МАГНЕЗИАЛДЫ БАЙЛАНЫСТЫРУШЫ ЗАТТАР.


Магнезиальды байланыстырушы заттар.

Магнезиалдық байлаушы заттардың түрлері: каустикалық магнезит және каустикалық доломит болып табылады.

Каустикалық магнезитті шахталық немесе айланпас пештерде  650 ... 850°С аралығында  MgCO3 магнезитін күйдіру нәтижесінде алады. Сонда MgCO3 ыдырайды. Қалған қатты зат (магний тотығы) ұнтақталады.

MgO және СаСО3 каустикалық доломитын кейінгі үгумен және оны ұнтақтап  CaCO3*MgCO3 табиғи доломитын күйдіру жолымен алады. СаСО3 доломитты күйдірген кезде ол ыдырамайды және бейтарап балласт сияқты қалады, бұл каустикалық доломиттың байланыстырушы белсенділігін  каустикалық магнезитпен салыстырғанда төмендетеді.

Магнезиалдық байланыстырушы сумен емес, оларды магний сульфаты немесе магний хлориді тұздарының ерітіндісімен ерітеді. Хлорлы магний ерітіндісінде ерітілген  магнезиалды байланыстырушылар күкірткүшкылды магнийдің ерітіндісінде ерітілгендерде қарағанда беріктігі жоғары болады. Магнезиалды байланыстырушы әуалы болып табылып, су әрекетіне баяу  қарсы береды. Оларды салыстырмалы ылғалдылығы 60% -дан жоғары емес тек ауада ғана қатаюға пайдалануға болады. Каустикалық магнезит ауадан ылғалды және көмірқышқылды жеңіл жұтады, нәтижесінде магний гидроксиді және магний карбонаты пайда болады. Соған байланысты каустикалық магнезитті тығыз герметикалық ыдыста сақтайды. Магнезиалды байланыстырушы негізінде бұрынғы кезде еденнің құрылымы үшін пайдаланатын ксилолитты (үгінділермен байланыстырушы  қоспа), және фибролитт пен жылу оқшаулағыш материалдар дайындаған. Қазіргі уақытта магнезиалды байланыстырушылар қолданыуы шұғыл қысқарды.

Шикізат материалдары және магнезиальды байланыстырушы заттардың негізгі қасиеттері.

Магнезиалдық байланыстырушы заттардың екі түрі белгілі: каустикалық магнезит және каустикалық доломит. Каустикалық магнезит деп магнезитті (МgСО3) күйдіріп, кейін оны жұқа ұнтаққа үгу арқылы  алынатын өнімді айтамыз. Каустикалық доломиттің каустикалық магнезиттен айырмашылығы – оны дайындауға шикізат ретінде магнезит емес доломит (CaСО∙МgСО3) алынады. Осы екі байланыстырушы заттарды магний хлориді, магний сульфаты, немесе қандай да бір басқа тұз ерітінділермен ерітеді.

         Магнезит (ащы шпат) табиғатта екі түрлі болады - кристалдық және аморфты. Біріншісі нақты кристалды құрылымы бар және үлкендәнді мәрмәр сияқты. Екіншісі фарфор массасы сияқты. Моос шкаласы бойынша магнезиттің екі түрінің қаттылығы 3.5-4.5 ішінде ауқымды; 2.9-3.1 үлес салмағы. Магнезиттің теориялық құрамы 47,82% MgO және 52,18% СО2.

Табиғи магнезит құрамында әрқашан түрлі қоспалар болады: саз, кальций карбонаты және т.б. Қоспаларға байланысты ол ақ, сары, сұр және басқа да түсті болады.

Аморфты магнезит үшін кремний диоксиді қоспасы және темір қосылыстарының қоспалардың жоқтығымен сипатталады. Табиғатта магнезит әктас пен доломитке қарағанда жиі кездеседі.

Доломиттер кең таралған тау кені болып табылады.

Моос шкаласы бойынша қаттылығы 3,5-4,0; үлес салмағы 2,85-2,95. Доломиттің теориялық құрамы СаСО3-54.27%; МgСО3-45,73% немесе тотықтарда: CaO-30,41%; MgO-21,87% және СО2-47,72%.

Табиғи доломит құрамында әдетте көмірқышқылды кальцийдың бірнеше артық мөлшері болады. Сонымен бірге, долмит құрамында сазды және т.б. қоспалар кездеседі. Доломит түсі қопаларға байланысты ақ, сары және темір қосылыстарына байланысты қоңыр болады. Қайнап шығатын әлсіз тұз қышқылының  әсерінен әктастан оның айрмашылығы – доломитке бұл қышқыл тек қыздырылған немесе ұнтаққа дейін ұсатылған кезде әсер етеді.

Магнезит пен долмит байланыстырушы материалдар өндірісінде тек шикізат ретінде ғана кезікпейді, сонымен бірге отқа төзімді шикізат ретінде де және бірқатар басқа өндірістердің салаларында қолданылады.

Каустикалық магнезит химиялық құрамына байланысты үшке бөлінеді. Ең төменгі MgO құрамы 87, 83 және 75%-дан кем емес болуы тиіс, ол сәйкесінше I, II және III класс болады. I классқа жататын каустикалық магнезит химия және магний өнеркәсібінде пайдаланылады.

Каустикалық магнезит ауадан ылғал мен көмірқышқылды оңай сіңіреді, нәтижесінде магний гидрокисиді мен магний карбонаты түзіледі.

Сонымен қатар кайта күйдіру салдарынан меншікті салмақтың өсуін алмастыратын меншіті салмақ азаяды. Сондықтан меншікті салмақты анықтау жолымен күйдірудің сапасын материал пештен шыға салысымен тексеру керек.

Каустикалық магнезитті тасымалдау барысында сақтандыру үшін және ылғал мен ауадағы көмірқышқыл әсерінен сақтау үшін қалың ыдысқа қаптау қажет.

II класс стандартына сай каустикалық магнезиттің ұсақталуының өлшемі №02 ситодан өткізгенде ситода 5%-дан аспайтындай қалдық калатындай және №008 ситодан барлық материалың кем дегенде 75%-ы өтетіндей болу керек. Басқа класстар үшін ұсақталу өлшемі нормаланбайды.

Бірігу 20 минуттан ерте басталмауы қажет, және еріту басталуына кем дегенде 6 сағат қалғанда аяқталу керек.

Магний хлоридында ерітілген каустикалық магнезит қалыпты температурада (+200С) көлемнің біртекті өзгеру сынынан өту қажет.

Магнезиалды цемент лезде қатаятын байланыстырушы зат болып табылады. ҚНЕ-ге (Құрылыстық нормалар мен ережелер) сай каустикалық магнезит маркалары: 400, 500 және 600. Олар 28 тәулік бойы ауада қатайған, қатты тығыздалған 1:3 ерітіндідегі үлгілерді қысу кезіндегі беріктілік шегінің көрсеткіштері бойынша анықталады.

Каустикалық доломиттің сапасы әлдеқайда төмен, себебі оның құрамында кальций карбонатының едәуір мөлшері мен кальций оксидінің біраз мөлшері бар. Каустикалық доломиттің құрамындағы магний оксидінің мөлшері 15%-дан кем болмауы қажет. Каустикалық доломитті қыздыру нәтижесінде шығатын шығын 30-35% шамасында болу керек. Бос кальций оксидінің каустикалық доломиттегі мөлшері 2,5%-дан аспау қажет. Каустикалық магнезиттегідей анықталатын маркалары 100, 150, 200 және 300 болып келеді.

Магнезиялды байланыстырушы заттар үлпілдек, олардың құрамынан еритін тұздарды (MgCI2 және т.б.) шаятын судың әсеріне әлсіз төтеп беретін болып келеді. Оларды салыстырмалы ылғалдылығы 60%-дан кем ауада қатайған соң қолданылуға болады.

Магнезиалды байланыстырушы заттардың қолданылуы.

Магнезиалды цементтерді фибролит, ксилолит, жасанды мәрмәр, сылақтар, жылуды оқшаулайтын материалдар, баспалдақтар, табалдырықтар, терезенің алдын жасайтын тақтайшалар және басқа да құрылыс заттарын, таза едендердің негізін, мүсіндеуге арналған жабдықтар жасауда, сонымен қатар қайрақ және литография тастарын, жасанды диірмен тастарын алуда, басқа да мақсаттарда  қолданылады.

Магнезиалды байланыстырушы заттарды әсіресе органикалық толтырғыштармен бірге қолданылады: жоңқа; ағаш жүндермен және т.б., олар магнезиалды тұтқыр заттарға кері әсерін тигізбейді. Бұл осы байланыстырушы заттардың бейтарап химиялық қасиетке ие болуымен, сонымен қатар органикалық толтырғыштардың қатаю нәтижесінде түзілетін магний оксихлоридымен минералдануымен түсіндіріледі. Ал цемент пен оргаикалық толықтырғыштарды қосқанда минерализаторларды, мысалы кальций хлориды немесе күкірт қышқылды глиноземды енгізуге тура келеді, себебі ағаш құрамындағы суда еритін экстрактивті заттар (қанттар, гемицелюллоза) цементке зиянды әсерін тигізеді.

Фибролит (грекше – талшықты тас) ағаш жүнінен, кенеп сабағынан немесе басқа да талшықты органикалық заттардан жасалатын, магнезиалды цементпен байланысқан пресстелген және қатайған тақталар болып келеді.

Фибриолитті алу үшін каустикалық магнезитті магний хлориді немесе басқа тұздың ерітіндісінде ерітіп, алынған магнезиалды сүтті ағаш жүнімен мұқият араластырып, қажетті мөлшердегі фибролитті массаны өлшеп, металл немесе ағаш қалыпқа тиейді.

Фибролитті массаны 0,4-0,5 кг/см2 және одан да жоғары қысымда пресстейді. Алдымен қалыптағы пресстелген тақталарды камераларда 60-700С-қа шейін қыздырылған ауада 6-7 сағат бойы ұстайды, содан кейін сол немесе басқа камераларада 7-8 сағат бойы күшейтілген вентиляцияда температурасы 80-900С ауамен қыздырады.

Көлемдік салмағына және иілу беріктігіне байланысты фибролиттің түрлері келесідей: жылу өткізбейтін, құрылымдық және фибролитті шере. Жылу өткізбейтін фибролитті басқа материалдардан жасалған қабырғаларды, жабындылар мен едендерді жылыту үшін қолданылуға болады, құрылымдықты қаңқа арқылы құрастырылған қабырғаларды, қалқандар мен жабындыларды толтыру үшін, ал фибролитті шерені қабырғалар мен төбелерді қаптау үшін сылақтың астына қолданылуға болады.

Ксилолит  (грекше - ағаштас) ұсақ органикалық толықтырғаштар (қылқанды түрлердің үгінділері) мен тұздар ерітінділеріне ерітілген магнезиалды байланыстырушы заттардың қатайған қоспасы. Негізгі құраушылардан басқа қоспаға тальк, трепел, кварцты құм, бояғыштар, басқа да талшықты материалдар қосады. Ксилолитты негізінен тігіссіз (тегіс) едендер үшін және пресстелген тақта мен плиткалар түрінде едендер мен қабырғаларды қаптау үшін қолданылады.

Ксилолитті массаны каустикалық магнезитті, толықтырғыштар мен бояуларды құрғақтай дайындау, мөлшерлеу және араластыру, әрмен қарай магний хлориды ерітіндісіне еріту жолымен алады; қоспа созымды консистенцияға ие болу керек. Ксилолитті едендерді салғанда дайындалған массаны ағаш, бетон немесе тасты негіздерге жаяды.

Ксилолитті едендерді бір немесе екі қатпарлы етіп салады. Бір қатпарлы еденнің қалыңдығы 15-20 мм, ал екі қатпарлынікі 20-30 мм. Бір қатпарлы еден үшін, сонымен қатар екі қатпарлы еденнің жоғарғы қатпары үшін ксилолиттің құрамы 1:2 қатынасты құрайды, яғни байланыстырушы заттың бір көлемдік бөлігіне үгінділердің екі көлемді бөлігін қосады. Екі қатпарлы еденнің төменгі қатпары үшін қолданылатын масса құрамы - 1:4. Қандайда бір негізге салынған ксилолитті массаны түзетіп, тегістеп, таптау немесе вибрация көмегімен тығыздайды.

Зауыттарда тікбұрышты немесе көпбұрышты қалыпты ксилолитті тақталар шығарылады. Олардың өлшемі 20×20 немесе 15×15 см, қалыңдығы 12-15 мм. Үгінділердің шамасы 1,5 мм-ден аспайды. Үгінділер үшін ксилолитті массаның құрамы - 1: 4. Тақталар дайындау үрдісінде қатты  ксилолитті масса ыстық күйінде 300 кг/см2 қысым астында пресстеледі.

Магнезиялды байланыстырушы заттардан көпіршікті және газды магнезит дайындайды. Көпіршікті магнезит каустикалық магнезитті магний хлориды немесе басқа да тұздар етітінділерінде клееканифольді көпіршіктүзгіш қатысында еріту жолымен алынады. Газды магнезитті алу үшін газды силикаттты алуда қолданылатын газтүзгіштерді қолдануға болады.

Сонымен қатар каустикалық магнезит мен асбесттен (асбестті-магнезиалды тақталар) немесе каустикалық доломит пен асбесттен (совелит) жасалатын жылуды оқшаулағыш материалдар белгілі. Асбесттің мөлшері екі жағдайда да 15%-ды құрайды.

Магнезиалды байланыстырушылар негізіндегі сылайтын ерітінділерді ғимараттардың ішкі жағын әрлеу үшін пайдаланылады. Олардың құрамына байланыстырушы заттармен қатар органикалық және де минералды толықтырғыштар мен минералды бояулар кіреді.

Берілген дәрісті игерген соң білуге қажет негізгі түсініктер

Каустикалық доломит, каустикалық магнезит, еріту процессі, фибролит, магнезиалды байланыстырушы заттар

Өзін-өзі тексеру сұрақтары

1. Магнезиалды байланыстырушы заттардың сипаттамасы және олардың түрлері?

2. Магнезиалды байланыстырушы заттарды алатын шикізаттар қандай?

3. Магнезиалды байланыстырушы заттарды немен ерітеді?

4. Каустиалық магнезитті химиялық құрамына қарай қалай ажыратуға болады?

5. Фибролит қандай зат?