热处理对铝酸盐水泥矿物结构的影响

利用偏光显微镜研究了烧成温度和冷却方式对低铁铝酸盐水泥熟料的矿物结构的影响,并探讨了矿物组成对熟料质量的影响及在工业生产中,采用那种冷却方式,才能保持良好的熟料质量。 烧结熟料和熔融熟料的矿物形态及大小有很大的区别,我们根据试验资料进行了系统归类,为岩相定性工作提供补充资料。 烧结熟料的质量常常出现不稳定或倒退的现象,我们认为C_(12)A_7的存在是主要原因之一,探讨了C_(12)A_7的生成与热处理的温度,及其与氧化镁和氧化铁的关系。根据试验结果,证实只有在低温烧结的情况下,C_(12)A_7才能和其区外矿物的CA_2共同存在,当MgO和Fe_2O_3的含量比较少时,不稳定型的C_(12)A_7并不转化为6CaO·4Al_2O3·MgO·SiO_2和6CaO·4Al_2O_3·FeO·SiO_2,对Parker的观点提出补充意见。     

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%。     

Na2SO4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、CaCO₃、SiO₂、Al₂O₃与Na₂SO₄在1350℃保温1 h合成了掺杂Na₂SO₄的含MgO铝酸钙熟料,在Na₂CO₃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,Na₂SO₄可以显著提升铝酸钙熟料的浸出性能,Na₂SO₄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Na₂SO₄,浸出性能趋于稳定。由XRD结果可知,Na₂SO₄促使20CaO·13Al₂O₃·3MgO·3SiO₂（Q相）发生分解并使其转变为12CaO·7Al₂O₃（C₁₂A₇）。Na⁺进入C₁₂A₇晶格引起晶格畸变,从而提高C₁₂A₇的氧化铝浸出性能。Na₂SO₄的加入降低了熟料的自粉化性能,Na₂SO₄掺杂量由0%提高到6%,熟料的自粉率由97.46%下降到85.34%,当Na₂SO₄掺杂量达到10%后,熟料自粉率仅为36.3%。     

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     

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     

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:     

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,     

明矾石综合利用科研情况与展望

明矾石是一种含钾、铝、硫的不溶性天然矿石,其化学式为 K_2SO_4·Al_2(SO_4)_3·2Al_2O_3·6H_2O,也可以用 K_2SO_4·Al_2(SO_4)_3·4Al(OH)_3来表示。纯明矾石理论组成为 Al_2O_337.0%、SO_338.60%、K_2O11.4%、H_2O13%。由于在自然界形成时常伴有 SiO_2、Na_2O、     

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。     

低温煆烧(土凡)土水泥的研究

(土凡)土水泥是法国工程师 Jules Beid 在1908年首先制造的,他把石灰石与铁(土凡)土在水套式的高炉内用熔融法制成。(土凡)土水泥与矽酸盐水泥的主要差别是(土凡)土水泥中以铝酸钙的含量为主,它的化学成分波动范围如下:CaO:28～47%;Al_2O_3:45～70%;SiO_2:0～12%生产(土凡)土水泥的主要原料是(土凡)土和较纯的石灰石,其中最有害的杂质是 SiO_2,因为它与 CaO及 Al_2O_3生成无水硬性的2CaO·Al_2O_3·SiO_2而减少铝酸钙的含量,因此在生产(土凡)土水泥时,要     

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)。     

提高玻璃抗弯强度的方法

平板玻璃的抗弯强度可以采用:(1)在液相淬火过程中,用SnO_2、TiO_2或Al_2O_3等氧化物涂覆在热的平板玻璃表面或(2)在热的平板玻璃表面喷上一层气态的SiCl_4的方法增强之。 液相淬火工艺系将热的玻璃板浸渍于低沸点的液槽,诸如:C_6H_5Cl、C_6H_6、ClCH:CCl_2或Et_2C_6H_4和SnCl_4、SnBr_4、Me_3SnCl_3、(Me_2CHO)_2TiO或(Me_2CHO)_3Al等介质中急冷。 例如,一种百分组成为:SiO_272.23、Na_2O15.27、CaO6.59、MgO4.45、Al_2O_30.99和微量(约0.47左右)的Fe_2O_3、TiO_2和SO_3的玻璃板,在电炉内加热到     

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     

不同成核剂对Na_2HPO_4·12H_2O相变过冷性能的影响

以Na_2HPO_4·12H_2O作为相变材料,研究不同的成核剂对其过冷度的影响。结果显示,Na_2B_4O_7·10H_2O、Na_2SiO_3·9H_2O、Al_2O_3都能有效减低其过冷度,其中Al_2O_3效果最好,2%的Al_2O_3可以将Na_2HPO_4·12H_2O的过冷度降低至2.2℃,同时可延长放热时间。多次循环实验显示,添加2%Al_2O_3的Na_2HPO_4·12H_2O的相变温度和相变潜热变化很小,稳定性较好。     

含碳铝酸钙粉体的燃烧合成及其微观表征

以CaO_2、Al、Al_2O_3、有机酸钙(草酸钙、硬脂酸钙、葡萄糖酸钙、柠檬酸钙)为原料,FeC_2O_4为催化剂,通过燃烧合成法制备含碳铝酸钙粉体,采用X射线衍射仪、Raman光谱仪、碳硫仪、扫描电子显微镜、能谱仪和高分辨透射电子显微镜对粉体进行了表征,研究了有机酸钙和FeC_2O_4掺量对粉体物相组成、碳含量、碳有序度的影响。结果表明:燃烧产物主要物相组成为CaO·Al_2O_3(CA)和CaO·2Al_2O_3(CA_2),其中,葡萄糖酸钙原料体系、柠檬酸钙原料体系随有机酸钙掺量的增加,产物中出现了12CaO·7Al_2O_3(C_(12)A_7)相,CA_2相减少。制备的铝酸钙粉体中存在自由碳,柠檬酸钙原料体系碳含量随柠檬酸钙掺量增加由0.32%(质量分数)增加到0.40%,葡萄糖酸钙原料体系随葡萄糖酸钙掺量增加碳含量先增加后降低,其中碳含量最高为0.80%。圆圈状晶格条纹的碳存在于块状结构的铝酸钙晶粒边沿或被铝酸钙晶粒包裹,其晶面间距为0.33 nm,与碳的(002)晶面一致。铝酸钙晶体具有横向晶格条纹,晶面间距约为0.73 nm,与CA的(002)晶面一致。在葡萄糖酸钙掺量3%(摩尔分数)的配比基础上加入不同量的FeC_2O_4,随其掺量的增加,碳的有序度呈现先增加后降低的趋势,FeC_2O_4掺量为0.75%时碳有序度最高。     

不同成核剂对Na_2HPO_4·12H_2O相变过冷性能的影响

以Na_2HPO_4·12H_2O作为相变材料,研究不同的成核剂对其过冷度的影响。结果显示,Na_2B_4O_7·10H_2O、Na_2SiO_3·9H_2O、Al_2O_3都能有效减低其过冷度,其中Al_2O_3效果最好,2%的Al_2O_3可以将Na_2HPO_4·12H_2O的过冷度降低至2.2℃,同时可延长放热时间。多次循环实验显示,添加2%Al_2O_3的Na_2HPO_4·12H_2O的相变温度和相变潜热变化很小,稳定性较好。     

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。     

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。     

青铜色吸热玻璃

这种玻璃的重量百分组成为: SiO_2 70～73 Al_2O_3 0.2～20 CaO 6.5～12.5 MgO 1～4.5 Na_2O K_2O 12～6着色剂为:Fe_2O_3 0.2～1 CoO 0.003～0.006NiO 0.0008～0.0028和Se 0.0015～0.003     

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