ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РЕАКЦИЙ, ПРОТЕКАЮЩИХ В ПРОЦЕССЕ ФРИТТООБРАЗОВАНИЯ ЦИНК ФОСФАТНОГО ЦЕМЕНТА

Аннотация

В научной статье представлены результаты термодинамических расчетов реакций, протекающих в процессе фриттообразования цинк фосфатного цемента. Термодинамические расчеты проводились с использованием программного пакета «HSC Chemistry 6». В результате проведенных исследований установлено, что фритта цинк фосфатного цемента способствует интенсификации минерализации. В частности, установлено, что минералы фритты могут образовываться в интервале температур 1000-1100 °С со значениями энергии Гиббса ∆G -8,321 и -109,3 ккал соответственно. При введении 1,5 % фосфорного шлака на состав шихты оказывают влияние добавки CaO, SiO₂, Al₂O₃, MgO, F, CaF₂, что способствует термодинамически эффективному протеканию реакций. В зависимости от энергии Гиббса показано образование основных минералов фритты в реакционной группе (I) и (II) при температурах 1000-1100 °С: ZnO – 60 %, MgO – 8 %, Zn₂SiO₄ – 18 %,  Mg₂SiO₄ – 6 %, ZnAl₂O₄ – 2 %, СаF₂  – 0,5 %, Ca₃SiO₅ – 2,0 % и Bi-Si-Ca (стеклофаза) – 3,5 %. В результате доказано, что реакции образования минеральных фаз ZnO, MgO, Zn₂SiO₄, Mg₂SiO₄, ZnAl₂O₄, CaF₂, Ca₃SiO₅ с отрицательными значениями ∆G для получения цинк фосфатной цементной фритты имеют высокую термодинамическую вероятность.