CC BY
190
Оригинальная статья / Original article УДК: 669.712
DOI: 10.21285/1814-3520-2016-11-170-183
РОЛЬ ПОЛИМОРФНЫХ МОДИФИКАЦИЙ ДВУХКАЛЬЦИЕВОГО СИЛИКАТА НЕФЕЛИНОВЫХ СПЕКОВ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ГЛИНОЗЕМА
© А.В. Александров1'2, Н.В. Немчинова2
Департамент технологии и технического развития глиноземного производства ОП ООО «РУСАЛ ИТЦ» в г. Ачинске,
662153, Россия, Красноярский край, г. Ачинск, Южная Промзона, квартал XII, стр. 1, 2Иркутский национальный исследовательский технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
РЕЗЮМЕ. ЦЕЛЬ. Изучение структурных особенностей кристаллической решетки полиморфных модификаций двухкальциевого силиката 2СаО^Ю2 (C2S), образующихся при спекании нефелиновой шихты, причин их стабилизации на производстве, а также влияния условий термообработки на качество нефелинового спека. МЕТОДЫ. Аналитический обзор и систематизация научной литературы по теме исследования, формирование основных направлений для дальнейшего развития знаний в данной области. РЕЗУЛЬТАТЫ. Проведен анализ данных об элементном и фазовом составе проб промышленных нефелиновых спеков. Приведены данные о структурных особенностях кристаллической решетки различных модификаций C2S, причины стабилизации данных модификаций в промышленной практике. Проведен обзор данных по влиянию условий термообработки на качество нефелинового спека. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. На основе анализа литературных данных показано, что проба нефелинового спека содержит высокотемпературные модификации а' и в-формы C2S. Установлено, что изменением содержания примесей и условий термообработки исходного материала возможно целенаправленно воздействовать на формирование необходимого соотношения а' и в-формы C2S, тем самым повышая степень извлечения полезных компонентов из нефелинового спека.
Ключевые слова: производство глинозема, нефелиновый концентрат, спекание, двухкальциевый силикат.
Формат цитирования: Александров А.В., Немчинова Н.В. Роль полиморфных модификаций двухкальциевого силиката нефелиновых спеков при производстве глинозема // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2016. Т. 20. № 11. С. 170-183. DOI: 10.21285/1814-3520-2016-11-170-183
THE ROLE OF SINTERED NEPHELINE DICALCIUM SILICATE POLYMORPHS IN ALUMINA PRODUCTION A.V. Aleksandrov, N.V. Nemchinova
Achinsk Department on Technology and Technical Development of Alumina Production, LLC "RUSAL Engineering and Technological Center",
1 Bld, XII Square, South Industrial Zone, Achinsk, Krasnoyarsk region, 662153, Russia. Irkutsk National Research Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.
ABSTRACT. The PURPOSE of the paper is the study of the structural features of the crystal lattice of polymorphic modifications of dicalcium silicate 2Ca0.Si02 (C2S) formed under the sintering of nepheline charge, their stabilization reasons in production, as well as the effects of heat treatment conditions on the quality of sintered nepheline. METHODS. The following research methods are used: analysis and systematization of the scientific literature on the subject of research, formation of the main directions for further development of knowledge in this area. RESULTS. The data on the elemental and phase composition of industrial nepheline cake samples are analyzed. The data on the structural features of the crystal lattice of various modifications of C2S are provided as well as the reasons for the stabilization of these modifications in industrial practice. The data on the effect of heat treatment conditions on the quality of the sintered nepheline are reviewed. CONCLUSION. The analysis of published data has shown that the sample of nepheline cake contains high-temperature modifications of a' and в-form of C2S. It is found that the change in the impurity content and heat treatment conditions of the initial material can target the formation of the necessary ratio of a' and в-form of C2S and improve the recovery degree of useful components from the sintered nepheline.
1
Александров Александр Валерьевич, менеджер, e-mail: [email protected] Aleksandrov Aleksandr, Manager, e-mail: [email protected]
2Немчинова Нина Владимировна, доктор технических наук, профессор, заведующая кафедрой металлургии цветных металлов, e-mail: [email protected]
Nemchinova Nina, Doctor of technical sciences, Professor, Head of the Department of Non-Ferrous Metals Metallurgy, e-mail: [email protected]
Keywords: alumina production, nepheline concentrate, sintering, dicalcium silicate
For citation: Aleksandrov A.V., Nemchinova N.V. The role of nepheline cake dicalcium silicate polymorphs in alumina production. Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2016, vol. 20, no. 11, pp. 170-183. (In Russian) DOI: 10.21285/1814-3520-2016-11-170-183
Введение
Алюминиевая промышленность России занимает ведущие позиции как в нашей стране, так и за рубежом [1]. Конкурентоспособность данной отрасли цветной металлургии во многом определяется обеспеченностью в достаточном количестве основного сырья - глинозема, получаемого в нашей стране из бокситов и нефелинов34 [2, 3].
Переработка щелочных алюмосиликатов (как альтернатива бокситовым рудам) обеспечивает до 40% отечественным глиноземом российские алюминиевые заводы. Наша страна имеет приоритет в данной технологии и опыт переработки нефелинового сырья двух крупнейших месторождений - в Мурманской области и Красноярском крае.
При достаточно хорошо отработанной технологии спекания известняково-нефелиновой шихты, позволяющей производить глинозем и попутные продукты, которые реализуются в других отраслях [4], имеет место проблема вторичных потерь глинозема при выщелачивании нефелинового спека. Данные потери вызваны нежелательным разложением двухкальциевого силиката с переходом в раствор вредной примеси SiO2. В связи с этим исследования, направленные на изучение полиморфных модификаций образующегося при спекании С^ и их поведения при последующем выщелачивании с целью поиска решений для достижения минимальной степени разложения С^, являются актуальными.
Материал и методы исследования
В технологии переработки нефелиновых руд способом спекания спек, получаемый во вращающейся печи, представлен С^, алюминатом натрия Na2O•Al2O3 (NA), ферритом натрия Na2O•Fe2O3 и их твердыми растворами. В табл. 1 приведен типичный химический состав спека, получаемого на ОАО «РУСАЛ Ачинск» ОК РУСАЛ.
Последующий процесс выщелачивания заключается в переводе в раствор алюмината натрия. Эффективность данной операции оценивается по величине процентного выхода или извлечения полезных компонентов из спека в раствор. Для до-
стижения высокой эффективности выщелачивания требуется, во-первых, обеспечить максимальный перевод полезных компонентов из спека в раствор и, во-вторых, не допустить заметного развития вторичных реакций между С^, образующимся при спекании, и алюминатным раствором, приводящих к так называемым вторичным потерям полезных компонентов. Степень перехода Al2O3 и R2O (суммы ^а2О+К^)) в алюминатный раствор зависит от содержания растворимого алюмината в спеченном материале и от степени протекания нежелательных вторичных реакций.
3Абрамов В.Я., Николаев И.В., Стельмакова Г.Д. Физико-химические основы комплексной переработки алюминиевого сырья: учеб. пособие. М.: Металлургия, 1985. 288 с. / Abramov V.Y., Nikolaev I.V., Stelmakova G.D. Physical and chemical bases of complex processing of aluminum raw materials. Moscow, Metallurgy Publ., 1985. 288 p. 4Минцис М.Я., Николаев И.В., Сиразутдинов Г.А. Производство глинозема: учеб.-произв. издание. Новосибирск: Наука, 2012. 250 с. / Mintsis M.Y., Nikolaev I.V., Sirazutdinov G.A. Alumina production / Novosibirsk: Nauka Publ., 2012. 250 p.
Таблица 1
Химический состав нефелинового спека
Table 1
Chemical composition of sintered nepheline_
Наименование/ Содержание, масс. % / Наименование/ Содержание, масс. % /
Compound Contens, wt % Compound Contens, wt %
Äl2Ü3 15,97 K2O 2,87
Fe2Ü3 3,17 Cl" 0,07
SiÜ2 23,62 SO3 0,90
CaÜ 42,41 ППП* / L.O.I. 0,90
MgÜ 1,27 Проч. / Other 0,37
Na2O 8,45 Всего / Total 100
*Потери при прокаливании / Loss on ignition.
Цель процесса спекания, как известно, заключается в переводе оксида алюминия в хорошо растворимый впоследствии алюминат натрия, а диоксида кремния - в малорастворимый C2S. Знание и правильное понимание процессов, проис-
ходящих при получении спека, поступающего в дальнейшем на выщелачивание, позволяет управлять технологией получения глинозема, что в итоге способствует повышению технико-экономических показателей производства.
Полиморфные модификации двухкальциевого силиката
Производственные спеки неизбежно содержат примеси, поступающие в технологический цикл с сырьевыми материалами. Учитывая влияние примесей и значительные различия в вещественном составе нефелиновых, бокситовых и шламовых шихт, следует ожидать, что при их спекании C2S может кристаллизоваться в различных структурных формах.
В настоящее время различают пять полиморфных разновидностей C2S: а, а', ß, Y3, учитывая, что для а'-фазы разделяют высокотемпературную - a'H, и низкотемпературную - a'L, модификации [5]. Полиморфные превращения и структурные характеристики модификаций подробно описаны и обобщены в работах G.A. Rankin, P.E. Wright, D.M. Roy, M.A. Bredig, Р. Нэрса, М.Я. Бикбау [6-10] (рис. 1, 2).
Интервалы стабилизации при нагревании и охлаждении этих модификаций различны. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что ромбический y-C2S является стабильным при комнатной температуре. При нагревании до 830°С он переходит также в орторомбический a'-C2S, а последний при 1477°C - в гексагональный а-
C2S. При охлаждении процесс протекает в обратном порядке: при 1425°C а-C^ переходит в а'-C^, а последняя при 670°C превращается в моноклинный ß-C2S, который метастабилен при нормальных условиях и поэтому полностью или частично переходит и интервале температур 525-200°С в Y-C2S.
Модификация а'-C^ с высокой степенью неупорядоченности строения решетки способна непосредственно переходить в Y-C2S, тогда как более совершенная (гомогенная) решетка а'-формы испытывает превращение лишь в ß-C2S. Авторы работы [11] идентифицировали новую фазу -ß'-C2S; температурное поле ее существования: при нагревании - 900-1230°С, при охлаждении - 1230-650°С. ß'-фаза является промежуточной между а'- и Y-формами C2S. Smith D.K, Ma^m^r A., Ordway F. установили, что в зависимости от условий обжига а'- и ß-C2S могут иметь по две разновидности: высокотемпературные а'н, ßH-формы и низкотемпературные а'|_ и ßL-формы, причем температура энантио-тропного превращения а'^а^ составляет ~1160°С. а'н-форма образуется при охла-
ждении из а-формы при 1420°С и далее при температуре ~670°С переходит в Р'н-фазу, которая при ~405°С быстро и полностью переходит в стабильную Y-C2S с рассыпанием образца [12].
Нагревание Y-C2S при 780-860°С приводит к образованию а'|_-формы, которая при 1160°С переходит в высокотемпературную а'н-форму, а последняя при 1425°С - в а-C2S. В том случае, если взята смесь компонентов (СаСОз+ЭЮ2=2:1), то температура образования а^-С^ повышается до 850-900°С. При охлаждении процесс протекает вначале в обратном порядке: при 1425°С а-С^ переходят в а'н-С^, а последняя при 1160°С - в а^-С^. Ниже 680°С стабильными фазами являются в- и Y-формы C2S, причем в конечном продукте
охлаждения их соотношение подвержено сильным колебаниям в зависимости от полноты перехода ан^а'^ величины кристаллов минерала, скорости охлаждения и других факторов. Крупные (размер кристаллов выше критического) совершенные кристаллы С^ испытывают полиморфные превращения по схеме а'^Рн^, а деформированные мелкие кристаллы по схеме а'^Рь^. Переход а'^Рь происходит при 680-630°С, Р^^ - при температурах ниже 500°С. Превращение а'^р^ осуществляется в более узкой температурной области - 630-620°С, и фаза р^ может остаться в метастабильном состоянии при комнатной температуре. Обратный переход Р1- и Р'н-форм С^ в а^-форму происходит при температуре 690±20°С.
Рис. 1. Фазовая диаграмма системы «CaO-SiO2» Fig. 1. Phase diagram of "CaO-SiO2" system
Рис. 2. Полиморфизм двухкальциевого силиката Fig. 2. Dicalcium silicate polymorphism
Кристаллические структуры а'н, а'|_, также Р'н и р^ весьма близки. При этом более высокотемпературные модификации характеризуются меньшей степенью упорядоченности строения решеток, чем низкотемпературные.
Наличие новых модификаций С2Э подтверждено в работах А.И. Бойковой, А. Оштег, М. Регур [13-19].
Переход гексагонального а-С^ в ромбический а'-С^ при 1425°С происходит при любой скорости охлаждения. При нагревании Y-C2S сразу образуется а'-С2Э, а не Р-С^. Однако имеются данные о том, что р-форма образуется при нагревании, но время и температурный интервал ее существования столь малы, что она практически мгновенно переходит в а-форму. В интервале 1425-1900°С стабильным остается а-С2Э [16].
Вопросы полиморфизма С^ все время находятся в центре внимания исследователей [20, 21]. Модификационные превращения обусловливаются тепловыми перемещениями атомов и сопровождаются перестройкой структурных элементов без изменения химических связей. Преобразование структур происходит во времени. Превращения отдельных модификаций яв-
ляются реконструктивными (Р^, Y^а'L), полуреконструктивными (а^а'О и типа смещения (а'^а'О.
Как одну из важных особенностей полиморфных превращений С^ следует отметить переход а'н^а^ [22]. В зависимости от времени термической обработки температура превращения а'н^а^ может меняться от 1160 до 1000°С. Со структурной точки зрения - это переход типа «порядок-беспорядок» (образование сверхструктуры в а'0, осуществляемый быстрее остальных превращений. Этому превращению принадлежит решающая роль в соотношении фаз Y- и Р-С^ при комнатной температуре.
От характера превращений в интервале а'н^а^ зависят дальнейшие преобразования С^. Режим термической обработки образцов выше температуры этого перехода и в его пределах существенно влияет на величину кристаллов р-формы. Размер же кристаллов р-С^ лимитирует зарождение и рост кристаллов Y-C2S [16, 22, 23].
Кристаллы Р-формы должны иметь определенные критические размеры, чтобы в них могли появиться зародыши Y-фазы. Чем мельче кристаллы Р-С^, тем менее вероятно образование зародышей
Р-формы. В этом случае стабилизируется Р-модификация. Было показано, что при величине зерен более 5 мкм Y-форма образуется сравнительно легко [16, 17].
Температурные границы превращения модификаций С2Э подвержены изме-
нениям и зависят от величины кристаллов ортосиликата, плотности образца-объекта, температурной области, в пределах которой осуществляется термическая обработка образца, скорости охлаждения, степени чистоты материала.
Причины стабилизации высокотемпературных модификаций C2S
Истинно устойчивой при нормальных условиях является только Y-форма С2Э. Однако при реализации одного или совокупности нескольких способов, предотвращающих переход высокотемпературных модификаций в низкотемпературные структуры, при нормальных условиях могут быть получены Р-, а'-, а также а-С2Э.
На сегодняшний день известны три способа стабилизации высокотемпературных форм С2Э - физическая, термическая и кристаллохимическая [24].
Базовые исследования по данному вопросу были представлены в работах, где основным объектом изучения являлся цементный клинкер, имеющий первостепенное значение для строительной отрасли. В цементной технологии проблема стабилизации высокотемпературных форм приобрела особую важность в связи с предотвращением рассыпания при образовании
Физическая стабилизация осуществляется в том случае, если кристаллы С^ расположены в плотно обволакивающей среде, пленки которой препятствуют расширению его зерен. Переход Р^-С2Э можно предотвратить быстрым охлаждением клинкера, сопровождающимся застыванием жидкой фазы в стекло. Авторами работы [25] показано, что быстрое охлаждение нестабилизированного клинкера не приводило к распаду последнего, однако, при измельчении материала, когда на кристаллах С^, нарушалась оболочки из стекла, наблюдался переход Р^.
Термическая стабилизация заключается в резком охлаждении образцов, благодаря которому ионы кристаллических решеток высокотемпературных форм С2Э не успевают перегруппироваться, и данная
модификация сохраняется при обычной температуре в метастабильном состоянии. Авторы работ [6, 26, 27] отрицают эффективность этого способа применительно к C2S, указывая, что закалочные скорости всегда ниже, чем скорости модификацион-ных превращений. Однако, как сообщают F. Lampe и R. Seydel [28], при чрезвычайно быстром охлаждении C2S (порядка 49730°Смин-1) была обнаружена необычная в*-форма C2S, испытывающая обратимое преобразование в a'-C2S в интервале температур 390-400°C.
Кристаллохимическая стабилизация основана на образовании твердых растворов C2S с некоторыми добавками. Катионы (анионы) последних входят в кристаллическую решетку C2S, которая при этом претерпевает изменения, приводящие ее к стабилизации. Одновременно добавки могут оказывать существенное влияние на реакционную способность соединения. Добавки-стабилизаторы в одних случаях значительно повышают прочность, в других -резко снижают гидратационную активность.
Средой формирования реальных клинкерных, спековых фаз является многокомпонентная оксидная система. Матричную основу составляют хорошо известные силикаты: C2S, трехкальциевый силикат 3CaOSiO2 (C3S), а также алюминаты кальция различных модификаций (3CaO Al2O3 (С3А), CaO Al2O3 (СА), 12Са07АЬ0з (C12A7) и др.), алюмоферриты кальция (4Ca0-Al203-Fe203 (C4AF),
6Ca0-2Al203-Fe203 (C6A2F) и др.).
«Второстепенные», примесные компоненты (Na20, K20, Mg0, S03 и др.), которые всегда содержатся в исходных сырьевых материалах, создают благоприятные условия для образования фаз с комплек-
сом изоморфных примесей в их решетках при температурах более низких, чем в «чистых» системах. С физико-химической точки зрения такие фазы рассматриваются как поликомпонентные твердые растворы С^, CзS, С3А, C4AF (СбА2^ с Na2O, К2О, МдО, Сг203, Мп203, ТЮ2, SO3 и др. В настоящее время хорошо известны кристаллохимиче-ские особенности этих фаз; применительно к С^ твердые растворы носят название белиты.
Способность главных элементов структуры матричных соединений - Са, А1, Fe и Si - к разнообразным и многочисленным изоморфным замещениям приводит к тому, что практически все примеси используемого в настоящее время исходного сырья (включая отходы) могут быть распределены среди клинкерных и спековых фаз.
Основные исследования по кристаллохимии твердых растворов минералов цементного клинкера с использованием микрорентгеноспектрального анализа были положены в работах А.И. Бойковой и обобщены в [14].
Установлено [15, 16], что для минералов клинкера (С^, С^, С3А и др.) распространенным типом изоморфизма является гетеровалентный, наиболее выгодный для этой группы минералов. Обязательным условием осуществления замещений данного типа является компенсация заряда, которая может быть осуществлена самыми разнообразными способами, ограниченными требованиями кристаллохимии.
Изоморфные элементы в решетках матричных минералов могут занимать различные позиции. Так, ионы Na+, К+, Мд2+, гп2+ и Sr2+ в CзS, C2S, С3А и C6A2F, как правило, замещают ионы Са2+. В тетраэдрах РЮ4] вместо Si4+ могут быть Fe3+, Сг6+, Т14+, Р5+ н S6+. В А1 и Fe-кислородных тетраэдрах алюмоферритов позиции А13- и Fe3+ могут занимать Мп4+, Т14+, Si4+ и Р5+. Благодаря изоморфным примесям можно стабилизировать все полиморфные модификации твердых растворов, имеющих структуру, аналогичную модификациям «чистых» минералов, существующих при высоких температурах [29].
В случае наиболее распространенного в цементных минералах гетерова-лентного изоморфизма компенсация заряда может быть достигнута путем осуществления самых разнообразных схем замещения. При этом, чем больше пар гетерова-лентных изоморфных замещений имеет место в структуре минерала, тем большие искажения претерпевает структура, за счет чего могут быть значительно улучшены технические качества (химическая активность, размалываемость и др.) минералов и материалов, их содержащих. Среди минералов клинкера особенно подвержены искажениям структуры белита и алюмо-ферритной фазы из-за наличия комплекса характерных для них примесей. Изоморфная емкость С^ составляет « 6 масс. %. Наименьшее же количество примесей размещается в решетке С^ - » 4 масс.%.
Группы главных и второстепенных (приведены в скобках) изоморфных примесей у минералов клинкера выглядят следующим образом:
3СаО ^Ю2 - Мд, А1, Fe (№, К, Сг, Д Р, S); 2СаО^Ю2 - К, Мд, А1, Fe, Р, S (Na, Мп, Сг); 3СаО А12О3 - Na, Fe, Si (К, Мд, Мп, Сг, Ti).
Анализ существующей информации о твердых растворах цементных минералов, изоморфных замещениях в них, роли второстепенных примесей ^а, К, Мд, Zn, Sr, Ва, Сг, Д Р, S, С1 и F), поступающих в процесс с сырьевыми материалами, и об образовании в клинкере соединений этих элементов (фторидов, сульфатов, фосфатов) дан в работе Р. Букки [30], где возможности формирования твердых растворов автором рассмотрены исходя из высокотемпературных фазовых соотношений в различных оксидных системах:
«Са0-Аl20з-Si02-CaF2»;
«СаО^Ю2-Р205»;
«СаО^г0^Ю2^03»;
«СаО^Ю-А12О3^03»;
«CaO-BaO-SiO2» и др.
Наличие щелочных металлов делает структуру белита искаженной и неустойчивой. Причина этого заключается как в особенностях атомной структуры С^, так и в изоморфном замещении Са2+ на 2Na+.
+ 9+
Один атом N8 занимает позицию Са2 ; для другого атома N8+, необходимого для компенсации заряда, удобной позиции в структуре С^ нет.
Показано, что К2О сам по себе не стабилизирует а-форму С2Э [31-33]. С другой стороны, данную модификацию можно получить в присутствии натрия [33]. В обоих случаях щелочные металлы замещают кальций. В более поздней работе [34] показано, что К2О при медленном охлаждении стабилизирует Р-форму, а в случае быстрой закалки образовывалась смесь Р, а'-С2Э. С а'-формой С2Э калий образует твердый раствор, обладающий высокой реакционной способностью, превышающей данный показатель у Р-С2Э [18].
В работе [35] показана возможность вхождения в решетку С2Э значительных количеств Na2O (до 5% и более), если щелочь введена в виде карбоната или сульфата.
Применительно к производству глинозема по способу спекания исследованиями состава нефелиновых спеков, шламов установлена стабилизация а'-формы С2Э щелочами [5].
Рентгенофазовым и рентгенострук-турным методами анализа в нефелиновых и бокситовых спеках было установлено наличие а'-С^ и Р-С^ [5, 36, 37], причем содержание а'-С^ могло достигать 20%. Бесщелочные спеки содержат главным образом Y-C2S [38]. Стоит отметить, что ди-фрактограмма белита, содержащегося в нефелиновых и бокситовых спеках, заметно отличается от дифрактограммы Р-С^ с бором в решетке, которую часто применяют для идентификации всех Р-белитов.
Согласно оценочным расчетам [39], в свободном объеме одной элементарной ячейки Р-С2Э могут вместиться все атомы, составляющие одну элементарную ячейку алюмината натрия. Учитывая, что объем элементарной ячейки а'-С^ (1,08 нм3) больше объема Р-С2Э (0,343 нм3), то вполне объясним факт стабилизации меньшим количеством примесей решетки Р-С2Э в сравнении с количеством примесей, необходимым для стабилизации
а'-С^. При стабилизации высокотемпературных форм С^ количество стабилизатора возрастает в направлении Р^а'^С^^ а'н^^а-С2Э.
В работе [40] выявлено, что сера способствует стабилизации высокотемпературных форм белита (а- и а'-С^), в то время как магний тормозит этот процесс. Рентгенографическим методом анализа было показано, что при содержании 6% МдО а- и а'-модификации белита не обнаружены даже в присутствии 6% SO3. Количество серы, которое может находиться в структуре силикатных фаз, зависит как от содержания МдО в клинкере, так и от соотношения К^а. Клинкеры с высоким содержанием натрия, но с низким калия проявляют сильную тенденцию к образованию белита как с натрием, так и с серой в решетке вне зависимости от содержания МдО. По данным химического анализа, один из таких белитов содержал 1% Na2O и 2,7% Э03. Поведение натрия при этом отличается от поведения калия, присутствие которого в белите не сопровождается наличием серы.
При содержании в твердом растворе 1 масс. % Мп203 ортосиликат кальция стабилизируется в Р- и а'-С^, причем с увеличением содержания данного оксида до 7% доля а'-С^ возрастает до 60% [41].
Примесь FeO способствует полиморфному превращению Р^-С^. Существенная разница в размерах ионов (1,04А для Са2+ и 0,75А для Fe2+) приводит к тому, что замена СаО на FeO способствует разрыхлению решетки С^ и его переходу из Р- в Y-формы.
Одним из наиболее эффективных стабилизаторов а'-С2Э является Ва [42].
При переработке нефелинового сырья на глинозем в процессе спекания образуются двухкальциевый силикат и алюминаты натрия и калия3. Поскольку эти вещества находятся в тесном контакте между собой при высоких температурах, представляется интересным выяснить возможные варианты их взаимодействия.
Подробно исследования взаимодействия в системе «С2Б^А» описаны в рабо-
тах [43, 44]. Авторами показано, что в исследуемой системе NA обладает стабилизирующими свойствами по отношению к силикатной фазе. При термическом обжиге смесей различного состава (СаС03, А1(ОН)3, Si02, №2С03, Р-C2S, N820. А12О3), дозируемых на образование в конечном спеке C2S и NA при их различных соотношениях, установлено с помощью рентге-нофазового метода анализа отсутствие в спеке свободного NA. Это свидетельствует о вхождении данного соединения в структуру С^. Предельный состав твердого раствора NA в С^ отвечает соединению
С2,05 SA0,07 N0,07.
Наличие твердого раствора подтверждается и данными изменения показателя преломления спеков в системе С^-NA. Как известно, микротвердость - это показатель, количественно характеризующий степень сопротивления материала вдавливающим механическим усилиям и зависящий от структуры кристалла, типа и силы химических связей между ионами, координационных чисел, вида и количества дефектов в решетке. Измерение данной характеристики спеков системы С^^А пока-
зало уменьшение значения при увеличении в них содержания NA.
Таким образом, доказано, что в исследуемой системе образуется твердый раствор NA в С^. Причем содержание алюминатов натрия и калия в спеке в большей степени зависит от модификации С^. С увеличением количества высокотемпературных модификаций в направлении Р^а'^а увеличивается количество неизвлекаемого NA и, соответственно, снижается степень извлечения глинозема из спека при выщелачивании. Это объясняется увеличением количества твердого раствора NA в решетке С^, что подтверждается дифференциально-термическим и ИК-спектроскопическим методами анализа. Опытные данные, представленные в работе В.Я. Абрамова и соавторов, показывают, что для стабилизации а'-С^ требуется не менее 6 масс. % алюмината натрия3. Данная закономерность полностью отвечает общетеоретическим положениям, согласно которым для стабилизации более высокотемпературных форм требуется большее количество твердого раствора.
Влияние условий термообработки на качество нефелинового спека
Анализ системы полиморфных превращений С^ позволяет предположить влияние температурных режимов на процесс формирования высокоактивных модификаций Р-С^ и а'-С^.
Быстрое охлаждение промышленного клинкера, стабилизированного N8^^0:3 или Na20+Fe203, обусловливает сохранение в нем высокотемпературных модификаций С^ [45].
На сегодняшний день применительно к технологии получения глинозема способом спекания известно несколько работ, посвященных влиянию температурного режима на качество получаемого спека. Начало этим исследованиям положили работы В.А. Мазеля, М.Н. Смирнова [46-48] и других ученых.
Исследование влияния времени охлаждения спека на степень извлечения
полезных компонентов из нефелиновой руды показало, что охлаждение спека в интервале от 1300 до 600°С в течение 20-30 мин приводит к увеличению извлечения А12О3 на 3-4% и щелочей - на 2-3% в сравнении с общепринятым режимом охлаждения [49].
В работе [50] также было отмечено повышение извлечения А12О3 со снижением скорости охлаждения спека. Причем медленное охлаждение спека в большей степени влияет на величину технологического выщелачивания, приближаясь к результатам стандартного выщелачивания [51]. При этом было отмечено уменьшение вторичных потерь глинозема при снижении скорости охлаждения.
Полученные результаты были проверены в опытно-промышленных условиях на колосниковом и барабанном холодиль-
никах [52]. В ходе испытаний было установлено, что в колосниковом холодильнике при отсутствии острого дутья происходит более медленное охлаждение спека в об-
ласти высоких температур в сравнении с барабанным холодильником, ввиду чего достигается снижение потерь глинозема.
Заключение
Таким образом, ранее проведенные исследования указывают только на изменение величины извлечения ценных компонентов из спеков при различных режимах охлаждения. Отсутствуют данные об изменении фазового состава спека с точки зрения наличия различных модификаций С2Э, а также о взаимосвязи степени охлаждения спеченного материала и содержания высокоактивных модификаций С^, являющихся причиной вторичных потерь глинозема.
Приведенная экспериментальная
1. Сизяков В.М., Власов А.А., Бажин В.Ю. Стратегические задачи металлургического комплекса России // Цветные металлы. 2016. № 1. С. 32-38.
2. Wang Xing Li. Alumina production theory & technology. Changsha: Central South University. 2010. 411 p.
3. Черкасова М.В., Бричкин В.Н. Современные тенденции в переработке низкокачественного алюминиевого сырья и их влияние на развитие минерально-сырьевой базы производства глинозема // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2015. № 19. С. 167-172.
4. Липин В.А., Баймаков А.Ю., Казаков В.Г. Пути совершенствования технологии переработки алюмо-силикатного сырья на глинозем и сопутствующие продукты // Цветные металлы. 2014. № 4. С. 62-68.
5. Nurse R.W. Phase equilibria and constitution of portland cement clinker: proc. 4th Intern. Symp. Chem. Gem., Washington. 1962. Vol. 1. P. 9-21.
6. Нэрс Р. Фаза двухкальциевого силиката // Материалы III Междунар. конгресса по химии цемента. Москва, 1958. С. 27-45.
7. Bredig M.A. Polymorphism of calcium orthosilicate // J. Amer. Ceram. Soc. 1950. Vol. 33. No. 6. P. 188-192.
8. Rankin G.A., Wright P.E. The ternary system Ca0-Al203-Fе203 // Amer. J. Sei. 1915. 4th Ser., Vol. 39. Issue 229. P. 1-79.
9. Roy D.M. Studies in the System Ca0-Al203-Si02-H20: III, New Data on the Polymorphism of Ca2SiO4 and Its Stability in the System Ca0-Si02-H20 // J. Amer. Cer. Soc. 1958. Vol. 41. No. 8. P. 293-304.
10. Бикбау М.Я. Кристаллическая структура и полиморфизм двухкальциевого силиката // Цемент и его
работа [52] и детальное изучение системы полиморфных превращений C2S с целью определения оптимальных условий формирования наиболее стойких к растворению его фаз, позволит, с нашей точки зрения, улучшить качество спека с закономерным увеличением степени извлечения ценного А12Оз в раствор. В связи с этим наши дальнейшие исследования направлены на изучение процессов, происходящих в спеке при его охлаждении с различной скоростью.
кий список
применение. 2006. № 5. С. 64-67.
11. Торопов Н.А., Волконский Б.В., Садков В.Н. К вопросу о полиморфизме двухкальциевого силиката // Доклады АН СССР. 1957. Вып. 1112. Т. 467. № 3. С. 467-469.
12. Smith D.K, Ma^m^r A., 0rdway F. The crystal structure of Y-dicalcium silicate // Acta Cryst. 1965. Vol. 17. P. 787-795.
13. Казак В.Ф., Доманский А.Н., Бойкова А.И., Илюхин В.В., Белов Н.В. О кристаллохимическом аспекте полиморфных превращений двухкальциевого силиката // Кристаллография. 1974. Т. 19. № 6. C. 1179-1185.
14. Бойкова А.И., Грищенко Л.В., Нилова Г.П. Бели-ты сложного состава // Цемент. 1980. № 7. С. 9-11.
15. Бойкова А.И. Кристаллохимия твердых растворов минералов цементного клинкера // Цемент. 1982. № 9. С. 7-10.
16. Бойкова А.И. Цементные минералы сложного состава // Химия силикатов и оксидов. Л.: Наука, 1982. С. 255-274.
17. Guinier A., Yannaquis N. Sur le polymorphisme du silicate bicalcique // Comp. rend. 1957. Vol. 244. No. 21. P. 2623-2625.
18. Guinier A., Yannaquie N. La transition polymor-phique P^y de I'orthosilicate de calcium // Bull. Soc. franc. Miner. Crist. 1959. Vol. 82. P. 126-136
19. Регур М., Гинье А. Кристаллохимия компонентов портландцементного клинкера // Материалы VI Междунар. конгресса по химии цемента. М., 1976. С. 25-29.
20. Black L., Stumm A. X-ray photoelectron spectroscopy of the cement clinker phases tricalcium silicate and p-dicalcium silicate // Cement and Concrete Research. 2003. Vol. 33. P. 1561-1567.
21. Fukuda K., Maki L. Orientation of coherent interphase boundaries formed by the a to a'H phase transition in belite crystals // Cement and Concrete Research. 1993. Vol. 23. P. 599-602.
22. Niesel K. The importance of the a'L^a'H transition in the polymorphism of dicalcium silicate. // Silicates Ind. 1972. Vol. 37. No. 5. P. 136-138.
23. Lehman H., Niesel К., Thormann P. Die stabilitats-hereiche der modificationen dee dicalciumsilicates // Tonind, Ztg. 1969. Vol. 93. No. 6. P. 197-209.
24. Сычев М.М., Корнеев В.И., Федоров Н.Ф. Алит и белит в портландцементном клинкере. М.: Стройиз-дат, 1965. 152 c.
25. Lehmann H., Niesel К., Thormann P. Die Stabili-tatsbereiche der modifikationen des dicalciumsilikates // Tonind. Ztg. 1969. Vol. 93. No. 6. P. 197-209.
26. Торопов Н.А., Федоров Н.Ф. Твердые растворы в системе ортосиликат кальция - ортосиликат неодима // Журнал неорганической химии. 1964. Т. 9. № 1. С. 156-163.
27. Торопов Н.А., Федоров Н.Ф. О стабилизации высокотемпературных форм двухкальциевого силиката ортосиликатами лантаноидов // Журнал неорганической химии. 1962. Т. 35. № 10. С. 2156-2161.
28. Lampe F., Seydel R. On a new form of p-belite // Cement and Concrete Research. 1989. Vol. 19. P. 509-518.
29. Бойкова А.И. О взаимосвязи между составом, кристаллохимическими особенностями структуры и свойствами цементных минералов. В кн.: Успехи физики и химии силикатов. М.: Наука, 1978. С. 266-292.
30. Букки Р. Влияние природы и подготовки исходных веществ на реакционную способность сырьевых смесей // VII Междунар. конгресс по химии цемента. Париж, 1980. С. 156-160.
31. Gutt W., Osborn E. F. The Effect of Potassium on the Hydraulicity of Dicalcium Silicates // Cement Technology, 1970. Vol. 1. No. 4. P. 121-125.
32. Hirai M., Yanagi M. Formation of Belite Burned in the Presence of A12O3 and Na2SO4 // CAJ Review of the 22nd General Meeting. Tokyo, 1968. Р. 25-26.
33. Glasser F.P., Osborn E.F. Phase Equilibrium Studies in the System CaO-Cr2O3-SiO2 // J. Amer. Ceram. Soc. 1958. Vol. 41. No. 9. P. 358-367.
34. Hirai M., Xanagi M. Formation of belite burned in the presence of A12O3 and Na2SO4 // Revue of the 22-th Gen. Meeting of Cement Association Industry, Tokyo, 1968. P. 13-15.
35. Чистякова А.А., Коугия М.В. Свойства нефелиновых шламов получаемых при переработке различного исходного сырья // Цемент. 1976. № 10. С. 20-21.
36. Нурмагамбетов Х.Н., Щербан С.А., Белоусова В.А. Исследование структуры двухкальциевого силиката в спеках и шламах глиноземных заводов // Труды ВАМИ. 1972. № 8. С. 37-41.
37. Мальц Н.С., Зинкевич Ж.Д., Фирфарова И.Б. Изучение разложения двухкальциевых силикатов
при гидрохимической переработке // Цветные металлы. 1973. № 9. С. 21-25.
38. Болдырев А.С. Другие цементы (цементы с высоким содержанием активного C2S) и их применение // VII Междунар. конгресс по химии цемента. Париж, 1980. С. 65-69.
39. Дружинина Н.К., Белецкий М.С., Каценеленеоген П.Д., Егерева А.И. Исследование взаимодействия двухкальциевого силиката с алюминатом натрия // Труды ВАМИ. 1960. № 46. С. 51-58.
40. Бойкова А.И. Влияние примесей на фазовые соотношения, состав и кристаллохимическое состояние фаз в многокомпонентных клинкерных системах // Цемент. 1992. № 2. С. 17-19.
41. Малинин Ю.С., Хныкин Ю.Ф., Папиашвили У.И., Рязин В.П. Модифицирование портландцементного клинкера окисью марганца // Журнал прикладной химии. 1978. Т. 51. № 7. С. 1480-1484.
42. Kazutaka S., Minoru T. Influence of the Minute Quantity of Impurities on the Transformation of Dicalcium Silicates // J. of the Ceramic Association Japan. 1961. Vol. 69. No. 8. P. 156-159.
43. Мальц Н.С., Золотарева М.Г. Особенности взаимодействия двухкальциевого силиката промышленных спеков со слабыми алюминатными растворами // Труды ВАМИ. 1976. № 94. С. 70-75.
44. Мальц Н.С., Зинкевич Ж.Д. Проверка применимости уравнения кинетики разложения к ß-двухкальциевому силикату алюминатно-щелочным растворам // Труды ВАМИ. 1975. № 91. С. 22-29.
45. Бутт Ю.М., Тимашев В.В. Портландцемент. М.: Стройиздат, 1974. 328 с.
46. Мазель В.А., Цымбал Ф.И. Изучение кристаллизации высокоглинистых алюмокальциевых шлаков // Труды ВАМИ. 1940. № 24. С. 8-13.
47. Мазель В.А. Изучение взаимодействий и равновесных состояний в системе Na2OAl2O3 -Na2OFe2O3 - 2CaOSiO2 (NA-NF-C2S) при температурах спекания // Труды ВАМИ. 1957. № 39. С. 115-118.
48. Смирнов М.Н. О разложении двухкальциевого силиката и переходе в раствор кремнезема при выщелачивании тонкоизмельченных алюминатных спеков // Цветные металлы. 1966. № 1. С. 52-60.
49. Думская А.Ф., Благовещенская Г.С. Результаты исследований по разработке схемы переработки красноярской нефелиновой породы // Тезисы докладов совещания по химии и технологии глинозема (г. Ереван, 23-30 сентября 1960 г.). Ереван, 1960. С. 11-30.
50. Ткачева З.С., Струкуленко Н.А. Влияние скорости охлаждения на качество нефелиновых спеков // Цветные металлы. 1964. № 8. С. 64-66.
51. Арлюк Б.И. Выщелачивание алюминатных спеков. М.: Металлургия, 1979. 80 с.
52. Арлюк Б.И. Влияние режима охлаждения на качество нефелиновых спеков // Цветные металлы. 1967. № 8. С. 62-65.
References
1. Sizyakov V.M., Vlasov A.A., Bazhin V.Yu. Strate-gicheskie zadachi metallurgicheskogo kompleksa Ros-sii [Strategic tasks of Russian metallurgical complex]. Tsvetnye metally [Non-ferrous metals]. 2016, no. 1, pp. 32-38. (In Russian)
2. Wang Xing Li. Alumina production theory & technology. Changsha: Central South University. 2010, 411 p.
3. Cherkasova M.V., Brichkin V.N. Sovremennye ten-dentsii v pererabotke nizkokachestvennogo al-yuminievogo syr'ya i ikh vliyanie na razvitie mineral'no-syr'evoi bazy proizvodstva glinozema [Current trends in the processing of low-grade aluminum raw materials and their effect on the development of mineral and raw material base of alumina production]. Gornyi infor-matsionno-analiticheskii byulleten' (nauchno-tekhnicheskii zhurnal) [Mining Informational and Analytical Bulletin (Scientific and Technical Journal)]. 2015, no. 19, pp. 167-172. (In Russian)
4. Lipin V.A., Baimakov A.Yu., Kazakov V.G. Puti sovershenstvovaniya tekhnologii pererabotki alyumosil-ikatnogo syr'ya na glinozem i soputstvuyushchie produkty [Ways to improve the technology of alumosili-cate raw material processing for alumina and byproducts]. Tsvetnye metally [Non-ferrous metals], 2014, no. 4, pp. 62-68. (In Russian)
5. Nurse R.W. Phase equilibria and constitution of Portland cement clinker: proc. 4th Intern. Symp. Chem. Gem., Washington. 1962, vol. 1, pp. 9-21.
6. Ners R. Faza dvukhkal'tsievogo silikata [The phase of dicalcium silicate]. Materialy III Mezhdunarodnogo kongressa po khimii tsementa [Proceedings of the III International Congress on Cement Chemistry]. Moscow, 1958, pp. 27-45.
7. Bredig M.A. Polymorphism of calcium orthosilicate. J. Amer. Ceram. Soc. 1950, vol. 33, no. 6, pp. 188-192.
8. Rankin G.A., Wright P.E. The ternary system Ca0Al203-Fe203. Amer. J. Sci. 1915, 4th Ser., vol. 39, issue 229, pp. 1-79.
9. Roy D.M. Studies in the System Ca0-Al203-Si02-H20: III, New Data on the Polymorphism of Ca2Si04 and Its Stability in the System Ca0-Si02-H20. J. Amer. Ceram. Soc. 1958, vol. 41, no 8, pp. 293-304.
10. Bikbau M.Ya. Kristallicheskaya struktura i po-limorfizm dvukhkal'tsievogo silikata [The crystal structure and polymorphism of dicalcium silicate]. Tsement i ego primenenie [Cement and its Applications]. 2006, no. 5, pp. 64-67. (In Russian)
11. Toropov N.A., Volkonskii B.V., Sadkov V.N. K vo-prosu o polimorfizme dvukhkal'tsievogo silikata [0n the question of dicalcium silicate polymorphism]. Doklady AN SSSR [Reports of the Academy of Sciences of the USSR]. 1957, issue 1112, vol. 467, no. 3, pp. 467-469. (In Russian)
12. Smith D.K, Majumdar A., 0rdway F. The crystal structure of Y-dicalcium silicate. Acta Cryst. 1965, vol. 17, pp. 787-795.
13. Kazak V.F., Domanskii A.N., Boikova A.I., Ilyukhin V.V., Belov N.V. O kristallokhimicheskom aspekte po-
limorfnykh prevrashchenii dvukhkal'tsievogo silikata [On crystallochemical aspect of polymorphic transformations of dicalcium silicate]. Kristallografiya [Crystallography]. 1974, vol. 19, no. 6, pp. 1179-1185. (In Russian)
14. Boikova A.I., Grishchenko L.V., Nilova G.P. Belity slozhnogo sostava [Belites of complex composition]. Tsement [Cement]. 1980, no. 7, pp. 9-11. (In Russian)
15. Boikova A.I. Kristallokhimiya tverdykh rastvorov mineralov tsementnogo klinkera [Crystallochemistry of solid cement clinker mineral solutions]. Tsement [Cement]. 1982, no. 9, pp. 7-10. (In Russian)
16. Boikova A.I. Tsementnye mineraly slozhnogo sostava [Cement Minerals of Complex Composition]. Khimiya silikatov i oksidov [Chemistry of silicates and oxides]. Leningrad, Nauka Publ., 1982, pp. 255-274. (In Russian)
17. Guinier A., Yannaquis N. Sur le polymorphisme du silicate bicalcique. Comp. rend. 1957, vol. 244, no. 21, pp. 2623-2625.
18. Guinier A., Yannaquie N. La transition polymor-phique P^y de I'orthosilicate de calcium. Bull. Soc. franc. Miner. Crist. 1959, vol. 82, pp. 126-136.
19. Regur M., Gin'e A. Kristallokhimiya komponentov portlandtsementnogo klinkera [Crystallochemistry of Portland cement clinker components]. Materialy VI Mezhdunarodnogo kongressa po khimii tsementa [Materials of the VI International Congress on Cement Chemistry]. Moscow, 1976, pp. 25-29.
20. Black L., Stumm A. X-ray photoelectron spectroscopy of the cement clinker phases tricalcium silicate and p-dicalcium silicate. Cement and Concrete Research. 2003, vol. 33, pp. 1561-1567.
21. Fukuda K., Maki L. Orientation of coherent interphase boundaries formed by the a to a'H phase transition in belite crystals. Cement and Concrete Research. 1993, vol. 23, pp. 599-602.
22. Niesel K. The importance of the a'L^a'H transition in the polymorphism of dicalcium silicate. Silicates Ind. 1972, vol. 37, no. 5, pp. 136-138.
23. Lehman H., Niesel K., Thormann P. Die stabilitats-hereiche der modificationen dee dicalciumsilicates. Tonind, Ztg. 1969, vol. 93, no. 6, pp. 197-209.
24. Sychev M.M., Korneev V.I., Fedorov N.F. Alit i belit v portlandtsementnom klinkere [Alite and belite in Portland cement clinker]. Moscow, Stroiizdat Publ., 1965, 152 p. (In Russian)
25. Lehmann H., Niesel K., Thormann P. Die Stabili-tatsbereiche der modifikationen des dicalciumsilikates. Tonind. Ztg. 1969, vol. 93, no. 6, pp. 197-209.
26. Toropov N.A., Fedorov N.F. Tverdye rastvory v sisteme ortosilikat kal'tsiya - ortosilikat neodima [Solid solutions in the calcium orthosilicate system - neodym-ium orthosilicate]. Zhurnal neorganicheskoi khimii [Journal of Inorganic Chemistry]. 1964, vol. 9, no. 1, pp. 156-163. (In Russian).
27. Toropov N.A., Fedorov N.F. O stabilizatsii vysoko-temperaturnykh form dvukhkal'tsievogo silikata ortosili-katami lantanoidov [On the stabilization of high-temperature forms of dicalcium silicate by lanthanide
orthosilicates]. Zhurnal neorganicheskoi khimii [Journal of Inorganic Chemistry]. 1962, vol. 35, no. 10, pp. 2156-2161. (In Russian)
28. Lampe F., Seydel R. On a new form of p-belite. Cement and Concrete Research. 1989, vol. 19, pp. 509-518.
29. Boikova A.I. O vzaimosvyazi mezhdu sostavom, kristallokhimicheskimi osobennostyami struktury i svoistvami tsementnykh mineralov [On the relationships between the composition, crystallochemical features of the structure and properties of cement minerals]. In "Advances in physics and chemistry of silicates". Moscow, Nauka Publ., 1978, pp. 266-292. (In Russian)
30. Bukki R. Vliyanie prirody i podgotovki iskhodnykh veshchestv na reaktsionnuyu sposobnost' syr'evykh smesei [Effect of raw material nature and preparation on the reactive capacity of raw mixes]. VII Mezhdu-narodnyi kongress po khimii tsementa [VII International Congress on Cement Chemistry]. Paris, 1980, pp. 156-160. (In Russian)
31. Gutt W., Osborn E. F. The Effect of Potassium on the Hydraulicity of Dicalcium Silicates. Cement Technology. 1970, vol. 1, no. 4, pp. 121-125.
32. Hirai M., Yanagi M. Formation of Belite Burned in the Presence of A12O3 and Na2SO4. CAJ Review of the 22nd General Meeting. Tokyo, 1968, pp. 25-26.
33. Glasser F.P., Osborn E.F. Phase Equilibrium Studies in the System CaO-Cr2O3-SiO2. J. Amer. Ceram. Soc. 1958, vol. 41, no. 9, pp. 358-367.
34. Hirai M., Xanagi M. Formation of belite burned in the presence of A12O3 and Na2SO4. Revue of the 22-th Gen. Meeting of Cement Association Industry. Tokyo, 1968, pp. 13-15.
35. Chistyakova A.A., Kougiya M.V. Svoistva nefelino-vykh shlamov poluchaemykh pri pererabotke razlich-nogo iskhodnogo syr'ya [Properties of nepheline sludge obtained under processing of different raw materials]. Tsement [Cement]. 1976, no. 10, pp. 20-21. (In Russian)
36. Nurmagambetov X.N., Shcherban S.A., Belousova V.A. Issledovanie struktury dvukhkal'tsievogo silikata v spekakh i shlamakh glinozemnykh zavodov [Study of the structure of dicalcium silicate in cakes and sludge of alumina plants]. Trudy VAMI [Proceedings of the AllUnion Aluminum and Magnesium Institute]. 1972, no. 8, pp. 37-41. (In Russian)
37. Mal'ts N.S., Zinkevich Zh.D., Firfarova I.B. Izuchenie razlozheniya dvukhkal'tsievykh silikatov pri gidrokhimicheskoi pererabotke [Study of dicalcium silicate decomposition at hydrochemical processing]. Tsvetnye metally [Non-ferrous metals]. 1973, no. 9, pp. 21-25 (In Russian)
38. Boldyrev A.S. Drugie tsementy (tsementy s vysokim soderzhaniem aktivnogo C2S) i ikh primenenie [Other cements (cements with high content of active C2S) and their application]. VII Mezhdunarodnyi kongress po khimii tsementa [VII International Congress of Cement Chemistry]. Parizh, 1980, pp. 65-69.
39. Druzhinina N.K., Beletskii M.S., Katseneleneogen P.D., Egereva A.I. Issledovanie vzaimodeistviya dvu-
khkal'tsievogo silikata s alyuminatom natriya [Study of dicalcium silicate interaction with sodium aluminate]. Trudy VAMI [Proceedings of the All-Union Aluminum and Magnesium Institute]. 1960, no. 46, pp. 51-58. (In Russian)
40. Boikova A.I. Vliyanie primesei na fazovye soot-nosheniya, sostav i kristallokhimicheskoe sostoyanie faz v mnogokomponentnykh klinkernykh sistemakh [Impurity influence on phase relationships, composition and crystallochemical state of phases in multicompo-nent klinker systems]. Tsement [Cement]. 1992, no. 2, pp. 17-19. (In Russian)
41. Malinin Yu.S., Khnykin Yu.F., Papiashvili U.I., Rya-zin V.P. Modifitsirovanie port-landtsementnogo klinkera okis'yu margantsa [Modification of Portland cement clinker by manganese oxide]. Zhurnal prikladnoi khimii [Journal of Applied Chemisty]. 1978, vol. 51, no. 7, pp. 1480-1484. (In Russian)
42. Kazutaka S., Minoru T. Influence of the Minute Quantity of Impurities on the Transformation of Dicalci-um Silicates. J. of the Ceramic Association Japan. 1961, vol. 69, no. 8, pp. 156-159.
43. Mal'ts N.S., Zolotareva M.G. Osobennosti vzaimodeistviya dvukhkal'tsievogo silikata promyshlennykh spekov so slabymi alyuminatnymi rastvorami [Interaction features of industrial cake dicalcium silicate and weak aluminate solutions]. Trudy VAMI [Proceedings of the All-Union Aluminum and Magnesium Institute]. 1976, no. 94, pp. 70-75. (In Russian)
44. Mal'ts N.S., Zinkevich Zh.D. Proverka primenimosti uravneniya kinetiki razlozheniya k fi-dvukhkal'tsievomu silikatu alyuminatno-shchelochnym rastvoram [Checking the applicability of the decomposition kinetic equation to p-dicalcium silicate of aluminate-alkaline solutions]. Trudy VAMI [Proceedings of the All-Union Aluminum and Magnesium Institute], 1975, no. 91, pp. 22-29. (In Russian)
45. Butt Yu.M., Timashev V.V. Portlandtsement [Portland cement]. Moscow, Stroiizdat Publ., 1974, 328 p. (In Russian)
46. Mazel' V.A., Tsymbal F.I. Izuchenie kristallizatsii vysokoglinistykh alyumokal'tsievykh shlakov [Study of high clay alumocalcium slag crystallization]. Trudy VAMI [Proceedings of the All-Union Aluminum and Magnesium Institute]. 1940, no. 24, pp. 8-13. (In Russian)
47. Mazel' V.A. Izuchenie vzaimodeistvii i ravnovesnykh sostoyanii v sisteme Na2OAl2O3 - Na2OFe2O3 -2CaO SiO2 (NA-NF-C2S) pri temperaturakh spekaniya [The study of interactions and equilibrium states in the system Na2OAl2O3 - Na2O Fe2O3 - 2CaO SiO2 (NA-NF-C2S) at sintering temperatures]. Trudy VAMI [Proceedings of the All-Union Aluminum and Magnesium Institute]. 1957, no. 39, pp. 115-118. (In Russian)
48. Smirnov M.N. O razlozhenii dvukhkal'tsievogo silika-ta i perekhode v rastvor kremnezema pri vyshchela-chivanii tonkoizmel'chennykh alyuminatnykh spekov [On dicalcium silicate decomposition and transition to the silica solution under leaching of finely ground aluminate cakes]. Tsvetnye metally [Non-ferrous metals].
1966, no. 1, pp. 52-60. (In Russian)
49. Dumskaya A.F., Blagoveshchenskaya G.S. Rezu-i'taty issledovanii po razrabotke skhemy pere-rabotki krasnoyarskoi nefeiinovoi porody [The results of studies on the development of a recycling scheme for Krasnoyarsk nepheline rock]. Tezisy dokladov soveshchaniya po khimii i tekhnoiogii giinozema [Abstracts of Chemistry and alumina technology meeting]. Erevan, 1960, pp. 11-30. (In Russian)
50. Tkacheva Z.S., Strukulenko N.A. Viiyanie skorosti okhiazhdeniya na kachestvo nefeiinovykh spekov [Ef-
Критерии авторства
Авторы заявляют о равном участии в получении и оформлении научных результатов и в равной мере несут ответственность за плагиат.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Статья поступила 26.10.2016 г.
fect of cooling rate on the sintered nepheline quality]. Tsvetnye metally [Non-ferrous metals]. 1964, no. 8, pp. 64-66. (In Russian)
51. Arlyuk B.I. Vyshchelachivanie alyuminatnykh spekov [Leaching of sintered aluminate]. Moscow, Met-allurgiya Publ., 1979, 80 p. (In Russian)
52. Arlyuk B.I. Vliyanie rezhima okhlazhdeniya na kachestvo nefelinovykh spekov [Influence of cooling conditions on the quality of sintered nepheline]. Tsvetnye metally [Non-ferrous metals]. 1967, no. 8, pp. 62-65. (In Russian)
Authorship criteria
The authors declare equal participation in obtaining and formalization of scientific results and are equally responsible for the plagiarism.
Conflict of interests
The authors declare that there is no conflict of interests regarding the publication of this article.
The article was received 26 October 2016
