Файл: Строение и свойства стеклокристаллических материалов на основе горных пород и шлаков (г. Чимкент, 8-10 октября 1974 г.) [сборник статей] 250-летию АН СССР посвящается.pdf

Исследования проводили на модельных стеклах, составы ко­ торых ооответотвовали ооставаы шлаковых стекол, содержащим 60.70.80* Череповецкого, Константиновского и Западно-Сибирс­ кого шлаков. Составы стекол в пересчете на основные компонен­ ты располагаются в полях кристаллизации трндимита, волластонита и ппроксенов. Во все составы добавляли ^Го^О в количест­ ве 5 вео.%»

Синтезированы три серии.стекол с различным содержанием

Сульфидную серу определяли по стандартной методике Д / . Варку стекол проводили в си..^но восстановительных условиях при температуре 1480° о выдержкой 1,5 чаоа.

Кристаллизационные свойства стекол изучали методами маооовой кристаллизации, ДТА, РФА.

Вое иоходиые отекла, не содержащие сульфидной серы, крис­ таллизовались поверхностно, начиная о температур 1000-1100°. По мере увеличения содержания сульфидной серы в отекле крис­ таллизационные свойства всех составов улучшаются: при содер­

держания сульфидной оеры до. 0,3£ вео.^ приводит к снижению тем­ пературы вкзотирыичеокото вффвнта и вменению формы экзопика.

Данные рентгенофаэового анализа отекол, термообработан­ ных при 950° в течении I Чаоа (табл, 3), показывемт, что'кон­

г и

центрация оульфидной оеры не вли!^ет на вид кристаллической фавы, вывывая только количественные изменения.

Таблица 3.

Данные рентгенофазового анализа.

[^сведенный петрографический анализ выявил разнообразие отруктур закристаллизованных отекол. Структура материалов на оонове выоокомагкеэиальных шлаков (Череповецкого и ЗападноСибирского) представляет сростки конвертооо'раэных кристаллов мелилита и опиралевидных криохаллов пироксена. В образцах отв' кол, соотв-е1отвуювдх более высокому содержанию шлака в шихте, пироксен находится в подчиненном положении по отношению н мелилиту* Структура вакриотоз шаованных материалов на ооно~э Конотанхиновокого шлака продохавлона в ооновном одной фазой, В случае составов К-60 и К-70 - это вэаимнопроросшие игловид­ ные кристаллы воллаотонита, а для ооотава К-80 - ромбовидные кристаллы геленита, к'торый хорошо идентифицируетоя благодя-. ря высокому двулучепреломлению и оеро-келтым тонам I порядка.

Результаты проведенных последований показали, что введе­ ние оульфидной оеры посредством ЙпЗ в количеотве 0,3 ъео,% обеспечивает объемную кристаллизацию стекол на оонове выоокомагнезиальных шлаков, также как и в олучае Конотантиновоного шлака. Увеличение концентрации сульфидной серы от 0,2 до 0,35 в е с .% приводит к снижению температурного предела кристаллиза­ ции.

Среди наследованных отекол лучшими кристаллизационными свойствами обладают соотавы, расположенные в поле криоталли-1

вадии тридимита, Это являетои, вероятно, результатом того, что данные составы раополагаютоя вблизи области метаотабильной ликвации и, оледовательно, имеют более подготовленную к крис­ таллизации структуру.

Увеличение оодеркания окиои магния в ооотаве отекла до 4,9 вес.% приводит к появлению магнийоодеркащей мелилитовой фазы ухе в закриоталлиаованных материалах па ооиове Конотантиновокого шлака (К-80), Этой криоталличеокой фазой является, гелонит 2Са0»А?20з*2 коя°Рый обогащен ионами алюминия* Фазовый соотав закристаллизованных материалов на оонове высокомагнеэиальных шлаков представлен двумя магнийоодержащими фа­ зами пироксеном и мелилитом, причем вместо ранее наблюдавшего­ ся геленита в данном случае выделяется изоморфная смесь геленита и оксрманита или .один окерманит 2CaO*MjO*2

Составы с повышенным содержанием окиои магния отличаются

овойотв составов, соответствующих содержанию 60# шлаков в ших-р те и лежащих в поле кристаллизации тридимита,

Исследования, проведенные по изучению кристаллизационных овойотв выоокомагнезиальных шлаковых стекол показали, что суль­ фидная сера в количестве 0,3 ъео,%, вводимая посредством 2nS обеопечивает объемную кристаллизацию всех изученных составов. Однако более мелкодиопероную структуру имеют стекла, составы : которых расположены в поле кристаллизации тридимита.

215

н . м . л а б л у е к и к , л . д . с а р к и с с б , л . л . о р л о м , н . и . ш а л у -

НЗККО, В.В.ОРЛОВА, Л.С.ЕГОРОВА

ОБ ИЗБЕГАТЕЛЬКОСТЛ ДЕЁС'ГВКЯ СУЛЬФИДНЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ ДЛЯ СТЕКОЛ СИСТЕМЫ СаО - AlgO, - $iC^.

Эффективность действия сульфидов тяжелых металлов (FeS , MnS ) в качестве катализаторов кристаллизации стекол шлаковой оистемы CaO-A^Oj- S> °2 проявляется только для определенных составов. По поводу концентрационных пределов в.'содержании ос­ новных компонентов отекла существуюпротиворечивые мнения

/1-2/.

По данным Колесова Д / область каталитической кристалли­ зации шлаковых стекол при использовании сульфидов ограничива­ ется предельным содержанием AfgOj “ IOtl'f вес.%, СаО - 35*36 вео.%.

Иными словами, к снталлообразованию склонны составы поля волластонита{ ооставы, лежащие в поле анортита, не поддаются

ные трехксмпонентные стекла, составы которых находятся в полях кристаллизации тридимита, волластонита, анортита и на погранич­

вов шлаковых стекол, которые способны давать оиталл в присутст­

Исследование проводилось на стеклах, сваренных с использо­ ванием доменного Константиыовского шлака. Составы при пересче­ те на основные компоненты охватывали на фазовой диаграмме СаО-

^ 2 ° 3 ” облао,гь ограниченную изолиниями а равным содержа­ нием СаО - соответственно 25 и 35 вео.% (из расчета, что шихта может содержать от 60 до 60% шлака),

Количество сульфидной серы было примерно одинаковым и сос­ тавляло 0,5 -0,6 вес.%.

Состав стекол включал Ха^О в количестве 5 вео.% сверх 100%. Для сравнения и выявления каталитического дейотвия оуль-

216