fe2O3) – 5–15; небольшого количества в виде примесей других оксидов: титана (TiO2) – 1,5–2,5, магния (MgO) – 0,5–1,5, серного ангидрида (SO3) – 0,1–1, щелочных металлов (Na2O + K2O) – до 1.

Минералогический состав глиноземистого цемента характеризуется содержанием в нем соединений однокальциевого алюмината СаОAl2O3 (СА), однокальциевого двухалюмината СаО2Al2O3 (СА2), пятикальциевого трехалюмината 5СаО3Al2O3 (С5А3), геленита 2СаОAl2O3SiO2 (С2АS), двухкальциевого силиката -2СаОSiO2 (-С2S).

Основным минералом глиноземистого цемента, определяющим его свойства, является СА. Он образует твердые растворы с однокальциевым ферритом до 15 % и оксидом железа – до 10 %. При твердении дает камень высокой прочности. Минерал С5А3 быстро схватывается и твердеет, СА2 медленно твердеет, но имеет высокую конечную прочность.

Сырьем для изготовления глиноземистого цемента являются известняки CaCO3 и бокситы Al2O3nh3O. Могут применяться алюминиевые шлаки и обожженные высокоглиноземистые глины. Изготавливают глиноземистый цемент двумя способами: спеканием или плавлением сырьевой смеси.

По способу спекания во вращающихся или шахтных печах производится обжиг тонкоизмельченной сырьевой смеси боксита и известняка. При температуре около 1300 С образуется глиноземистый клинкер.

По способу плавления в доменных печах одновременно получают чугун и глиноземистый шлак. Печь загружают железистым бокситом, известняком, металлическим ломом и коксом. Расплавленные чугун и шлак периодически выпускают. Температура шлака составляет 1600–1700 С. Охлажденный шлак является клинкером глиноземистого цемента.

Твердение глиноземистого цемента происходит в результате взаимодействия минералов с водой и, в первую очередь, основного минерала СА, которое протекает по схеме

CaOAl2O3 + 10h3О = CaOAl2O310h3O.

При температуре 22–30 С CaOAl2O310h3O переходит в 2CaOAl2O38h3O и еще образуется гидроксид алюминия Al(OH)2.

Истинная плотность глиноземистого цемента составляет 3,1–3,3 г/см3, насыпная плотность в рыхлонасыпанном состоянии – 1000–1300, в уплотненном – 1600–1800 кг/м3, водопотребность – 23–28 %. Начало схватывания должно наступать не ранее 45 мин, конец – не позже 12 ч. Ускорителями служат Ca(OH)2, Na2CO3, CaSO4, портландцемент, замедлителями – NaCl, CaCl2, KCl, винная кислота и др.

Этот цемент при твердении быстро набирает прочность. Через 10--15 ч она составляет 15–20 МПа, через сутки – 80--90 % от марочной. Марки цемента, определяемые в возрасте 3 суток, – 400, 500 и 600. Через 10–20 лет он приобретает прочность, превышающую марочную на 50–60 %.

Глиноземистый цемент интенсивно твердеет при пониженных температурах. Так, при 0 С через трое суток прочность его составляет 50 % от марочной. Это объясняется повышенной экзотермией в начальный период. Пропаривание и автоклавная обработка понижают его прочность.

Бетоны на глиноземистом цементе по сравнению с бетонами на портландцементе имеют повышенную водостойкость. Жаростойкость их очень высокая и составляет 1200--1600 С. Объясняется это отсутствием в цементном камне гидроксида кальция. Они также имеют более высокую водонепроницаемость, морозостойкость в связи с тем, что пористость цементного камня на глиноземистом цементе в 1,5 раза меньше пористости портландцементного камня.

Глиноземистый цемент рекомендуют применять для изготовления жаростойких, морозостойких и водонепроницаемых бетонов, при выполнении аварийных и ремонтных работ. Ограничивает его применение высокая стоимость, превышающая стоимость портландцемента в 5–6 раз.

Гипсоглиноземистый цемент получают совместным измельчением 70 % высокоглиноземистого шлака с повышенным содержанием минерала СА и 30 % двуводного гипса. Твердение цемента происходит при его взаимодействии с водой в результате образования C2Ah4. Кроме того, образуется гидросульфоалюминат кальция, который вызывает расширение, составляющее через 3 суток от 0,1 до 0,7 %.

Гипсоглиноземистый цемент – это быстросхватывающее вяжущее с началом схватывания не ранее 10 мин и концом – не позднее 4 ч.

По прочности при сжатии в возрасте 28 суток гипсоглиноземистый цемент подразделяется на марки 400 и 500. Предел прочности через 3 суток должен быть не менее 28 МПа. Имеет повышенную водонепроницаемость. Образцы-цилиндры диаметром и высотой 150 мм из цементно-песчаного раствора состава 1:2 не должны пропускать воду при давлении 1 МПа.

Применяют гипсоглиноземистый цемент для водонепроницаемых и расширяющихся бетонов и растворов, для заделки стыков сборных железобетонных изделий.

Водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ) состоит из 73–76 % глиноземистого цемента, 20–22 % строительного гипса и 10–11 % высокоосновных гидроалюминатов кальция.

Гидроалюминаты кальция получают гидротермической обработкой при температуре 120--150 С глиноземистого цемента с гашеной известью. Затем составляющие измельчают совместно или раздельно, а потом смешивают.

Начало схватывания этого цемента наступает не ранее 4 мин, конец – не позже 10 мин. Замедляют сроки схватывания добавки ЛСТ, буры, уксусной кислоты. Расширение через сутки составляет не менее 0,2 и не более 1 %.

Применяют ВРЦ в ремонтных работах, для получения водонепроницаемых швов.

studfiles.net

Карбонатные породы

Известняк, мел – основное сырье для производства извести, портландцемента, глиноземистого цемента, важнейшие компоненты стекольных и керамических шихт. Известняк и мел состоят в основном из минерала кальцита CaCO3, отличаются лишь плотностью.

Известняк – твердая плотная осадочная порода.

Мел – это осадочная мелкозернистая и рыхлая порода, состоящая из скелетных частей и панцирей простейших организмов.

Качество карбонатного сырья зависит от его структуры, количества и вида примесей, а также распределения их в массе. Для производства портландцемента пригодны карбонатные породы при содержании CaO – 42-43,5%, MgO – 3,2-3,7%. Желательно, чтобы сумма Na2O и K2O не превышала 1%, а содержание SO3 было не больше 1,5-1,7%. Более благоприятны породы с постоянным химическим составом и однородной мелкозернистой структурой. Полезны примеси тонкодисперсного глинистого вещества и аморфного кремнезема при равномерном их распределении в карбонатной породе. Включения доломитов и крупнокристаллического кварца, имеющих низкую реакционную способность, нежелательны.

Наиболее высокие требования предъявляются к известняку для стекольной промышленности.

ИК-54-0,1

ИК-53-0,2

ИК-51-0,3

CaO

54

53

51

Fe2O3

0,1

0,2

0,3

MgO

0,6

1,5

2,5

Al2O3

0,5

1

1,5

SiO2

1

1

10

Мергель – лучшее сырье для производства портландцемента, может также использоваться в составе стекольных шихт. Это переходная горная порода от известняков к глинам, она представляет собой природную смесь из 20-50% глинисто-песчаных веществ и 50-80% мельчайших частиц углекислого кальция. В зависимости от содержания CaCO3 и глинисто-песчаного вещества мергели подразделяют на:

  • песчаные,

  • глинистые,

  • известковые.

Наиболее ценное сырье – известковый (натуральный) мергель, содержащий примерно 75-80% CaCO3 и 20-25% глины. По химическому составу он близок к портландцементной сырьевой смеси, что упрощает производство портландцемента.

В стекольные шихты введение мергеля желательно при производстве бутылочного стекла.

Магнезит и доломит – основное сырье для производства магнезиальных вяжущих веществ, они также могут входить в состав стекольных и керамических шихт.

Магнезит – горная порода, состоящая преимущественно из MgCO3, встречается в природе в аморфном и кристаллическом виде.

Доломит – горная порода, состоящая из CaCO3· MgCO3 и примесей. В чистом виде содержит 54,3% CaCO3 и 45,7% MgCO3. В качестве примесей магнезит и доломит содержат SiO2, Al2O3, Fe2O3.

В доломите для стеклоделия регламентируется содержание Fe2O3: для сортового стекла – не более 0,05%, полированного < 0,1%, оконного < 0,2%.

Глиноземистое сырье

Бокситы – основное сырье для получения глиноземистого цемента, используется также как корректирующая добавка в портландцементные сырьевые шихты. Бокситы состоят в основном из гидроксида алюминия. Содержание алюминия в пересчете на Al2O3 в бокситах, используемых в технологии ТНСМ, составляет 30-49%. Наиболее распространенными примесями являются SiO2, Fe2O3, TiO2, CaO, MgO. Регламентируется содержание SO3 – не более 0,5%.

Минерал нефелин имеет формулу Na[AlSiO4]. Используется в стекольном и керамическом производстве в основном в виде нефелинового концентрата, получаемого обогащением апатитонефелиновых руд, при этом содержание нефелина в нем достигает 80-85%. Нефелин содержится также в породах нефелинового сиенита, состоящего из 50-55% полевого шпата, 30-40% нефелина и примесных минералов. Продукт обогащения сиенита называют полевошпатовым концентратом и используют в технологии керамики и стекла.

studfiles.net


Смотрите также