Гидромагнезитовая порода в технологии магнезиальных вяжущих материалов

Abstract

Актуальность исследования обусловлена необходимостью комплексного использования магнезиального сырья, в том числе отходов добычи. При добыче магнезиального сырья как огнеупорного и стратегического материала на некоторых месторождения сопутствующей является гидромагнезитовая порода, которая не находит применения в классических магнезиальных технология. В то же время она обладает характеристиками, позволяющими применять ее для получения важных продуктов: антипиренов для различных материалов, поризующий компонент в огнестойких покрытиях, исходный компонент для получения водостойких магнезиальных вяжущих. Цель: определить возможность и условия применения гидромагнезиатовой породы Халиловского месторождения в качестве исходного сырья при получении водного раствора бикарбоната магния - жидкости затворения водостойкого магнезиального вяжущего. Объекты: гидромагнезитовая порода, сопутствующая магнезиту скрытокристаллической структуры Халиловского месторождения, Оренбургская область. Изучаемая порода состоит из гидрокарбонатных минералов: гидромагнезита, дипингита, несквигонита, а также примеси клинохризотила. Гидрокарбонатный состав не позволяет применять ее для формованных обжиговых магнезиальных изделий. Методы: метод термической активации гидромагнезитовой породы, позволяющий получить высокореакционную дефектную структуру; получение раствора бикарбоната магния искусственной карбонизацией суспензии активированного гидромагнезитового материала; термические методы исследования - дифференциальная сканирующая калориметрия, термогравиметрия; рентгенофазовый анализ; титрометрический метод определения концентрации бикарбонат-ионов. Результаты. Установлена возможность использования гидромагнезитовой породы для получения водного раствора бикарбоната магния с концентрацией по бикарбонат-иону до 3,8 г/л; установлена эффективность термической обработки гидромагнезитов в диапазоне температур 300-375 °С, которая позволяет получить высокодефектный продукт xMgCO3∙yMg(OH)2; термическая активация гидромагнезитов повышает эффективность перехода бикарбонат-ионов и катионов магния в раствор в присутствие СО2 при низком давлении процесса карбонизации 0,2 МПа; полученный при низком давлении газа СО2 водный раствор бикарбоната магния с высокой концентрацией бикарбонат-ионов позволит получить гидравлические магнезиальные вяжущие композиции высокой водостойкости.

The research is relevant due to the need for the integrated use of magnesium materials, including mining waste. During the extraction of magnesia raw materials, as a refractory and strategic material, in some deposits the accompanying material is hydromagnesite rock, which is not used in classical magnesia technology. Simultaneously, it has characteristics that make it possible to obtain important products: fire retardants for various materials, a porous component in fire-resistant coatings, a feedstock for creating waterproof magnesia binders. The aim of the research is to determine the possibility and conditions of using the hydromagnesia formation of the Khalilovskoe field as a feedstock for obtaining water solution of magnesium bicarbonate - a mixing liquid of a waterproof magnesia binder. Materials: hydromagnesite rock accompanying magnesite of the cryptocrystalline structure of the Khalilovskoe deposit, Orenburg region. The studied rock consists of hydrocarbonate minerals: hydromagnesite, deepingite, nesvigonite, as well as admixture of clinochrysotile. The research is relevant due to the need for the integrated use of magnesium materials, including mining waste. During the extraction of magnesia raw materials, as a refractory and strategic material, in some deposits the accompanying material is hydromagnesite rock, which is not used in classical magnesia technology. Simultaneously, it has characteristics that make it possible to obtain important products: fire retardants for various materials, a porous component in fire-resistant coatings, a feedstock for creating waterproof magnesia binders. The aim of the research is to determine the possibility and conditions of using the hydromagnesia formation of the Khalilovskoe field as a feedstock for obtaining water solution of magnesium bicarbonate - a mixing liquid of a waterproof magnesia binder. Materials: hydromagnesite rock accompanying magnesite of the cryptocrystalline structure of the Khalilovskoe deposit, Orenburg region. The studied rock consists of hydrocarbonate minerals: hydromagnesite, deepingite, nesvigonite, as well as admixture of clinochrysotile.