.png)
.png)
Email this article 
Open Access
Subscription Access
Thermal properties of technogenic hydrated magnesia material
https://doi.org/10.17073/1683-4518-2024-8-3-9
Abstract
Dumps of caustic magnesite dust are of interest as raw materials for the manufacture of medium-cement finegrained refractory concrete. This article presents the results of synchronous thermal analysis of this technogenic raw material and studies of the resulting burnt materials. It was found that after firing, 37‒41 % of the mass of the material is lost, the amount of periclase sharply increases ― from 2.5‒5.0 to 87.6 wt. %. There is a large difference in the textural and structural structure of most grains. During synchronous thermal analysis, 7 stages of mass loss were established: up to 450 °C they are associated with the removal of water, from 470 and up to 820 °C with the dissociation of carbonates. At a heating rate of 10 °C/min and a grain size of less than 0.071 mm, complete dehydration and decarbonization ends at 820.6 °C. Thermal regeneration of technogenic hydrated magnesia material by heating to 830 °C and above converts it into the initial active nanopericlase. Such a fired material will correspond to a finely dispersed periclase-calcareous refractory.
About the Authors
S. A. FedorovRussian Federation
S. Ya. Davydov
Russian Federation
I. A. Vlasov
Russian Federation
V. S. Kurmacheva
Russian Federation
References
1. Perepelitsyn, V. A. Prospective technogenic mineral resources for refractory production / V. A. Perepelitsyn, A. V. Yagovtsev, V. N. Merzlyakov [et al.] // Refract. Ind. Ceram. ― 2019. ― Vol. 60, № 3. ― P. 243‒247. https://doi.org/10.1007/s11148-019-00344-8.
2. Гурьева, В. А. Магнезиальное техногенное сырье в производстве строительных керамических материалов / В. А. Гурьева // Строительные материалы и изделия. ― 2013. ― Т. 13, № 1. ― С. 45‒48.
3. Жуков, С. В. Магнезиальное вяжущее на основе техногенного сырья / С. В. Жуков, А. М. Чемеков, С. А. Черевко [и др.] // Вестник гражданских инженеров. ― 2022. ― № 3 (92). ― С. 95‒103.
4. Перепелицын, В. А. Исследование вещественного состава каустической магнезитовой пыли / В. А. Перепелицын, Г. В. Долгих, К. В. Симонов // Огнеупоры. ― 1970. ― № 9. ― С. 47‒54.
5. Fedorov, S. A. Investigation of the material composition of technogenic magnesium material after hydration / S. A. Fedorov, S. Ya. Davidov, R. A. Apakashev [et al.] // Refract. Ind. Ceram. ― 2023. ― Vol. 64, № 3. ― P. 234‒239. https://doi.org/10.1007/s11148-024-00831-7.
6. Altomare, A. QUALX2.0: a qualitative phase analysis software using the freely available database POW_COD / A. Altomare, N. Corriero, C. Cuocci [et al.] // J. Appl. Crystallogr. ― 2015. ― Vol. 48. ― Р. 598‒603.
7. Белоусов, М. В. Термодинамика и кинетика процесса термической диссоциации доломита / М. В. Белоусов, Е. Н. Селиванов, Р. И. Гуляева [и др.] // Изв. вузов. Цветная металлургия. ― 2016. ― № 2. ― С. 18‒25.
8. Goldin, D. M. On the dissociation mechanism of carbonates and their isomorphous mixture / D. M. Goldin, G. V. Kulikova // J. Therm. Anal. ― 1984. ― Vol. 29, № 1. ― P. 139‒145.
9. Jeon, J. W. Formation of calcium ferrites under controlled oxygen potentials at 1273 K / J. W. Jeon, S. M. Jung, Y. Sasaki // ISIJ Int. ― 2010. ― Vol. 50, № 8. ― P. 1064‒1070.
10. Hu, G. Decomposition and oxidation of pyrite / G. Hu, K. Dam-Johansen, S. Wedel [et al.] // Prog. Energy Combust. Sci. ― 2006. ― Vol. 32(3). ― P. 295‒314.
11. Ястребинский, Р. Н. Структурно-фазовые превращения в многокомпонентных железосодержащих системах под действием радиационно-термического воздействия / Р. Н. Ястребинский, В. И. Павленко, П. В. Матюхин [и др.] // Региональная научно-техническая конференция по итогам конкурса ориентированных фундаментальных исследований по междисциплинарным темам, проводимого Российским фондом фундаментальных исследований и Правительством Белгородской области. ― Белгород : БГТУ, 2017. ― С. 323‒332.
12. Пашкеев, А. И. К вопросу о комплексной переработке хромовых руд массива Рай-Из / А. И. Пашкеев, Ю. И. Пашкеев, Г. Г. Михайлов // Вестник ЮУрГУ. ― 2010. ― № 13. ― С. 24‒31.
13. Селиванов, Е. Н. Кинетика термического разложения природного брусита / Е. Н. Селиванов, М. В. Белоусов, Р. И. Гуляева // Химическая технология. ― 2020. ― Т. 21, № 2. ― С. 64‒70.
14. Федоров, С. А. Вещественный состав и термические свойства хвостов обогащения хризотил-асбеста Киембаевского месторождения / С. А. Федоров, С. Я. Давыдов, В. Н. Макаров [и др.] // Новые огнеупоры. ― 2024. ― № 3. ― С. 8‒13.
15. Liu, C. Non-isothermal kinetics study on the thermal decomposition of brucite by thermogravimetry / C. Liu, T. Liu, D. Wang // J. Therm. Anal. Calorim. ― 2018. ― № 134. ― Р. 2339‒2347.
16. Красновских, М. П. Термическое разложение магнезита и доломита Саткинского месторождения / М. П. Красновских, А. А. Кетов, Ю. А. Кетов [и др.] // Вестник Пермского университета. Сер. Химия. ― 2017. ― Т. 7, вып. 2. ― С. 145‒151.
17. Tian, L. An experimental study on thermal decomposition behavior of magnesite / L. Tian, A. Tahmasebi, J. Yu // J. Therm. Anal. Calorim. ― 2014. ― Vol. 118. ― Р. 1577‒1584.
18. Sheila, D. Thermal analysis studies on the decomposition of magnesite / D. Sheila // Int. J. Miner. Process. ― 1993. ― Vol. 37, № 1/2. ― Р. 73‒88.
19. Gunasekaran, S. Thermal decomposition of natural dolomite / S. Gunasekaran, G. Anbalagan // Bull. Mater. Sci. ― 2007. ― Vol. 30. ― Р. 339‒344.
20. ГОСТ 28874‒2004. Огнеупоры. Классификация. ― М. : Стандартинформ, 2005. ― 16 с.
21. ГОСТ 34470‒2018. Бетоны огнеупорные. Общие технические условия. ― М. : Стандартинформ, 2018. ― 10 с.
Supplementary files
For citation: Fedorov S.A., Davydov S.Y., Vlasov I.A., Kurmacheva V.S. Thermal properties of technogenic hydrated magnesia material. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2024;(8):3-9. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2024-8-3-9
Refbacks
- There are currently no refbacks.