Bor minerallerinin çimento üretiminde kullanılması

Özet

Ülkemizde bulunan bazı bor cevherleri ile onların atıkları incelenmiş ve bunların çimento üretiminde kullanılabilirlikleri araştırılmıştır. İncelenen bor cevherleri ve atıkları içinde Kolemanit ihtiva eden bor cevheri ve atıkların çimento üretimi için en uygun hammaddeler olduğu görülmüş. Kolemanit içeren bor cevheri veya atığının çimento hammadde karışımına karıştırılması sonucunda, B203 miktarına ve hammadde karışımının Kireç Doygunluk Faktörüne bağlı olarak iki farklı belit $(C_2S)$ modifikasyonunun oluştuğu görülmüştür. Bu iki değişik kristal yapısına ait belitli çimentolar hazırlanarak bunların mekanik özellikleri incelendiğinde elde edilen $alpha^{prime}-(C_2S)$ ve $alpha - C_2S$ yapısındaki belit'in hidrolik aktivitesinin Portland çimentosundaki $beta-C_2S$ kristal yapısındaki belit'e nazaran çok daha yüksek, dolayısıyla çimentonun dayanımı üzerindeki olumlu etkisinin $beta-C_2S$ belit'e nazaran çok daha fazla olduğu tesbit edilmiştir. İçinde $beta-C_2S$ belit ve alitin ihtiva edildiği Portland çimentosu klinkerleşmesini 1400 - 1450°C'de tamamladığı halde, $alpha^{prime}-(C_2S)$ ve $alpha - C_2S$ belitli çimentolar klinkerleşmelerini 1300-1325°C'de tamamladıklarından bunların üretiminde önemli ölçüde enerji tasarrufu sağlanacağı açıktır.

Abstract

Some of boron ores, their wastes and possibility of their utilization in production of cement was investigated. It was found that among the different ores, colemanite bearing ores and their wastes were the most suitable raw materials for cement production. After addition of boron bearing ores and their wastes to the cement raw mix, formation of two different modifications of belite $(C_2S)$ were found in the clinker depending on the B2O3 content and Lime Saturation Factor of the raw mix. According to the mechanical test results of these two cement samples, hydraulic reactivty of $alpha^{prime}-(C_2S)$ and $alpha - C_2S$ belite was higher than $beta-C_2S$ belite. So their positive effect on the strength of cement was more than $beta-C_2S$ belite It is clear that significant amount of ener-gy is conserved in production $alpha^{prime}-(C_2S)$ or $alpha - C_2S$ belite cement, since their clinkerization is completed between 1300-1325°C, while clinkerization is completed between 1400-1450°C in clinker containing $beta-C_2S$ and alite.