1.试述钙质原料的种类、化学组成及其性质。
答:(1)方解石:属三方晶系,晶体呈菱面体,有时呈粒状或板状。 一般为乳白色或无色。杂质污染时可呈暗灰、黄、红、褐等色。玻璃光泽,性脆,硬度为3,比重2.6。分解温度900℃以上。
(2)石灰石:石灰石系由碳酸钙所组成的化学与生物化学沉积岩中的一种。化学成分主要为CaO、硅质(石英或燧石)、含铁矿物和粘土质CO2;主要矿物是方解石,并含有白云石、杂质,是一种具有微晶或潜晶结构的致密岩石。在自然界中因所含杂质不同,而呈灰白、淡黄。石灰石一般呈块状,无解理,常包含生物遗骸,结构致密,性脆,普氏硬度8~10。有白色条痕,密度2.6~2.8g/cm3;耐压强度随结构和孔隙率而异,在30~170 MP a之间,一般为80~140MP a。分解温度一般为800℃。
(3)泥灰岩:泥灰岩是由碳酸钙和粘土物质同时沉积所形成的均匀混合的沉积岩。它是一种由石灰岩向粘土过渡的岩石。泥灰岩中氧化钙含量超过45%。硬度低于石灰岩,粘土物质含量愈高,硬度愈低。耐压强度通常小于100MPa,
(4)白垩:白垩是由海生生物外壳与贝壳堆积而成,主要是由隐晶或无定形细粒疏松的碳酸钙所组成的石灰岩。我国白垩土一般在黄土层下,土层较薄,故埋藏量不大。其中以色白、发亮的为最纯,碳酸钙含量可达90%以上。白垩中常夹有软的或硬白裂痕石(主要为CaCO3)、红粘土和燧石等。白垩易于粉磨和易烧性均较好。
除以上天然石灰质原料外,电石渣、糖滤泥、碱渣、白泥、沉淀碳酸钙等都可作为钙质原料使用。
2.钙质在典型无机非金属材料生产过程中的作用是什么?
答:在硅酸盐水泥生产中,钙质原料是烧制硅酸盐水泥熟料的主要原料之一。主要提供生成熟料矿物所需的CaO。
陶瓷使用的钙质材料一般为方解石。在生产中主要起助熔作用,缩短烧成时间,增加瓷器的透明度,使坯釉结合牢固。
玻璃中的CaO主要是通过方解石、石灰石、白垩、沉淀碳酸钙等原料来引入的。在玻璃中的作用主要是稳定剂,即增加玻璃的化学稳定性和机械强度,但含量不宜过高,否则会使玻璃的结晶倾向增大,而且易使玻璃发脆。
CaO在高温时,能降低玻璃的粘度,促进玻璃的熔化和澄清;但当温度降低时,粘度
增加得很快,使成形困难。含CaO高的玻璃成形后退火要快,否则易于爆裂。
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