Na_2SO_4掺杂含MgO铝酸钙熟料的结构表征及浸出性能

使用分析纯MgO、CaCO_3、SiO_2、Al_2O_3与Na_2SO_4在1350℃保温1 h合成了掺杂Na_2SO_4的含MgO铝酸钙熟料,在Na_2CO_3溶液体系下研究了其氧化铝浸出性能,通过XRD等分析手段对其晶体结构和自粉化性能进行了研究。结果表明,Na_2SO_4可以显著提升铝酸钙熟料的浸出性能,Na_2SO_4掺杂量由0%提高到4%,熟料的氧化铝浸出率由61.89%提高到92.01%,继续添加Na_2SO_4,浸出性能趋于稳定。由XRD结果可知,Na_2SO_4促使20CaO·13Al_2O_3·3MgO·3SiO_2(Q相)发生分解并使其转变为12CaO·7Al_2O_3(C_(12)A_7)。Na+进入C_(12)A_7晶格引起晶格畸变,从而提高C_(12)A_7的氧化铝浸出性能。Na_2SO_4的加入降低了熟料的自粉化性能,Na_2SO_4掺杂量由0%提高到6%,熟料的自粉率由97.46%下降到85.34%,当Na_2SO_4掺杂量达到10%后,熟料自粉率仅为36.3%。     

硫铝酸钙的氧化铝溶出性能

使用分析纯CaCO_3、Al_2O_3与CaSO_4·2H_2O配料,在1375℃、保温2 h的条件下合成了纯物相硫铝酸钙3CaO·3Al_2O_3·CaSO_4(C_4A_3S),对其物相组成和微观形貌进行了表征。并探究了碳碱浓度、苛碱浓度、溶出温度、溶出时间、粒度等因素对C_4A_3S氧化铝溶出性能的影响。结果表明:C_4A_3S的氧化铝溶出性能随着碳碱与苛碱浓度的增加先提高,之后趋于稳定。粒度越小,溶出率越高。与七铝酸十二钙12CaO·7Al_2O_3(C_(12)A_7)相比,C_4A_3S的孔洞状结构使其氧化铝更易溶出,在10 min时氧化铝溶出率即达到98%以上,且溶出所需的碳碱浓度与溶出温度均低于C_(12)A_7。在最佳条件:碳碱80 g·L~(-1)、苛碱10 g·L~(-1)、溶出温度80℃、溶出时间10 min下,C_4A_3S的氧化铝溶出率为98.76%。     

2CaO·2SrO·3Al_2O_3·SO_3的形成动力学

研究了一种硫铝酸锶钙矿物2CaO·2SrO·3Al_2O_3·SO_3(C_2?_2A_3$)的形成过程,采用Rietveld定量方法确定了不同温度、不同保温时间下烧成熟料中C_2?_2A_3$矿物的含量,并对C_2?_2A_3$的形成过程进行动力学分析。结果表明:在1 150–1 350℃条件下,熟料中C_2?_2A_3$的含量随着保温时间的延长而增加,在1 350℃保温180 min时C_2?_2A_3$的含量达到97.3%;在1 400℃保温超过30 min时,熟料中C_2?_2A_3$的含量开始减少;在1 450℃熟料中C_2?_2A_3$的含量随保温时间的延长而降低。形成C_2?_2A_3$的固相反应符合三维扩散模型,Jander模型具有最好的拟合效果。C_2?_2A_3$形成过程的活化能为479 kJ/mol。烧成温度主要影响C_2?_2A_3$矿物颗粒的细观形貌,但不会影响C_2?_2A_3$矿物的元素分布及组成。     

C_4AF、C_4A_3和C_(11)A_7·CaF_2的形成及早期水化

本文研究CaO、Al_2O_3、Fe_2O_3,SO_3和CaF_2按不同配比混合后煅烧对含铝矿物(C_4AF、C_4A_3和C_(11)A_7·CaF_2)形成的影响。以及这三个矿物的早期水化特征。分别对十二组试样进行XRD测定和对三组矿物进行微量量热计测定。理论计算和试验结果均表明。在接近平衡态的煅烧过程中,CaF_2和CaO、Al_2O_3结合形成C_(11)A_7·CaF_2的能力最强,C_4A_3f8d4次之。同时,从这三种矿物早期水化动力学的研究得出:C_4AF、C_4A_3和C_(11)A_7·CaF_2在CH和CH_2存在下的水化反应“活化能”分别等于32.1kJ/mol、158.2kJ/mol和53.4kJ/mol;升温对C_4A_3S水化反应活性的激发最为有利。     

铁铝酸盐水泥生料配料计算的研究

在对CaO、SiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3、SO_3五元系统中水泥矿物组成的实验室研究工作中[1],发现在1300℃左右进行烧成时,可得到C_4AF、C_4A_3S和C_2S这三种矿物成分共存于熟料之中,其间比例可在较大的范围内变动,从而发现了铁铝酸盐水泥,研究表明它具有早强和高强的特性,耐腐蚀性能不低于硫铝酸盐水泥和高抗硫水泥,而且由于矿物形成温度低,故而它是一种省能水泥,     

立窑水泥生产技术与质量管理问答(连载十)

45 什么叫石灰饱和系数(石灰饱和比,KH)? 答:石灰饱和系数,即水泥熟料中总CaO含量减去饱和酸性氧化物(Al_2O_3、Fe_2O_3、SO_3)所需的CaO后,剩下的与SiO_2化合的CaO的含量和理论上SiO_2全部化合生成C_3S所需要的CaO的含量之比。简言之,KH表示熟料中SiO_2被CaO饱和成C_3S的程度,用数学式表示如下:     

用碱渣、泥灰岩及粉煤灰制取阿利尼特水泥

用CaCl_2作催化剂低温煅烧水泥熟料是水泥工业的一个新方向,部分CaCl_2最终参与到熟料矿物的组成中,生成两种性能上不同的矿物:阿利尼特,一种含氯硅酸钙21CaO·6SiO_2·Al_2O_3·CaCl_2(Cl~-取代少量O~(2-)生成);含氯铝酸钙11CaO·7Al_2O_3·CaCl_2(Cl~-占据C_(12)A_7中未满晶格结点)。借助CaCl_2的助熔作用,熟料在1200℃以下烧成,从而节约烧成能耗。苏联对该品种水泥作了较系统的研     

不同助熔剂对磷矿熔融特性影响研究

利用分析纯级Ca_3(PO_4)_2、SiO_2、Al_2O_3、MgO为原料模拟磷矿组成,研究SiO_2、Al_2O_3、MgO对磷矿熔点的影响。结果表明,SiO_2、Al_2O_3、MgO单独添加均可改善物料的熔融特性,且SiO_2对降低物料熔点的促进效果优于其他两种助熔剂;SiO_2/CaO摩尔比为0.85~1.75、MgO/CaO摩尔比为0.75~1.5时SiO_2-MgO复合助熔体系磷矿存在低熔点区,熔融温度介于1260~1290℃之间;SiO_2/CaO摩尔比为0.3~1.25、Al_2O_3/CaO摩尔比为0.25~1.0,和SiO_2/CaO摩尔比为1.4~1.75、Al_2O_3/CaO摩尔比为0.3~1.25两种条件下SiO_2-Al_2O_3复合助熔体系磷矿均存在低熔点区,熔融温度介于1400~1420℃之间。研究结果为深入研究磷矿熔融还原反应提供了理论依据。     

试论硅铝比对硅铝质原料的控制作用

硅酸盐水泥的主要矿物是C_3S、C_2S、C_3A、C_4AF。作为生产水泥的原料,应能满足对CaO、SiO_2、Al_2O_3,Fe_2O_3四种主要氧化物的比例要求,以便能在水泥熟料中形成符合要求的上述四种矿物。CaO主要由石灰石提供,习惯上把石灰石称作“石灰质原料”;SiO_2、Al_2O_3主要由粘土提供,习惯上称为“粘土质原料”;其它品种用量较少,均称“校正原料”。“粘土质原料”应是以粘土矿物(如高岭石族、蒙脱石族、水云母石族、绿泥石族)为主的原料。粘上矿物是颗粒极细的结晶质     

用脱硫石膏制备硫铝酸盐水泥熟料研究

用脱硫石膏代替天然石膏进行硫铝酸盐水泥熟料制备试验研究.结果表明:用本试验所采用的原料,配料比为m(矾土)∶ m(石灰石)∶ m(脱硫石膏)=35∶ 43∶ 22,煅烧温度为1400 ℃可烧制成矿物组成为无水硫铝酸钙和硅酸二钙的合格硫铝酸盐水泥熟料.从外观特征及借助XRD、SEM分析温度对水泥熟料烧结的影响,当烧结温度为1300 ℃时,熟料结构酥松,强度低,其主晶相为C_4A_3 、β-C_2S、2C_2~-S·CaSO_4,熟料为欠烧料;当烧成温度为1400 ℃时,熟料结构致密,强度高,形成的主要矿物为C_4A_3 、β-C_2~-S和C_4AF,属于正常合格的硫铝酸盐水泥熟料;当烧成温度为1500 ℃时,出现液相过多,熟料块坚硬,主晶相为C_4A_3 、β-C_2~-S、C_12A_7、CT,熟料为过烧料.     

二氧化碳埋存条件下油井水泥石腐蚀的热力学分析

利用热力学平衡常数理论计算了CO_2埋存条件下的油井水泥石水化产物相关纯矿物受腐蚀的热力学条件,并比较了其耐腐蚀性能。利用Gibbs自由能最小化原理计算和分析了水泥石受腐蚀过程中水化产物的变化。结果表明:水化产物相关纯矿物或端元组分的耐腐蚀性能不同,优劣次序为4Mg(OH)_2·2Al(OH)_3·3H_2O、0.83CaO·0.67SiO_2·1.83H_2O、0.67CaO·SiO_2·1.5H_2O、6CaO·Al_2O_3·3SO_4·32H_2O、6CaO·Al_2O_3·3SO_4·30H_2O、1.33CaO·SiO_2·2.17H_2O、3CaO·0.5Al_2O_3·0.5Fe_2O_3·0.84SiO_2·4.32H_2O、3CaO·Fe_2O_3·0.84SiO_2·4.32H_2O、1.5CaO·0.67SiO_2·2.5H_2O、Ca(OH)_2;水泥石腐蚀时各水化产物被腐蚀的次序不同,先后次序为Ca(OH)_2、水化硅酸钙固溶体、硅水榴石固溶体、钙矾石固溶体、4Mg(OH)_2·2Al(OH)_3·3H_2O;固溶体被腐蚀时不但质量减少,端元组分的摩尔数和比例也发生变化,但变化不完全受端元组分相对耐腐蚀性能控制。     

玻璃与其他

含有SiO_2、Al_2O_3、CaO、MgO、Na_2O、F、As_2O_3,目的在于改善熔制性能和成型性能,提高化学稳定性。组成如下(重量％):SiO_2 70.0～73.0,Al_2O_31.5～2.0,CaO 6.8～7.7,MgO 4.42～5.0,Na_2O     

生料—水泥厂搞好生产的关键

生料的种类波特兰水泥熟料的基本成分是硅、铝、铁和石灰。用各种生料通过不同的生产方法制得的熟料通常含有下列几种矿物组成:C_3S、C_2S、C_3A和C_4AF。生料成分对窑的操作影响很大,生料的任何变动,即使CaCO_3变动0.2％,也会引起窑的紊乱。生料和熟料没有一个固定不变的组分,但出于经济的考虑,把Fe_2O_3 Al_2O_3(R_2O)保持在SiO_2的42％、CaO保持在SiO_2的三倍左右较为合适。入窑生料通常有两类:     

MgO—2MgO·SiO_2—CaO·MgO·SiO_2—MgO·Fe_2O_3—MgO·Al_2O_3系熔液最后结晶的固相

本工作用测定液限温度及熔液析晶方法,推测在MgO—2MgO·SiO_2—CaO·MgO·SiO_2—NgO·Fe_2O_3—MgO·Al_2O_8系内熔液冷却时,最后在1437℃结晶成为(MgO·Fe_2O_3,MgO·Al_2O_3,FeO·Al_2O_3,MgO)和(CaO·MgO·SiO_2,2MgO·SiO_2)二固溶体。     

用三元相图控制磷酸二铵产品外观质量的研究

磷酸二铵(DAP)产品外观质量是磷复肥企业重点研究和控制的指标,探讨矿物杂质含量与产品外观质量结晶感的关系。通过对产品中Al2O3、CaO、MgO、SiO_2、Fe2O3杂质构成三元相图的研究,找到最合适的控制区间为w(Al_2O_3)1.65%~2.20%、w(MgO)≤1.44%、w(SiO_2)≤0.55%,以达到提高产品外观质量的目的。     

刚玉-尖晶石浇注料基质的物相及结构演变过程

为了探究CaO-MgO-Al_2O_3三元富铝系统物相及显微结构的演变过程,以铝酸钙水泥、尖晶石细粉和氧化铝微粉为原料,分别按C_2M_2A_(14)和CM_2A_8的理论化学组成配料,再分别经1 300、1 400、1 500、1 650、1 700和1 750℃保温6 h热处理后,利用XRD、SEM及EDS研究刚玉-尖晶石浇注料基质高温处理过程中的物相组成及显微结构演变。结果表明:1 400℃处理后,基质中有片状晶体CA_6(CaAl_(12)O_(19))生成;处理温度升高至1 650℃,CA_6与MA(MgAl_2O_4)反应生成C_2M_2A_(14)(Ca_2Mg_2Al_(28)O_(46));随着处理温度的升高,晶体的形貌逐渐由六方片状演变为等轴状。MgO与CaO物质的量比增大至2,处理温度升高至1 750℃后,样品中有等轴状晶体CM_2A_8(CaMg_2Al_(16)O_(27))生成,且同时存在C_2M_2A_(14)。     

增钙镁铬砖

水泥回转窑烧成带耐火衬里损坏的一个重要原因是窑料的化学作用。在镁铬砖中最易受到侵蚀的组分是陶瓷结合剂,其组成主要是镁橄榄石2MgO·SiO_2和钙镁橄榄石 CaO·MgO·SiO_2。在镁铬砖及水泥熟料所属的 CaO—MgO—FeO—Fe_2O_3—Cr_2O_3—Al_2O_3_—SiO_2系统中,由于 CaO     

CaO–Al–Al_2O_3–CaCO_3–O_2体系燃烧合成铝酸钙热力学研究

计算了CaO–Al–Al_2O_3–CaCO_3–O_2体系燃烧合成铝酸钙的绝热温度,运用物质自由能函数理论,对主要反应进行了热力学计算,分析了燃烧合成铝酸钙的物相生成过程。结果表明:体系绝热温度随产物中CA_2含量的增加而降低,但均大于1800K,说明反应可自持;在反应初期,C_(12)A7的生成驱动力最大,其次是CA、CA_2的生成驱动力,C_(12)A_7为主要生成物相;随着反应的进行,铝酸钙不同物相间会发生转化,C_(12)A_7转化CA_2的驱动力最大,其次是C_(12)A_7转化为CA;C_(12)A_7和CA2共同转化成CA的驱动力最小,因此形成以CA、CA_2为主要物相的产物,且CA的含量大于CA_2的含量。燃波前端C_(12)A_7特征峰强度最大;反应区C_(12)A_7的特征峰强度减小,而CA、CA_2的特征峰强度增加;产物区C_(12)A_7特征峰强度消失,且CA的特征峰强度大于CA2的特征峰强度,表明产物中CA的含量大于CA2的,与热力学分析结果一致。在反应区有片状CA和颗粒状CA_2生成;在产物区CA_2弥散在CA中。     

用普通熟料生产高强快硬水泥

在粉磨普通熟料时掺入促硬剂,是生产高强快硬水泥的方法之一。为此,在生产波特兰水泥、矿渣波特兰水泥和火山灰水泥时,使用了含钡废料和含锰废料。锌钡自生产时的含钡废料的化学成分如下(％):15～16SiO_2,3～4Al_2O_3,2.5～3.0Fe_2O_3,5.0～5.5CaO,3.9～4.0MgO,15～19SO_3,0.5～0_7R_2O,30.0～35.0BaO;含锰废料的化学成分(％)为:50.0～68.0SiO_2,8.5～9.5Al_2O_3,2.2～2.6Fe_2O_3,3.5～7.0CaO,0.9～1.8MgO,0.3～0_5SO_3,8.5～15.0Mn_2O_3,0.9～1.2Na_2O     

氧化镁掺杂对铝酸盐形成和水化的影响EI北大核心CSCD

为探究方镁石在熟料铝相中的赋存状态,揭示水化反应机制,合成了不同MgO含量的铝酸盐,采用扫描电子显微镜,X射线衍射,红外光谱等,研究了MgO对合成铝酸盐的形成和水化性质的影响。结果表明:提高煅烧温度,增加MgO含量有助于C_(4)AF和C_(12)F_(7)的形成和稳定;含镁铝酸盐熔体发生分相现象,黑色相主要由C_(3)A和MgO组成,玻璃体和黄色相中的MgO含量较低,形成了Ca_(20)Al_(26)Mg_(3)Si_(3)O_(68)和Ca_(7)Mg Al_(10)O_(23)等含镁化合物;MgO掺杂降低了铝酸盐相的水化速率;随着MgO含量增加,铝酸盐相1 d的水化热降低。MgO掺杂的铝酸盐水化产物中存在Mg:Al摩尔比约为2或3的镁铝双金属氢氧化物。