Главная Коллекция "Revolution" Геология, гидрология и геодезия Исследование фазового состава каолина Мурзинского месторождения

Исследование фазового состава каолина Мурзинского месторождения

Добыча и переработка вторичных каолинов для специализированных предприятий огнеупорного комплекса по производству алюмосиликатных огнеупоров. Проведение химического анализа мурзинских каолинов. Влияние состава каолиновой шихты на свойства шамота.

Рубрика Геология, гидрология и геодезия
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 03.05.2019
Размер файла 826,6 K
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Исследование фазового состава каолина Мурзинского месторождения

Т.В.Зеленюк, А.С.Юдин, Ж.Вандерстен, ПАО «Ватутинский комбинат огнеупоров», О.Б.Скородумова, д-р техн.наук, УИПА

Акционерное общество «Ватутинский комбинат огнеупоров» - одно из крупнейших в Украине предприятий по добыче и переработке вторичных каолинов для специализированных предприятий огнеупорного комплекса по производству алюмосиликатных огнеупоров для металлургии, энергетики, машиностроения, строительства и т.п.

Предприятие находится в центре Украины (г. Ватутино Черкасской обл.), каолиновой провинции Украинского щита. Сырьевой базой комбината являются высококачественные вторичные каолины. На территории Черкасской области в радиусе экономической заинтересованности комбината находятся около 10 месторождений каолинов, пригодных для производства алюмосиликатных огнеупоров, с общими запасами около миллиарда тонн, два из которых - Новоселицкое и Мурзинское - разрабатываются комбинатом на протяжении нескольких десятилетий.

В работах [1-3] имеются сведения об исследованиях минералогического состава мурзинских и новоселицких каолинов различных марок. Учитывая, что последние 20 лет месторождения этих каолинов разрабатывались очень активно, являлось целесообразным изучить, насколько изменился минералогический состав мурзинских каолинов и каким образом это влияет на качество шамотной продукции.

Для исследований использовали химический, петрографический (оптический микроскоп МИН-8) и рентгенофазовый (рентгеновский дифрактометр ДРОН-3, CuKб - излучение) методы анализа.

В табл.1 представлены результаты химического анализа исследуемых проб каолина. Как видно из таблицы, в каолинах основных марок несколько увеличилось содержание не только оксида алюминия, но и оксида железа.

Кроме основного минерала - каолина различной степени упорядоченности - в мурзинских каолинах различных марок присутствуют примеси кварца, различных гидрослюд и редко - гематит б-Fe2O3 (рис.1). Количество кварца в каолине снизилось по сравнению с данными [1], а пирит вовсе отсутствует.

Таблица 1

Химический анализ мурзинских каолинов

№п/п

Марка каолина и участок добычи

Содержание, масс.%

П.п.п.,%

Al2O3

Fe2O3

1

МК-0 - 2 участок (север)

44,89

1,25

13,6

2

МК-0 - 2 участок

43,98

1,31

13,9

3

МК-1 - 2 участок (юг)

42,16

1,15

13,3

4

МК-1 - 2 участок (север)

43,46

1,13

13,9

5

МК-1 - 2 участок (юг)

41,85

0,92

13,2

6

МК-2 - 2 участок

42,36

0,97

13,3

7

МК-2 - 4 участок

40,16

1,34

13,0

8

МК-3 - 4 участок (юг)

41,05

1,88

12,7

9

МК-3 - 2 участок (юг)

39,68

1,45

12,5

10

МК-44 - 2 участок (север)

43,19

1,16

13,6

11

МК-44 - 2 участок

44,46

0,93

13,6

12

КЦ-2 участок (черный)

42,36

4,64

16,0

13

КЦ - 2 участок (красный)

38,05

6,16

13,3

По результатам [1]:

14

МК-0

43,00

0,68

н/д

15

МК-1

41,38

1,04

н/д

16

МК-2

38,67

1,65

н/д

17

МК-3

35,86

1,40

н/д

вторичный каолин огнеупорный шамот

На рисунке 1 представлены диаграммы изменения минералогического состава каолинов в зависимости от места их добычи в карьере. Количественное соотношение фаз (в отн.ед) определяли по изменению интенсивности характеристических дифракционных максимумов: каолинита - 4,345 Е, гидрослюды - 5,02Е, кварца - 3,34Е, гематита - 2,712 Е, т.е. тех дифракционных максимумов перечисленных фаз, на которые не налагаются максимумы, соответствующие другим фазам.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Как видно из диаграмм, даже в пределах одной марки каолина наблюдаются заметные колебания в количественном соотношении основных фаз. Интенсивность основной дифракционной полосы кварца значительно изменяется в каолине марки МК-3 и МК-44. Гидрослюды переменного состава содержатся в каолинах в незначительном количестве, о чем свидетельствует наличие диффузных характеристических максимумов низкой интенсивности на рентгенограммах каолинов марок МК-0, МК-2, МК-44, КЦ и КО-1. Гидрослюды более пластичны, чем каолинит, поэтому брикетирование каолинов указанных марок происходит более качественно. За счет содержания оксидов железа, магния, кальция и щелочных металлов гидрослюды снижают температуру спекания шамота, что проявляется после обжига во вращающейся печи в виде повышения кажущейся плотности шамота кускового, а также снижения его водопоглощения и пористости (табл.2).

Таблица 2

Влияние состава каолиновой шихты на свойства шамота

№ п/п

Марка шамота

Марка каолина

Свойства

Содер-жание Al2O3 в шамоте

МК-0

МК-1

МК-44

КО-1

W,%

г, г/см3

П, %

1

ШК-44

+

+

+

2,3

2,51

5,76

44,15

2

+

+

+

2,6

2,49

6,57

44,23

3

ШК-42

+

+

2,4

2,44

5,89

42,09

4

ШК-40

+

+

2,7

2,44

6,58

43,01

Требования согласно ТУ:

ШК-44

2,4

2,49

6,0

44,0

ШК-42

2,8

2,45

7,0

42,0

ШК-40

3,9

2,40

9,4

40,0

Значительные отклонения интенсивностей дифракционных максимумов каолинита зафиксированы на рентгенограммах марок МК-1 и МК-44 (рис.1). Расчет степени упорядоченности каолинита в различных марках каолина по методу Хинкли [5] позволил сделать вывод, что заметные колебания интенсивности характеристических дифракционных максимумов каолинита свидетельствуют в большей степени о различной степени упорядоченности каолинита, чем об изменении его количества (рис. 2).

Рис.2. Изменение степени упорядоченности каолинита в различных марках мурзинского каолина

Наивысшей степенью упорядоченности каолинита характеризуются каолины марок МК-1(2уч, север), МК-44, КЦ и КО-1. Согласно [4] при обжиге таких каолинов наблюдается наиболее полный синтез муллита. Низкая степень упорядоченности каолинита замедляет его трансформацию в структуру муллита и повышает температуру его кристаллизации.

Достаточно чистый, с малым содержанием кварца и гидрослюд каолин МК-1 (2уч.юг), характеризующийся невысоким индексом кристалличности каолинита (0,86), весьма перспективен для производства метакаолина, пуццолановые свойства которого в значительной степени зависят от степени кристалличности фаз, образующихся в обжиге.

На рис. 3 приведены результаты рентгенофазового анализа метакаолина марки МК-40. Основными фазами в обожженном продукте являются кварц, рентгеноаморфная фаза, муллит, кристобалит и г-глинозем. Муллит образуется в незначительном количестве, имеет низкую степень кристалличности, распределен в виде субмикронных включений в аморфной фазе. Диффузные низкой интенсивности характеристические максимумы кристобалита и г-глинозема характеризуют низкую степень их кристалличности, что обусловливает их высокую активность в качестве пуццолановых составляющих строительных бетонов.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таким образом, в результате проведенных исследований изучен минералогический состав каолинов различных марок Мурзинского карьера, показано влияние минералогического состава каолина на свойства шамота.

Список литературы

1. Шуляк Р.С., Примаченко В.В., Годлевская В.Л., Дышлюк М.М. Исследование каолина Мурзинского месторождения // Огнеупоры.- 1987.-??

2. Шуляк Р.С, Исследование трудноспекающегося муринского каолина.\Шуляк Р.С., Примаченко В.В. Карякина Э.Л.// Огнеупоры.- 1990.-№3.-С.20-25.

3. Августинник А.И. Керамика.-Л:Стройиздат.- 1975.-592 с.

4. Кашкаев И. С., Шейнман Е. Ш. / Производство глиняного кирпича / Изд. - «Высшая школа» М - 1970г.

5. Павлов В. Ф. / Физико - химические основы обжига изделий строительной керамики / Изд. - Стройиздат М-1977 г.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены