Статьи

История происхождения Магнезита

МАГНЕЗИТ — минерал из класса карбонатов, группы кальцита, состав MgCO3; содержит MgO 47,82%, CO2 52,18%, изоморфные примеси — часто Fe, реже Mn, Ca. Кристаллизуется в тригональной системе, имеет совершенную спайность по ромбоэдру. Кристаллическая структура аналогична кальциту. Встречается в ромбоэдрических или неправильно вытянутых кристаллах, а при образовании в зонах выветривания пород на земной поверхности — в фарфоровидных скрытозернистых массах. Цвет белый, желтовато-серый.

Твердость по минералогической шкале 3,75 — 4,25, хрупок; плотность 2900 — З100 кг/м3. Скопления М. встречаются в осадочных соленосных породах (совместно с гипсом), в измененных магматических ультраосновных породах (при метаморфизме — совместно с тальком, при выветривании — почти без примесей), но важнейшие промышленные месторождения М. связаны с метаморфизованными доломитами.

В результате обжига при 1000 °С М. теряет большую часть (92 — 94%) углекислоты и превращается в химически активную порошкообразную массу — каустическую магнезию, используемую в магнезиальных вяжущих цементах, при варке целлюлозы, производстве термоизоляции, синтетических каучуков, пластмасс, вискозы, в процессах химической переработки, в качестве удобрения и так далее.

При повышении температуры до1500 — 1650 °С получают обожжённую магнезию со слабой химической активностью и высокой (до 2800 °С) огнеупорностью, применяемую главным образом в металлургии. В электропечах из М. получают плавленый периклаз, употребляемый в керамике и в качестве термостойкого электроизоляционного материала.
Назван по месту находки в исторической области Магнасия в Греции. Цвет белый, серый, желтоватый или бурый. Блеск стеклянный, тусклый. Твердость 4-4,5 (у фарфоровидного до 7), плотность 2,9-3,1.

Встречаются две формы выделения:
1. массивная, плотная, скрытокристаллическая фарфоровидная
2. крупнозернистая, похожая на известняк

В порошкообразном виде минерал растворяется в горячей кислоте со вскипанием. Магнезит относится к карбонатам группы кальцита, имеет такую же ромбоэдрическую спайность, как кальцит, заметную только в крупнокристаллических агрегатах. Важный промышленный минерал. Используется в основном для получения огнеупорных материалов, выдерживающих температуру до 1887° С, особенно для футеровки мартеновских печей в сталеплавильном производстве. Другая область применения - изготовление цемента на основе оксихлорида магния (пластмассовая древесина), негорючего заменителя дерева. Главные поставщики магнезита - Россия (Урал), Австрия, Словакия, Югославия, США, Греция, Индия, Мексика и Китай. Имеется месторождение магнезита в Канаде (Квебек).
Крупные запасы магнезита выявлены в Бразилии.

Области применения:

Молотый магнезит используется в различных областях промышленности и сельского хозяйства:
- целлюлозной промышленности;
- при производстве антипиренов;
- в экологии для очистки воды, осаждении из нее тяжелых металлов, для очистки газов, для нейтрализации кислот;
- в огнеупорной, химической, строительной и нефтехимической промышленности;
- при производстве удобрений;
- для водоподготовки;

Магнезиальное вяжущие

К магнезиальным вяжущим относятся: каустический магнезит и каустический доломит, изготовляемые умеренным обжигом природных магнезитов и доломитов. Особенностью этих вяжущих является то, что они затворяются не водой, а водными растворами некоторых солей.

Сырье для магнезиальных вяжущих. Сырьем для магнезиальных вяжущих служат в основном карбонаты. В природе встречаются карбонаты магния MgCO3, двойные карбонаты кальция магния CaMg(CO3)2.
Магнезит MgCO3, как и кальцит, кристаллизуется в виде ромбовидных кристаллов. Цвет магнезита белый с желтым или сероватым оттенком, иногда снежно-белый. Встречается и «аморфный» магнезит с характерным фарфоровидным раковистым изломом, кристаллическое строение которого обнаружили лишь рентгенографически. Твердость магнезита 4-4,5, плотность - 2,9-3,1 г/см3.

Характерным отличием магнезита от кальцита является то, что он под действием соляной кислоты не вскипает на холоде, а растворяется лишь при нагревании.

По сравнению с кальцитом магнезит в природе распространен значительно меньше. Залежи кристаллического магнезита образовались гидротермальным путем. Они встречаются в тех районах, где есть месторождения доломита или доломитизированных известняков. Предполагают, что магнезит может выщелачиваться из доломитов.

Магнезиальное сырье идет для получения металлического магния, нужд химической и нефтехимической промышленности, а также для производства высококачественных огнеупоров. Поэтому выпуск магнезиальных вяжущих материалов, несмотря на то, что они обладают рядом ценных свойств, ограничен.
Производство магнезиальных вяжущих. Производство магнезиальных вяжущих состоит из предварительного измельчения сырья, обжига и помола.

В зависимости от конструкции печей дробление производится до кусков различных размеров. При обжиге сырья в шахтных печах средний размер кусков обычно составляет 50-60 мм, при обжиге во вращающихся - 10-15 мм. Для обжига магнезита применяют шахтные печи с выносными топками либо вращающиеся печи.

При высоком качестве магнезита прочность может достигать 80-100 МПа.
В первые сроки твердения темп нарастания прочности высокий. Обычно в возрасте 1 сут прочность бетонов и растворов достигает 30-50, а в возрасте 7 сут - 60-90% максимально возможной. После 28 сут прирост прочности весьма незначителен либо вовсе отсутствует.

Магнезиальные вяжущие образуют высоко качественные растворы со стружками, опилками и другими отходами деревообрабатывающей промышленности. В связи с относительно низким рН твердеющего магнезиального цемента и его высокой плотностью органические заполнители не гниют.

И каустический магнезит, и каустический доломит являются воздушными вяжущими. В воде и во влажной атмосфере их прочность резко снижается. Магнезиальный цемент применяют чаще всего с органическими заполнителями. Такие изделия отличаются повышенной ударной вязкостью, хорошо обрабатываются, жаропрочны, обладают звукоизоляционными свойствами.