MIOSŻIMN - opracowanie
Cyrkon (Zr) – pierwiastek chemiczny, z grupy metali przejściowych w układzie okresowym. Jest on srebrzystobiałym metalem należącym do 4 grupy układu okresowego, jest mało aktywny chemicznie w temperaturze pokojowej. Charakteryzuje się małą ściśliwością i dużą wytrzymałością mechaniczną. Występuje w dwóch odmianach alotropowych. W niskich temperaturach (bliskich zera bezwzględnego) wykazuje nadprzewodnictwo. Jest paramagnetykiem. Cyrkon występuje w skorupie ziemskiej w ilości 130 ppm (0,02% wagowo). Metaliczny cyrkon jest stosowany w technice reaktorowej (osłony prętów paliwowych), do wytwarzania aparatury chemicznej (odpornej na działanie kwasów), oraz getterów. Cyrkon bywa dodatkiem do stali (stal pancerna). W związkach chemicznych cyrkon występuje na +II, +III i +IV stopniu utlenienia. Jest odporny na korozję, nie ulega działaniu kwasów - azotowego(V) i solnego, nie rozpuszcza się w alkaliach. Rozpuszcza się jedynie w kwasie fluorowodorowym, siarkowym(VI), wodzie królewskiej oraz stopionych fluorkach alkalicznych. Z tlenem cyrkon tworzy biały, trudno topliwy i bardzo odporny chemicznie tlenek cyrkonu(IV) ZrO2 (krystalizuje w układzie heksagonalnym, regularnym lub tetragonalnym). Trudno rozpuszczalny wodorotlenek Zr(OH)4 o słabych własnościach kwasowych, wytrąca się z roztworów jako biały, galaretowaty osad, łatwo absorbujący inne cząsteczki.
Chromit (FeCr2O4) – najpospolitszy minerał chromu z grupy spineli, barwy czarnej, jedyna wykorzystywana przemysłowo ruda chromu. Stosowany również do wyrobu materiałów ogniotrwałych, farb oraz w metalurgii (do produkcji żelazochromu). Występuje w zasadowych skałach magmowych, krystalizuje w układzie regularnym. Rzadko tworzy prawidłowo wykształcone, niewielkie kryształy, przyjmujące prawie wyłącznie postać ośmiościanu. Występuje w skupieniach ziarnistych i zbitych, niekiedy występuje w formie brył lub gniazd. Jest twardy, stosunkowo ciężki, kruchy, nieprzezroczysty. Czasami wykazuje słabe właściwości magnetyczne. Występuje w zasadowych skałach magmowych oraz w serpentynitach. Zwykle towarzyszy mu oliwin, bądź minerały z grupy serpentynitu. Bardzo często współwystępuje z magnesiochromitem, magnetytem, uwarowitem – (granat chromowy). Bywa spotykany w piaskach i żwirach. Używany w przemyśle farbiarskim, garbarskim, włókienniczym, szklarskim, materiałów ogniotrwałych. Używany jako środek antykorozyjny (chromowanie). Ma znaczenie naukowe (jako wskaźnik genezy skał). Ma znaczenie kolekcjonerskie (najpiękniejsze okazy pochodzą z Namibii).
Oliwin – krzemian magnezu i żelaza. Ogólnie, oliwiny to grupa minerałów zaliczana do krzemianów (np. krzemian: magnezu (forsteryt), żelaza (fajalit) oraz manganu (tefroit) i znacznie rzadziej niklu). Większość z nich stanowi roztwory stałe (kryształy mieszane), będące członami szeregu izomorficznego: forsteryt – fajalit (oliwiny magnezowo -żelazowe). Występują w skupieniach ziarnistych, zbitych, czasami występują jako pojedyncze ziarna, niekiedy występują w postaci ziarnistych skupień zwanych „bombami oliwinowymi”. Oliwiny są kruche i stosunkowo twarde, oraz bardzo mało odporne i szybko ulegają przeobrażeniu w różne minerały z grupy serpentynu. Moga one być stosowane jako: surowiec do produkcji materiałów ogniotrwałych, surowiec do produkcji technicznego szkła kwarcowego, znajdują zastosowanie w jubilerstwie.
Silimanit – minerał, odmiana polimorficzna krzemianu glinu. Krystalizuje w układzie rombowym, w formie włóknistych lub igiełkowych skupień. Barwa najczęściej biała, szarawa, brunatnawa lub zielonawa. Częsty składnik skał metamorficznych (głównie gnejsów i łupków łyszczykowych). Sylimanit należy do krzemianów wyspowych. Tworzy on w skałach wydłużone kryształy, słupki i pręciki ułożone w równoległe pakiety, subtelnie włókniste formy noszą nazwę fibrolitu. Cienkie płytki minerału są bezbarwne, nie rozkłada się w kwasach. W przemyśle używany jest do produkcji materiałów ogniotrwałych, kwasoodpornych i ceramiki szlachetnej, w odlewnictwie jako sproszkowany materiał wysokoogniotrwały używany jest do wykonywania masy formierskiej, niektóre odmiany są wykorzystywane jako kamienie szlachetne.
Szamot – materiał ceramiczny uzyskany w procesie spiekania gliny ogniotrwałej. Jest mieszaniną krzemionki, tlenków glinu oraz topników. Wyroby szamotowe cechują się dużą odpornością na działanie wysokich temperatur nawet do 1300-1400 stopni. Po spiekaniu gliny ogniotrwałej materiał jest podstawowym materiałem do wyrobów szamotowych. Szamot używany jest do wyrobu ogniotrwałych materiałów, np. okładzin stosowanych w kaflowych piecach domowych, paleniskach, piecach przemysłowych. Proces przygotowania gliny ogniotrwałej do produkcji szamotu wygląda następująco:
1. wydobycie gliny ogniotrwałej
2. przygotowanie odpowiedniej granulacji
3. upłynnienie w celu uzyskania masy plastycznej
4.formowanie bloków
5. suszenie
6. spiekanie w temp 1100-1200 stopni w piecach tunelowych
7. mielenie
Magnezyt – minerał z gromady węglanów. Nazwa nawiązuje do składu chemicznego, w którym główną rolę odgrywa magnez. Minerał pospolity i szeroko rozpowszechniony. Jest kruchy, przezroczysty, często zawiera pewne ilości żelaza rzadziej cynku. Pod wpływem światła ultrafioletowego wykazuje czasami fluorescencję o barwach zielonawej lub niebieskawej. Bardzo rzadko tworzy kryształy o postaci romboedrów lub skalenoedrów. Zazwyczaj występuje w skupieniach ziemistych, zbitych (przypominających porcelanę), ziarnistych, nerkowatych bądź włóknistych. Jest to surowiec dla przemysłu cementowego, papierniczego, metalurgicznego, szklarskiego, wykorzystywany do produkcji materiałów ogniotrwałych, służy jako składnik mas ceramiki szlachetnej i specjalnej, w przemyśle chemicznymi farmaceutycznym; przy rafinacji cukru, służy do produkcji nawozów mineralnych, środków dezynfekujących, czasami bywa wykorzystany jako kamień jubilerski. Magnezyt spieczony jest wytwarzany z rudy magnezytowej w piecach szybowych oraz obrotowych. Temperatura w procesie spiekania wynosi 1700-1800 stopni. Otrzymany magnezyt zawiera 94% MgO o gęstości 2,98g/cm3.
W skrócie proces produkcji wygląda następująco:
1. wydobycie rudy
2. kruszenie (rozdrabnianie), selekcja i homogenizacja (w celu uzyskania jednorodnej mieszaniny)
3. Flotacja i koncentracja (w celu uzyskania jak najczystszego i skoncentrowanego materiału do procesu produkcji)
4. Spiekanie
5. Mielenie (w celu otrzymania otrzymania gotowego półproduktu)
W celu otrzymania spieczonego magnezytu o większej czystości ~98% MgO i o gęstości 3,3g/cm3 przeprowadza się dodatkowo proces kalcynacji, temperatura procesu 2200 stopni. Proces wygląda podobnie, tylko że przed procesem spiekania wykonuje się proces kalcynacji.
Mulit, Al6Si2O13, glinokrzemian glinu, krystalizuje w układzie rombowym, białe ciało stałe, składnik materiałów ogniotrwałych i elektroizolacyjnych (tzw. mullitowych). Otrzymywany w procesie wypalania minerałów zawierających tlenek glinu i tlenek krzemu w odpowiednich ilościach, np. sylimanitu, cyjanitu, andaluzytu, a także mieszanin kaolinu i tlenku glinu. W przyrodzie występuje bardzo rzadko.
Korund - minerał z gromady tlenków metali trójwartościowych. Tworzy kryształy tabliczkowe oraz słupkowe do beczułkowych, zwykle głęboko zbrużdżone i często wielokrotnie zbliźniaczone. Występuje również w skupieniach zbitych, ziarnistych lub blaszkowych. Do szlachetnych odmian należą: rubin - odmiana o barwie czerwonej oraz szafir - odmiana o barwie niebieskiej lub innej. Barwa korundu zależy od domieszek chemicznych. Bardzo małe domieszki chromu zabarwiają korund na czerwono, tytanu - na niebiesko, żelaza - na żółto i brunatno, aż do barwy czarnej. Wszystkie barwne korundy poza czerwoną, szarą i brunatną traktowane są jako odmiany szafiru. Jest jednym z najtwardszych minerałów, zaraz po diamencie. Jest on wykorzystywany do produkcji materiałów ściernych.