Список литературы Жидкость затворения для гидравлических

Секция 1 Химия и химическая технология неорганических веществ и материалов
95
фракциях подтверждается присутствие алюмосиликата натрия, кальция (Na, Ca)(Si, Al)4O8 и алюмосиликата натрия, калия, содержащего
ионы алюминия, магния, железа (K, Na)(Al, Mg, Fe)2(Si3,1Al0,9O10)(OH)2.
Однако, если содержание первого соединения велико во фракциях
–0,315 +0,25; –0,5 +0,315; > 2,0, то второе соединение в значительных
количествах входит в состав фракций –1,0 +0,63 и –2,0 +1,0.
Таким образом, проведённые исследования показали, что содержание вольфрама по фракциям распределено неравномерно. Наибольшее
содержание вольфрама в мелкой и крупной фракции свидетельствует о том, что зёрна вольфрама имеют размер преимущественно менее
0,25 мм. Это значит, что доизмельчение хвостов обогащения до фракции
менее 0,25 мм позволит вскрыть породу и доизвлечь вольфрамсодержащие минералы.
Список литературы
1. Дерягин А.А., Котова В.М., Никольский A.Л. Оценка перспектив вовлечения в эксплуатацию техногенных месторождений // Маркшейдерия и недропользование, 2001.– №1.– С.15–19.
2. Смолдырев А.Е. Возможности отработки хвостохранилищ // Горный журнал, 2002.– №7.– С.54–56.
Жидкость затворения для гидравлических
магнезиальных вяжущих
А.В. Сухушина
Научный руководитель – к.т.н., доцент Н.А. Митина
Томский политехнический университет,
634050, Россия, г. Томск, пр. Ленина 30, [email protected]
Магнезиальные вяжущие и материалы на его основе обладают набором уникальных свойств, которые ставят их на один уровень с материалами на основе портландцемента. Однако, магнезиальный цемент
относится к группе воздушных вяжущих веществ и его главным недостатком является низкая водостойкость, которая оценивается коэффициентом водостойкости в пределах 0,1–0,3, и, следовательно, поэтому их
использование в строительстве ограничено.
Низкая водостойкость изделий из магнезиального вяжущего объясняется присутствием в конечных продуктах веществ, которые способны растворятся в воде. Это такие вещества как тригидроксихлорид (3Mg(OH)2 · MgCl2 · 7H2O) или тригидроксисульфат
(3Mg(OH)2 · MgSO4 · 8H2O) магния.
96
XV Международная научно-практическая конференция имени профессора Л.П. Кулёва
Таким образом, чтобы получить водостойкие магнезиальные материалы необходимо синтезировать в продуктах гидратации водонерастворимые соединения, а это в первую очередь зависит от применяемой
жидкости затворения.
В ходе проведения предварительных исследований было установлено, что в качестве жидкости затворения наиболее целесообразно использовать водный раствор бикарбоната магния Mg(HCO3)2 при следующем соотношении: каустический магнезит – 50–65 %, водный раствор
Mg(HCO3)2 – 35–50 %.
В результате затворения магнезиального вяжущего раствором бикарбоната магния в образовавшихся продуктах гидратации вяжущего
отсутствуют растворимые в воде соединения. Что позволяет нам говорит о повышенной водостойкости цементного камня.
При взаимодействии каустического магнезита с водным раствором
бикарбоната магния протекает реакция гидратации:
MgO + H2O → Mg(OH)2.(1)
Образовавшийся гидроксид магния далее взаимодействует с бикарбонатом магния с образованием гидрата гидроксикарбоната магния и
диоксида углерода:
Mg(OH)2 + Mg(HCO3)2 + 2H2O →
→ MgCO3 • Mg(OH)2 • 3H2O + CO2,(2)
полученный в результате реакции (2) диоксид углерода вступает во
взаимодействие с избытком гидроксида магния, образуя вторичный бикарбонат магния:
Mg(OH)2 + 2CO2 → Mg(HCO3)2.(3)
Вторичный бикарбонат магния вновь взаимодействует с гидроксидом магния по реакции (2) с образованием новой порции гидрата
гидроксокарбоната магния, который вместе с гидроксидом магния образует первичные продукты гидратации магнезиального цемента, обеспечивающих его твердение в процессе перекристаллизации первичных
коллоидных продуктов в кристаллическое состояние.
Бикарбонат магния получают при высоких давлениях при взаимодействии каустического магнезиального порошка с водой и углекислым
газом. Для этого используется методика искусственной карбонизации
MgO, механизм которой осуществляется в автоклаве.
Для приготовления водного раствора бикарбоната магния были использованы в качестве исходных компонентов каустический брусит и
каустический магнезит.
Секция 1 Химия и химическая технология неорганических веществ и материалов
97
Взаимодействие оксида магния с водой и углекислым газом происходит по реакциям:
MgO + Н2О = Mg(ОН)2(4)
MgO + СО2 = MgСО3(5)
Mg(ОН)2 + 2СО2 = Mg(HCO3)2
(6)
MgСО3 + Н2О + СО2 = Mg(HCO3)2(7)
Карбонизация каустических порошков магнезита проводилась при
разных давлениях углекислого газа в автоклаве – 5–11 атм. У полученных растворов определялась их концентрация с целью установления
влияния ее на прочностные и гидравлические характеристики магнезиальных вяжущих.
Для определения концентрационных параметров раствора бикарбоната магния были проведены следующие исследования:
• определение концентрации по количеству сухого остатка после
выпариванию раствора;
• определение рН раствора бикарбоната магния;
• определение ионов Mg2+ в растворе с помощью атомно-эмиссионной спектроскопии.
В ходе работы был получен раствор бикарбоната магния на основе каустического магнезита и брусита. Максимальную концентрацию
раствора бикарбоната магния получили при карбонизации каустического порошков при давлении 9 атм. При этом большая растворимость
(10,3 г/л) была при использовании каустического брусита. Также было
установлено, что раствор бикарбоната магния с большей концентрацией
ионов магния был получен из каустического брусита, при этом концентрация ионов Mg2+ в растворе бикарбоната магния составила 1,461 г/л.
По проведенным исследованиям можно сделать вывод о том, что
оптимальной жидкость затворения для получения гидравлического
магнезиального вяжущего с максимальными прочностными характеристиками является раствор бикарбоната магния, полученный при карбонизации каустического брусита при давлении СО2 9 атм.
Список литературы
1. Лотов В.А., Митина Н.А. // Техника и технология силикатов, 2010.– Т.17.–
№3.– С.19–22.