粘土質原料是生產(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、硅石等惰性石英質原料以及各類工業(yè)固體廢棄物更多地應用到了水泥生產(chǎn)中。因此,通過優(yōu)選控制硅質原料品質提高熟料燒成質量、降低水泥生產(chǎn)能耗具有重要意義。本文采用XRD結合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結構、石英晶型及結晶度的硅質原料礦物對生料易燒性、熟料微觀結構及性能的影響及機理,并在此基礎上,深入研究了我國不同地域和種類的14種硅質原料,對熟料燒成及性能的影響。實驗結果表明:1.Si-O結構較簡單的硅質原料礦物,更容易解聚出[SiO₄]四面體,因而在固相反應階段更容易與CaO反應形成硅酸二鈣（C₂S）。但鏈狀Si-O結構的硅灰石在1200℃左右大部分轉變?yōu)楦邷鼐?反應活性降低,阻礙了熟料燒成;2.相對密度是影響石英質原料反應活性的重要因素。α-方石英與α-石英相比,結構疏松,反應活性較高,熟料燒成質量較好。石英玻璃同... 

【文章來源】：中國建筑材料科學研究總院北京市

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

方石英的XRD圖譜

Si-O 結構復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晶度較低，而石英衍射峰強度高，結晶完好。由此可說明，硅灰石與偏高嶺土結構較為松散，更容易解聚出獨立的[SiO4]四面體結構。圖 3-1 三種不同 Si-O 結構的原料 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)，三種原料在升溫過程中經(jīng)歷的物理化學反應完全不同，導致不同原料在熟料燒成過程中的反應活性出現(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構，且存在大量活性 SiO2和 Al2O3組分[80]。偏高嶺土在升溫過程中既不存在脫水反應，也不存在分解反應，DTA 曲線較平穩(wěn)，沒有較明顯的吸熱或放熱峰。硅灰石的 DTA 曲線中有一個尖銳的放熱峰

石的反應活性逐漸降低，因此硅灰石在高溫下的反應活性可能會低于結構更的硅質原料礦物。石英在升溫過程中僅存在一個較明顯的吸熱谷，溫度在 571~573℃之間石英和β-石英之間的晶型轉變溫度相同[17]，驗證了化學試劑 SiO2的石英晶型石英，與 XRD 圖譜的結果相同。

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3447551