Экспериментальная установка

Эксперименгы про водятся с использованием сушильного шкафа и муфельной печи на 3-5 образцах, изготовленных из глиняного теста нормальной консистенции.

Эксперимент

Образцы глины для проведения эксперимента представляют собой плитки размером 50x50x8 мм. Плитки могут формоваться в металлических или пластмассовых формочках, предварительно смазанных машинным маслом. На свежеизготовленных образцах-сырцах ножом или иголкой проводятся линии-диагонали, на которых штангельциркулем наносят метки через 50 мм. По окончании сушки, а затем и после обжига (на остывших образцах) расстояние

между метками измеряется вновь с точностью до 0,05 мм.

Результаты заносятся в таблицу:

№ обр.	l 0,см	l0ср,см	l1,см	l1ср,см	l2,см	l2ср,см	L,%	Lcp,%	аср,%
	4,0	4,0	3,7	3,6	3,5	3,5	7,5		12,5
	4,0	3,5	3,3	12,5

L=((l ₀- l ₁)/ l ₀)* 100%=((4-3,7)/4)* 100%=7,5%

L=((l ₀- l ₁)/ l ₀)* 100%=((4-3,5)/4)* 100%=12,5%

а=((l ₀- l ₂)/ l ₀)*100%,=((4-3,5)/4)*100%=7,5%

а=((l ₀- l ₂)/ l ₀)*100%=((4-3,3)/4)*100%=17,5%

а_ср=(7,5+17,5)/2=12,5 %

Вывод: величина полной усадки лежит в диапазоне 5-18%. Для опыта использовались высокопластичные глины (>10%). Результат опыта 12,5%.

Федеральное агентство по образованию

Московский Государственный Горный Университет

Кафедра "Инженерная защита окружающей среды"

Лабораторная работа №_3

«Изучение процесса получения строительной швести из карбонатных

минеральных отходов»

Дисциплина: «Складирование и утилшащш отходов горного производства»

вариант 1

Выполнил:

Катюрин Олег

Студент группы:

ИЗОС-08

Проверила:

Удалова Н.П.

Москва 2012

Лабораторная работа №3

Изучение процесса получения строительной извести из карбонатных

Минеральных отходов.

Цель работы

Среди отвальных пород многих горных предприятий часто находятся карбонатные - известняки, кальциты, доломиты и Т.п. Эти породы пригодна для использования в качестве сырья при получении многих строительных материалов и в том числе - для получения минеральных вяжущих (строительной извести, цемента и др).

Использования их в этом направлении позволяет улучшить экологическую ситуацию в районах отвалов таких пород и получить дешевое сырье для дальнейшего применения в промышленном переделе. Простейшим минеральным вяжущим, получаемым из карбонатных горных пород, является строительная известь, поэтому целью данной лабораторной работы является знакомство с основными процессами её получения.

Теория

Строительная известь (ГОСТ -9179-70) - одно из древнейших минеральных вяжущих веществ, известных ещё за 2500-3000 лет до нашей эры. Получают её обжигом карбонатных пород при температуре 800-1000 градусов Цельсия, когда из карбонатов удаляется двуокись углерода и последующим затворение обожженных пород водой.

Обычно известняки состоят главным образом ю кальцита (СаСО3) с примесью глины (не более 6%) и карбонатов магния (до 7%). Главной реакцией при обжиге карбонатных пород является:

СаСО₃ = СаО + СО₂

Содержащиеся в карбонатной породе карбонаты магния разлагаются по реакции:

MgCO₃ = MgO + СО₂

Глинистые примеси в карбонатных породах при обжиге реагируют в твердом состоянии с окислами магния и кальция, влияя на качество получаемой обожженной извести.

На практике для качественного обжига карбонатов температуру печи доводят до 1000-1300 градусов Цельсия (точно требуемая температура может быть определена путем снятия и изучения дериватограммы представленной пробы известняка, подлежащего обжигу).

При обжиге чистого кальция его вес уменьшается на 10-12%. Обожженная порода весьма пориста.

Глина, содержащаяся в карбонатных породах, состоит главным образом из минерала каолинита.

В результате реакций в твердом состоянии при высокой температуре образуются алюминаты и силикаты кальция - СаОхА1₂О₃ и 2СаОхSiO₂. Эти силикаты и алюминаты кальция обладают способность. Гидравлического твердения, (т.е. твердения в воде), в то время как окиси кальция и магния способны твердеть на воздухе. От количественного соотношения тех или иных веществ в обожженном материале зависит - является ли полученное вещество воздушным или гидравлическим вяжущим. Если глинистых примесей в породе менее 8%, то получается воздушная известь, а при большом количестве _ гидравлическая известь. В воздушной извести СаО и МgО содержится в количестве до 90-95%, а СахА1₂О₃ и 2СаОхSiO₂ - не более 10%.

В гидравлической извести алюминаты и силикаты окиси кальция содержаться в количестве до 70-80%.

Обожженная известь называется «комовой». Она после получения ил% поступает на полом и гасится водой. Гашение водой происходит по реакции:

СаО + Н₂О = Са[ ОН]₂ + 15,64 ккал(277 ккал на 1 кг извести)

При этом тепла выделяется так много, что известь при гашении кипит, поэтому часто негашеную известь называют «известью-кипелкой». После гашения известь как бы распушивается и называется «пушенкой». Окись магния (периклаз) гидратируется медленно по реакции:

МgО+Н₂О =Ма[ОН]₂

Эта реакция часто запаздывает при гашении извести и может завершаться уже в изделии (например, в силикатных кирпичах).

В зависимости от количества воды, используемой при гашении извести, она гасится «в тесто» (при большом количестве воды) или «в пушенку» (при малом количестве воды). В производственных условиях это осуществляется в специальных аппаратах - гибраторах.

Твердеет воздушная известь на воздухе в известково-песчаных растворах в результате реакции:

Са [ОН]₂ + СО₂ = СаСО₃ + Н₂О

Прочность образцов раствора гидравлической извести состава 1:3 (известь: песок) на сжатие может достигать 20-70 кг/см² и более через 28 суток твердения. Воздушная говесть дает растворы меньшей прочности.

Дата добавления: 2015-07-20