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第八章硅酸盐分析
(硅酸盐系统分析,硅酸盐全分析)
§ 概述
§ 硅酸盐试样的分解
§ 水泥及其原料的分析
§ 玻璃及原材料主要成分的分析
§ 陶瓷及原料主要成分的分析
§ 1 概述
本节了解一些硅酸盐方面的基本知识
1、硅酸盐
硅酸盐就是硅酸的盐类,就是由二氧化硅和金属氧化物所形成的盐类。
换句话说,是硅酸(x SiO2 · y H2O)中的氢被 Al、Fe、Ca、Mg、K、Na 及其它金属取
代形成的盐。
一、硅酸盐及硅酸盐制品
分布:在自然界中分布极广、种类繁多,硅酸盐约占地壳组成的 3 / 4,是构成地壳岩石、
土壤和许多矿物的主要成分。
种类多的原因:
由于硅酸分子 x SiO2 · y H2O 中 x、y 的比例不同,而形成偏硅酸、正硅酸及多硅酸。
因此,不同硅酸分子中的氢被金属取代后,就形成元素种类不同、含量也有很大差异的多种
硅酸盐。
分类:
常见的天然硅酸盐矿物有:
正长石[K(AlSi3O8)]、钠长石[Na(AlSi3O8)]、钙长石[Ca(AlSi3O8)]、滑石[Mg3Si4O10(OH)2]、白
云母[KAl2(AlSi3O10)(OH)2]、高岭土[Al2(Si4O10)(OH)2]、石棉[CaMg3(Si4O12)]、橄榄石[(MgFe)
2SiO4]、绿柱石[Be3Al2(Si6O18)]、石英[SiO2]、蛋白石[SiO2 nH2O]、锆英石[ZrSiO4]等。
分开写清晰
硅酸盐需用复杂的分子式表示
通常将硅酸酐分子(SiO2)和构成硅酸盐的所有氧化物的分子式分开来写,如:
正长石:K2AlSi6O16 或 K2O · Al2O3 · 6 SiO2
高岭土: H4Al2Si2O9 或 Al2O3 · 2 SiO2 · 2 H2O
分子式:
2、硅酸盐制品(即人造硅酸盐)
以硅酸盐矿物的主要原料,经高温处理,可生产出硅酸盐制品。
ìC S: CaO ×SiO
石灰石( ) 3 2
CaCO3 ü ï
ï 高温ïC2S: 2CaO ×SiO 2
如:粘土(Al2O3 ×2SiO 2 ×2H 2O)ý¾¾®¾ 水泥í
C A :3CaO ×Al O
铁矿石(Fe O ) ï ï 3 2 3
2 3 þ ï
îC4FA : 4CaO ×Fe2O3 ×Al 2O3
砂子(SiO 2) ü
ï 高温ìNa 2O ×SiO 2
又如: 石灰石(CaCO3) ý¾¾®¾ 玻璃í
CaO ×SiO
碱金属( )ï î 2
Na 2CO3 þ
制品:水泥、玻璃、陶瓷、耐火材料等非金属
常见的
ìSiO 2 : 20 ­ 24%,Al2O3 : 2 ­ 7%,Fe2O3 : 2 ­ 4%
ï
硅酸盐水泥成分: íCaO : 64 ­ 68%,MgO : 0 ­ 4%,SO3 : 0 ­ 2%
ï
î酸不溶物: ­ 3%
ìSiO 2 : %,%
ï
常见的中性玻璃í%,Na 2 O约10%,%
ï 及少量
îMgO K 2O
ìSiO 2 :50 - 60%,Al2O3 :30 ­ 45%
耐火材料í
约约约
îFe2 O3 %,CaO 2%,MgO %
本课程实验主要做水泥原材料成品半成品的分析。
a. 性质、用途
性质:
水泥属水硬性胶凝材料
不但在空气中而且在水中也可硬(而石膏、石灰之类属气硬性胶凝材料,所以只在空气
中硬化)
用途:
大量用于工、农业建设
b. 原料
由原料中的化学成分来决定,使化学成分符合水泥中氧化物含量的要求。
天然水泥
英国有些地方只用一种原料就能生产水泥,因为原料中所含有 CaO、SiO2、Fe2O3、Al2O3,
CaO、SiO2、Fe2O3、Al2O3 并且接近所需含量,不需要配料。
水泥通常要有几种原料配成
原料一般用:
石灰石:含 CaCO3 高,引入水泥 CaO
粘土:含 SiO2 高并且有一定量的 Fe2O3、Al2O3,引入水泥 SiO2,Al2O3,Fe2O3
铁矿石:粘土含铁量不够时用之
砂岩:粘土含 SiO2 不够时用之
矾土:粘土含 Al2O3 不够时用之
c. 水泥生料
水泥原料按一定比例配料,粉磨而成。即水泥未烧前。
d. 生产过程
e. 熟料矿物组成及作用(见硅酸盐工艺)
f. 水泥中混合材料
石膏CaSO4 · 2H2