Реакции в твердой фазе

В интервале температур от 100 до 400 °С из глинистых минералов удаляется адсорбционная и частично кристаллизационная вода. В пределах температуры 400-700 оС из кристаллических решеток водных алюмосиликатов выделяется кристаллизационная и кристаллохимическая вода, а остальная часть 2...3 % выделяется только при 900...1000 0С.

В качестве примера, дегидратации каолинита была приведена реакция образования метакаолинита:

 

Al4[(OH)8 Si4О10] → 2(А12О3·2SiО2) + 4H2О Уравнение 9

 

В интервале температур 600-900 °С метакаолинит и соответствующие продукты реакции, например, распадаются на реактивные смеси оксидов, в соответствии с:

 

А12О3·2SiО2 →Al2О3 + 2SiО2 Уравнение 10

Обезвоживание глин зависит от типа минералов, вида и количества примесей, размера частиц, типа кристаллической решетки и вида среды атмосферы.

Содержащийся в сырьевой муке CaCO3 разлагается при температурах выше 896 °С, так как парциальное давление CO2 не превышает 1 бар в соответствии с:

 

CaCO3 → CaO + CO2 Уравнение 11

 

Реакция энтальпии этого процесса составляет 1660 кДж/кг. Указанная температура действительна только для чистого кальцита; с увеличением количества примесей (например, как и в сырьевой смеси цемента), термическое разложение смещается в сторону низких температур. Она начинается на практике даже при 550-600 °С. Это вызвано химическими реакциями в результате взаимодействия CaO и примесей SiО2, Al2О3 и Fe2О3. Таким образом, содержание свободного СаО (свободная известь) при температурах менее 800 °С является низким и составляет < 2%, только при более высоких температурах содержание свободного СаО будет временно повышаться до приблизительно 20 %.

Термическое расщепление MgCO3 происходит при более низких температурах и для процессов клинкерообразования по существу имеет меньшее значение.

Примерно при температурах 550-600 °C начинаются твердофазовые реакции между СаО, образованной в результате разложения СаСО3, и продуктами разложения глины (SiО2, A12O3) в которых образуются первоначально кальциевые соединения предпочтительно монокальциевый алюминат CA, монокальциевый силикат CS. Формирование трехкальциевого алюмината (С3А), алюмоферрита кальция (С2(A,F) и двухкальциевого силиката (C2S) в портландцементном клинкере начинается при температуре около 800 °С.

CaO·A12O3 + 2CaO →3CaO·A12O3 Уравнение 12

 

CaO·A12O3 + 3CaO + Fe2О3→4CaO·A12O3·Fe2О3 Уравнение 13

Реакции в твердом состоянии, которые происходят очень медленно, могут быть ускорены за счет уменьшения размера зерна (тонкого помола сырья), повышения температуры и дефектов кристаллической решетки.

 






Дата добавления: 2016-10-26; просмотров: 1573; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2019 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей. | Обратная связь
Генерация страницы за: 0.005 сек.