При переплавке алюминиевых сплавов получают алюминиевые (вторичные) шлаки. Химический состав их следующий: КС1 — 38— 59%, NaC] — 11,4-34,1, СаС12 - 3,0-4,2, MgO - 6,2-7,2, А1203 -6,5—12,6, Si02 — 1,8—3,5%. Водорастворимые соединения в шлаке составляют 75—85% массы. При длительном нахождении шлаков в воде водорастворимые соединения выщелачиваются. Средняя плотность шлаков 1800—2000 кг/м3. Предел прочности их 40—45 МПа.

Шлаки цветной металлургии применяют пока в небольшом количестве при производстве цемента в качестве железистого компонента и активной минеральной добавки, а также при получении минеральной ваты и литых изделий. Потенциально шлаки цветной металлургии являются перспективной базой различных строительных материалов. Их выход в 10—25 раз превышает выход цветных металлов.

Шламовые побочные продукты. При производстве алюминия и ряда других металлов в больших количествах образуются отходы в виде водных суспензий дисперсных частиц — шламы. Для производства строительных материалов промышленное значение имеют нефелиновые, бокситовые, сульфатные, белые и монокальциевые шламы. Объем только нефелиновых шламов, пригодных для использования, составляет ежегодно свыше 7 млн т. По содержанию оксидов СаО, Si02, А12Оэ, Fe203 они занимают промежуточное место между портландцементом, доменным шлаком и глиноземистым цементом.

Минералогический состав шламов, кроме монокальциевого, характеризуется преобладанием двухкальциевого силиката (50—90%), а также наличием алюминатов и ферритов кальция. Наличие в шламах значительного количества воды приводит к частичной гидратации минералов и образованию гидросиликатов, гидроалюминатов и гидроферритов.

Нефелиновый (белитовый) шлам получают при извлечении глинозема из нефелиновых пород. Минерал нефелин представляет собой алюмосиликат натрия (KNa3[AlSi04]4). В процессе переработки нефелиновый концентрат обжигается во вращающихся печах в смеси с известняком при температуре около 1300 °С. Образующийся спек состоит из Р-двухкальциевого силиката и щелочных алюминатов, который подвергают измельчению и выщелачиванию. При этом отделяют от осадка щелочные алюминаты, которые перерабатываются в глинозем (полуфабрикат для производства алюминия) и содопродук-ты. Осадок после промывки представляет собой грубодисперсную суспензию — нефелиновый шлам, химический состав которого следующий (%): Si02 — 26-30; А1203 - 2,2-6,5; Fe203 - 2,1-5,5; СаО-52—59; MgO — 0,2—1,8; Na20 + К20 — 1—2,5; потери при прокаливании — 1—5,5. Из минералов нефелиновый шлам содержит частич но гидратированный белит р-2СаО • Si02 (80—85%), в небольшом количестве двухкальциевый феррит 2СаО • Fe203, трехкальциевый гидроалюминат, алюмосиликаты кальция и натрия и карбонат кальция. При извлечении глинозема из нефелиновых пород на каждую тонну готовой продукции получают 7—8 т нефелинового шлама, являющегося ценным сырьем для производства портландцемента и бесклин-керного нефелинового цемента, а также изделий автоклавного твердения.

Бокситовый (красный) шлам получают как отход переработки основного сырья для производства алюминия-боксита. Рудными минералами боксита являются гидроксиды алюминия, а основными примесями — кремнезем Si02, оксиды железа и титана. Глинозем из боксита получают мокрым щелочным способом или способом спекания. Оба способа заключаются в получении алюмината натрия Na20 • А1203 который гидролизуется в воде с выделением кристаллического осадка А1(ОН)3. Последний промывается, сушится и прокаливается для удаления гидратной влаги и получения чистого глинозема.


⇐ вернуться к прочитанному | | перейти на следующую страницу ⇒