89811

Otrzymywanie spoiwa magnezjowego z magnezytu i dolomitu polega na: ajwypale 9obróbce termicznej), b)zmieleniu na drobny proszek produktu wypału. Magnezyt pod wpływem energii cieplnej ulega dekarbonizacji (odwodnieniu) i przekształca się w MgO zgodnie z reakcją MgC0₃<->Mg0+TC0₂(l).

Reakcja termicznego rozkładu węglanu magnezu (reakcja 1) na MgO i C0₂ jest reakcją odwracalna. Żeby przebiegała w pożądanym kierunku (z lewej na prawą) i zadawalającą szybkością, jeden z produktów reakcji tj. C0₂ musi być odbierany z miejsca zachodzenia reakcji (z pieca) i musi być prowadzona w temp wyższej od temp rozkładu MgC0₃. Rozkład MgC0₃ rozpoczyna się w temp ok. 400°C, ale przebiega z dostateczną szybkością (z punktu widzenia praktyki przemysłowej) w temp 600-750°C.

Praktyczna temp wypału magnezytu zależy od typu pieca: a)w piecach szybowych wynosi 750-800°C, b)w piecach obrotowych wynosi ok. 1000°C. Różnica w wysokości temp wypału jest efektem różnego czasu przebywania wypalonego materiału w strefie pieca o najwyższej temp. W urządzeniach, w których czas ten jest krótszy, temp jest wyższa, gdy czas jest dłuższy - temp jest niższa. Dolomit pod wpływem energii cieplnej rozkłada się w dwóch stadiach. W I zachodzi reakcja: MgCa(C0₃)₂->Mg0+CaC0₃+tC0₂. w II stadium: CaC0₃<->Ca0+tC0₂.

Temp zachodzenia reakcji w: I stadium wynosi 660-780°C (reakcja jest nieodwracalna), II stadium 890-910°C (reakcja odwracalna). Z dwustopniowego rozkładu dolomitu wynika, że najpierw rozpadają się jony C0₃², związane w siatce krystalicznej dolomitu, z jonami Mg²*. Jony C0₃² związane z Ca²* są bardzo trwałe. Zjawisko to tłumaczy się tym, że jon Mg²* z uwagi na mały promień znacznie silniej deformuje jony C0₃², niż większy i posiadający ten sam ładunek jon Ca²*. Efektem większej deformacji jonu C0₃² jest jego łatwiejszy rozpad na C0₂ i O². Praktyczna temp wypału dolomitu przy otrzymywaniu spoiwa magnezjowego wynosi 650-750°C i zależy od rodzaju surowca i konstrukcji pieca stosowanego do wypału. Produkty wypału: magnezytu tj. MgO lub produkt rozpadu I stadium dolomitu tj. MgO i CaC0₃ nazywa się odpowiednio magnezytem kaustycznym lub dolomitem kaustycznym. Magnezyt kaustyczny lub dolomit kaustyczny otrzymywane w odpowiednio prowadzonym procesie wypału, stanowią spoiwo magneziowe. Dolomit kaustyczny, celem poprawienia właściwości, jest z reguły wzbogacany przez dodanie MgO otrzymanego z magnezytu. Wypał magnezytu lub dolomitu z przeznaczeniem produktów wypału na spoiwo magnezjowe (a nie przeznaczonych np. do produkcji materiałów ogniotrwałych) musi być tak prowadzony, aby uzyskany tlenek MgO wykazywał dużą zdolność do wiązania.MgO o dużych zdolnościach wiążących cechuje się następującymi parametrami: a)zaburzoną strukturą wewnętrzną, znacznie odbiegającą od budowy peryklazu tj. naturalnego MgO (minerału), b)niższą gęstością od peryklazu, c)małymi rozmiarami kryształów, d)dużą powierzchnią właściwą. Tlenek MgO o parametrach jak wyżej, wykazuje znacznie wyższą reaktywność w stosunku do wody niż peryklaz. Dolomit kaustyczny powinien zawierać jak najmniej wolnego CaO (max do 3%).