粘土質(zhì)原料是生產(chǎn)硅酸鹽水泥的主要原材料之一。由于天然粘土資源被限制開(kāi)采,水泥企業(yè)都在探索使用其它可提供SiO₂成分的原材料,大量的砂巖、硅石等惰性石英質(zhì)原料以及各類(lèi)工業(yè)固體廢棄物更多地應(yīng)用到了水泥生產(chǎn)中。因此,通過(guò)優(yōu)選控制硅質(zhì)原料品質(zhì)提高熟料燒成質(zhì)量、降低水泥生產(chǎn)能耗具有重要意義。本文采用XRD結(jié)合Rietveld方法、掃描電鏡、TG-DTA、巖相分析以及熟料水化放熱等研究方法,系統(tǒng)研究了不同Si-O結(jié)構(gòu)、石英晶型及結(jié)晶度的硅質(zhì)原料礦物對(duì)生料易燒性、熟料微觀結(jié)構(gòu)及性能的影響及機(jī)理,并在此基礎(chǔ)上,深入研究了我國(guó)不同地域和種類(lèi)的14種硅質(zhì)原料,對(duì)熟料燒成及性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:1.Si-O結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單的硅質(zhì)原料礦物,更容易解聚出[SiO₄]四面體,因而在固相反應(yīng)階段更容易與CaO反應(yīng)形成硅酸二鈣（C₂S）。但鏈狀Si-O結(jié)構(gòu)的硅灰石在1200℃左右大部分轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷鼐?反應(yīng)活性降低,阻礙了熟料燒成;2.相對(duì)密度是影響石英質(zhì)原料反應(yīng)活性的重要因素。α-方石英與α-石英相比,結(jié)構(gòu)疏松,反應(yīng)活性較高,熟料燒成質(zhì)量較好。石英玻璃同... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

方石英的XRD圖譜

Si-O 結(jié)構(gòu)復(fù)雜度由低到高依次為：硅灰石<偏高嶺土<石英[23]。圖 3-1 為三種原料的 XRD 圖譜。從圖中可以看出，硅灰石與偏高嶺土結(jié)晶度較低，而石英衍射峰強(qiáng)度高，結(jié)晶完好。由此可說(shuō)明，硅灰石與偏高嶺土結(jié)構(gòu)較為松散，更容易解聚出獨(dú)立的[SiO4]四面體結(jié)構(gòu)。圖 3-1 三種不同 Si-O 結(jié)構(gòu)的原料 XRD 圖譜Fig. 3-1 XRD patterns of three kinds of siliceous raw materials with different Si-O bonding forms圖 3-2 為原料的 DTA 曲線。從圖中可以發(fā)現(xiàn)，三種原料在升溫過(guò)程中經(jīng)歷的物理化學(xué)反應(yīng)完全不同，導(dǎo)致不同原料在熟料燒成過(guò)程中的反應(yīng)活性出現(xiàn)差異。偏高嶺土通常由高嶺土高溫煅燒脫水分解后獲得，仍保持高嶺土的層狀結(jié)構(gòu)，且存在大量活性 SiO2和 Al2O3組分[80]。偏高嶺土在升溫過(guò)程中既不存在脫水反應(yīng)，也不存在分解反應(yīng)，DTA 曲線較平穩(wěn)，沒(méi)有較明顯的吸熱或放熱峰。硅灰石的 DTA 曲線中有一個(gè)尖銳的放熱峰

石的反應(yīng)活性逐漸降低，因此硅灰石在高溫下的反應(yīng)活性可能會(huì)低于結(jié)構(gòu)更的硅質(zhì)原料礦物。石英在升溫過(guò)程中僅存在一個(gè)較明顯的吸熱谷，溫度在 571~573℃之間石英和β-石英之間的晶型轉(zhuǎn)變溫度相同[17]，驗(yàn)證了化學(xué)試劑 SiO2的石英晶型石英，與 XRD 圖譜的結(jié)果相同。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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