У багатьох таких машинах передбачена подача гарячої води для прискорення процесу гідратації тих сортів вапна, що повільно гасяться. Продуктивність вапно-гасильних машин по негашеному вапну складає 2-2,5 т/год.

Питання для самоконтролю за розділом 1

1. Що називають повітряним вапном?

2. Сировинні матеріали для виготовлення повітряного вапна.

3. Фізико-хімічні основи процесу випалу вапняків.

4. Вплив температури обпалення на властивості вапна.

5. Домішки до вапна та їх вплив на процес випалу.

6. Види печей для отримання вапна.

7. Фізико-хімічні основи гасіння вапна.

8. Вплив домішок у вапні на процес його гасіння.

9. Технологічні схеми гасіння вапна

Розділ 2 технологія магнезіальних в'яжучих

До магнезіальних в'яжучих відносяться каустичний магнезит і каустичний доломіт, виготовлені помірним випалом природних магнезитів і доломітів. Особливістю цих в'яжучих є те, що вони змішуються не з водою, а з водяними розчинами деяких солей.

2.1. Сировина для магнезіальних в'яжучих

Сировиною для магнезіальних в'яжучих є, в основному, карбонати. У природі зустрічаються карбонати магнію MgCO₃, подвійні карбонати кальцію й магнію CaMg(CO₃)₂. Магнезит MgCO₃, як і кальцит, кристалізується у вигляді ромбоедричних кристалів тригональної сингонії. Колір магнезиту білий з жовтуватим або сіруватим відтінком, іноді сніжно-білий. Зустрічається й «аморфний» магнезит з характерним раковистим зламом, що має вид фарфору, кристалічна будова якого виявляється лише рентгенографічно. Твердість магнезиту 4—4,5, щільність 2,9-3,1 г/см³. Характерною відмінністю магнезиту від кальциту є те, що він під дією соляної кислоти не скипає на холоді, а розчиняється лише при нагріванні. У порівнянні з кальцитом магнезит у природі розповсюджений значно менше. Поклади кристалічного магнезиту утворилися гідротермальним шляхом. Вони, як правило, зустрічаються в тих районах, де є поклади доломіту або доломітизованих вапняків. Припускають, що магнезит може вилуджуватися з доломітів гарячими лужними розчинами:

CaMg(CO₃)₂ + Mg(HCO₃)₂ ↔ 2MgCO₃ + Ca(HCO₃)₂.

Приховано-кристалічні різновиди магнезиту виникли в результаті вивітрювання ультра-основних порід. Магнезіальні силікати, що містяться в цих породах, під впливом води й вуглекислоти повністю руйнуються:

Mg₂SiO₄ + H₂O + 2CO₂ ↔ 2MgCO₃ + SiO₂ + H₂O;

3MgO·2SiO₂·2H₂O + 2H₂O + 3CO₂ ↔ 2MgCO₃ +2SiO₂ +4H₂O.

При цьому магній виділяється у вигляді гідрокарбонату, що у нижніх горизонтах кори вивітрювання перетворюється в магнезит.

Унаслідок походження, у кристалічному магнезиті завжди є домішки доломіту, а в приховано-кристалічному — домішки вільного кремнезему у вигляді опалу або зв'язаного кремнезему у вигляді силікатів магнію. Крім того, у магнезиті звичайно є домішки сидериту FeCO₃, кальциту й Al₂O₃. Магнезит відрізняється малою кількістю домішок CaО, SiО₂ і Fe₂O₃.

Доломіт більше розповсюджений, ніж магнезит. Хімічна формула доломіту CaMg(CO₃)₂. За кристалічною структурою він відрізняється тим, що іони Са²⁺ і Mg²⁺ поперемінно чергуються уздовж потрійної осі кристала. Колір доломіту сірувато-білий, іноді з жовтуватим або зеленуватим відтінком. Твердість 3,5-4, щільність 2,8-2,9 г/см³. По розчинності в НСl він займає проміжне положення між кальцитом і магнезитом. Про походження доломітів існує багато суперечливих думок. Частина доломітових родовищ, мабуть, являє собою хімічні опади. Дуже часто доломіт зустрічається в древніх відкладеннях докембрійського й палеозойського періодів. Вважають, що доломіт міг утворитися в результаті хімічної взаємодії CaCO₃ і MgSO₄ у морській воді по такій реакції:

2CaCO₃ + MgSO4 + 2Н2O ↔ CaMg(CO₃)₂ + CaSO₄ 2H₂O.

На користь цієї теорії свідчить те, що доломітові породи часто супроводжуються покладами гіпсу, ангідриту. Утворювався також доломіт при доломітизації вапняків. Родовища доломіту широко поширені у Донбасі.

Брусит — Mg(OH)₂ кристалізується в триклинній сингонії. Має типову шарувату структуру. Між двома шарами гідро-силікатних груп OH лежить шар з іонів Mg²⁺; кожний іон Mg²⁺ розташований між шістьома гідроксильними іонами й пов'язаний із трьома іонами одного шару трьома іонами іншого. Колір — білий, твердість - 2,5, спайність зроблена в одному напрямку, щільність 2,3— 2,4 г/см³. Зустрічається у всіх масивах невивітрених серпентинів; волокнистий різновид - у родовищах азбесту.

MgО входить до складу багатьох мінералів і зустрічається в різних гірських породах. Для народного господарства має дуже велике значення. У першу чергу магнезіальна сировина йде для одержання металевого магнію, потреб хімічної й нафтохімічної промисловості, а також для виробництва високоякісних вогнетривів.

Тому випуск магнезіальних в'яжучих матеріалів, незважаючи на те, що вони володіють рядом цінних властивостей, обмежений. В останні десятиліття ведеться велика наукова робота по одержанню оксиду магнію з морської води, і, зокрема, з ропи ряду озер Присивашшя. Тут уже діє експериментальна установка по одержанню з ропи коштовних речовин (бромідів, гідроксиду магнію й ін.). Mg(OH)₂ виходить із ропи при осадженні вапняним молоком:

MgCl₂ + Ca(OH)₂ ↔ Mg(OH)₂ + CaCl₂

З побічних продуктів промисловості для виробництва каустичного магнезиту можуть використовуватися електронні шлаки, а також пил, що збирається в пилоосаджувальних пристроях печей для випалу металургійного магнезиту.