Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ewolucja mikrostruktury andaluzytu podczas procesu jego mulityzacji

Śnieżek E., Szczerba J., Prorok R., Jastrzębska I.

Materiały Ceramiczne

|

2014

|

T. 66, nr 4

375--382

PL

Przedmiotem badań był koncentrat andaluzytowy w postaci trzech frakcji ziarnowych: 0-1 mm, 1-3 mm i 3-8 mm. Głównymi zanieczyszczeniami były tlenki SiO2 i Fe2O3, których najniższa koncentracja znajdowała się we frakcji ziarnowej 3-8 mm. Celem pracy było zaobserwowanie zmian zachodzących w mikrostrukturze i analiza składu fazowego surowca wypalonego w zakresie temperaturowym od 800 °C do 1600 °C w funkcji wielkości ziaren. Oceniony został stopień przemiany andaluzytu w mullit na poszczególnych etapach obróbki cieplnej. Obserwacje prowadzono przy użyciu skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) z analizą składu chemicznego w mikroobszarach (EDS). Składniki fazowe zidentyfikowano metodą dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD). Gęstość określono na podstawie pomiarów piknometrycznych. Stwierdzono, że proces mulityzacji rozpoczyna się w temperaturze 1300 °C i jest całkowicie zakończony w 1500 °C. Tworzenie się charakterystycznej mikrostruktury, w skład której wchodzą ziarna mullitu pomiędzy, którymi przestrzeń wypełniona jest przez amorficzną fazę krzemianową, odbywa się dwuetapowo. W pierwszej kolejności (1300 °C – 1500°C) powstają jednocześnie ziarna mullitu o różnym pokroju, w tym pokroju igłowym. W wyższych temperaturach (1600 °C), gdy proces jest już zakończony ma miejsce przeobrażenie igłowego mullitu w płatkowy. Powstawaniu amorficznej fazy krzemianowej sprzyja wzrost koncentracji zanieczyszczeń. Mulityzacja szybciej przebiega w drobniejszych frakcjach ziarnowych o wyższej koncentracji zanieczyszczeń.

EN

The natural andalusite in three grain fractions: 0-1 mm, 1-3 mm and 3-8 mm is studied. SiO2 and Fe2O3 were main impurities. The lowest concentration was detected for the 3-8 mm fraction. The aim of the study was to observe microstructural changes and to analysis the phase composition of raw andalusite heat treated at temperatures ranging from 800 °C to 1600 °C as a function of particle size. The mullitization rate of andalusite at various stages of heat treatment was evaluated. Observations the studied andalusite fractions were carried out using scanning electron microscopy (SEM) combined with chemical analysis in microregions (EDS). Phase components were identified by X-ray diffraction (XRD). Densities were determined by helium pycnometry. It has been found that the mullitization process commenced at 1300 °C and completely ceased at 1500 °C. The formation of the characteristic microstructure, consisting of mullite grains and an amorphous silicate phase which fills the space between the mullite grains, is carried out in two stages. First, at 1300–1500 °C, mullite grains of different shapes are formed, including the needle-shaped habit. At higher temperatures (1600 °C), when the process is completed, the needle-shaped mullite transforms to the flaky one. The formation of amorphous silicate phases was favored by an increase in concentration of impurities. The mullitization runs faster in finer grain size fractions with higher impurity concentrations.

2

Wpływ wapnia na zmianę składu fazowego tworzyw ogniotrwałych Al2SiO5-ZrSiO4

Szczerba J., Madej D.

Materiały Ceramiczne

|

2013

|

T. 65, nr 1

116--120

PL

W artykule omówiono korozję materiałów ogniotrwałych Al2SiO5-ZrSiO4 w środowisku zewnętrznego wymiennika ciepła (ZWC) linii technologicznej pieca cementowego w temperaturze 1000 ± 100 °C. Szczególną uwagę poświęcono oddziaływaniu na materiał ogniotrwały składników występujących w ZWC, głównie Ca2+/CaO, a także K+/K2O, Cl-, SO2. Jak wykazały badania XRD oraz SEM/EDS w wyniku oddziaływania wapnia z andaluzytem z materiału ogniotrwałego przejściowo powstawał glinokrzemian wapnia – gehlenit Ca2Al2SiO7. Z kolei reakcje w układzie K2O-Al2SiO5 doprowadziły do syntezy glinokrzemianów potasu – leucytu KAlSi2O6 i kalsilitu KAlSiO4. Cyrkon ZrSiO4 z materiału ogniotrwałego uległ przeobrażeniu w CaZrO3 (Tmp = 2345°C). We wcześniejszych stadiach reakcji powstawały struktury nieuporządkowane typu CSZ (C = CaO, S = SiO2, Z = ZrO2).

EN

The study of corrosion of the Al2SiO5-ZrSiO4 refractories in corroding environment of an external heat exchanger of the cement kiln was carried out at the temperature of 1000 ± 100 °C. Main corrosive agents in the external heat exchanger were in the solid (CaO) and gaseous (K+/K2O, SO2, Cl-) form. The XRD and SEM/EDS analyses showed a reaction of calcium and potassium with the refractory matrix. As a consequence of these reactions, gehlenite Ca2Al2SiO7, leucite KAlSi2O6 and kalsilite KAlSiO4 were formed in the corroded refractory brick. Kalsilite was the main compound formed in the corroded sample. Moreover, zircon was decomposed, and high refractory calcium zirconate CaZrO3 (Tmp = 2345 °C) was formed. In the early stages of reactions, the CSZ (C = CaO, S = SiO2, Z = ZrO2) disordered structures were formed.

3

Reakcje ogniotrwałego tworzywa andaluzytowego zawierającego węglik krzemu ze składnikami środowiska w cyklonowym wymienniku ciepła

Madej D., Szczerba J.

Materiały Ceramiczne

|

2013

|

T. 65, nr 4

463--467

PL

W artykule omówiono reakcje ogniotrwałego tworzywa Al2SiO5-SiC ze składnikami środowiska w cyklonowym wymienniku ciepła w temperaturze 1000 °C ± 100 °C. Badania wykazały, że oddziaływanie atmosfery ZWC ze składnikami tworzywa było związane z zawartością głównie K+/K2O, SO2, CO2 i par Pb. Na tworzywo ogniotrwałe wywierał wpływ także zawierający wapń materiał wypalany, pochodzący z wymiennika ciepła. W strefie reakcyjnej materiału ogniotrwałego zanikały pierwotne fazy i pojawiały się nowe. Identyfikowano m. in. związki potrójne pochodzące z układów K2O-Al2O3-SiO2 ¬oraz CaO-Al2O3-SiO2, a także CaSiO3, Ca2SiO4, K2Si4O9, Ca2PbSi3O9, spurryty (2Ca2SiO4•CaCO3 i 2Ca2SiO4•CaSO4) oraz KCl.

EN

Reactions of the SiC-containing andalusite refractories with components of a corroding environment in an external heat exchanger of a cement kiln at 1000 °C ± 100 °C were discussed. The main corrosive agents in the external heat exchanger were agents in the gaseous form (K+/K2O, SO2, CO2 and Pb vapour). The calcium-rich hot kiln meal moving in the counter-current relative to furnace gas the exchanger also reacted with a component of the refractory materials. According to the XRD and SEM/EDS examinations, it has been found that the initial phase of refractory brick disappeared and the new ones appeared. Potassium aluminosilicates, calcium aluminosilicates, CaSiO3, Ca2SiO4, K2Si4O9, Ca2PbSi3O9, spurrites (2Ca2SiO4•CaCO3 and 2Ca2SiO4•CaSO4) and also KCl were identified in the corroded Al2SiO5-SiC refractory brick.

4

Wpływ minerałów domieszkowych na wybrane własności andaluzytu

Wala T., Podwórny J., Suwak R., Stec K.

Materiały Ceramiczne

|

2009

|

T. 61, nr 4

288-294

PL

Badano handlowe andaluzyty pochodzące z oddzielnych złóż. Określono związek pomiędzy rodzajem inkluzji minerałów domieszkowych (MD), występujących w surowcu andaluzytowym, a wybranymi własnościami fizyko-chemicznymi, związanymi z wymaganiami jakościowymi surowca, i jego podatnością na mulityzację. Do identyfikacji MD zastosowano mikroskopową analizę mikrostruktury (OM i SEM/EDS), rentgenowską analizę jakościową i ilościową składu mineralnego (XRD), a także analizę termiczną (DTA, TG, DTG). Wykazano, że poza andaluzytem, kwarcem, muskowitem wystąpiły różnice składu mineralnego, które dotyczyły rodzaju i udziału minerałów z grupy mik (biotyt, paragonit, miki bogate w wapń), minerałów ilastych (kaolinit, illit), chlorytów (klinochlor) i minerałów rudnych (ilmenit, rutyl, smithsonit). Stwierdzono, że rozszerzalność termiczna w 1000°C w dużym stopniu zależała od sposobu przygotowania próbki do badania oraz od szybkości grzania. Różnice składu mineralnego badanych surowców w istotny sposób wpływały na zmiany rozszerzalności termicznej i udział powstającego mulitu.

EN

Commercially available concentrates of andalusite taken from two separate deposits were investigated. The aim of investigations was to determine the relationship between type of mineral inclusions found in the andalusite raw material and physicochemical properties, related to raw material quality requirements, as well as the mullitization ability. To identify the mineral inclusions, the microscopic microstructural analysis (OM and SEM/EDS), X-ray qualitative and quantitative phase analysis (XRD), and thermal analysis (DTA, TG, DTG) were used. Apart from the presence of andalusite, quartz and muscovite, the investigations revealed differences in the mineral composition concerning a mica group (biotite, paragonite and micas rich in Ca) clayey minerals (kaolinite, illite), chlorites (clinochlore) and ore minerals (ilmenite, rutile, and smithsonite). Thermal expansion at 1000°C turn out to be largely dependent on the sample preparation manner and the heating rate. It was shown that the differences in mineral composition of the investigated raw materials markedly influenced thermal expansion and the amount of mullite being formed during heating.

5

Wpływ obróbki hydrotermalnej koncentratu andaluzytowego z RPA na własności wysokotemperaturowe z zastosowaniem wzbogaconych w glin, syntetycznych roztworów wodnych

Kapuściński T., Probierz M.

Ceramika. Materiały Ogniotrwałe

|

2001

|

R. 53, nr 4

135-142

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad przeróbką hydrotermalną importowanego andaluzytu. Analiza porównawcza surowego andaluzytu oraz poddanego autoklawizacji hydrotermalnej w roztworze koloidalnego AI(0H)3 wykazała możliwość uzyskania wzrostu ilości minerału andaluzytowego. Powstaje on w wyniku reakcji wodorotlenku glinu z wtórną, niewyługowaną w procesie andaluzytyzacji krzemionką.

EN

This paper surveys the results of the research of importered andalusite hydrothermal processing. The objective is to compare raw andalusite and hydrothermal autoclaved of andalusite in Al(0H)3. The analysis showed the increase of andalusite mineral. The andalusite was the result of the reaction of Al(0H)3 with the silica. The silica was subsidiary and it did not leach from the andalusitation processing.

6

Ocena jakości importowanych surowców wysokoglinowych - andaluzytu i boksytu w świetle badań petrograficznych

Kapuściński T., Probierz M.

Ceramika. Materiały Ogniotrwałe

|

2000

|

R. 52, nr 4

137-143

PL

Przedstawiono analizę petrograficzną importowanych dla potrzeb Przemysłu Materiałów Ogniotrwałych andaluzytu oraz kalcynowanego boksytu. Analizowany koncentrat andaluzytowy wykazuje zawartość AI2O3 (59,31%) przy ilości Fe2O3 (1,84%) i Ti02 (0,10%). Korzystne dla przebiegu procesu wypalenia i uzyskania zwartej struktury jest stwierdzone równomierne rozmieszczenie minerałów łyszczykowych odpowiedzialnych za powstanie fazy ciekłej. Niekorzystną cechą surowca jest występowanie w koncentracie przerostów andaluzytu z nieprzeobrażoną w niego substancję ilastą. Ziarna koncentratu andaluzytowego cechuje ponadto podatność na rozpad mechaniczny oraz skłonność do hydratacji i hydrolizy zawartych w nim minerałów łyszczykowych. Boksyt kalcynowany cechuje bardzo wysoka zawartość Al2O3 (92,26%). Wśród faz domieszkowych oznaczono minerały tytanowe (rutyl, spinel tytanowo-glinowy) oraz hematyt i mullit. Podobnie jak w przypadku andaluzytu ujawnia on mikroskopowo zróżnicowany stopień przeobrażenia termicznego w korund.

EN

A petrographic analysis of andalusite and calcinated bauxite, imported for refractory materials industry, is presented. Andalusite concentrate shows 59,31% of AI2O3 , 1,84% of Fe2O3 and 0,10% of TiO2. Micaceous minerals, responsible for fluid phase formation, show a uniform distribution which is beneficial for firing process and compact texture. A negative feature of the material is that there are andalusite bands and clay found in the concentrate. Moreover, andalusite concentrate grains are suscepetible to mechanical breakdown while the micaceous minerals have an inclination to undergo hydration and hydrolysis. A very high content of AI2O3 (92,26%) is found in calcinated bauxite. Titanium minerals (rutile, titanium-aluminum spinel), hematite and nullite have been determined among additional phases. Just like andalusite, the bauxite shows microscopically a differentiated degree of thermal transformation to corundum.

7

Mineralogical and geochemical study of thermally altered country rocks of granodiorite intrusion in the Będkowska Valley near Kraków (S Poland)

Koszowska E., Wolska A.

Annales Societatis Geologorum Poloniae

|

2000

|

Vol. 70, No. 3-4

261-281

EN

Extensive zone of thermally altered sedimentary rocks occurring in the contact aureole of granodiorite intrusion has been described from the boreholes in the Będkowska Valley near Kraków. Depending on the composition of primary rocks and the distance from the intrusion the following metamorphic rocks were formed: fine-grained cordierite hornfelses, macroscopically spotted andalusite hornfelses, chlorite-bearing spotted rocks, metaconglomerates, metasandstones and metamudstones. These rocks consist of various neogenic minerals: cordierite, andalusite, biotite, muscovite, feldspars and corundum. The rocks and neogenic minerals have been investigated in details using optical and electron microscopy, X-ray diffraction, EDS and chemical methods (ICP, INAA, XRF). Characteristic contact metamorphic mineral paragenesis suggests that the most altered rocks in question were formed within temperature range from 580 to 630°C and pressure about 1-2 kbar under conditions corresponding to the orthoclase-cordierite hornfels facies of thermal metamorphism.

PL

Rozległa strefa przeobrażonych termicznie skał osadowych tworzących aureolę kontaktową dookoła intruzji granodiorytu została opisana z wierceń (otwory DB-5 i WB-102A) usytuowanych w Dolinie Będkowskiej (na północny zachód od Krakowa). W zależności od odległości od intruzji oraz pierwotnego składu mineralnego i chemicznego skał osadowych, podczas metamorfizmu kontaktowego powstały następujące skały: drobnoziarniste hornfelsy kordierytowe, makroskopowo plamiste hornfelsy andaluzytowe, skały plamiste z chlorytem, metazlepieńce, metapiaskowce i metamułowce. W badanych skałach stwierdzono występowanie następujących neogenicznych minerałów: kordierytu, andaluzytu, biotytu, muskowitu, skaleni i korundu. Skały przeobrażone termicznie, oraz ich neogeniczne minerały zostały szczegółowo przebadane mikroskopowo (mikroskop polaryzacyjny i elektronowy), metodą rentgenowską oraz metodami chemicznymi (klasyczna analiza chemiczna, ICP, INAA, XRF oraz EDS i mikrosonda). Obecność w badanych skałach paragenez mineralnych charakterystycznych dla facji ortoklazowo-kordierytowo-hornfelsowej metamorfizmu kontaktowego (według terminologii Winklera) może sugerować zakres temperatur (580-630°C) i ciśnień (1-2 kbar), w którym doszło do najintensywniejszej termicznej transformacji skał osadowych.