Produkcja tlenku glinowego

Przy produkcji tlenku glinowego z boksytów uzyskuje się jako produkt odpadowy tzw. czerwony szlam, który ma wiele korzystnych właściwości (stały skład chemiczny, znaczna zawartość żelaza i glinu, bardzo duże rozdrobnienie).

W związku z tym autorzy zbadali możliwość jego wykorzystania - jako składnika surowcowego - do wytwarzania klinkieru cementowego (program uprawnienia budowlane na komputer).
Skład chemiczny. Jak wynika z danych laboratorium Dnieprowskiej Huty Aluminium, skład chemiczny czerwonego szlamu zmienia się w następujących granicach (% wag.): Si02 - 9,5-4 11,1, Ti02 - 4,44-5,6, A1,03 - 17,0-419,0, Fe203 - 39,0-4 4-43,0, CaO - 7,64-9,5, Na20 - 6,24-6,9, P205 - 0,2-40,3, V205 -0,24-0,25, przy czym straty prażenia wynoszą 7,9-410,5. Ogólna zawartość tlenków żelaza i glinu wynosi 62%, a w tym 20% stanowi A1203. Pozwala to na stosowanie czerwonego szlamu jako dodatku korekcyjnego do produkcji klinkieru. Jak wynika z przytoczonych danych, skład chemiczny czerwonego szlamu zmienia się nieznacznie przy stosowaniu boksytu z jednego złoża. Odróżnia go to korzystnie od innych materiałów stosowanych do produkcji klinkieru portlandzkiego. Na przykład w glinach i wypałkach pirytowych wahania zawartości podstawowych składników osiągają 30%, a w poszczególnych przypadkach nawet 50% [1]; w czerwonym szlamie największe wahania składu nie przekraczają 10% (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Ważną właściwością czerwonego szlamu jako składnika zestawu surowcowego jest obecność domieszek wywierających katalityczny wpływ na proces klinkieryzacji (tlenków tytanu, fosforu i wanadu) i alkaliów, co wpływa korzystnie na proces powstawania faz klinkierowych (uprawnienia budowlane).

Skład mineralny

Wiadomo, że istotny wpływ na procesy zachodzące przy wypalaniu klinkieru wywiera nie tylko chemiczny, ale także mineralny skład surowców. Badania za .pomocą analizy termicznej i rentgenowskiej wykazały obecność w czerwonym szlamie wodorotlenku glinowego - hydrargilitu (efekty endotermiczne w temperaturze 375 i 500°C), wodorotlenku żelaza (efekt endotermiczny w temperaturze 375°C, efekty egzotermiczne w temperaturze 270, 485 i 550°C), krystalicznego tlenku żelazowego-hematytu (maksima dyfrakcyjne 2,696,2,513, 1,843, 1,692 i 1,452 A), tlenku żelazawego - wistytu (2,21 A), magnetytu (1,49 A), jak również uwodnionego glinokrzemianu sodowego o składzie Na20 • A1203 • (2,3-i-2,5) Si02 • 2H20 (efekt egzotermiczny w temperaturze 820°C, maksimum 3,74 i 4,11 A)(program egzamin ustny).

Bardzo prawdopodobna jest obecność w czerwonym szlamie hydrogranatów o ogólnym wzorze 3CaO • (Al, Fe)203 • 2Si02 • 2H20 [2], związków typu perowskitu CaO •Ti02 zawierających tytan, związków typu apatytu 3CaO • P2Oa • H20 zawierających fosfor, jak również złożonych związków zawierających tytaniany i krzemiany, których wykrycie jest utrudnione wskutek nieznacznej zawartości i skomplikowanego składu.
Na podstawie krzywej ubytku masy próbki w poszczególnych przedziałach temperatury, sporządzonej przy uwzględnieniu danych analizy chemicznej, można wyciągnąć pewne wnioski dotyczące zawartości poszczególnych faz w czerwonym szlamie. Zawartość wodorotlenków glinu i żelaza wynosi odpowiednio 15 i 5% wagowo (opinie o programie).

Część tlenku żelazowego jest związana w hydrogranatach o ogólnym wzorze 3CaO • (Al, Fe)203 * 2SiOa • 2H20, których ilość, obliczona z zawartości tlenku wapniowego, wynosi 25^-27%. W skład czerwonego szlamu wchodzi ok. 30% bezwodnego krystalicznego tlenku żelazowego i ok. 10% uwodnionego glinokrzemianu sodowego. Udział sumaryczny wymienionych związków wynosi ponad 85% ogólnej masy próbki. Pozostałą część stanowią fazy występujące w nieznacznych ilościach lub mające bardzo złożony skład (segregator aktów prawnych).

A zatem, skład mineralny czerwonego szlamu różni się znacznie od składu minerałów ilastych, stosowanych w przemyśle cementowym.
Wiadomo, że znaczny wpływ na prędkość powstawania nowych faz podczas wypalania surowcowej mieszaniny klinkierowej wywierają budowa i trwałość termiczna sieci minerałów ilastych i innych do nich zbliżonych materiałów, wchodzących w skład glinokrzemianowych składników surowców (promocja 3 w 1).