Συντάχθηκε 02-09-2021 10:56
Τόπος: Η παρουσίαση θα γίνει με τηλεδιάσκεψη
Σύνδεσμος τηλεδιάσκεψης
Έναρξη: 09/09/2021 11:00
Λήξη: 09/09/2021 12:00
Τίτλος: Αξιολόγηση μαγνησίτη από τη Β. Εύβοια για παραγωγή καυστικής μαγνησίας
Εξεταστική Επιτροπή:
Χρηστίδης Γεώργιος, Καθηγητής ΜΗΧΟΠ (επιβλέπων)
Γκαμαλέτσος Πλάτων, Επικ. Καθηγητής ΜΗΧΟΠ
Δρ. Τριανταφύλλου Γεώργιος , Ε.ΔΙ.Π. ΜΗΧΟΠ
Περίληψη
Αντικείμενο της διπλωματικής εργασίας είναι η αξιολόγηση του κρυπτοκρυσταλλικού μαγνησίτη της Βόρειας Εύβοιας στην παραγωγή καυστικής μαγνησίας.
Η αξιολόγηση του μαγνησίτη πραγματοποιήθηκε για την κατασκευή ενός διαγράμματος χρόνου- θερμοκρασίας- μετατροπής (Time- Temperature- Transformation, TTT ) του κρυπτοκρυσταλλικού μαγνησίτη. Τα δείγματα του μαγνησίτη θερμάνθηκαν σε φούρνο και οι θερμοκρασίες έψησης ήταν 500oC, 550oC, 600oC, 700oC, 800oC, 900oC και 1000oC. Σε κάθε θερμοκρασία τα δείγματα παρέμειναν στον φούρνο για 1, 2, 3, 4 και 6 ώρες. Τα πυρωμένα δείγματα εξετάστηκαν με τη μέθοδο της περιθλασιμετρίας ακτίνων-Χ. Πραγματοποιήθηκε ποιοτική και ποσοτική ανάλυση των δειγμάτων με τα λογισμικά Eva και Autoquan αντίστοιχα. Οι ορυκτολογικές φάσεις που προσδιορίστηκαν είναι ο μαγνησίτης, το περίκλαστο, ο ασβεστίτης, ο δολομίτης και η άσβεστος. Επίσης με το πρόγραμμα Autoquan προσδιορίστηκε και το κρυσταλλικό μέγεθος του περίκλαστου και η περιεκτικότητα των διαφόρων φάσεων. Με βάση τα αποτελέσματα της ποιοτικής ανάλυσης κατασκευάστηκε το διάγραμμα ΤΤΤ, με το οποίο προσδιορίστηκαν οι θερμοκρασίες και οι χρόνοι έψησης στις οποίες εξαφανίζεται η ορυκτολογική φάση του μαγνησίτη και εμφανίζεται το περίκλαστο. Διαπιστώθηκε ότι στις χαμηλότερες θερμοκρασίες (500oC) η διάσπαση του μαγνησίτη σε περίκλαστο πραγματοποιείται βραδύτερα ενώ στις υψηλότερες θερμοκρασίες η διάσπαση πραγματοποιείται πολύ γρήγορα.
Στη συνέχεια ακολούθησε ο προσδιορισμός της ενεργότητας όλων των δειγμάτων της καυστικής μαγνησίας με πρότυπο διάλυμα κιτρικού οξέος συγκέντρωσης 0,4Μ. Το κιτρικό οξύ αντιδρά με το περίκλαστο και προκύπτει κιτρικό μαγνήσιο και νερό. Η αντίδραση ολοκληρώνεται όταν παρατηρηθεί αλλαγή στο χρώμα του διαλύματος από διαφανές σε ερυθρό και καταγράφεται ο χρόνος που χρειάστηκε για να πραγματοποιηθεί η αντίδραση. Όσο μικρότερος είναι ο χρόνος καταγραφής της αντίδρασης τόσο πιο ενεργό είναι το υλικό. Ο χρόνος της αντίδρασης, άρα και η ενεργότητα της καυστικής μαγνησίας, εξαρτάται και από το κρυσταλλικό μέγεθος του περίκλαστου. Όσο μικρότερο το κρυσταλλικό μέγεθος του περίκλαστου τόσο πιο γρήγορη είναι η αντίδραση του με το κιτρικό οξύ. Τέλος τα δείγματα που ήταν ανενεργά ήταν αυτά στα οποία παρατηρώντας την ποιοτική και ποσοτική ανάλυση δεν υπάρχει η ορυκτολογική φάση του περίκλαστου ή το ποσοστό (%) σε περιεκτικότητα είναι μικρό.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι καυστική μαγνησία υψηλής ενεργότητας μπορεί να παραχθεί σε θερμοκρασία 550oC και 3 έως 6 ώρες έψησης και στους 600oC και χρόνο έψησης 2 έως 6 ώρες. Τέλος τα προϊόντα μεσαίας ποιότητάς μπορούν να παρασκευαστούν σε ευρύτερο φάσμα θερμοκρασιών και χρόνων από τους 700oC έως τους 1000oC για χρόνους θέρμανσης από μια έως 6 ώρες.
Abstract
This Diploma Thesis aims at evaluating the cryptocrystalline magnesite of North Evia for the production of caustic calcined magnesia. Evaluation of magnesite was performed via the construction of a Time-Temperature-Transformation (TTT) diagram of cryptocrystalline magnesite. The magnesite samples were heated in a laboratory furnace at 500oC, 550oC, 600oC, 700oC, 800oC, 900oC and 1000oC. At each temperature the samples were soaked for 1, 2, 3, 4 and 6 hours. The caustic calcined samples were examined by X-ray Diffraction (XRD). Qualitative and quantitative analysis of the samples was performed with the Eva and Autoquan© version 2.80 software respectively. The mineralogical phases identified were magnesite, periclase, calcite, dolomite and lime.
The Autoquan© software was used to determine the crystal size of the periclase and the abundance of the various phases. Based on the results of the qualitative analysis, the TTT diagram was created, which determined the temperatures and firing times at which the phase of magnesite disappeared and the periclase appeared. It was found that at lower temperatures (500oC) the decomposition of magnesite to periclase is slowly while at higher temperatures the decomposition takes place at a fast rate.
The activity of all caustic calcined magnesia samples was determined with a standard solution of critic acid with a concentration of 0.4M. Citric acid reacted with the periclase to form magnesium citrate and water. The reaction was completed when the color of the solution changed from transparent to red, and the time required for the reaction to take place was recorded. The sorter the reaction time, the more active the material. The reaction time, and therefore the activity of the caustic magnesia, depended on the crystal size of the periclase. The smaller the crystal size of the periclase, the faster its reaction with citric acid and thus the more active the caustic calcined magnesia. Finally, the samples which were periclase-free or contained small amounts of periclase were inactive.
The results showed that high activity caustic magnesia may be produced at 550oC and 3 to 6 hours soaking time and at 600oC and 2 to 6 hours soaking time. Finally, medium quality products may be prepared oner a wider range of temperatures and times from 700oC to 1000oC for soaking times 1 to 6 hours.
Meeting ID: 990 4062 9025
Password: 395309
