Водостойкие композиционные магнезиальные вяжущие вещества на основе природного и техногенного сырья (31.05.2010)

Автор: Зырянова Валентина Николаевна

34 58 58

600 51 2,8: 1 0-30 1-05 29 48 48

600 48 3,2: 1

31 50 50

700 51 2,8: 1 0-35 1-15 24 32 35

700 48 3,2: 1

25 34 37

дисперсные

фракции

брусита

400 56 2,8: 1 0-20 0-45 20 36 48

450 57 2,8: 1 0-21 0-45 27 38 39

450 48 3,2: 1

32 40 41

500 56 2,8: 1 0-24 0-48 34 55 55

500 51 2,8: 1

37 58 60

500 42 4,1: 1

38 60 62

600 51 2,8: 1 0-32 1-10 29 35 36

700 51 2,8: 1 0-40 1-20 23 30 33

700 48 3,2: 1

24 31 32

Бруситовые отходы и аналогичные им высокомагнезиальные отходы могут использоваться как ценное сырье для производства вяжущих материалов. Магнезиальные вяжущие вещества со стабильными свойствами на основе отходов брусита можно получить, используя кратковременный обжиг (2 часа при 450-5000С), помол обожженного продукта и введение активатора твердения (например, MgCl2) при затворении.

Высокодисперсные порошки - пыли при производстве периклазовых огнеупоров образуются двух видов: пыль-отход при обжиге брусита во вращающихся печах (I) и пыль-отход при плавке его в электродуговых печах (II).

Химический анализ порошков пылей (таблица 3) показывает, что их основным компонентом является оксид магния.

Таблица 3. Химический состав пылей

пыли Содержание, мас.%

SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO ?m

Обжиг брусита (I) 6,49 1,66 0,74 4,09 78,42 8,60

Плавка брусита (II) 9,50 1,90 0,51 3,02 75,41 9,60

Результаты физико-механических испытаний показывают, что пыли в исходном состоянии проявляют вяжущие свойства и способны образовывать искусственный камень, но технические свойства его нестабильны. Процесс гидратации и твердения протекает неравномерно. Искусственный камень характеризуется неравномерностью изменения объема. На образцах суточного твердения появляются поверхностные трещины. Механическая прочность образцов со временем понижается.

Повышение гидратационной активности и стабилизация свойств бруситовых пылей достигается посредством помола.

При помоле в шаровой мельнице материал диспергируется, усредняется минеральный состав пылей. Сроки схватывания сокращаются. Образцы обладают равномерностью изменения объема. Механическая прочность образцов после 28-суточного твердения на воздухе увеличивается и составляет 44-46 МПа (пыль (I)), 35-37 МПа (пыль (II )).

Для повышения гидратационной активности и стабилизации свойств пылей, образующихся при плавке брусита, недостаточно помола в шаровой мельнице. Получение вяжущего материала марки 400 возможно посредством механической активации в планетарно-центробежной мельнице (ПЦМ) или в подобных энергонапряженных аппаратах.

Механическую активацию в этом и последующих экспериментах проводили в планетарно-центробежной мельнице (ПЦМ) типа ЭИ-2х150 в стальных барабанах со стальными шарами диаметром 5мм в воздушной среде (центробежное ускорение - 40g). Соотношение между массами навески и шаров 1:60, время активации 5; 10; 15 минут.

При механической активации бруситовых пылей в ПЦМ наряду с измельчением и усреднением минерального состава, осуществляется аморфизация периклаза (основной кристаллической фазы), форстерита, магнезиоферрита, что повышает гидратационную активность и способствует стабилизации технологических свойств. Гидратированные образцы обладают равномерностью изменения объема во времени. Механическая прочность образцов из активированной пыли после 28-суточного твердения составляет 54 МПа (пыль (I)), 44 МПа (пыль (II)).

Исследованы состав и свойства магнезиальных шламов от переработки природных рассолов хлоридного кальциевого типа, распространенных на территории Восточной Сибири.

Магнезиальный шлам от переработки рассола трубки «Удачная» (Якутия) представляет собой белый порошок, агрегированный в зерна неправильной формы размером 3-8 мм, которые легко поддаются измельчению. Химический состав шлама следующий, мас.%: MgO – 54,40; CaO – 8,11; Na2O – 1,21; CO2 -8,17; Cl – 1,32; п.п.п. -36,20. Он представляет собой смесь, содержащую Mg(OH)2 -78,88; CaCO3 -14,47; NaCl -1,14; CaCl2 -5,50. Вследствие высокого содержания Mg(OH)2 шлам может быть использован для получения магнезиальных вяжущих веществ.

Шлам содержит гидравлически инертные компоненты, основным из которых является гидроксид магния. В исходном состоянии он не обладает вяжущими свойствами, однако они могут проявиться после термической обработки с выделением гидравлически активного оксида магния. Пробы шлама обжигались при 350-6000С с изотермической выдержкой 2 часа.


загрузка...