Сульфатосодержащие клинкеры и цементы, полученные с применением отходов обогащения меднопиритовой руды

• Автор: Шапакидзе, Елена Викторовна
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Тбилиси
• Количество страниц: 168 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

1.1. Влияние модифицирующих примесей на процессы минералообразования клинкера .

1.2. Активация белитовых клинкеров низкотемпературного обжига.

1.3. Современные представления о процессах гидратации и твердения цементных минералов
1.4. Применение сульфатных соединений в качестве минерализатора в производстве цемента

1.5. Выводы.

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

2.1. Методика исследований

2.2. Характеристика сырьевых материалов

2.3. Алитовые сульфатосодержащие клинкеры
2.3.1. Растекаемэсть сырьевых шламов .
2.3.2. Реакционная способность сырьевых смесей .
2.3.3. Кинетика процесса клинкерообразования .
2.3.4. Физикомеханические свойства цементов .
2.3.5. Фазовый состав клинкеров
2.3.6. Гидратация алитовых сульфатосодержащих клинкеров .
2.3.7. Выводы
2.4. Белитовые сульфатосодержащие клинкеры .
2.4.1. Реакционная способность сырьевых смесей .
2.4.2. Физикомеханические свойства цементов .
2.4.3. Фазовый состав клинкеров
2.4.4. Гидратация белитовых сульфатосодержащих
клинкеров
2.4.5. В ы в о д ы
2.5. Применение кремнеземистых отходов в производстве цемента
2.5.1. Получение низкощелочного гидротехнического
цемента.
2.5.2. Повышение силикатного модуля обычного портландцемента .
2.5.3. Кремнеземистые отходы активная минеральная добавка при помоле цементов ИЗ
2.5.4. Выводы
2.6. Полупроизводственные и промышленные испытания по применению пиритосодержащих и кремнеземистых отходов
2.6.1. Получение алитовых и белитовых сульфатосодержащих клинкеров на Подольском опытном заводе НИИцемента
2.6.2. Получение низкощелочного гидротехнического
цемента на Руставском цементном заводе .
2.6.3. Выводы
ГЛАВА 3. ПОКАЗАТЕЛИ ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ .
СПИСОК ЦИТИРОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Температурные области образования и стабильного существования этих соединений находятся в пределах 0-°С. Остаточная сера связана в щелочные сульфаты и в виде твердых растворов со всеми минералами клинкера. Основная часть серы концентрируется в промежуточной фазе, но значительная ее часть входит в состав Сз $ и С 2 ? А/. В.Гатт и М. Смит /5/,исследуя фазовые равновесия при температуре °С показали,что сульфат кальция образует твердый раствор с Сз $ , причем предельной величиной для $ является 2,3%. По мнению авторов вяжущая способность Cs$ . С2$ приводит к увеличению прочности при наличии ? В системе Са 0 - $>тОа-Са$_сульфат кальция в определенном количестве заметно активизирует взаимодействие мевду СаО и SiOa и образование как двухкальциевого, так и трехкальциевого силикатов, снижая температуру образования последнего до -°С /7/. Зо«. Катион $ внедряется в кристаллическую решетку трехкальциевого силиката образуя твердый устойчивый раствор $0з в алите,обеспечивая его формирование в наиболее оптимальной кристаллической структуре,что вызывает в совокупности повышение гидравлической активности цемента. Предполагается,что одной из сторон механизма действия сульфата кальция как минерализатора является защита растущих кристаллов Сз$от резорбции и распада, что имеет место при длительном наховдении алита в повышенной по количеству жидкой фазе при -П°С, т. Авторы /7-/ отмечают,что ускоряет образование Сг? Сз$>в интервале температур 0-°С,причем для С 2$ наибольший эффект достигается при °С,а для Сз$-Щ>и °С. Минерализующее действие объясняется образованием промежуточного соединения 3 (Со 0 А1г0з) СаЗО4. С3Я «Освободившаяся при этом известь идет на образование дополнительного количества алита. По данным М. М. Сычева и др. С выше этой температуры $ О3 является ингибитором алитообразо-вания. Исследования /,/ показали,что при длительном высокотемпературном обжиге фазовый состав в системе Сй0-$2. С&$ И СоО-ЗаОг- А(ШСЦ значительно отличается от расчетного-повышается содержание белитовой фазы и уменьшается содержание алита. Во всем исследуемом интервале концентрации $0з не было обнаружено самостоятельных серосодержащих фаз. При высокотемпературном обжиге (°С) большая часть сульфата диссоцировала; фактическое содержание $0з составило десятые доли расчетного количества. Оставшийся после обжига сконцентрировался в основном в Сг$ . A.М. Маложен // отмечает,что при обжиге сырьевой шихты содержащей 3% $0з при температуре °С тормозится образование алита. B.Гатт и Р. Нерс /4/ неустойчивость алита в присутствии повышенного количества S0ь объясняются тем,что в системе СаО $i- А^гОз -CaSO^ твердый раствор $0ъ с С2$ или с ионами глинозема образуется легче,чем с С^ . Ю.М. Бутт и В. Cj и C4. F . Присутствие даже небольших количеств $0з способствовало стабилизации Сз$ в моноклинной форме, a CgS - в J3 форме. Как известно /3/,наибольшая интенсивность процесса растворения частиц окиси кальция и,следовательно, реакция алитообра-зования наблюдаются при взаимодействии зерен Со 0 с жидкой фазой низкой плотности,характеризующейся высоким значением поверхностного натяжения и минимальной вязкостьго. Cao и снижается скорость расслоения отдельных блоков. Повышение поверхностного натяжения жидкой фазы происходит при введении в нее М^о • При этом незначительно уменьшается также и вязкость расплава. Поэтому, совместное присутствие ? КгО иМ§0 является весьма эффективным интенсификатором реакции растворения CaO в жидкой фазе и, следовательно, процесса алитообразования. Аналогичное влияние оказывает сульфатный ион в процессе спекания щелоче- и магнийсодержащих сырьевых смесей. Поэтому, в совокупности с окисью магния, в состав портлацццементннх шихт рекомендуется вводить и серосодержащие соединения. Как известно, присутствие щелочей в портландцементе является нежелательным, так как доказано,что МагО и К2О вызывают замедление реакций, протекающих при обжиге клинкера, а при повышенном количестве - снижение прочности цемента и ускорение сроков схватывания /7,/. СаО * КгО* ЪМ^Оъ (твердые растворы N? O и К2. О в ЬСаО • ) //.