Магнезиальные вяжущие и изделия на их основе из магнезитов Савинского месторождения

• Автор: Легостаева, Наталья Владимировна
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 152 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. Магнезиальные вяжущие литерату рный обзор

1.1. Характеристика магнезиальных вяжущих традиционного состава

1.1.1. Сырье для производства магнезиальных вяжущих

1.1.2. Процессы, происходящие при обжиге магнезита на периклазовый порошок

1.1.3. Свойства магнезиальных вяжущих

1.1.4. Характеристика и влияние затворителей на физикомеханические свойства магнезиальных вяжущих

1.2. Структурообразование при твердении магнезиальных вяжущих

1.2.1. Влияние температуры обжига магнезита на вяжущие свойства каустического магнезита
1.2.2. Влияние гранулометрического состава каустического магнезита на его вяжущие свойства

1.3. Характеристика изделий из магнезиальных вяжущих

1.3.1. Ксилолит
1.3.2. Фибролит
1.3.3. Точильные камни на основе магнезиального цемента
1.4. Постановка цели и задач исследования
2. Характеристика исходных материалов и методы исследования
2.1. Характеристика магнезита Савинского месторождения
2.2. Пути использования савинских магнезитов
2.2.1. Получение магнезиальных вяжущих из природных магнезитов Савинского месторождения
2.2.2. Получение магнезиальных вяжущих из продуктов пылеуноса вращающихся печей обжига савинских магнезитов
2.3. Каустический магнезит
2.3.1. Характеристика затворителей
2.3.2. Характеристика продуктов пылеуноса вращающихся мечей
обжига савииских магнезитов
2.4. Диопсиды Южного Прибайкалья
2.5. Древесные опилки
2.6. Микрокремнезем
2.7. Теоретический термодинамический метод
2.7.1. Определение энергетической возможности и направления протекания реакций на основании расчета стандартной энергии Гиббса
Дв для требуемого интервала температур
2.7.2. Тепловые изменения ДНТ, сопровождающие реакции
2.8. Термический метод анализа сырьевых материалов,
продуктов твердения смешанных магнезиальных вяжущих
2.9. Рентгенофазовый анализ
2 Микроскопический анализ
2 Рентгеноспектральный флуоресцентный анализ
сырьевых материалов
2 Определение физикомеханических показателей магнезиальных и смешанных магнезиальных вяжущих
. Определение сроков схватывания
. Определение равномерности изменения объема
. Предел прочности при сжатии
. Коэффициент размягчения
. Истираемость
2 Определение степени гидратации магнезиальных и смешанных магнезиальных вяжущих 7
2 Определение морозостойкости образцов из смешанных магнезиальных вяжущих
2 Пикнометрический метод определения плотности
2 Структурнометодологическая схема исследований магнезиальных вяжущих и изделий на их основе
ВЫВОДЫ
3. Разработка смешанных магнезиальных вяжущих и изделий на их ос
нове из магнезитов Савннского месторождения
3.1. Исследование условий обжига савинского магнезита на каустический магнезит для магнезиальных вяжущих
3.2. Магнезиальное вяжущее из каустического магнезита
3.2.1. Добавки в магнезиальные вяжущие на основе
каустического магнезита
3.3. Вяжущие на основе продуктов пылеуноса вращающихся печей обжига магнезита Савинского месторождения
3.3.1. Затворители
3.3.2. Добавки в магнезиальные вяжущие на основе продуктов пылеуноса при обжиге магнезита
3.3.3. Условия твердения смешанных магнезиальных вяжущих
3.3.4. Влияние совместного помола сырьевых компонентов на физикомеханические свойства смешанных магнезиальных вяжущих
3.4. Скорость гидратации смешанных магнезиальных вяжущих
3.5. Разработка состава изделий на основе магнезиальных вяжущих
из каустического магнезита
3.5.1. Ксилолит
3.5.2. Наливные полы
3.6. Разработка изделий из магнезиальных вяжущих на основе продуктов пылеуноса вращающихся печей обжига савинских магнезитов
3.6.1. Ксилолит
3.6.2. Наливные полы
ВЫВОДЫ
4. Разработка технологий материалов и изделий из каустического магнезита и продуктов пылеуноса при обжиге савинского магнези га
4.1. Технология каустического магнезита
4.2. Технология смешанных магнезиальных вяжущих
4.3. Технология изделий на основе магнезиальных вяжущих
4.3.1. Технология ксилолита
4.3.2. Технология наливных полов
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Рентгенограммы сырьевых материалов, периклазовых
порошков и затвердевших смешанных магнезиальных цементов
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Микрофотографии шлифов и аншлифов сырьевых материалов и продуктов твердения смешанных магнезиальных вяжущих
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Таблицы экспериментальных данных
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Стандартные энтальпии, изобарные потенциалы и коэффициенты уравнений теплоемкости некоторых простых веществ и соединений
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Твердость по шкале Мооса 4 4,5, у криптокристаллических ,5. Генезис кристаллических магнезитов обусловливает наличие в них примесей доломита и доломитизированного магнезита, представляющего собой тврдый раствор магнезита с доломитом. Примеси в магнезите образуют с ним твердые растворы карбоната железа сидерита, иногда карбоната марганца. При значительном замещении магнезита сидеритом первый переходит в брейнерит. Примесями могут быть также алюмосиликаты, тальк, кварц, пирит, серпентин, графитит и др. Криптокристаллические магнезиты образовались под воздействием богатых углекислотой гидротерм на массивы ультраосновных магнезиальных пород серпентитов, оливинов и др. Вместе с магнезитом может выпадать кремнезм. Наибольшее распространение имеют примеси сидерита, кальцита, серпентина, кварца и опала 1. В сырье для производства магнезиальных вяжущих особенно вредны примеси минералов, содержащих оксид кальция и кремнезем. После обжига СаО присутствует в свободном виде или при наличии кремнезема в форме монтичеллита или двухкальциевого силиката. При высоком содержании кремнезема образуются легкоплавкие соединения монтичеллит и мервиниг и увеличивается возможность образования форстерита. Примесь оксида железа III вредна, так как снижает огнеупорность изделий из оксида магния. Оксид железа, связанный в магнезиоферрит, улучшает спекание изделий. Кристаллические магнезиты залегают в виде больших линзо или пластообразных масс, причм часто в ассоциации с доломитом. Криптокристаллические магнезиты образуют обычно жилы, линзы, гнзда и включения в змеевиках 1, 2. Крупные месторождения криптокристаллических магнезитов известны в Австрии, Индии, США, КИР, Греции. Известно месторождение криптокристаллических магнезитов в Оренбургской области. Имеются месторождения магнезитов в Италии, Турции, Бразилии, Венесуэле, Канаде и др. Крупными месторождениями магнезита в России являются Саткинское в Челябинской области, Тальское в Красноярском крае, Савинское и Онотское в Иркутской области. Магнезиты Саткинской группы месторождений, включающей Гологорское, Волчьегорское, Карагайское, Каргинское, Степное, Мельничное и Паленихенское месторождения, представляют собой ассоциацию ряда минералов магнезита, доломита, кальцита, кварца, талька, шунгита, пирита, причм преобладающими являются карбонаты. В Красноярском крае известно Тальское месторождение магнезитов, представляющих собой кристаллическую породу от крупно до мелкозернистой структуры. Этот магнезит является почти мономинеральной породой, содержащей ,5 , 0,5 i, 0, , 1, и ,1 п. Тальские магнезиты перспективны для электроплавки. В Иркутской области имеется Онотское месторождение магнезитов, расположенное в предгорьях Восточных Саян и представленное в основном талькомагнезитом с примесями хлорита, реже доломита, серпентина, кальцита, кварца. Химический состав колеблется в широких пределах масс. Наиболее перспективным является Савинское месторождение Иркутской области. Основные месторождения и запасы магнезита в России приведены в таблице 1. Таблица 1. Месторождение магнезитов Разведанные запасы, млн. Магнезиальным сырьм также является брусит, хунтит, гидромагнезит, бишофит, серпентинит, морская вода и магнийсодержащие отходы различных отраслей промышленности 4, 5. В процессе обжига во вращающейся печи магнезит подвергается глубоким изменениям, в результате которых карбонат магния превращается в оксид магния периклаз, а примеси образуют монтичеллит, форстерит, магнезиоферрит, магнетит, двухкальциевый силикат, двухкальциевый феррит, мервинит, шпинель и свободный оксид кальция. Минералообразование протекает по мере перемещения подаваемого в печь магнезита от е холодного конца к выгрузочному. Процесс декарбонизации эндотермический и растягивается на значительную часть длины печи. Зона разложения карбоната занимает от всей длины печи. С повышением температуры по мере перемещения магнезита в печи количество выделяющейся углекислоты на 1 пог. При обжиге при температурах 0 С магнезит превращается в зернистые агрегаты 0. Отдельные зерна МО связаны перемычками.