Техногенное сырьё

Техногенное сырьё – это побочные продукты других отраслей промышленности: химической, энергетики, металлургии и др. Их применяют в составе цементных сырьевых шихт, а также кака добавку к вяжущим материалам. Особенно в больших масштабах используют отходы чёрной металлургии.

Доменные шлаки применяют как одну из составных частей или в качестве добавки при производстве вяжущих материалов. При производстве чугуна на каждую тонну исходной руды приходится 400…600 кг шлака. Химический состав шлака в основном представлен оксидами кальция, магния, кремнезёма и алюминия, которые в сумме составляют примерно 95%. Кроме того, в шлаках обычно присутствуют оксиды марганца, железа и серы. Оценить состав шлака можно по модулю основности

М_о = (СаО + MgO) / (SiO₂ + Al₂O₃).

Шлаки считаются основными при М_о > 1, кислыми при М_о< 1, и средними при М_о= 1.

Медленно охлаждённые шлаки имеют кристаллическое строение, низкую химическую активность и не способны к самостоятельному твердению. Для повышения гидравлической активности шлаки при выпуске из доменной печи подвергают резкому охлаждению в воздушной или водной среде. При быстром охлаждении шлак сохраняет метастабильную, а, следовательно, более реакционноспособную стекловидную фазу, а также остывает в виде гранул (гранулированный шлак).

Шлаки цветной металлургии – получают при восстановительной плавке меди, ни келяч, хрома, свинца из сульфидных руд этих металлов. Они содержат 15…48 % FeO, 10…15% MgO, до 17 % Al₂O₃ и до 23 % CaO.

Сталеплавильные шлаки образуются в результате окисления примесей неметаллической части шихты – кремния, углерода, серы и фосфора и растворения последних в плавне. В сосьтаве этих шлаков содержится 30…45 % соединений магния, железа, марганца, 15…30 % SiO₂, 8…10 % Al₂O₃; модуль основности этих шлаков находится в пределах 1,2…1,4.

Шлаки электротермофосфорного производства образуются при электротермической обработке фосфоритов и апатитов; обычно их гранулируют. Они примерно на 90 % состоят из оксидов кальция и кремнезёма и относятся к основным шлакам. В качестве примесей содержат оксиды магния, алюминия, железа и сульфиды этих металлов. Гранулированные шлаки должны содержать не менее 38 % SiO₂, не менее 43 % (СаО+ MgO) и не более 2,5 % _Р2О5.

Шлам неф елиновый используют в составе портландцементной сырьевой смеси, это отход комплексной переработки апатитонефелиновых пород в глинозём, соду, поташ. Его химический состав (% по массе): SiO₂ – 26…30 %. Al₂O₃ - 2,2…6,5 %, Fe₂O₃ – 2,1…5,5 %, СаО – 52…59 %, MgO – 1,0…2,5 %. Поскольку этот шлам прошёл частичную термическую обработку, то он состоит в основном из двухкальциевого силиката, входящего в состав портландцемента и способного к гидравлическому твердению.

Топливные золы и шлаки образуются при сжигании топлива при температуре 1400…1600 ^ОС. Термическое воздействие на минеральную часть топлива приводит к образованию твёрдых конгломератов различных соединений. Мелкие и лёгкие частицы с удельной поверхностью 1500…3000 см²/г, содержащиеся в количестве около 90 %, уносятся из топки газами (зола-унос), а более крупные оседают на пол топки и спекаются в кусковые шлаки. По химическому составу зола состоит на 85…90 % из оксидов кремния, алюминия, железа, кальция и магния.

Фосфогипс – побочный продукт химической промышленности, является отходом производства фосфорной кислоты и фосфатных удобрений из природных фосфоритов. используется для изготовления гипсовых вяжущих и как добавка к цементу для регулирования сроков схватывания. На 80…90 % состоит из СаSО₄; примесями являются Р₂О и соединения фтора. Фосфогипс отличается высокой влажностью (до 25 %) и очень высокой дисперсностью (размер частиц от 1 до 150 мкм).

Дата добавления: 2014-11-29