Общая химическая технология. В 2-х частях. Ч. II. Важнейшие химические производства. Изд. 3-е, перераб. и доп. - Мухленов И.П.
Скачать (прямая ссылка):
В технологии силикатов рассматривается искусственное получение различных минералов или их смесей и изделий из них, а также стекол и изделий из них. Материалы и изделия, вырабатываемые силикатной промышленностью, обладают разнообразными ценными техническими свойствами. Свойства большинства силикатов обусловлены особым строением их молекул, основным структурным элементом которых является тетраэдрическая группа SiOi". Для этой структуры характерна высокая прочность связи между Si4+ и О2", благодаря которой большинство силикатов обладает высокой твердостью и тугоплавкостью. Общими для большинсі-ва силикатов свойствами являются химическая устойчивость, огнеупорность, а также сравнительная дешевизна вследствие доступности сырья.
Сырье для силикатной промышленности широко распространено в природе в виде горных пород: глин, мергелей *, известняка, мела, доломита, кварцевого песка, туфа, трепела, кварцита, полевых шпатов, нефелина и т. п. Кроме природных сырьевых материалов для производства силикатов применяются различные искусственные и синтетические материалы, получаемые в промышленности: сода, бура, сульфат натрия, окислы и соединения различных металлов и т. п. Как сырье для силикатной промышленности могут быть использованы также отходы заводов черной и цветной металлургии и ряда химических заводов: доменный шлак, сланцевая зола, нефелиновый шлам глиноземного производства ит. п. В настоящее время технология силикатов включает получение многих минералов и изделий, не содержащих кремнезема и его соединений, например, получение высокоогнеупорных окислов и специальных изделий из них — керметов, магнезиальных, хро-момагнезиальных и графитовых огнеупоров, воздушных вяжущих веществ (гипс, известь). Производство этих материалов и изделии условно относят к технологии силикатов из-за сходства применяемых методов производства.
Продукция силикатной промышленности имеет огромное значение для народного хозяйства, причем виды ее изделий чрезвычайно разнообразны. Силикатная промышленность разделяется на ряд
* Мергелями называют осадочные горные породы, переходные от известняков н доломитов к глинам и содержащие 50—80% CaCO3 и MgCO3, 20—50% глинисто-песчаного материала.
самостоятельных отраслей, главными из которых является производство керамики и огнеупоров, вяжущих веществ, стекла и ситал-лов.
.Керамикой называют изделия, изготовленные из керамических масс (смесей различной влажности, как правило, включающих глину) формованием или отливкой с последующей сушкой и обжигом до спекания. В соответствии с главными областями их применения керамические материалы и изделия можно разделить на следующие основные группы:
1. Строительная керамика—изделия, предназначенные главным образом для кладки зданий и сооружений. К этой группе относятся строительный кирпич —обычный и пустотелый, кирпичные блоки, кровельная черепица, дренажные трубы, каменный товар (клинкерный кирпич, керамические плитки для полов, канализационные трубы и т. п.).
2. Облицовочные материалы — изделия, предназначенные для внутренней и наружной отделки зданий: облицовочные кирпичи и плитки, печные изразцы.
3. Огнеупоры — материалы, сохраняющие свои механические свойства при высоких температурах (выше 1000° С) и предназначенные для постройки различных частей промышленных печей, топок и аппаратов, работающих в условиях высокотемпературного нагрева.
4. Тонкая керамика — группа изделий, главным образом фарфоровых и фаянсовых, применяющихся в различных областях; в быту (хозяйственная посуда, умывальники, раковины, художественно-декоративные изделия), в электротехнике (электротехническая керамика), в лабораторной технике (химическая посуда и аппаратура) и т. п.
5. Специальная керамика — группа изделий со специальными свойствами, которые применяются в радио- и авиапромышленности, приборостроении и т. п.
В технологии керамических изделий различают грубую керамику, к которой относятся строительные материалы и огнеупоры, изготовленные из грубозернистых керамических масс, обладающие пористым черепком с неоднородной структурой, и тонкую керамику, к которой относятся спекшиеся или мелкопористые изделия с однородной структурой черепка: фарфор, фаянс, специальная керамика. Сырьем для производства керамики служат: а) пластичные материалы ¦— глины; б) непластичные (отощающие) добавки — кремнеземистые (кварц, песок), измельченный шамот и другие и в) плавни и минерализаторы, т. е. вещества, добавление которых способствует появлению жидкой фазы, — полевой шпат [{К, Na)2O •Al2O3 •6SiO2], карбонаты (CaCO3, MgCO3) и др.
Вяжущими называют порошкообразные минеральные вещества, образующие при смешении с водой (затворении) пластичную, удобную для формования массу, которая со временем затвердевает в прочное, камневидное тело. По основному назначению и свойствам вяжущие вещества делятся на три группы: воздушные,
4* 99
способные твердеть и сохранять прочность только на воздухе, гидравлические, способные твердеть и сохранять прочность также и в воде, и кислотоупорные, которые после твердения устойчивы к действию минеральных кислот. К воздушным вяжущим веществам относятся воздушная известь, гипсовые и магнезиальные вяжущие. Эти материалы применяются для приготовления строительных и штукатурных растворов (известь), строительных и архитектурно-декоративных деталей (гипс, магнезиальные вяжущие). Гидравлические вяжущие вещества имеют несравненно большее значение, чем воздушные, и применяются для изготовления сборных бетонных и железобетонных конструкций и деталей надземных, подземных и гидротехнических сооружений из бетона. К гидравлическим вяжущим относятся гидравлическая известь, роман-цемент, портланд-цемент, цементы с различными добавками (пуццолановый цемент, шлакопортланд-цемент, глиноземистый цемент и т. п.). Цемент — наиболее крупнотоннажный продукт силикатной промышленности, широко применяемый для строительства жилых домов, промышленных зданий и других сооружений.
