Особенности термического разложения цирконового концентрата в присутствии оксида магния

Фещенко В.С., руководитель доц. Медведовская В.М.

Национальная металлургическая академия Украины

Циркон – це перспективний вогнетривкий конструкційний матеріал, який відрізняється низьким тепловим розширенням, низькою теплопровідністю, високим опором корозії у розплавах стекол і різних металів. Але він має суттєвий недолік – схильність до термічного розкладання на складові оксиди ZrO₂ і SiO₂. Наявність домішок у природній сировині за певних умов значною мірою впливає на процес термічної дисоціації циркону і склад продуктів дисоціації.

Метою досліджень було встановлення впливу MgO - вміщуючих домішок на високотемпературний стан цирконового концентрату і визначення його фазового складу після випалу в певному температурному інтервалі. В якості вихідної сировини використовували цирконовий концентрат природної зернистості і додатково додрібнений матеріал

(фр. < 0,09 мм). В якості MgO−вміщуючого компоненту досліджували як природні матеріали, так і техногенні продукти, що дозволяло регулювати хімічну активність оксиду магнію.

Визначення вогнетривкості досліджуваних складів дозволило зробити висновок щодо зниження цього показника при вмісті в зразках до 10% добавок магнезіального компоненту незалежно від його хімічної природи. Вплив присутності MgO на термічне розкладання циркону визначався за декількома характеристиками: за зміною питомої маси зразків, за хімічним аналізом і рентгеноструктурними характеристиками. Доведено, що зміна фазового складу досліджуваних зразків супроводжується різким зниженням питомої маси, зменшенням вмісту ZrSiO₄ і появою двох нових кристалічних фаз – кристобаліту і кубічного діоксиду цирконію, який являє собою твердий розчин добавки у ZrО₂.