» » Взаимодействия и равновесные состояния в системе Na2O*Al2O3-Na2O*Fe2O3-2СаО*SiO2
24.04.2015

Стехиометрический состав содово-известковой шихты может быть представлен соответствующей фигуративной точкой в треугольнике системы Na2O*Al2O3-Na2O*Fe2O3-2СаО*SiO2, изображенном на рис. 19 Для двойной системы Na2O*Al2O3-Na2О*Fe2O3 установлено существование непрерывного ряда твердых растворов, температура плавления которых закономерно снижается от температуры плавления Na2O*Al2O3 (около 1650°) до температуры Na2O*Fe2O3 (около 1300°). На извлечение Al2O3 и Na2O из соответствующих спеков при их выщелачивании факт образования указанных твердых растворов влияния не оказывает. Аналогичный непрерывный ряд твердых растворов существует также в системе K2O*Al2O3-К2О*Fe2O3.
Взаимодействия и равновесные состояния в системе Na2O*Al2O3-Na2O*Fe2O3-2СаО*SiO2

Для двойной системы Na2O*Al2O3-2СаО*SiO2 установлено, что она представляет собой простейшую псевдобинарную эвтектическую систему с температурой плавления эвтектики 1405° и составом эвтектической смеси 39% Na2O*Al2O3, 61% 2 CaO*SiO2. Диаграмма состояния для системы K2O*Al2O3-2СаО*SiO2 еще не изучена.
Система Na2O*Fe2O3-2СаО*SiO2 не является, в отличие от вышеупомянутых двойных систем, простейшей бинарной системой. Между ферритом натрия и двукальциевым силикатом возможны взаимодействия, приводящие к образованию ферритов кальция и тройных соединений, которые наряду с неразложенной частью Na2O*Fe2O3 и 2СаО*SiO2, образуют валовый вещественный состав конечного продукта спекания. При выщелачивании соответствующих спеков результатом указанных взаимодействий является недоизвлечение щелочи. Например, для точек 1, 2, 3 и 4 на рис. 19 извлечение Na2O составляет соответственно 34,1; 62,8; 85,3 и 94,4% от содержания ее в спеке.
Указанный характер двойных систем накладывает свой отпечаток и на тройную систему. В этой системе имеется довольно значительная область составов, примыкающая к стороне треугольника Na2O*Fe2O3-2CaO*SiO2, в пределах которой расположена часть системы, не являющаяся простой тройной, но представляющая собой более сложную пятикомпонентную систему. Образование в пределах этой системы тройных соединений, содержащих щелочь в нерастворимой форме, приводит к недоизвлечению последней при гидрохимической обработке соответствующих спеков. Одновременно для спеков этой области наблюдаемся и некоторое значительно менее существенное снижение извлечения Al2O3.
Распределение температур плавления носит в пределах рассматриваемой системы следующий ориентировочный характер (рис. 19) наиболее низкая температура (порядка 1100°) отвечает составу, расположенному на стороне Na2O*Fe2O3-2СаО*SiO2, примерно на середине ее, по мере повышения содержания алюмината натрия в спеке, т. е. при продвижении вдоль лучей, направленных к вершине Na2O*Al2O3, температура плавления возрастает.
Из изложенного следует, что обычный для способа спекания состав шихты, рассчитанный на образование алюмината и феррита натрия и двукальциевого силиката, утрачивает свой универсальный характер при одновременном наличии в шихте больших количеств SiO2 и Fe2O3.