ТЕХНОЛОГИЯ ОГНЕУПОРОВ

ПРИРОДНЫЕ МАГНЕЗИТЫ

Сырьем для производства магнезитовых огнеупоров служит горная порода магнезит, а также морская вода, из которой химической и термической переработкой по­лучают оксид магния. Морскую воду используют в тех случаях, когда нет достаточных запасов магнезита В СССР в качестве основного сырья для производства магнезитовых огнеупоров применяют природный магне­зит. В Крыму работает опытный завод по получению ок­сида магния из рапы озера Сиваш и проектируется боль­шой завод для снабжения южной металлургии магнези­товыми огнеупорами.

Магнезит (горная порода) состоит исключительно из кристаллического минерала — магнезита MgC03. Чис­тый минерал магнезит содержит 47,6% MgO и 52,4%) С02. Цвет магнезита белый с сероватым или желтоватым от­тенком, иногда снежно-белый, блеск стеклянный; твер­дость 4—4,5, плотность 2,9—3,1, распространен чаще в виде крупнозернистых агрегатов. Магнезит образует не­прерывный ряд твердых растворов с сидеритом MgFe(C03)2. При содержании в магнезите ^30% сиде­рита минерал называют брейнеритом. С кальцитом СаСОз магнезит образует двойное соединение — доло­мит CaC03-MgC03.

Кристаллический магнезит представляет собой про­дукт изменения известняков (реакция IX.1) или доломи­тов (реакция IX.2), полученный при воздействии на них,, растворов, содержащих двууглекислый магний: )

СаСОз + Mg (НС03)2 MgC03 + Са(HC03)2; (IX.1)

Раствор осадок раствор

CaMg (С03)2 + Mg (НС03)2 = 2MgC03 + Са (НС03)2.

(IX.2)

Кроме кристаллических, известны аморфные магне - зиты, представляющие собой продукты разрушения гид­росиликатов магния, например, змеевика (реакция IX.3) или форстерита (реакция IX.4) при воздействии на них воды и углекислоты:

H4Mg3Si209 + 2Н20 + 3C02 =3MgC03 + 2SiOa 4- 4Н20;

(IX.3)

Mg2Si04 + Н20 + 2С02 = 2MgC02 + Si02 + Н20.

(IX.4)

К аморфным относятся магнезиты Халиловского мес­торождения. Месторождения магнезита распространены значительно реже, чем известняка и доломита. Многие высокоразвитые в промышленном отношении страны не имеют месторождений магнезита. В СССР имеются большие запасы высококачественного магнезита, что создает благоприятные условия для развития магнезито­вой промышленности. Крупными среди используемых месторождений магнезита являются Саткинское и Таль- ское в Красноярском крае, готовится к разработке Са - винское в Иркутской области. Химический состав маг - незитов приведен в табл. IX.1.

Таблица IX.1

В морской воде (океанической) содержится оксида магния 2—3 г/л. Для извлечения его морскую воду обра­батывают обожженным гашеным доломитом или из­вестью (доломитовое или известковое молоко). Реакция осаждения идет по уравнению:

MgCl2 + Са (ОН)а ->Mg(OH)2 + СаС12.

Осажденный Mg(OH)2 фильтруют на вакуум-фильт­рах, пасту обжигают во вращающихся печах или пред­варительно подвергают химическому обогащению. В высококачественном магнезите после обжига должно со держаться <2—3% Si02 и >85% MgO для металлурги ческого порошка и >91% MgO для изделий. Допустим содержание ^5% Si02 и Fe203.

Главные примеси в кристаллическом магнезите доло мит, кальцит, диабаз и кварц, а в аморфном — змеевик и кварц. Особенно вредны в сырье примеси минералов, содержащих оксид кальция и кремнезем. СаО после об­жига присутствует в свободном виде или при наличии кремнезема в форме легкоплавкового монтичеллита Ca0-Mg0-Si02 и очень редко как двухкальциевый си­ликат 2Ca0-Si02. Небольшое содержание кремнезема образует в магнезитовых изделиях форстеритовую связ­ку, которая увеличивает температуру деформации под нагрузкой. При большом содержании Si02 и при отно­шении Ca0:Si02^2 образуются легкоплавкие соедине­ния — монтичеллит и мервинит и увеличивается возмож­ность образования форстерита.

Диабаз[27] оказывает (рис. IX. 1) особенно отрицатель­ное влияние на огнеупорность магнезитовых матери­алов.

Примесь Fe203 вредна, поскольку она снижает огне - ■ упорность магнезита. Оксиды железа с оксидом кальция образуют легкоплавкие соединения. Fe203, связанный в магнезитоферрит, образующий при температуре >1000° С твердый раствор с периклазом, улучшает спе­кание изделий.

В Саткинском месторождении магнезита доломиты залегают в виде незакономерно расположенных линз и прослоек; диабаз сосредоточен в почти вертикально рас­положенных дайках, в основном по периферии магнези­товой залежи.