Классификация сырья для производства стекла и ситаллов.

Сырьевые материалы для производства неметаллических силикатных материалов

Систематизация сырья для производства неметаллических и силикатных материалов

При всех принципных различиях стекла, керамики и вяжущих материалов их получение базируется на одних и тех же видах сырья, изменяется только их количественное соотношение в сырьевых консистенциях (пример – карбонатное сырье).

По происхождению сырье можно поделить на 3 группы:

Ø Природное;

Ø Техногенное Классификация сырья для производства стекла и ситаллов.;

Ø Синтетическое (специально синтезируемые вещества, используются в главном в технической керамике и стеклоделии).

В больших объемах употребляется природное сырье. Главные его виды по химико-минералогическому составу можно поделить на 5 групп:

Ø Кремнеземистое;

Ø Алюмосиликатное;

Ø Карбонатное;

Ø Глиноземистое;

Ø Сульфатное.

Систематизация сырьевых материалов технологии ТНСМ представлена на рисунке.

Как видно из рисунка, большая часть видов Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. сырья употребляется во всех 3-х разработках. Но любая разработка предъявляет к определенному сырью свои специальные требования.


Систематизация сырьевых материалов технологии неметаллических силикатных материалов

Туф (В)
Пемза (В)
Природное сырье НСМ
кремнеземистое
сульфатное
алюмосиликатное
глиноземистое
карбонатное
Песок кварцевый (В, К, С)
Перлит (В, К)
Кварцит (В, К, С)
Диатомит (В Классификация сырья для производства стекла и ситаллов.)
Опока (В)
Трепел (В)
Глинистый сланец (В, К)
Каолины (К, С)
Полевой шпат (К, С)
Суглинки (В, К)
Глины (В, К)
Нефелин (К, С)
Мергель (В, К, С)
Магнезит (В, К, С)
Доломит (В, К, С)
Мел (В, К, С)
Известняк (В, К, С)
Тенардит (В, С)
Ангидрит Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. (В)
Гипс (В)
Боксит (В,К)
Фосфорные шлаки (В, К)
Техногенное сырье НСМ (отходное)
Хим индустрии
энергетики
Доменные шлаки (В, К, С)
Цветной металлургии
Топливные шлаки (В)
Металлургические шлаки (В)
Темной металлургии
Фосфогипс (В)
Золы (В, К, С)
Нефелиновый шлам (В)
Трасс (В)
Пегматиты (К, С)



В – вяжущие материалы Классификация сырья для производства стекла и ситаллов., К- керамика, С – стекло.

Кремнеземистое сырье

Кварцевый песок – основной компонент стекольной шихты и известково-кремнеземистых вяжущих, используемых для производства силикатного кирпича и ячеистых блоков, как добавка вводится в глиняние массы и цементные сырьевые консистенции.

Кварцевый песок – это продукт разрушения горных пород, состоящих в главном из зернышек кварца, отличающийся высочайшим Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. содержанием SiO2, малым количеством примесей и мелкозернистостью.

По условию образования различают пески:

Ø делювиальные (смытые со склонов);

Ø пролювиальные (отложенные временными потоками);

Ø алювиальные (речные);

Ø морские;

Ø эоловые (дюнные).

Большей чистотой владеют речные пески. Примесями в песке являются слюды; полевые шпаты, оксиды железа, карбонаты.

Применимым для производства стекла считается песок, содержащий более 95-98% SiO Классификация сырья для производства стекла и ситаллов.2, при производстве оконного стекла содержание Fe2O3 не должно быть более 0,05%, для оптического – менее 0,01%, а для бутылочного – до 0,25%, для зеркального– 0,015-0,02%, для оконного тянутого – 0,05-0,07%.

Вместе с хим составом песков огромное значение имеет их гранулометрический состав. Вообщем, песок в главном состоит из зернышек 0,1-2 мм. Более применимы для стекловарения пески с размером Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. зернышек от 0,15 до 0,4 мм. Большие зерна плохо провариваются и усугубляют качество изделий.

Песок, идущий на изготовка силикатного кирпича, обязан иметь шероховатую поверхность песчинок и разный по крупности зернышек состав, что дает более плотную упаковку и понижает расход извести. Молотый песок для автоклавных материалов содержит более 75% SiO2, а для немолотого содержание Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. глинистых частиц соответственно менее 5-10%.

Кварцевый песок для производства изделий узкой керамики должен содержать более 93-95% SiO2, менее 0,2-0,3% Fe2O3 и TiO2, менее 1-2% CaO; остаток на сите №4 не должен составлять более 2-5%.

Кварциты – употребляются в глиняной шихте для производства огнеупоров, фарфора и фаянса. Они представляют собой плотные горные породы, сложенные в большей степени Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. из круглых зернышек кварца, сросшихся меж собой (кристаллические кварциты) либо сцементированных бесформенной кремнекислотой (цементные кварциты). Твердость по школе Мооса 6-7. Как кристаллические, так и цементные кварциты очень плотные и прочные, что в свою очередь уменьшает количество примесей, а имеющиеся примеси вследствие особенностей строения распределены умеренно.

Диатомит, трепел, опока – используются как Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. активные минеральные добавки к цементу и извести. Это осадочные горные породы, сложенные в главном опалом, т.е. минералом, представляющим из себя водную бесформенную кремнекислоту. Их состав можно выразить общей формулой: mSiO2· nH2O. Содержание SiO2 в среднем составляет 70-85%, но может достигать 98%, Al2O3 – 5-13%, CaO – 2-6%, MgO до 3%, Fe2O3 – от толикой Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. % до 5-10%, содержание воды – 3-13%. Это породы, обычно, рыхловатые и владеют малой плотностью и высочайшей пористостью.

Диатомит – рыхловатая либо сцементированная порода белоснежного, сероватого либо желтого цвета, сложенная более чем на 50% скорлупами диатомитовых водных растений. Плотность – 1900-2200 кг/м3, насыпная плотность – 400-1250 кг/м3.

Трепел по внешнему облику и хим составу Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. очень идентичен с диатомитом и представляет собой слабосцементированную либо рыхлую породу, состоящую из круглых глобулей опалового кремнезема. Плотность – 1900-2400 кг/м3, насыпная плотность – 300-1200 кг/м3, пористость – 60-64%.

Опока – это близкая по составу к трепелу порода, отличающаяся большей плотностью и сцементированностью. Насыпная плотность составляет 1000-1800 кг/м3.

В глиняной индустрии используют для производства кирпича Классификация сырья для производства стекла и ситаллов., черепицы, труб и т.д.

Алюмосиликатное сырье

Глины являются главным сырьем глиняного производства и важным компонентом портландцементной сырьевой консистенции. Они представляют собой осадочные тонкообломочные горные породы, состоящие в главном из глинистых минералов каолинитовой, монтмориллонитовой и гидрослюдистой групп.

Отличительным свойством глин является их высочайшая пластичность, обусловленная слоистым строением кристаллических решеток глинистых минералов, т Классификация сырья для производства стекла и ситаллов..е. снутри слоев меж ионами существует крепкая ионная и ковалентная связь. Связь меж отдельными пакетами, образующими слоистое строение глинистых минералов, осуществляется за счет слабеньких остаточных сил меж ионами пакетов. Особенность строения этих пакетов обуславливает способность этих глинистых минералов расщепляться на тонкие частички с размерами наименее 0,01 мм, самопроизвольно диспергировать Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. в воде, набухать за счет вхождения молекул воды в межслоевое место.

Минералогический состав глин представлен в большей степени аква алюмосиликатами (т.е. глинообразующий минерал) и кварцем в виде кварцевого песка. Их хим состав колеблется в широких границах: SiO2 – 45-80%, H2O – 3-15%, Al2O3 – 10-40%. В маленьких количествах в глинах могут находиться катионы Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. кальция, магния, натрия, железа и др., которые могут заходить в структуру глинистых минералов, так и в состав примесей глинистой породы – полевого шпата, слюды, карбонатов.

Систематизация глин (для керамики):

1.Огнеупорность - это свойство глины и керамики на ее базе противостоять действию больших температур. По огнеупорности глины делят на:

Ø огнеупорные ( более 15800С Классификация сырья для производства стекла и ситаллов.);

Ø тугоплавкие (1350-1580 0С);

Ø легкоплавкие (наименее 1350 0С).

2. По содержанию Al2O3 различают 5 групп, в каких глинозем содержится от 14% (кислые) до 45% и выше (высокоглиноземистые).

3. По содержанию красящих оксидов (Fe2O3 и TiO2) на 4 группы;

4. По температуре спекания на 3 группы: до 1100 0С; 1100-1300 0С; выше 1300 0С.

5. По пластичности:

Ø высокопластичные (число пластичности выше Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. 25);

Ø среднепластичные (15-25);

Ø умереннопластичные (7-15);

Ø малопластичные (3-7);

Ø непластичные (не размокающие в воде),

6. По водопоглощению черепка:

Ø сильноспекающиеся (наименее 2%);

Ø среднеспекающиеся (2-5%);

Ø неспекающиеся (выше 5%).

Спекаемость глины находится в зависимости от содержания в ней минералов плавней, ее дисперсности и вида основного глинистого минерала.

Огнеупорные глины – состоят в главном из кремнезема и глинозема (более 26%) и очень маленького количества плавней – оксидов железа Классификация сырья для производства стекла и ситаллов., кальция, магния, щелочных металлов. С повышением содержания Al2O3 и уменьшением количества плавней огнеупорность глин и изделий на их базе увеличивается.

Глинистые сланцы – это плотные породы, образованные из глин в итоге полиморфизма, отличаются от глин большей плотностью и твердостью, также наименьшей пластичностью и набухаемостью.

Каолины – важное сырье Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. для производства узкой керамики (фарфора, фаянса), также входят в состав стекольных шихт. Они состоят практически только из минерала каолинита Al2O3·2SiO2·2H2O. Каолины обычно светлых тонов, до чисто белоснежного цвета, владеют сравнимо малой пластичностью, в качестве примесей обычно содержат кварц и полевой шпат.

Каолины разделяются по происхождению на Классификация сырья для производства стекла и ситаллов.:

Ø первичные – каолины, образовавшиеся на месте залегания;

Ø вторичные – каолины, перенесенные тем либо другим методом на место залегания.

Вторичные каолины отличаются от первичных неким многообразием минералогического состава, множеством примесей и узкой дисперсностью. Первичные каолины обычно используются в обогащенном виде, а вторичные – в необогащенном.

Полевые шпаты в глиняних красках играют роль плавня Классификация сырья для производства стекла и ситаллов., а в стекольных шихтах обеспечивают увеличение механической прочности и хим стойкости стекла. По хим составу они представляют собой алюмосиликаты щелочных металлов и кальция.

Калиевые полевые шпаты (K2O·Al2O3·6SiO2) – ортоклазы – имеют крупнокристаллическую структуру.

Натриевые полевые шпаты (Na2O·Al2O3·6SiO2) – альбиты – тонкодисперсные массы.

Кальциевые полевые Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. шпаты (CaO·Al2O3·2SiO2) – анортиты, известково-натриевые полевые шпаты (плагиоклазы) имеют свойственное пластинчатое строение кристаллов.

Более высококачественный глиняний черепок получают при использовании ортоклазов, т.к. их расплав обладает большей вязкостью, что и содействует сохранению формы изделий при обжиге.

Промышленные припасы полевого шпата очень ограничены, потому употребляются смешанные калий-натриевые, кальций Классификация сырья для производства стекла и ситаллов.-натриевые шпаты. Основным источником служат крупнокристаллические горные породы – пегматиты, сложенные натрий-кальциевым шпатом и кварцем (около 25%).

Перлит, пемза, туф, трасс – высокоактивные алюмосиликатные породы вулканического происхождения; употребляются в глиняном производстве в качестве плавней, в цементной индустрии – в качестве активных минеральных добавок. Туфы и трассы образовались от вулканических пеплов Классификация сырья для производства стекла и ситаллов., а пемза и перлит – из лавы. Высочайшая активность этих пород связана с тем, что алюмосиликаты находятся в их в виде метастабильного вулканического стекла.


Карбонатные породы

Известняк, мел – основное сырье для производства извести, портландцемента, глиноземистого цемента, важные составляющие стекольных и глиняних шихт. Известняк и мел состоят в главном из минерала кальцита Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. CaCO3, отличаются только плотностью.

Известняк – жесткая уплотненная осадочная порода.

Мел – это осадочная тонкодисперсная и рыхловатая порода, состоящая из скелетных частей и панцирей простых организмов.

Качество карбонатного сырья находится в зависимости от его структуры, количества и вида примесей, также рассредотачивания их в массе. Для производства портландцемента применимы карбонатные породы при содержании CaO Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. – 42-43,5%, MgO – 3,2-3,7%. Лучше, чтоб сумма Na2O и K2O не превосходила 1%, а содержание SO3 было не больше 1,5-1,7%. Более благоприятны породы с неизменным хим составом и однородной тонкодисперсной структурой. Полезны примеси мелкозернистого глинистого вещества и бесформенного кремнезема при равномерном их рассредотачивании в карбонатной породе. Включения доломитов и Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. крупнокристаллического кварца, имеющих низкую обскурантистскую способность, нежелательны.

Более высочайшие требования предъявляются к известняку для стекольной индустрии.

ИК-54-0,1 ИК-53-0,2 ИК-51-0,3
CaO
Fe2O3 0,1 0,2 0,3
MgO 0,6 1,5 2,5
Al2O3 0,5 1,5
SiO2

Мергель – наилучшее сырье для производства портландцемента, может также употребляться в составе стекольных шихт. Это переходная горная порода от известняков к глинам, она представляет Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. собой природную смесь из 20-50% глинисто-песчаных веществ и 50-80% мелких частиц углекислого кальция. Зависимо от содержания CaCO3 и глинисто-песчаного вещества мергели подразделяют на:

Ø песочные,

Ø глинистые,

Ø известковые.

Более ценное сырье – известковый (натуральный) мергель, содержащий приблизительно 75-80% CaCO3 и 20-25% глины. По хим составу он близок к портландцементной сырьевой консистенции, что упрощает создание портландцемента.

В стекольные Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. шихты введение мергеля лучше при производстве бутылочного стекла.

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

Магнезит – горная порода, состоящая в большей степени из MgCO3, встречается в природе в бесформенном и кристаллическом виде.

Доломит – горная Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. 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 – менее 0,05%, полированного < 0,1%, оконного < 0,2%.

Глиноземистое сырье

Бокситы – основное сырье для получения глиноземистого цемента, употребляется также как Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. корректирующая добавка в портландцементные сырьевые шихты. Бокситы состоят в главном из гидроксида алюминия. Содержание алюминия в пересчете на Al2O3 в бокситах, применяемых в технологии ТНСМ, составляет 30-49%. Более всераспространенными примесями являются SiO2, Fe2O3, TiO2, CaO, MgO. Регламентируется содержание SO3 – менее 0,5%.

Минерал нефелин имеет формулу Na[AlSiO4]. Употребляется в Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. стекольном и глиняном производстве в главном в виде нефелинового концентрата, получаемого обогащением апатитонефелиновых руд, при всем этом содержание нефелина в нем добивается 80-85%. Нефелин содержится также в породах нефелинового сиенита, состоящего из 50-55% полевого шпата, 30-40% нефелина и примесных минералов. Продукт обогащения сиенита именуют полевошпатовым концентратом и употребляют в технологии керамики и стекла.

Сульфатное Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. сырье

Гипс и ангидрит являются сырьем для производства гипсовых вяжущих, также как добавка к цементу. Применяется природный двуводный гипс (гипсовый камень) CaSO4. Гипсовый камень довольно всераспространен в природе. Он содержит примеси известняка, доломита, глинистых веществ.

Для производства вяжущих материалов гипсовый камень должен содержать CaSO4·2H2O:

1 сорт – более 95%;

2 сорт – 90%;

3 сорт Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. – 80%;

4 сорт – 70%.

Ангидрит (CaSO4). Этот минерал отличается от гипса отсутствием воды. Ангидрит по сей день находит только ограниченное применение для производства эстрих-гипса и ангидритового цемента.

Сульфат натрия в природе встречается в виде минералов тенардита Na2SO4 и глауберовой соли (Na2SO4·10H2O). Источником этих пород являются соленые Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. озера. Употребляют из в стекольном производстве и для производства водянистого стекла.

Синтетическое сырье

К такому следует отнести разные продукты, приобретенные методом переработки природного сырья и поступающие на силикатные фабрики в готовом виде, или вещества, синтезируемые специально и применяемые в предстоящем в технологии ТНСМ.

1-ая группа включает бессчетные хим соединения, применяемые в Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. особенности в стекольной технологии – это кальцинированная сода, борная кислота, бура, поташ и т.д.

2-ая группа получила более обширное распространение при изготовлении технической керамики – особо незапятнанные оксиды, карбиды, нитриды, силициды разных частей.

Техногенное сырье

Техногенное сырье– это побочные продукты других отраслей индустрии: хим, энергетики, металлургии и др. Они употребляются в составе стекольных, глиняних Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. и цементных сырьевых шихт, также как добавка к вяжущим материалам. В особенности в огромных масштабах в технологии ТНСМ употребляются отходы темной металлургии.

Создание и виды шлаков

В металлургической индустрии шлак – это многокомпонентный неметаллический расплав, покрывающий поверхность водянистого металла в процессе металлургических процессов: плавки сырья, обработки расплавленных промежных товаров Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. и рафинирования водянистых расплавов. После окончания металлургических процессов шлак представляет собой затвердевшее камне- либо стекловидное вещество – сплав оксидов переменного состава.

Шлаки в металлургическом производстве образуются в процессе восстановления руды и извлечения из нее пустой породы, коксовой золы и флюсов при их хим содействии с карбонатными породами.

Главные составляющие Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. шлака: кислотные оксиды SiO2 и TiO2, главные оксиды CaO, FeO, MgO, также нейтральные оксиды Al2O3, ZnO. Зависимо от доминирования тех либо других оксидов, шлаки делятся на главные и кислые.

Шлаки темной металлургии: доменные и сталелитейные

Больший энтузиазм для строительной отрасли представляют доменные шлаки, получаемые в процессе производства чугуна:

Негранулированный Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. доменный шлак выходит при воздушном охлаждении шлака с следующим дроблением и грохочением. Употребляется в большей степени в дорожном строительстве в качестве щебня. Гидравлическими качествами не обладает.

Гранулированный доменный шлак выходит при выплавке чугуна методом резкого остывания на гранустановке. Употребляется в большей степени в качестве активной минеральной добавки в цемент.

Шлаковая Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. пемза – литой шлак кислый. Требуется особенный режим остывания. Вяжущими качествами не обладает. Употребляется в качестве теплоизолятора, шумопоглотителя, в производстве легких бетонов и изделий из их.

Для получения одной тонны чугуна требуется в среднем 1,3 тонны стальной руды, 0,75 тонны кокса, 0,25 тонны известняка и 4,0 тонны воздуха. После скопления в доменной печи достаточного количества Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. чугуна раскрывается выпускное отверстие (приблизительно 5 раз в день) и металл выливается в емкости для транспортировки на последующий шаг сталеплавильного производства. Расплавленный шлак соединяется по желобу, находящемуся выше уровня расплавленного металла, приблизительно каждые 2 часа. Дальше шлаки или проходят стадию грануляции в особых установках, или поступают на организованные отвалы, где часть из Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. их проходит переработку для следующей утилизации.

На больших металлургических комбинатах – Магнитогорском, Орско-Халиловском («Носта»), Челябинском («Мечел») – отвалы делятся по видам и производствам – доменные, сталеплавильные шлаки и производственный мусор складируются раздельно. На неких предприятиях устраиваются общие отвалы, соединяя шлаки и мусор. В последние годы на ряде отвалов (Магнитогорск, Электросталь Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. и др.) организована их разработка, включающая несколько стадий: грохочения, измельчения (в большей степени в каскадных мельницах) и магнитной сепарации. Продукт грохочения – шлаковый щебень, используемый в дорожном строительстве и производстве шлакобетонных изделий. При всем этом ворачиваются в хозяйственный оборот значимые местности. Так, в итоге разработки шлакоотвала и переработки шлаков исключительно Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. в г. Электросталь освобождена территория около 50 тыс. м2.

Доменные шлаки используются для производства вяжущих материалов, керамики и шлакоситаллов. Они образуются при производстве чугуна, при всем этом на каждую тонну производимого чугуна появляется 400-600 кг. Шлака. Хим состав этих шлаков довольно разнообразен, но в главном он представлен CaO, MgO, SiO Классификация сырья для производства стекла и ситаллов.2, Al2O3, которые в сумме составляют приблизительно 95%. Не считая этого в шлаках обычно находится оксид марганца, железа и сера. Оценить состав шлаков можно по модулю основности:

Если - главные;

- кислые;

- средние.

Медлительно охлажденные доменные шлаки имеют таковой минералогический состав, который приводит к ограниченной возможности к самостоятельному твердению (т.е. минералогические составляющие Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. медлительно охлаждающие шлак – гидравлически инертны либо владеют низкой гидравлической активностью). Для увеличения гидравлической активности шлаки подвергают резкому остыванию в воздушной либо аква среде (грануляция) с целью зафиксировать метастабильную, а, как следует, более реакционноспособную стекловидную фазу.

Шлаки цветной металлургии учат при восстановительной плавке меди, никеля, цинка, хрома, свинца из сульфидных руд Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. этих металлов.

Они содержат: 15-48% FeO, 10-15% MgO, до 17% Al2O3 и до 23% CaO.

Из шлаков цветной металлургии для строительства и производства строй материалов представляют энтузиазм медеплавильные и никелевые шлаки. Отвальные медеплавильные шлаки имеют темный цвет. Они не подвержены распаду. Средняя плотность шлаков составляет 3300-3800 кг·м3, водопоглощение 0,1-0,6%, предел прочности при сжатии Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. 120-300 МПа. Никелевые шлаки владеют такими же высочайшими показателями физико-механических параметров, как и медные. По хим составу они относятся к кислым. Никелевые гранулированные шлаки, невзирая на наличие стекловидной фазы, фактически не владеют гидравлической активностью.

При переплавке дюралевых сплавов получают дюралевые (вторичные) шлаки. Хим состав их последующий: KCl – 38-59%, NaCl – 11,4-34,1%, CaCl Классификация сырья для производства стекла и ситаллов.2 – 3,0-4,2%, MgO – 2,0-7,2%, Al2O3 – 6,5-12,6%, SiO2 – 1,8-3,5%. Водорастворимые соединения в шлаке составляют 75-85% массы. При продолжительном нахождении шлаков в воде либо на отрытых площадках водорастворимые соединения выщелачиваются, после этого шлаки можно использовать в качестве сырья для производства сульфоалюминатного клинкера, расширяющихся добавок в бетон и т.п.

Шлаки цветной металлургии используют пока в маленьком количестве Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. при производстве цемента, также при получении минеральной ваты и литых изделий. Потенциально шлаки цветной металлургии являются многообещающей базой разных строй материалов. Их выход в 10-25 раз превосходит выход цветных металлов.

Сталеплавные шлакиобразуются в итоге окисления примесей неметаллической части шихты (кремния, углерода, серы и фосфора) и растворения последних в плавке Классификация сырья для производства стекла и ситаллов..

Состав: 30-35% соединений магния, железа, марганца, 15-30% SiO2, 8-10% Al2O3 (Mo = 1,2-1,4).

Сталелитейные шлаки в металлургическом производстве образуются в процессе рафинирования стали от вредных примесей и защищают металл от окисления газовой средой. Отличительной особенностью сталелитейных шлаков является более высочайшие по сопоставлению с доменными шлаками колебания хим состава и существенное до 24% содержание железа, в Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. том числе до 16% железного в виде корольков и скрапа. Сталелитейные шлаки характеризуются высочайшим модулем основности, при охлаждении фактически стопроцентно кристаллизируются и в их практически на сто процентов отсутствует стекловидная фаза. Из-за наличия металла эти шлаки не гранулируются, а соединяются на шлаковые дворы либо в отвалы, где медлительно Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. остывают и в следующем дробятся и измельчаются в мельницах самоизмельчения (по сухому либо влажному методу) либо в трубных шаровых мельницах.

Классифицируются сталелитейные шлаки по видам производства стали на мартеновские, конвертерные и электросталеплавильные, также по периодам плавки – первичные и конечные. Наибольшее количество появляется мартеновских шлаков, удельный выход которых составляет 180 кг/т Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. стали. Удельный выход конвертерных шлаков составляет ≈150 кг/т стали. От мартеновских шлаков они отличаются завышенным содержанием оксидов кальция, магния и железа, и поболее высочайшей основностью. Конвертерные шлаки меньше различаются меж собой по химсоставу и удельному выходу. Электросталеплавильные шлаки по хим составу сходны с мартеновскими и отличаются, обычно, более высочайшим Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. содержанием оксидов кальция и низкой концентрацией оксидов железа.

Всего около 60% сталеплавильных шлаков составляют шлаки мартеновского производства, 32% - шлаки конвертерного производства, 8% - электросталеплавильного и других видов производств.

Шлаки электротермофосфорного производства образуются при электротермической обработке фосфоритов и апатитов, обычно их гранулируют. Они приблизительно на 90% состоят из СаО и SiO2 и относятся к Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. главным шлакам. Гранулированные шлаки должны содержать более 30% SiO2, более 43% ( CaO + MgO) и менее 2,5% P2O5.

Электротермофосфорные гранулированные шлаки представляют собой отходы производства фосфора способом электротермической возгонки. Получаются резвым остыванием силикатного расплава, образующегося в электропечах при плавке шихты из фосфорной руды, кварцита и кокса. При выпуске 1 тонны фосфора выходит 10-14 тонн огенно Классификация сырья для производства стекла и ситаллов.-жидкого шлака. Структура шлаков представлена стекловидной фазой (до 98%) метасиликатного состава. Кристаллическая фаза – в большей степени псевдоволластонит. Колебания хим состава главных оксидов составляют: CaO – 44,7-50,0%, SiO2 – 34,0-45,0%, Al2O3 – 1,07-3,29%, MgO – 0,91-4,38%, P2O5 – до 2,5%, NaF – до 3%. В гранулированном виде содержится 95-98% стекловидной фазы.

В согласовании с требованиями ГОСТ 3476-71 электротермофосфорные шлаки по собственному хим Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. составу должны удовлетворять последующим требованиям: CaO + MgO – более 43%, SiO2 – более 38%, P2O5 – менее 2,5%. Допускается ввод шлаков в портландцемент до 20%, в шлакопортландцемент – 21-60%.

Шлам нефелиновый употребляется в составе портландцементной сырьевой консистенции. Это отход всеохватывающей переработки апатитонефелиновых пород в глинозем, соду, шлаки. Его хим состав: SiO2 26-30%; Al2O3 2,2-6,5%; Fe2O3 2,1-5,5%; CaO 52-59%; MgO 2-2,5%; Na Классификация сырья для производства стекла и ситаллов.2O 1-2,5%. Так как этот шлам прошел частичную термообработку, то он состоит в главном из C2S, входящего в состав портландцемента и способного к гидравлическому твердению.

Топливные золы и шлаки употребляют в стекольных и глиняних шихтах и для получения вяжущих материалов. Они образуются при сжигании горючего при температуре около 1400-1600°С Классификация сырья для производства стекла и ситаллов..

Тепловое воздействие на неорганическую (минеральную) часть горючего приводит к образованию жестких конгламератов разных соединений. Маленькие и легкие частички с удельной поверхностью 1500-3000 см²/г, находящиеся в количестве около 90%, уносятся из топки газами (зала-унос), а более большие оседают на под толки и спекаются в кусковые шлаки. По хим составу состоит Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. на 85-90% из оксидов кремния, алюминия, железа, кальция и магния. Золы и каменных и бурых углей, антрацита и торфа, обычно являются кислыми.

Фосфогипс применяется для производства гипсовых вяжущих и как добавка к цементу для регулирования сроков схватывания. Фосфогипс – это отход производства экстракционной фосфорной кислоты:

CaF(PO4)3 + 5H2SO4 → 5CaSO4∙2H2O + HF + 3H Классификация сырья для производства стекла и ситаллов.3PO4

На каждую тонну кислоты появляется 4 тонны фосфогипса. На 80-95% он состоит из CaSO4∙2H2O, примесями является Р2О5 и соединения фтора. Фосфогипс отличается высочайшей влажностью до 25% и очень высочайшей дисперстностью.

Систематизация сырья для производства стекла и ситаллов.

Сырьевые материалы для производства стекла и ситаллов условно делят на две Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. группы – главные и вспомогательные.

Главные – содержат оксиды, образующие базу стекла (стеклообразователи) и определяющие его характеристики.

Вспомогательные – содержат соединения, которые вводятся в стекло для варьирования его параметров (модификаторы) и ускорения варки.

В каждую группу входят природные, техногенные и синтетические продукты.

С основными сырьевыми материалами в стекольную шихту входят стеклообразующие оксиды. Вспомогательные сырьевые Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. материалы подразделяют на красители, глушители, осветлители, обесцвечиватели, ускорители и др.

Красители употребляются для получения цветных стекол. Они в процессе варки растворяются в виде коллоидных частиц.

При расцветке методом растворения красителей в главном используют оксиды переходных металлов, образующие с кремнеземом окрашенные ситаллы ( оксиды кобальта, марганца, хрома, железа и др Классификация сырья для производства стекла и ситаллов.. – ионно-молекулярные). При расцветке за счет рассредотачивания коллоидных частиц (соединения золота, серебра, сурьмы, селена, меди и др. – коллоидные).

Глушение стекла, т.е. расцветка в молочно-белый цвет получается из-за рассредотачивания в стекле мелких частиц вещества, вызывающих рассеяние света.

Загрязнение сырьевых материалов оксидами железа понижает прозрачность стекла и Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. вызывает возникновение желтоватого либо зеленоватого цветов, что неприемлемо для тусклого стекла. В данном случае используют особые добавки – обесцвечиватели – это оксиды никеля, кобальта, селена, соединения марганца.

Для осветления стекломассы, т.е. для более насыщенного процесса удаления из нее при варки мелких газовых пузырьков, в шихту либо расплав могут вводиться Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. особые добавки – осветлители – селитра KNO3, сульфат натрия, NaCl и др. Эти вещества, при температуре варки распадаются с выделением огромного количества газообразных товаров, большие пузырьки которых стремительно поднимаясь к поверхности стекломассы захватывают мелкие газовые включения и упрощают удаление последних (их вводят в разных количествах, к примеру Al2O3, который сразу является обесцвечивателем и Классификация сырья для производства стекла и ситаллов. осветлителем, добавляют в шихту приблизительно 200-300г. на 100кг. стекла.

Ускорители – существенно увеличивают производительность печей. Ускорители варки стекла – это соединения фтора, фосфора, бора, хлора, аммонийные соли.


klassifikaciya-tela-evropejskoe-obshestvo-kardiologov-2000.html
klassifikaciya-termobelya.html
klassifikaciya-testov-po-predmetu-diagnostirovaniya-4-glava.html