Шлаколужного в’яжучого

До портландцементу, вапну, лужним компонентам

Хімічну активність граншлаку ніж його відвального аналога

NB! відношенню до кристалічної, що визначає значно більшу

ЗВЕРНІТЬ УВАГУ! Склообразна форма є метастабільною (нестабільною) по

Таблиця 22.1. Середній хімічний склад доменних шлаків

Завод	Шлаки чавуну	Вміст оксидів, %
SiО2	Al2O3	FeO	MnO	CaO	MgO	SO3	Mо^*	Ма^*
“Азовсталь”	Ливарний	40,2	7,0	0,5	0,6	46,4	4,1	2,1	1,07	0,17
Те ж	Марте-нівський	38,8	8,6	0,6	2,6	45,1	3,2	1,8	1,02	0,22
Криворізький	Те ж	40,0	7,6	0,3	1,1	47,8	2,2	2,1	1,05	0,19
Липецький	Те ж	38,6	8,6	0,7	1,1	42,0	7,2	0,8	1,04	0,23
Череповецький	Те ж	39,3	4,3	0,5	0,4	48,8	3,4	0,6	1,19	0,11
Магніто-гірський	Те ж	36,2	14,5	0,3	0,4	38,5	9,8	1,0	0,95	0,40
Новокуз-нецький	Те ж	36,5	12,5	3,7	2,7	39,0	4,9	0,6	0,89	0,34

^*Примітка: Mо= (CaO+MgO) / (SiO₂+Al₂O₃) – модуль основності; Ма= Al₂O₃ / SiO₂ – модуль активності.

Відвальні основні шлаки, до яких відносяться шлаки всіх металургійних підприємств України, на 90-95% складаються з кристаличної полімінеральної речовини, яка є конгломератом мінералів, зцементірованих невеликою кількостю залишкового скла змінного складу. Ці мінерали представлені переважно двухкальцієвим силікатом 2СаО·SiO₂ (частіше в формі нездібного до гідратації водою γ-2СаО·SiO₂ на відміну від активного беліту β-2СаО·SiO₂), ранкінітом 3СаО·2SiO₂, псевдоволастонітом α-СаО·SiO₂ та мелілітом (твердий розчин геленіта 2СаО·Al₂O₃·SiO₂ та окерманіта 2СаО·MgO·2SiO₂). Кристалічна фаза граншлаків і практично вцілому відвальні шлаки практично інертні по відношенню до портландцемента, вапна, лужним компонентам шлаколужного в’яжучого.

Різниця в фазовому складі та в хімічній активності є причиною того, що більшу частину доменних гранульованих шлаків застосовують при виробництві шлакопортландцементу, шлаколужних і вапняно-шлакового в’яжучих. Значна їх кількість використовується також як заповнювач полегшених шлакобетонів. Відвальні ж доменні шлаки переробляють у заповнювачі для важких бетонів, застосовують при влаштуванні основи асфальтобетонних доріг, у виробництві мінеральної (шлакової) вати, камяного литва, ситалів тощо. При цьому слід враховувати, що при збільшенні основності шлаки стають більш схильними до силікатного розпаду, який відбувається при охолодженні нижче температури 525-600 ^оС за рахунок модіфікаційного перетворення двухкальцієвого силікату по схемі:

β-2СаО·SiO₂ → γ-2СаО·SiO_{2 (1).}

Ця зміна кристалічної решітки відбувається з збільшенням об’єму приблизно на 10 %, що супроводжується розтріскуванням кристалів і розсипанням матеріалу в порошок. Кристалічні шлаки, крім того, піддаються залізистому, вапняному та магнезіальному розпаду. Залізистий розпад пов’язан із реакцією окислення, яка супроводжується зростанням об’єму:

FeO → Fe₂O₃ (2).

Вапняний і магнезіальний розпади також обумвлені значним збільшенням об’єму продуктів гідратації СаО та MgO в зернах шлаку (RO + H₂O = R(OH)₂ ). В звичайних умовах процеси розпаду можуть протікати тривалий (до 1-2 років) час, тому свіжі та відповідні старі відвальні шлаки, які призначені для переробки, наприклад, у заповнювачі бетонів необхідно випробувати прискоренним методом на розпад згідно з стандартом.

Більшість шлаків від виробництва сталі є високоосновними та не піддаються грануляції. Їх зливають у відвали і застосовують аналогічно відвальним доменним. Із підвищенням основності схильність шлаків до розпаду зростає. Тому шлаки від виробництва сталі при охолодженні або подальшому зберіганні в значній мірі перетворюються в тонкодисперсний порошок. Дисперсну частину таких шлаків раціонально використовувати як вапняний компонент при виробництві портландцементного клінкеру та силікатної цегли, для підвищення основності грунту, як наповнювач асфальтового в’яжучого тощо.

Для виробництва багатьох кольорових металів основною сировиною є сульфідні руди, які містять значну кількість заліза, але порівняно мало оксидів кальцію та магнію. Більшість цих шлаків кислі, піддаються грануляції та застосовуються, як і доменний граншлак, для виробництва в’яжучих., у якості заповнювачів бетону тощо.

Шламові відходи утворюються, в основному, при одержанні глинозему з якого виготовляють алюміній. До них належать, в першу чергу, нефелиновий та бокситовий шлами.

Нефелиновий (белітовий) шлам утворюється при переробці в глинозем нефелінових порід, містить значну частину беліту 2СаО·SiO₂ та продукту його гідратації - 2СаО·SiO₂·nН₂О. Шлам або продукт його обезводнення можуть застосовуватись як вапняний компонент у виробництві клінкеру портландцемету та силікатної цегли, як отверджувач для в’яжучих на основі рідкого скла тощо. Бокситовий (червоний) шлам утворюється при переробці в глинозем бокситу – основної сировини для виробництва алюмінію. Він містить менш беліту, але застосовується як і нефелиновий шлам.

Дата добавления: 2014-01-07