Исследования добавок повышающих белизну белого цемента
Исследования показали, что все оксиды элементов, порознь добавленные к химически чистымматериалам, уменьшают белизну цемента с определенной закономерностью. Установлено, что чем выше прочность связи вводимого в сырьевую смесь переходного элемента в катион-кислородной координации, тем темнее получаемый цемент.
В том же случае, если в сырьевой смеси содержатся два или три оксида переходных элементов, то следствием взаимного влияния на их координацию может быть не снижение, а даже повышение их белизны.
Так, введение 0,05% TiO2 к сырьевой смеси, содержащей 0,2% Fe2O3 + 0,05% Mn2O3 (часто встречающихся в таких количествах в известняковых породах, используемых в производстве белого портландцемента), позволило повысить белизну клинкера на 4% по сравнению с белизной клинкера, содержащего только окислы железа и марганца в указанных выше количествах (табл).
Зависимость коэффициента отражения клинкеров от добавок окислов переходных элементов в сырьевую смесь | |||
Исследования добавок повышающих белизну белого цемента | |||
Содержание окислов в % | Коэффициент отражения в % по BaSO4 | ||
Fe2O3 | Mn2O3 | TiO2 | |
0,2 | 0,05 | Нет | 85,6 |
0,2 | 0,05 | 0,05 | 90,1 |
Как известно все окислы переходных элементов в процессе обжига при высоких температурах стремятся занять более устойчивую позицию в тетраэдрической координации. При совместном присутствии в сырьевой смеси нескольких ионов переходных элементов они взаимно влияют на координацию. Ион, обладающий большей прочностью связи, упрочняясь в тетраэдрической координации, вызывает перераспределение координации ионных связей других ионов в сторону увеличения их координационного числа.
Так, ион Ti4+, обладающий большей прочностью связи в катион-кислородной координации (табл. 11), способствует частичному переходу ионов Fe3+ и Mn3+ из тетраэдрической координации в октаэдрическую.
Прочность связи переходных элементов в катион-кислородной координации | |
Ионы переходных элементов | Прочность связи с кислородом в тетраэдрической координации в электрон/вольтах |
Ti(IV) | 0,88 |
Fe(III) | 0,62 |
Mn(III) | 0,56 |
Элементы же в этой координации в меньшей степени поляризуют ионы кислорода, что в свою очередь повышает диффузионное отражение светового потока от поверхности цементов и, следовательно, их белизну.
Влияние рутила на белизну цементов
Влияние добавки рутила на белизну производственных цементов | ||
*Минерализующая добавка, которая применялась на заводе до испытаний. | ||
№ этапов испытаний | Наименование и количество добавки в % | Белизна в % по BaSO4 |
I | - | 84,1 |
II | 3% фосфогипса* | 83,4 |
III | 0,03% рутила | 87,6 |
Испытания на Щуровском цементном заводе подтвердили целесообразность ввода в сырьевую смесь двуокиси титана. Добавку двуокиси титана вводили в виде рутилового концентрата, содержащего 94% TiO2. Как показывает табл. 12, ввод 0,03% рутила в сырьевую смесь повышает белизну цемента на 3—4%.
Белый цемент
- Оглавление. Технология белого цемента.
- История производства белого цемента
- Состав смеси для получения белого цемента
- Зависимость белизны белого цемента
- Зависимость белизны белого цемента от состава минерализаторов
- Добавки улучшающие свойства клинкера
- Исследования добавок повышающих белизну белого цемента
- Подготовка сырьевой смеси белого портландцемента к обжигу.
- Обжиг клинкера белого цемента.