Магнезиал боғловчилар

Aim.uz

Магнезиал боғловчилар

Магний хлорид (MgCl₂) нинг сувли эритмаларига қориладиган ва майда туйилган каустик магнезит ёки каустик доломит кукунларидан иборат ҳавода қотадиган боғловчи моддалар магнезиал боғловчи материаллар деб аталади.

Каустик магнезит кукуни билан магний хлорид эритмасининг ҳавода тез қотадиган хамирсимон аралашмаси баъзан Сорель цементи деб (ихтирочининг номи билан) аталади.
Каустик магнезит ва магнезиал цементнинг кимёвий таркиби туфайли органик тўлдиргич (ёғоч қипиғи, қиринди-тарашаси ва бошқа) ларнинг бирикиши-ёпишиши учун қулай шароитлар туғилди. Улар магнезиал боғловчилар муҳитида чиримайди ва парчаланмайди. Магнезиал боғловчилар билан асбест ва бошқа толасимон тўлдиргичлар ишлатиш ҳам анча фойдали.
Каустик магнезит табиий магнезитни 750-850⁰С температурада куйдириб, сўнгра пишган маҳсулотни кукунсимон ҳолгача туйиш йўли билан олинади.
Магнезит магний карбонат (MgCO₃) тузидан иборат бўлиб, табиатда икки хил, яъни аморф ва кристалл кўринишда учрайди.
Кристалл магнезит (таркибидаги қўшилмаларга қараб) қул ранг, оқ, баъзан сариғ ва ҳатто жигар ранг тусда аниқ кристалл тузилишда ва шишадек ялтироқ бўлади. Унда СаСО₃ ва ҒеСО₃ кўринишлардаги қўшилмалар бор. Аммо соф ҳолида ҳам учрайди.
Магнезитнинг кимёвий таркиби куйидагича: 47,82% MgO ва 52,18% СО₂.
Каустик доломит табиий доломит (MgCO₃·CaCO₃) ни куйдириш натижасида олинади. У кальций ва магнийнинг қўш тузидан иборат бўлиб, қуйидаги кимёвий таркибга эга: 54,2% СаСО₃ ва 45,8% MgCO₃.
Каустик магнезит ишлаб чиқариш тайёрлаш жараёнлари (хом ашёни қазиб олиш, саралаш, майдалаш) ва асосий жараёнлар (куйдириш ҳамда туйиш) дан иборат.
Хом ашё ишлаб чиқариш схемасига қараб майдаланади. Масалан, шахта печлар учун йирик, айланма печлар учун майдароқ материал зарур.
Магнезитни куйдириш учун печларнинг ҳамма туридан (хумдондан тортиб махсус конструкциядаги механик печларгача) фойдаланиш мумкин, аммо кўпгина ўтхонаси ташқарига жойланган шахта печларда куйдирилади. Куйдираётганда магнезит парчаланади ва қуйидаги реакция бўйича магний оксиди билан ангидрид газига ажралади:
MgCO₃= MgO+СО₂
Магний карбонатнинг парчаланиш реакцияси эндотермик реакция ҳисобланади, яъни бу реакция содир бўлиши учун талайгина миқдорда иссиқлик (1кг MgCO₃ га 344 ккал) сарфлаш талаб қилинади. Магний карбонат 500⁰С да парчалана бошлайди деб қабул қилса бўлади, лекин 600-650⁰С да талабдагидек тез ўтади. Завод шароитларида магнезит нисбатан анча юқори, тахминан 800⁰С, айланма печларда эса 1000⁰С гача температурада куйдирилади.
Магний карбонатнинг парчаланиш реакцияси умуман қайтарма реакциядир. Реакция талабдагидек йўналишда бўлиши учун реакция маҳсулотларидан бири, яъни СО₂ табиий ёки суъний йўл билан чикариб ташланади, шунингдек куйдириш температураси назарий зарур температура даражасидан оширилади. Бироқ жуда ҳам юкори температурадан фойда йўқ, чунки MgO нинг боғловчилик хоссалари ёмонлашади.
Магнезитни 1300⁰С дан ортиқ температурада куйдириш натижасида»ўта пишган» магнезит ҳосил бўлади. Бундай магнезитни туйганда боғловчи модда бўлмай қолади, балки ўтга чидамли магнезит буюмлар ишлаб чикариш учун хом ашё сифатида ишлатишга ярайди, холос.
Демак, СО₂ батамом ажралиб чиққанида куйдириш темперараси (рухсат этиладиган чегаралар) да қанчалик паст бўлса, каустик магнезит шунчалик сифатли чиқади.
Каустик магнезит қанчалик сифатли пиширилганини унинг солиштирма оғирлигига қараб аниқлаш мумкин. Стандартга қараганда солиштирма оғирлиги 3,1-3,4 г/см² бўлиши керак. Куйдирилмаган магнезитнинг солиштирма оғирлиги ўртача ҳисобда-3, «ўта куйдирилгани» ники эса –3,7 г/см³. Шунинг учун ҳам чала куйдирилганда магнезитнинг солиштирма оғирлиги 3,1 дан паст, ўта пиширганда 3,4 г/см² ортиқ бўлади.
Доломитлар кескин ўзгарувчан таркибли бирикмалардир. Шунинг учун ҳам каустик доломит ишлаб чиқараётганда табиий доломит кимёвий таркибини билишга катта эътибор берилиши лозим. Бунинг учун конда унинг ўртача намуналарини танлаб олиб, кимёвий таҳлил қилиб кўриш зарур.
Табиий доломитни тахминан 650-750⁰С да (чала) куйдирганда каустик доломит ҳосил бўлади.
Каустик магнезит ишлаб чиқараётгандагидек доломит шахта ва айланма печларда чала куйдирилиши мумкин.
Доломитни чала куйдирганда MgCO₃ декарбонлашади (парчаланади) ва MgO га айланади. СаСО₃ нинг кўп қисми парчаланмай қолади, чунки унинг диссоциация температурасидан юқори чала куйдириш натижасида таркибида магний оксиди, оҳактош ва озгина миқдорда оҳак бўлган маҳсулот ҳосил бўлади.
Температура 800-1000⁰С гача кўтарилганда куйдирилган маҳсулот таркибида анчагина миқдорда сўна оладиган кальций оксиди бор доломит оҳакдан иборат бўлади. Температура 1300⁰С дан юқори бўлса, «ўта пишган» доломит ҳосил бўлади. Бу ҳам «ўта пишган» магнезит сингари ўтга чидамли буюмлар ишлаб чиқаришда ишлатилади.
Қоритқилар. Магнезиал боғловчи моддалар учун магний хлориднинг сувли эритмалари, шунингдек магний сульфати, темир сульфатларининг эритмалари ва бошқа тузлар қоритқи бўлиши мумкин. Каустик магнезитни сув билан қорилганда қотган цемент тош нисбатан унчалик мустаҳкам бўлмайди. Ҳолбуки хлорид ёки магний сульфати билан қорганда ниҳоятда мустаҳкам цемент тош ҳосил бўлади.
Таркибида магний хлорид сувли эритмаси бўлган кўллар саноат миқёсида магний тузлар қазиб олиш манбалари ҳисобланади.
Магний хлорид маълум миқдордаги сувли эритма ҳолида қоритқи сифатида ишлатилади. Одатда солиштирма оғирлиги 1,09-1,26 г/см³ гача бўлади.
Магнезиал цемент компонентларининг ўртача улуши актив магний оксиди (каустик магнезит умумий оғирлигининг тахминан 85% ини ташкил этади) ва қаттиқ (қуюқ) олти молекула сувли магний хлоридга ҳисоблаганда (оғирлиги жиҳатидан) 67-62 % MgO ва 33-38 % MgCl₂·6H₂O дан иборат.
Сульфат кислотани магний оксиди билан нейтраллаб магний сульфати олиш мумкин.
Магний сульфатидан фойдаланаётганда куйидагича улушланади: сувсизлантирилган MgSO₄ га ҳисобланганда 80-84% магний оксиди ва 20-16% магний сульфати. MgSO₄ ли қоришмадан тайёрланган цемент тош MgCl₂ ли қоришмадан ишланганга қараганда унчалик мустаҳкам бўлмайди. Бироқ магний сульфатли қоришмадан тайёрланган цемент тошнинг гигроскопиклиги магний хлоридли қоришмадан ишланган цемент тошникидан анча паст бўлади.
Тайёр буюмларнинг гидроскопиклигини камайтириш ва уларнинг сувга чидамлилигини ошириш мақсадида каустик магнезитга қоритқи сифатида биргина ўзи ёки магний хлориди билан биргаликда темир купороси ишлатилади. Темир купоросини қўшиш магнезиал цементнинг тишлашишини тезлаштиради ва буюмларда шўра-доғларни камайтиради.
Хоссалари ва ишлатилиши. Каустик магнезит, шунингдек, каустик доломитнинг қотиш жараёнини, А.А. Байков назариясига кўра, уч даврга ажратиш мумкин.
Биринши магний оксиднинг гидратацияланиши билан характерланади. Бу жараён давомида қўшалоқ бирикма MgO·MgCl₂·6H₂O ҳосил бўлади (қоритқи сифатида MgCl₂ олинган бўлса). Гидратация ва қўшалоқ тузнинг ҳосил бўлиш реакциялари деярли қориб бўлгандан кейинроқ бошланади.
Иккинчи давр-тишлашиш ёки коллоидланиши. Реакциялар натижасида ҳосил бўлган бирикмалар ўта тўйинган эритма ҳосил қилади ва гел (ивиқ) шаклида ажралиб чиқади; тишлашиши тез бошланиб, тез тугайди, қотган массанинг коллоид ҳолати эса узоқ вақт давом этади.
Учинчи давр давомида коллоид масса яхна ҳолатида қайта кристаллашиш йўли билан кристалл ўсимтага айланади. Кристаллар ҳосил бўлса-да, улар жуда ҳам кичик, коллоид ўлчамларга яқин ўлчамларда бўлади.
Магнезит хом ашёни 800-850⁰С температурада куйдириб, сўнгра майдалаб тайёрланадиган каустик магнезитнинг солиштирма оғирлиги, стандартга кўра, 3,1-3,45 г/см³, ҳажм оғирлиги –0,65 дан 0,85 т/м³ гача бўлиши керак. 21 номерли элакда кўпи билан 5% материал қолиши, 0085 номерли элакдан материалнинг камида 75% и ўтиши керак.
Каустик магнезитнинг кимёвий таркибини қуйидаги маълумотлардан билиб олиш мумкин (9-жадвал).
Каустик магнезит тишлашиши камида 20 минутдан кейин бошланиши, кечи билан 6 соатдан (қорган вақтдан ҳисоблаганда) тугатиш керак. Каустик магнезитни нормал шароитларда синаётганда ҳажман бир текис ўзгарадиган бўлиши зарур.
Бир суткадан сўнг чўзилгандаги мустаҳкамлик чегараси камида 1,5 МПа бўлиши керак (тузли эритмада қорилган каустик магнезит билан ёғоч қипиқлари аралашмасини синаётганда; қипиқсиз тайёрланса, бир суткадан сўнг чўзилишдаги мустаҳкамлик чегараси 5,0-10,0 МПа га, сиқилишдагиси эса 30,0-40,0 МПа га етади).

9-жадвал
Каустик магнезит кимёвий таркиби

Компонентларнинг номи	Магнезит таркибида оғирлик бўйича, % ҳисобида
	2-класс	3-класс
Магний оксиди, (MgO) камида……………………. Кальций оксиди, (СаО) кўпи билан……………… Хлорид кислотада эримайдиган қолдиқ, кўпи билан………………………………………………………. Бир ярим миқдорли оксидлар Al2O3+Fe2O3 110^0С даги намлиги, кўпи билан…………………..	83 2,5 2,5 нормала 1,5	75 4,5 4 нмайди 1,5

Доломит хом ашёни магний карбонат диссоциацияси температурасидан юқори, бироқ кальций карбонатникидан кам (700⁰С га яқин) температурада чала куйдирилиб тайёрланадиган нимпишиқ доломитнинг солиштирма оғирлиги 2,87-2,85 г/см³ атрофида, ҳажм оғирлиги эса 1,08 дан 1,11 т/м³ гача бўлиши керак.

Нимпишиқ доломит каустик магнезитга нисбатан қўйиладиган талабларга мос даражада майда туйилган бўлиши керак.
Каустик магнезит намуналарнинг чўзилишдаги мустаҳкамлик чегараси (3,7 ва 28 сутка тутилган) тегишлича камида 1,0, 1,6 ва 2,5 МПа бўлиши лозим. Намуналар оғирлиги бўйича 9 қисм каустик магнезит ва 1 қисм қипиқ аралашмасидан ясалади.
Магнезиал боғловчи чоксиз ксилолит пол қуришда ишлатилади. Бундай полларда асосий тўлдиргич сифатида ёғоч қипиқларидан фойданилади. Ксилолит поллар гигиена талабларига мослиги ва кўпга чидаши билан фарқ қилади. Иссиқни кам ўтказувчанлиги жиҳатидан эман паркетга ўхшайди. Ксилолит пол кўпчилик фойдаланадиган жойлар (вокзал, клуб, магазин, касалхона ва бошқалар)да, турар жой биноларининг ёрдамчи хоналари (коридор, ошхона, зинапоя майдончалари ва ҳакозалар)да, шунингдек режими қуруқ фабрика ва завод биноларида қурилади.
Ёғоч майдаси (қипиқ, ёғоч уни) ва магнезиал цементдан полга ишлатиладиган прессланган плиталар ясалади.
Магнезиал боғловчилар хоналарнинг ичини сувашда ҳам ишлатилади. Бундай ҳолларда тўлдиргич сифатида одатдаги дарё ёки сой қумини ишлатиш мумкин. Бундай сувоқ ниҳоятда мустаҳкам бўлади. Бундан ташқари ана шундай сувоқ ишлатганда цемент кам сарф қилинади ва бинонинг тезроқ фойдаланишга топшириш имкони туғилади.
Ҳар хил қурилиш деталлари (дераза таглари, зинапоялари, яхлит том, томга ёпадиган плиталар ва бошқалар), фибролит плиталар ва иссиқ ўтказмайдиган турли материаллар ишлашда ҳам ана шу боғловчилардан фойдаланилади.

Aim.uz