Вторым компонентом сырьевой смеси чаще всего служит глина, реже глинистый сланец, лёсс, суглинки. Преимущественно используют глины, расположенные вблизи месторождений известняковых пород. Глины -геологические осадки, отличающиеся пластичностью и связующей способностью, в которых до 30% частиц диаметром менее 0,005 мм. Отдельные частицы глин образуют пакеты тонких пластин со слабой связью между пакетами. Поглощая воду, пакеты набухают и легко расщепляются на тонкие пластинки.
Глины - природные водные силикаты глинозема со слабовыраженной структурой и тонкодисперсными примесями. Ввиду дисперсности кристаллическая решетка глиняных частиц, преимущественно на углах и ребрах, нарушена. На этих участках появляется отрицательный заряд, который способен присоединять свободный катион из дисперсной среды - чаще это ион водорода, щелочной, кальция или магния. Связи в пределах двух- и трехслойного пакета глины значительно сильнее, чем между соседними пакетами. В электронном микроскопе мельчайшие частицы глин имеют гексагональную, продолговатую, волокнистую или неопределенную форму толщиной 0,04 мкм. Назначение глины в сырьевой смеси - внести кислотные оксиды (SiO2, AI2O3, Fe2O3) при необходимом соотношении, т. е. обеспечить заданные значения силикатного и глиноземистого модулей в шламе и клинкере. Содержание кислотных оксидов в глинах применяемых в цементной промышленности: SiO2 - 48...63%, А12O3 -12...19%, Fe2O3-4...7%.
Химический состав глин представлен глинозем-кремнеземистыми гидратами Al2O3·(0,3-8)SiO2· (0,5-19)H2O. Глинистое вещество представляет смесь нескольких минералов (полиминеральные глины) гидроалюминатов состава mAl2O3·nSiO2·pH2O с изменяющимися значениями коэффициентов. В минеральный состав глин могут входить каолинит Al203·2SiO2·2H2O, галлуазит Al2O3·2SiO2 ·4H2O, монтмориллонит Al2O3·3SiO2nH2O. Название глины определяет преобладающий минерал; кроме приведенных выше, это могут быть гидрослюды, иллит, палыгорскит, химический состав которых непостоянен. Глинистыми минералами в сырьевую смесь вносятся щелочные оксиды, преимущественно оксид калия.
Суглинки содержат меньше тонких фракций и повышенное количество кварцевых зерен. Глинистые сланцы - твердая порода слоистой структуры, не распускающаяся в воде.
Лёсс распускается в воде труднее, чем глины, не отличается пластичностью, содержит тонкодисперсные примеси карбонатов, кварцевого песка. Лёсс и лёссовидные суглинки применяют заводы Средней Азии, Казахстана, Киргизии.
Суммарное содержание щелочных оксидов в глинах допускается более 3%, Окончательно судить о пригодности карбоната и глины можно по величине кремнеземного и глиноземного модулей.
Если подсчитать величины силикатного и глиноземного модулей глинистого компонента, то получим цифры, которые значительно превышают требуемую величину силикатного модуля выше желаемого значения глиноземистого: п=2,8...3,2, р=2,5...3,1. Это указывает на недостаточней количество оксида железа. Пополняется этот недостаток введением в сырьевую смесь пиритных огарков или других железосодержащих отходов.
по материалам: Лугинина И.Г. Химия и химическая технология неорганических вяжущих материалов. - Белгород, 2004 |