Sử dụng bùn đỏ để chế tạo xi măng – Phần 3

Hồ chứa bùn đỏ (ảnh minh họa – nguồn Internet)

Thành phần hóa học của đất khuê tảo giàu silica theo % là: SiO₂: 85,22; Al₂O₃ : 5,10; Fe₂O₃ : 1,60;  CaO: 0,50; MgO: 1,00; R₂O: 1,00 và MKN : 5,58. Đã chế tạo 04 cấp phối với hệ số bão hòa KH lần lượt là 0,95; 0,90; 0,85 và 0,75.

Thành phần phối liệu chế tạo xi măng:

Phối liệu có hệ số KH thấp hơn đã được nung tại nhiệt độ thấp hơn. Khi nung ckanhke với KH = 0,95, nhiệt độ nung là 1450 ºC,  với KH = 0,90 và 0,85 thì nhiệt độ nung là 1400 ºC, và với KH  = 0,75 thì nung clanhke ở nhiệt độ 1350 ºC. Chất lượng clanhke được kiểm soát thông qua  hàm lượng vôi tự do trong clanhke, trong mọi trường hợp không vượt 0,3%.

Tính chất của clanhke

Các clanhke được nghiền đến độ mịn 3500- 3600 cm²/g. Thành phần hóa và thành phần khoáng của clanhke được nêu trong các bảng dưới.

Thành phần hóa của các phối liệu và hệ số công nghệ chế tạo clanhke:

Thành phần khoáng tính toán:

Thành phần khoáng của các clanhke  xác định theo phân tích hóa học pha:

Phân bố kiềm trong các pha của clanhke

Trong nghiên cứu cũng đã tiến hành thực nghiệm nhằm xác định  sự phân bố của  các oxyt kiềm theo các pha của clanhke chế tạo thông qua  phương pháp  phân tích định lượng pha nhằm xác định  hàm lượng oxýt natri và kali  trong các dung dịch chiết  phương pháp phổ ngọn lửa tại thiết bị BПФ-BTИ.

Tính chất cơ lý của xi măng chứa bùn đỏ

Kết quả thử nghiệm các mẫu xi măng theo GOST 310:

Đặc điểm quá trình thủy hóa  của các loại xi măng thí nghiệm

Các số liệu phân tích các mẫu bằng DTG, DTA, TG và Rơnghen cho thấy các quá trình thủy hóa của  xi măng  có bùn đỏ không có sự khác biệt đáng kể  về chất lượng  so với các quá trình thủy hóa của xi măng từ các nguyên liệu thông thường.

Khả năng bền sulfat

Các số liệu thử nghiệm các mẫu xi măng trong các môi trường dung dịch sulfat natri, sulfat kali, sulfat magie và “nước biển” trong thời gian 6 tháng cho thấy xi măng phối liệu 3 thể hiện kết quả tốt nhất  và có thể sử dụng như xi măng bền sulfat.

Tỏa nhiệt của các loại xi măng khi thủy hóa

Nhiệt thủy hóa của xi măng, cal/g:

​Như vậy các xi măng có hàm lượng alumoferrit canxi C₄AF đặc trưng có lượng nhiệt thủy hóa thấp hơn khi thủy hóa  cho phép sử dụng như  xi măng tỏa nhiệt thấp và tỏa nhiệt trung bình đáp ứng yêu cầu của GOST 10178.

Về tổng thể, với các nghiên cứu thực nghiệm đối với sử dụng bùn đỏ làm nguyên liệu chế tạo clanhke xi măng poóc lăng có thể có các kết luận sau:

- Sử dụng bùn đỏ làm thành phần nguyên liệu chế tạo xi măng poóc lăng thể hiện  tác động tích cực đến tính chất  của bùn phối liệu, làm giảm độ ẩm của bùn 4-6% so với  bùn xi măng thông thường. Khi sử dụng phụ gia dẻo hóa CCБ (0,2% khối lượng) cho phép chế tạo bùn phối liệu có độ ẩm thấp hơn 4-15% tuy nhiên có độ linh động tốt hơn so với bùn phối liệu thông thường.

- Phối liệu chứa bùn đỏ thể hiện khả năng phản ứng cao khi nung đặc biệt trong các vùng nhiệt độ  tương ứng xảy ra các phản ứng trong pha rắn. Nói chung, clanhke có mức độ hình thành khoáng khi nung  với các cấp phối ba hoặc bốn cấu tử  ở các nhiệt độ thấp hơn so với các cấp phối xi măng thông thường. Sự khác biệt nhiệt độ này đạt tới 100 ºC. Sự hiện diện của  các kiềm không có ảnh hưởng tiêu cực  đến thành phần pha của clanhke.

- Các xi măng được chế tạo đáp ứng  các yêu cầu của GOST và có cường độ tốt và một loạt các tính chất đặc biệt.

Như vậy, nghiên cứu chỉ ra rằng, bùn đỏ  là nguyên liệu tiềm năng cho phép tăng cường quá trình  sản xuất  clanke xi măng poóc lăng và bảo đảm cung cấp  xi măng với tính năng  định trước.

Các kết quả nghiên cứu đã được  khẳng định trong sản xuất công nghiệp  và đặc biệt lưu ý sử dụng  bùn đỏ làm nguyên liệu chứa alumo-ferrit cho các nhà máy sản xuất xi măng hiện sử dụng nguồn nguyên liệu  có hàm lượng alumina thấp.

>> Sử dụng bùn đỏ để chế tạo xi măng - Phần 1

>> Sử dụng bùn đỏ để chế tạo xi măng - Phần 2

>> Sử dụng bùn đỏ để chế tạo xi măng - Phần 3

Trung tâm Thông tin (Lược dịch theo Ximăng mới/Tài liệu của Nga)