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耐火原材料白云石砂與環(huán)境中的水作用而喪失強(qiáng)度甚至粉化,即是白云石砂的水化。水化程度一般用水化增重率表示。白云石砂的抗水化能力對(duì)白云石質(zhì)耐火制品的生產(chǎn)、保存及使用都很重要。提高白云石砂及鎂質(zhì)白云石砂抗水化能力的主要方法有:高純白云石砂的抗水化能力主要取決于它的煅燒溫度。煅燒溫度提高,方鎂石和方鈣石晶體尺寸增大,使抗水化能力提高;同樣的關(guān)系也表現(xiàn)在熟料氣孔率對(duì)抗水化能力的影響上,氣孔少的熟料抗水化能力提高。因而凡是提高白云石砂致密度的措施對(duì)其抗水化能力的提高都是有益的。
所以包覆粒子的比表面積大大提高,粒子的表面能和化學(xué)活性都有所提高,使得無機(jī)填料粒子與有機(jī)高分子能更好的粘結(jié),形成良好的界面。白云石在玻璃工業(yè)中還能提供氧化鈣,加入純堿—灰質(zhì)—硅質(zhì)體系,起到熔劑作用。此外,白云石還可以減少玻璃老化、阻止大氣或水分產(chǎn)生的化學(xué)侵蝕、改善彩色玻璃的可塑性、提高玻璃強(qiáng)度。制造玻璃加入一定量白云巖粉,可以有效降低玻璃的高溫粘度,提高制品的化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度。實(shí)踐還表明:在制取低溫陶瓷、浮法玻璃配料中引入白云巖粉, 可顯著地節(jié)約能耗
白云石廠家礦物原料是玻璃行業(yè)使用的重要原料之一,我國(guó)雖然是一個(gè)非金屬礦大國(guó),某些品種的儲(chǔ)量和產(chǎn)量能居世界首位,但就目前已探明儲(chǔ)量分析,我國(guó)優(yōu)質(zhì)白云石資源相對(duì)不足且分布不均。根據(jù)有關(guān)部統(tǒng)計(jì)顯示,截至2003年底,22個(gè)省石灰?guī)r資源總量雖達(dá)3.3萬億噸,但探明儲(chǔ)量只有634。43億噸,基礎(chǔ)儲(chǔ)量358。54億噸。近兩年玻璃廠使用的白云石出現(xiàn)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)白云石礦越來越少,采購(gòu)距離越來越遠(yuǎn),造成采購(gòu)費(fèi)用逐年增加,其中運(yùn)輸費(fèi)用占到白云石到廠費(fèi)用的80%左右。
白云石燒結(jié)的特點(diǎn)主要取決于煅燒溫度、時(shí)間和雜質(zhì)組成及含量。白云石在1700?1800℃溫度下煅燒后,方鈣石、方鎂石晶粒尺寸長(zhǎng)大,使體積穩(wěn)定,密度提高,一般可達(dá)3.0~3.4g/cm3,有抗水化能力。為達(dá)到一定的體積密度,可以采取提高煅燒溫度或者延長(zhǎng)燒結(jié)時(shí)間的方法來實(shí)現(xiàn)。天然白云石煅燒過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)氧化物SiO2、Al2O3、Fe2O3等與CaO反應(yīng),形成一系列含鈣化合物,并隨溫度升高伴有液相產(chǎn)生,最終實(shí)現(xiàn)天然白云石在液相參與下的燒結(jié)。
稱取約0.5g試樣(至0.0001g)于鎳坩堝中,加約2g氫氧化鉀,置于低溫電爐上熔融,經(jīng)常搖動(dòng)坩堝,在600-650℃繼續(xù)烙融15-20min,旋轉(zhuǎn)坩堝,使熔融物均勻地附著在坩堝內(nèi)壁,冷卻。用熱水浸取熔融物于300mL塑料杯中,蓋上表面皿。一次加入i5mL硝酸,再用少量鹽酸(1+1)及水洗凈坩堝,控制體積在60mL左右。冷卻至室溫。在攪拌下加入固體氯化鉀至飽和(過飽和量控制在0.5-1.0g),加10ml15%氟化鉀,用塑料棒攪拌,放置7min,用塑料漏斗或涂蠟的玻璃漏斗以快速定性濾紙過濾,用5%氯化鉀溶液洗滌塑料杯2~3次。
生產(chǎn)白云石砂的原料有三類:鎂質(zhì)原料:菱鎂礦(或浮選鎂精礦)、海水氫氧化鎂、水鎂石;鈣質(zhì)原料:消石灰Ca(OH)2;鎂鈣質(zhì)原料:白云石、鎂白云石。二、工藝過程,根據(jù)對(duì)鎂白云石砂的質(zhì)量要求,方解石粉價(jià)格可采取不同的原料組合,其生產(chǎn)工藝過程也有區(qū)別。一步和二步煅燒工藝都可用于生產(chǎn)鎂白云石砂,普通鎂白云石砂主要用于制造普通鎂白云石磚,多用一步法生產(chǎn);二步煅燒得到的鎂白云石砂純度高、密度大,高品質(zhì)方解石粉價(jià)格用它制成的耐火磚高溫機(jī)械強(qiáng)度也高。常見的工藝過程有:用雜質(zhì)(SiO2+Al2O3+Fe2O3)小于1%的特級(jí)菱鎂礦和特級(jí)白云石分別輕燒、細(xì)磨,經(jīng)配料、混合、消化(水化)、困料、混練、壓坯,燒成得到鎂白云砂。
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