Комплексное использование минерального сырья и отходов промышленности при производстве строительных материалов. Щукина Е.Г - 20 стр.

UptoLike

Из 1,7-2т железной руды и плавней, получается 1т чу-
гуна и 0,6-0,7т шлака. Количество шлака, как попутного
продукта на различных металлургических комбинатах
сильно зависит от содержания в коксе серы, применяемой
извести для шихтовки, а также уровня используемой техно-
логии.
Чтобы получить сталь, требуется дополнительный рас-
ход железной руды, топлива, различных горных пород, от-
нимающих из расплава чугуна фосфор, марганец, серу и при
этом способствующих образованию мартеновских шлаков.
Из 2-2,3т железной руды и плавней, 1,9т топлива, 80т
воды и десятков тонн воздуха получается, 1т стали и 0,2-
0,3т шлака.
В ваграночных и электропечах выход шлаков составля-
ет 0,1-0,4т на 1т металла.
Шлаки цветной металлургии. Производство цветных
металлов сложный, дорогой и трудоемкий процесс. Для по-
лучения 1т меди, никеля, олова необходимо переработать от
ста до трехсот тонн руды. Количество шлаков при выплавке
1т цветного металла достигает 15-25т. Это обстоятельство
объясняется тем, что цветные металлы в природе встреча-
ются только в виде соединений, рассредоточенных в горных
породах и содержание окислов меди, никеля, цинка, олова в
руде не превышает 3-5%, остальное пустая порода: пирит,
кварц, карбонаты и силикаты кальция и магния.
Шлаки цветной металлургии отличаются от шлаков
черной металлургии повышенным содержанием закиси же-
леза (до 20-40%).
5.2.Характеристика и состав шлаков.
Шлаки - это искусственные силикаты. Они состоят из
окислов кремния, алюминия, железа, кальция, магния, мар-
ганца, серы и других. Эти же окислы содержатся в природ-
ных глубинных горных породах. В зависимости от количе-
ственного соотношения окислов, а также от условий и ско-
рости охлаждения шлаковых расплавов шлаки могут иметь
свойства гранита или вулканической пемзы.
И по цвету шлаки близки к горным породам. Они могут
быть иссиня-черными, снежно-белыми, зелеными, желты-
ми, розовыми, серыми. Нередко они имеют серебристые,
перламутровые и сиреневые оттенки. Шлаки могут быть
плотными и пористыми, тяжелыми, как базальт, и легкими
как туф или ракушечник. Плотность шлака колеблется от
3200кг/м
3
до 800 кг/м
3
. Удельный вес шлака, т.е. вес его ве-
щества, близок к весу природных каменных материалов и
составляет 2,5-3,6г/см
3
.
По химическому составу доменные шлаки делятся на
основные, нейтральные и кислые. К основным относятся
шлаки с модулем основности
(М=(CaO+MgO)/(SiO
2
+Al
2
O
3
)), больше единицы, к кислым
меньше единицы.
Примерный химический состав доменных шлаков сле-
дующий:
SiO
2
-30-40%, CaO -30-50% Al
2
O
3
-4-20%
,
MnO-0,5-2%,
FeO-0,1-2%
,
SO
3
-0,4-2,5%
Основные шлаки позволяют удалять из металла вред-
ные примеси - серу, фосфор, поэтому основной сталепла-
вильный процесс получил наибольшее распространение.
Минералогический состав металлургических шлаков
характеризуется наличием соединений с более низкой ос-
новностью, чем минералы портландцементного клинкера:
меллилит Cа
2
AlSiO
7
-Ca
2
Mg(Si
2
O
7
), ларнит β-Ca
2
SiO
4
, ран-
кинит Ca
3
Si
2
O
7
, псевдоволластонит α-CaSiO
3
, анортит
Ca
2
Al
2
(Si
2
O
8
), монтичеллит CaMgSiO
4
, диоксид
CaMg(SiO
3
)
2
. Соотношение тех или иных минералов опре-
деляется не только химическим составом шлаков, но и ус-
ловиями их охлаждения. Например, гранулированные шла-
ки состоят главным образом из стекла с кристаллическими
включениями ларнита, меллилита. В отвальных шлаках