PL239947B1 - Sposób otrzymywania wysokoogniotrwałego klinkieru magnezjowego - Google Patents
Sposób otrzymywania wysokoogniotrwałego klinkieru magnezjowego Download PDFInfo
- Publication number
- PL239947B1 PL239947B1 PL412313A PL41231315A PL239947B1 PL 239947 B1 PL239947 B1 PL 239947B1 PL 412313 A PL412313 A PL 412313A PL 41231315 A PL41231315 A PL 41231315A PL 239947 B1 PL239947 B1 PL 239947B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- mass
- weight
- mgo
- cao
- calcinate
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 31
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 title claims description 15
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 5
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 title claims description 5
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 144
- 235000012245 magnesium oxide Nutrition 0.000 claims description 80
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 76
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 claims description 34
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 claims description 34
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 34
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 33
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N dichromium trioxide Chemical compound O=[Cr]O[Cr]=O QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 17
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 16
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 claims description 16
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 11
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 10
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 10
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L manganese oxide Inorganic materials [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 10
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 10
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 10
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 claims description 7
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 7
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 6
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims description 4
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 claims description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 4
- 239000003643 water by type Substances 0.000 claims description 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000171 calcio olivine Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 claims description 2
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NOTVAPJNGZMVSD-UHFFFAOYSA-N potassium monoxide Inorganic materials [K]O[K] NOTVAPJNGZMVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 claims description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims 2
- 235000012254 magnesium hydroxide Nutrition 0.000 description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 3
- 235000011147 magnesium chloride Nutrition 0.000 description 3
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 2
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 2
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 150000001447 alkali salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000001638 boron Chemical class 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- DGVMNQYBHPSIJS-UHFFFAOYSA-N dimagnesium;2,2,6,6-tetraoxido-1,3,5,7-tetraoxa-2,4,6-trisilaspiro[3.3]heptane;hydrate Chemical compound O.[Mg+2].[Mg+2].O1[Si]([O-])([O-])O[Si]21O[Si]([O-])([O-])O2 DGVMNQYBHPSIJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229940031958 magnesium carbonate hydroxide Drugs 0.000 description 1
- WALYXZANOBBHCI-UHFFFAOYSA-K magnesium sodium trichloride hydrate Chemical compound O.[Cl-].[Na+].[Mg+2].[Cl-].[Cl-] WALYXZANOBBHCI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229940091250 magnesium supplement Drugs 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Description
PL 239 947 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania wysokoogniotrwałego klinkieru magnezjowego z surowców MgO-nośnych, takich jak: naturalny węglan magnezu - magnezyt oraz surowców ubocznych - (wodorotlenek magnezu, zasadowy węglan magnezu), otrzymywanych w procesie produkcji nawozów lub z wód zasolonych. Klinkier ten przeznaczony jest do wytwarzania ogniotrwałych tworzyw zasadowych m.in. wyrobów magnezjowych, magnezjowo-wapniowych, magnezjowo-dolomitowych, magnezjowo-spinelowych, magnezjowo-chromitowych, magnezjowo-cyrkonowych, magnezjowo-cyrkonowo-krzemianowych, magnezjowo-węglowych, magnezjowo-wapniowo-węglowych, magnezjowo-dolomitowo-węglowych i innych, które znajdują zastosowanie głównie w przemyśle stalowym i cementowym.
Znany jest powszechnie sposób wytwarzania klinkieru magnezjowego z naturalnego surowca węglanowego w postaci magnezytu MgCO3, powstającego w dwustopniowym procesie wypalania, kalcynacji w temperaturze od 600 do około 1200°C, a następnie spiekania otrzymanego kalcynatu magnezytowego w temperaturze od 1700 do około 1900°C. Znana jest także technologia produkcji magnezji spiekanej lub topionej metodą Amana z solanek magnezonośnych zawierających co najmniej 180 g MgCl2/litr. Solanki poddawane są procesowi dwuetapowej ewaporacji z oddzieleniem soli sodu i boru, a otrzymana skoncentrowana solanka magnezowo-chlorkowa zawierająca co najmniej 550 g MgCMitr jest rozpylana i poddawana obróbce termicznej w atmosferze pary nasyconej w temperaturze 700800°C. Proces tworzenia MgO zachodzi według reakcji:
MgCl2 + H2O ^ MgO + 2HCl
Surowy MgO z rozpuszczalnymi solami alkalicznymi poddaje się kolejno procesom hydratacji, przemywaniu i strącaniu Mg(OH)2. Zawiesina wodorotlenku magnezu jest następnie zagęszczana i filtrowana do uzyskania osadu filtracyjnego zawierającego około 99% masowych Mg(OH)2, z którego po obróbce termicznej w odpowiedniej temperaturze przekraczającej 2000°C lub 3000°C otrzymuje się odpowiednio magnezję spiekaną lub topioną.
Znany jest z polskiego opisu patentowego nr PL 48986 B1 sposób wytwarzania klinkieru ogniotrwałego do produkcji wysokoogniotrwałych wyrobów zasadowych, zwłaszcza dla przemysłu hutniczego i cementowego, polegający na tym, że surowce: serpentynit, czyli zasadowy krzemian magnezu w ilości 60-70% masowych oraz dolomit surowy w ilości 30-40% masowych, ewentualnie z dodatkiem rudy chromowej w ilości 3-10% masowych o uziarnieniu 0-0,5 mm miesza się przez wspólny przemiał, brykietuje na prasach hydraulicznych i wypala w temperaturze 1500-1600°C.
Z amerykańskiego opisu patentowego US 2478593 znany jest sposób otrzym ywania spiekanego tlenku magnezu w reakcji rozkładu termicznego wodorotlenku magnezu. Z surowców, takich jak: drobnoziarnisty kaustyczny MgO, otrzymany w wyniku rozkładu Mg(OH)2 w temperaturze 927-1038°C oraz strącony Mg(OH)2, uzyskiwany drogą filtracji zawiesiny, przygotowuje się jednorodną masę o różnym udziale składników, formuje brykiety, sezonuje i składuje w odpowiednich warunkach, a następnie stwardniały materiał poddaje się procesowi wypalania w piecu obrotowym w temperaturze 1705°C do otrzymania zwartego palonego MgO.
Z kolei, w innym amerykańskim opisie patentowym US 4330525 przedstawiona jest metoda wytwarzania palonego MgO z zawiesiny wodnej wodorotlenku magnezu poddawanej procesowi zatężania i częściowego odwodnienia do uzyskania od około 75% do około 85% masowych części stałych w otrzymanym filtracie, który następnie suszy się w temperaturze 150°C i wypala w temperaturze od 1500°C do 1900°C.
Z innego amerykańskiego opisu patentowego US 2348847 znany jest sposób otrzymywania magnezji spiekanej, zawierającej tlenek magnezu w ilości co najmniej 92% masowych, w procesie obróbki zestawu sporządzonego ze strąconego wodorotlenku magnezu oraz reaktywnego tlenku magnezu, otrzymanego drogą kalcynacji Mg(OH)2 w temperaturze nie wyższej niż 540°C. Zestaw surowcowy poddawany jest następującym operacjom: homogenizacji, brykietowaniu, utwardzaniu i suszeniu oraz wypalaniu w piecu obrotowym w temperaturze nie przekraczającej 1700°C.
Z amerykańskiego opisu patentowego US 4627878 znana jest metoda wytwarzania porowatego klinkieru magnezjowego o właściwościach izolacyjnych z surowców: magnezytu MgCO3, wodorotlenku magnezu Mg(OH)2 o rozmiarze ziaren poniżej 0,1 mm prażonych, surowych lub ich kombinacji, z dodatkiem substancji węglonośnej w postaci cząstek o rozmiarze poniżej 1 mm w ilości od 10 do 60%
PL 239 947 B1 masowych, które poddawane są homogenizacji, kalcynacji w zakresie temperatur od 900 do 1600°C i ostatecznie wypalaniu uzyskanego kalcynatu w temperaturze od 1600 do 2030°C.
Z amerykańskiego opisu patentowego US 3218130 znany jest sposób wytwarzania klinkieru magnezjowego z kalcynowanego wodorotlenku magnezu Mg(OH)2 pozyskanego z wody morskiej, do którego dodaje się mineralizatora w postaci MgCl2 w ilości od 0,3 do 3% masowych, mogącego zawierać niewielką ilość metalicznego magnezu, a po homogenizacji składników poddaje się mieszaninę granulacji, a następnie otrzymany zestaw wypala się w temperaturze od 1500 do 1700°C.
Z amerykańskiego opisu patentowego US 2579781 znana jest metoda otrzymywania zwartego ogniotrwałego klinkieru magnezjowego, zawierającego co najmniej 95% masowych MgO wytwarzanego z zestawu półproduktów: drobno zmielonej spiekanej lub topionej magnezji w ilości od 50% masowych do 95% masowych o następującym składzie tlenkowym: MgO w ilości co najmniej 95% masowych, SO2 w ilości do 2,0% masowych i CaO w ilości do 2,0% masowych oraz reaktywnej, drobnoziarnistej magnezji kaustycznej tej samej czystości w ilości od 50 do 5% masowych, który poddawany jest homogenizacji, formowaniu i wypalaniu w temperaturze powyżej 1650°C. Przetwarzane tym sposobem półprodukty otrzymane są w procesie spiekania w temperaturze od 2000 do 2200°C lub topienia przez okres jednego tygodnia, a także pozyskane w procesie kalcynacji Mg(OH)2 lub MgCO3 prowadzonej w temperaturze nie przekraczającej 1200°C w czasie od 15 do 45 minut.
Celem wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarzania klinkieru magnezjowego spiekanego lub topionego z surowców MgO-nośnych - naturalnych oraz z surowców ubocznych, który charakteryzuje się stosunkiem masowym CaO/SiO2 do 10, zwartością oraz korzystną mikrostrukturą, w której występuje faza peryklazu o średnim rozmiarze kryształów przekraczającym 50 μm w przypadku klinkieru spiekanego oraz powyżej 100 μm w przypadku klinkieru topionego. Klinkier ten jest jedynym składnikiem wyrobów ogniotrwałych lub dodatkiem do mas na inne wyroby zasadowe z ewentualnym dodatkiem węgla.
Istota sposobu według wynalazku polega na tym, że magnezyt naturalny, zawierający po prażeniu co najmniej 95% masowych MgO w odniesieniu do próbki po prażeniu, wstępnie zmielony do uziarnienia poniżej 1 mm i wodorotlenek magnezu i/lub zasadowy węglan magnezu, otrzymanymi w procesie produkcji nawozów lub z wód zasolonych, w ilości odpowiadającej ponad stechiometryczną wartość potrzebną do zachowania stosunku masowego tlenków CaO/SO2 wynoszącym 1,87, poddaje się wspólnemu mieszaniu w celu uzyskania jednorodnej masy o różnym udziale składników przez okres co najmniej 20 minut. Następnie masę poddaje się brykietowaniu i kalcynuje w temperaturze 600-1200°C, a otrzymany kalcynat ponownie rozdrabnia się do uziarnienia poniżej 0,2 mm, brykietuje i wypala w temperaturze 1600-1800°C, otrzymując klinkier magnezjowy spiekany lub kalcynat rozdrabnia się do uziamienia poniżej 3 mm, następnie topi w elektrycznym piecu łukowym, otrzymując klinkier magnezjowy topiony.
Korzystnym jest gdy magnezyt naturalny zawiera domieszki w postaci tlenków, takich jak: CaO, SiO2, Fe2O3, Na2O, K2O, Al2O3, TiO2, Cr2O3, Mn3O4 i innych w łącznej ilości maksymalnie 5,0% masowych po przeprażeniu.
Korzystnym jest również, gdy zasadowy węglan magnezu i wodorotlenek magnezu, otrzymane w procesie produkcji nawozów lub z wód zasolonych, po przeprażeniu, zawierają: MgO w ilościach co najmniej 95% masowych, CaO w ilości maksymalnej 4,0% masowych, SO2 w ilości do 0,8% masowych, Fe2O3 w ilości do 0,8% masowych i inne składniki w ilości do 0,5% masowych, w tym bor w ilości maksymalnej 100 ppm.
Sposób według wynalazku pozwala w trakcie procesu spiekania lub topienia kalcynatu, otrzymanego na etapie wstępnej obróbki cieplnej zestawu, składającego się z surowców naturalnych i ubocznych, będących źródłem tlenku magnezu tj. magnezytu, wodorotlenku magnezu i/lub zasadowego węglanu magnezu lub zestawu, składającego się ze wstępnie przeprażonych składników, które są zestawiane w odpowiedniej proporcji, otrzymać wysokoogniotrwały klinkier magnezjowy spiekany lub topiony, charakteryzujący się stosunkiem masowym tlenków CaO/SO2 do 10 i zawierający MgO w ilości co najmniej 95% masowych. W wyniku prowadzonej dwustopniowo obróbki cieplnej otrzymuje się jednorodne, jednofazowe tworzywo spiekane lub topione o korzystnej mikrostrukturze z głównym składnikiem fazowym - peryklazem, MgO, mogące zawierać dodatkowo związki domieszkowe, wynikające z obecności zanieczyszczeń w wyjściowych surowcach, głównie krzemiany wapnia, czy też roztwory stałe jonów metali w sieci krystalicznej tlenku magnezu.
We wstępnej fazie procesu, na etapie kalcynacji prowadzonej w piecu półkowym, szybowym lub obrotowym w temperaturze do 1200°C węglan magnezu MgCO3, wodorotlenek magnezu Mg(OH)2
PL 239 947 B1 i zasadowy węglan magnezu 4MgCO3-Mg(OH)2 / Mg5(OH)2(CO3)4 / Mg5(CO3)4(OH)2-5H2O / Mg5(CO3)4(OH)2-8H2O ulegają rozkładowi na reaktywny chemicznie MgO, po czym następuje wstępna konsolidacja kalcynatu. Uzyskany kalcynat po wypaleniu w temperaturze do 1200°C składa się głównie z tlenku magnezu oraz ewentualnie innych równowagowych z MgO faz domieszkowych. Podczas procesu spiekania prowadzonego do temperatury 1800°C lub procesu topienia, otrzymuje się wysokoogniotrwały klinkier magnezjowy, składający się z co najmniej 95% masowych MgO oraz ewentualnych faz domieszkowych i roztworów stałych jonów metali w MgO, pozostających w równowadze z MgO.
W etapie drugim, w wyniku obróbki cieplnej prowadzonej metodą spiekania lub topienia, powstaje klinkier magnezjowy o zdefiniowanym składzie fazowym z przeważającym udziałem peryklazu MgO, w ilości co najmniej 95%, o temperaturze topnienia około 2825°C i korzystnej mikrostrukturze, charakteryzującej się występowaniem bezpośrednich zrostów międzykrystalicznych peryklaz-peryklaz oraz ewentualnie faz domieszkowych lokujących się na granicach ziaren. Tlenek magnezu posiada średni rozmiar kryształów przekraczający 50 μm w klinkierze magnezjowym spiekanym oraz powyżej 100 μm w klinkierze magnezjowym topionym. Sposób według wynalazku pozwala uzyskać zwarte klinkiery m agnezjowe spiekane lub topione - kruszywa tlenkowe o pożądanych cechach użytkowych, związanych przede wszystkim z ich bardzo dobrą trwałością w wysokich temperaturach oraz bardzo dobrą odpornością na korozję chemiczną, przeznaczone do wytwarzania ogniotrwałych tworzyw zasadowych m.in. wyrobów magnezjowych i innych odmian ogniotrwałych zasadowych wyrobów bez węgla lub zawierających substancje węglowe, przeznaczone do stosowania przede wszystkim w przemyśle stalowym oraz cementowym.
P r z y k ł a d 1
Do sporządzenia wysokoogniotrwałego spiekanego klinkieru magnezjowego, otrzymanego sposobem według wynalazku prowadzonym z zastosowaniem operacji kalcynacji i spiekania, wykorzystano naturalny kamień magnezytowy i zasadowy węglan magnezu. Surowce: magnezyt naturalny o następującym składzie chemicznym odniesionym do próbki po prażeniu: 96,7% masowych MgO, 1,33% masowych CaO, 1,01% masowych SiO2 i inne tlenki (m.in. ALO3, TO2, Fe2O3, Mn3O4, Cr2O3) o łącznej zawartości wynoszącej 0,9% masowych, wstępnie rozdrobniony do uziarnienia poniżej 1 mm zestawiony w ilości 60% masowych, w odniesieniu do materiału prażonego, oraz zasadowy węglan magnezu, zawierający po prażeniu 95,93% masowych MgO, 3,57% masowych CaO, 0,08% masowych SO2 i inne tlenki (m.in. ALO3, TiO2, Fe2O3, Mn3O4, Cr2O3, Na2O) o łącznej zawartości wynoszącej 0,42% masowych, zestawiony w ilości 40% masowych, w odniesieniu do materiału prażonego, homogenizuje się przez wspólny przemiał przez 60 minut, a następnie formuje brykiety pod ciśnieniem 60 MPa, które wypala się w piecu szybowym w temperaturze 1200°C. Powstały kalcynat rozdrabnia się do uziarnienia poniżej 0,2 mm, ponownie brykietuje pod ciśnieniem 60 MPa i wypala w piecu obrotowym w temperaturze 1800°C. W składzie fazowym spiekanego klinkieru magnezjowego o stosunku masowym tlenków CaO/SiO2 wynoszącym 3,5 występuje głównie peryklaz MgO w ilości 96,43% masowych oraz niewielkie ilości faz domieszkowych, głównie krzemiany wapnia.
P r z y k ł a d 2
Do wytworzenia wysokoogniotrwałego topionego klinkieru magnezjowego, otrzymanego sposobem według wynalazku prowadzonym z zastosowaniem operacji kalcynacji i topienia, wykorzystano naturalny kamień magnezytowy i wodorotlenek magnezu. Surowce: magnezyt naturalny o następującym składzie chemicznym odniesionym do próbki po prażeniu: 96,76% masowych MgO, 1,33% masowych CaO, 1,01% masowych SiO2 i inne tlenki (m.in. ALO3, TO2, Fe2O3, Mn3O4, Cr2O3) o łącznej zawartości wynoszącej 0,9% masowych, wstępnie rozdrobniony do uziarnienia poniżej 1 mm zestawiony w ilości 50% masowych, w odniesieniu do materiału prażonego, oraz wodorotlenek magnezu zawierający po prażeniu 96,83% masowych MgO, 2,1% masowych CaO, 0,32% masowych SO2 i inne tlenki (m.in. AbOe, TiO2, Fe2O3, Mn3O4) o łącznej zawartości wynoszącej 0,75% masowych, zestawiony w ilości 50% masowych, w odniesieniu do materiału prażonego, homogenizuje się przez wspólny przemiał w czasie 60 minut, a następnie formuje brykiety pod ciśnieniem 60 MPa, które wypala się w piecu szybowym w temperaturze 1200°C. Uzyskany kalcynat rozdrabnia się do uziarnienia poniżej 3 mm i topi w elektrycznym piecu łukowym. W składzie fazowym topionego klinkieru magnezjowego o stosunku masowym tlenków CaO/SiO2 wynoszącym 2,6 występuje głównie peryklaz MgO w ilości 96,79% masowych oraz niewielkie ilości faz domieszkowych w tym głównie krzemian wapnia Ca2SiO4.
Claims (4)
1. Sposób otrzymywania wysokoogniotrwałego klinkieru magnezjowego polegający na termicznej obróbce mieszaniny surowców MgO-nośnych, znamienny tym, że magnezyt naturalny, zawierający co najmniej 95% masowych MgO w odniesieniu do próbki po prażeniu, wstępnie zmielony do uziarnienia poniżej 1 mm, miesza się przez okres co najmniej 20 minut przez wspólny przemiał z wodorotlenkiem magnezu i/lub zasadowym węglanem magnezu, w ilości odpowiadającej ponad stechiometryczną wartość potrzebną do zachowania stosunku masowego tlenków CaO/SO2 wynoszącym 1,87, następnie z mlewa formuje się brykiety, które poddaje się jednostopniowej obróbce cieplnej, wypalając je w temperaturze 600-1200°C, po czym powstały kalcynat miele się do uziarnienia poniżej 0,2 mm, formuje brykiety i wypala w temperaturze 1600-1800°C lub rozdrabnia do uziarnienia poniżej 3 mm i topi w elektrycznym piecu łukowym, otrzymując klinkier magnezjowy spiekany lub topiony.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się magnezyt naturalny zawierający domieszki w postaci tlenków, takich jak: CaO, SiO2, Fe2O3, Na2O, K2O, Al2O3, Mn3O4, Cr2O3 i TiO2 w łącznej ilości max. 5,0% masowych.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się wodorotlenek magnezu i/lub zasadowy węglan magnezu, otrzymywane w procesie produkcji nawozów lub z wód zasolonych, zawierające domieszki tlenków: CaO w ilości max.
4,0% masowych, SO2 w ilości do 0,5% masowych, Fe2O3 w ilości do 0,5% masowych i inne składniki w ilości poniżej 0,5% masowych, w tym bor w ilości maksymalnej 100 ppm.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL412313A PL239947B1 (pl) | 2015-05-12 | 2015-05-12 | Sposób otrzymywania wysokoogniotrwałego klinkieru magnezjowego |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL412313A PL239947B1 (pl) | 2015-05-12 | 2015-05-12 | Sposób otrzymywania wysokoogniotrwałego klinkieru magnezjowego |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL412313A1 PL412313A1 (pl) | 2016-11-21 |
| PL239947B1 true PL239947B1 (pl) | 2022-01-31 |
Family
ID=57288002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL412313A PL239947B1 (pl) | 2015-05-12 | 2015-05-12 | Sposób otrzymywania wysokoogniotrwałego klinkieru magnezjowego |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL239947B1 (pl) |
-
2015
- 2015-05-12 PL PL412313A patent/PL239947B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL412313A1 (pl) | 2016-11-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sadik et al. | Review on the elaboration and characterization of ceramics refractories based on magnesite and dolomite | |
| Ganesh et al. | A new sintering aid for magnesium aluminate spinel | |
| US7015167B2 (en) | Raw material with a high content of aluminum oxide, and method of manufacturing the raw material | |
| JP5914492B2 (ja) | γ−２ＣａＯ・ＳｉＯ２の製造方法 | |
| US4033778A (en) | Process for making magnesia | |
| JP2018002546A (ja) | カルシウムアルミネートの製造方法 | |
| US1926744A (en) | Process for extracting alumina | |
| NL2012271C2 (en) | Method for producing dead burned magnesia and products obtainable thereby. | |
| KR101441238B1 (ko) | 백운석으로부터 칼슘계 화합물을 분리하는 방법 | |
| KR101256807B1 (ko) | 활용도가 낮은 석회석 분말을 이용한 생석회 성형체 및 그 제조방법과 이를 이용한 경질탄산칼슘 | |
| KR101366835B1 (ko) | 탈황더스트를 이용한 시멘트 조성물 | |
| JP2018002547A (ja) | カルシウムアルミネートの製造方法 | |
| PL239947B1 (pl) | Sposób otrzymywania wysokoogniotrwałego klinkieru magnezjowego | |
| JPS5857378B2 (ja) | セメントおよびその製造方法 | |
| Mustafa et al. | Preparation of high purity magnesium oxide from sea bittern residual from NaCl production in Al-Basrah saltern, south IRAQ | |
| US4366257A (en) | Process for producing a calcia clinker | |
| US3074806A (en) | Dolomitic refractory | |
| WANG et al. | Formation kinetics of portland cement clinker containing with magnesium oxide | |
| GB910330A (en) | Improvements in or relating to the manufacture of dead-burned magnesia and dead-burned dolomite | |
| KR101702867B1 (ko) | 생산효율이 향상된 건식 수산화마그네슘 제조방법 | |
| PL239948B1 (pl) | Sposób otrzymywania wysokoogniotrwałego klinkieru magnezjowego modyfikowanego związkami cyrkonu | |
| KR101462768B1 (ko) | 백운석으로부터 마그네슘계 화합물을 분리하는 방법 | |
| Hwang et al. | A Study on Synthesis of Ca and Mg Compounds from Dolomite with Salt Additional React (MgCl 2· 6H 2 O) | |
| KR100277254B1 (ko) | 해수 탈탄산 슬러지로부터 생석회 제조방법 | |
| US3827896A (en) | Method of producing clinker of alumina cement |