20. Магнезиальные вяжущие вещества.

Кроме гипсовых и известковых вяжущих веществ, к воздушным вяжущим веществам относят магнезиальные вяжущие: каустический магнезит и каустический доломит.

Каустический магнезит получают в результате обжига природного магнезита MgC03 до выделения из него С0₂, с последующим тонким помолом полученного продукта.

Каустический доломит получают в результате декарбонизации при обжиге природного доломита после размола обожженного продукта.

Сырьевые материалы для получения магнезиальных вяжущих веществ, а именно природный магнезит и природный доломит, всегда в своем составе содержат такие примеси, как известь, песок, глины, соединения железа и т. д. От количественного содержания этих примесей зависит и качество изготовляемых вяжущих веществ.

Теоретически магнезит состоит из 47,82% MgO и 52,18% С0₂; доломит из 30,41% СаО, 21,87% MgO и 47,72% С0₂.

Кроме природных сырьевых материалов, в качестве сырья для производства магнезита могут быть использованы электронные шлаки, получающиеся в виде отходов при получении сплава из металлического магния и алюминия.

Производство магнезиальных вяжущих веществ заключается в добыче сырья, его дроблении, обжиге и помоле обожженного продукта.

Обжигают сырьевые материалы обычно в шахтных или вращающихся печах. В зависимости от этого выбирают соответствующую величину куска раздрабливаемого материала и соответствующие дробилки.

Во время обжига природный магнезит MgC0₃ декарбонизируется по реакции MgC0₃->MgO+C0₂. Разложение углекислого магния начинается при 400 ºС и протекает достаточно быстро при 500-700º С. Практически в заводских условиях во время обжига в печах поддерживают t 800º С, а иногда и 1000º С.

Так как реакция MgC0₃->MgO+C0₂ обратима, то, чтобы она шла в прямом направлении, необходимо С02 удалить. Это достигается созданием в печи естественной и искусственной тяги и некоторым повышением температуры обжига. Однако высокая температура обжига является вредной, так как при этом часть магнезита становится намертво обожженной.

Намертво обожженный магнезит после помола вяжущими свойствами не обладает. Его используют для изготовления магнезиальных огнеупоров и мергелей, поэтому при условии полного удаления углекислоты из MgCO₂ качество каустического магнезита будет тем выше, чем чище сырье и чем ниже температура обжига. Удельная масса каустического магнезита должна составлять 3,1 - 3,4 г/см3.

21. Каустический магнезит. Сырье, производство, затворители.

Каустический магнезит – порошок, состоящий в основном из оксида магния и получаемый помолом магнезита, обожженного при 700-800 ⁰С.

В отличии от других вяжущих каустический магнезит затворяют не водой, а растворами хлористого и сернокислого магния. В таком виде его называют магнезиальным цементом. Иногда для затворения применяют ZnCl₂, FeSO₄ и другие соли.

Сырьем для каустического магнезита служит магнезит – горная порода, состоящая преимущественно из углекислой соли магния MgCO₃ в кристаллическом или аморфном состояниях.

Кристаллический магнезит с истинной плотностью 3,1-3,3 г/см₃, аморфный магнезит – 2,9-3 г/см³.

Производство каустического магнезита заключается в обжиге сырья, его дроблении, обжиге и помоле. При обжиге магнезита он разлагается по реакции MgCO₃=MgO+CO₂. Реакция разложения экзотермическая с затратой 1440 кДж теплоты на 1 кг MgCO₃ или 3030 кДж на 1 кг MgO. Разложение начинается примерно при 400 ⁰С, но протекает достаточно полно лишь при 600-650 ⁰С.

При увеличении температуры обжига сверх 800 ⁰С оксид магния постепенно уплотняется и приобретает крупнокристаллическое строение. С водой почти не взаимодействует.

Нормально обожженный каустический магнезит имеет истинную плотность 3,1-3,4 г/см³. При недожоге истинная плотность – ниже 3,1, при пережоге – выше 3,4.

Обжигают магнезит в шахтных с выносными топками, а также во вращающихся печах. Обожженный каустический магнезит измельчают да остатка на сите № 02 не более 5%, а на сите № 008 – не более 25%.

Готовое вяжущие обычно упаковывают в металлические барабаны, чтобы предотвратить его гидратацию.

Затворители для каустического магнезита. При затворении водой каустический магнезит твердеет медленно, достигая небольшой прочности. При затворении же растворами хлористого магния MgCl₂·6H₂O или сернокислого магния MgSO₄·7H₂O скорость твердения резко возрастает.

Концентрацию раствора хлористого магния берут примерно 12-30⁰ по Боме, а сернокислого магния -15-20⁰. Чем больше, тем медленнее схватывается вяжущее, но тем выше конечная плотность получаемого затвердевшего камня. Увеличение концентрации раствора сверх указанных значений приводит к проявлению на изделиях трещин с выделением избытка солей в виде налета кристаллов на поверхности.