Разработка композитов из местного сырья для производства санитарно-технической керамики, керамогранита и облицовочных плиток
Исследование физико-химического состава и технологических свойств сырьевых материалов месторождений Казахстана. Характеристика силикатного природного и техногенного сырья. Каолиновое сырье, полевой шпат, кварцевые пески, разжижители глинистых суспензий.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | научная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 04.02.2013 |
Размер файла | 2,4 M |
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/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Разработка композитов из местного сырья для производства санитарно-технической керамики, керамогранита и облицовочных плиток
Реферат
Объект исследований: глины, каолины, полевые шпаты, кварцевые пески, суглинки, волластониты, тальк, шлаки Казахстана.
Цель работы: изучение физико-механических, химических, минералогических и технологических свойств глинистого сырья, каолинов, кварцевых песков, полево-шпатового сырья, волластонита, талька, суглинков, отходов промышленности регионов Казахстана с целью их применения в сырьевых смесях для производства сантехнических, облицовочных плит, керамогранита в различных регионах Казахстана.
Методы исследований: методы определения химического состава, пластичности, дифференциально-термический, рентгеновский анализ, методы определения физико-механических, технологических свойств.
Основные результаты: Проведены экспериментальные и теоритические исследования пластичных (глин, каолинов, суглинков) и непластичных видов (полевого шпата, кварц - полевошпатовых материалов, кварцевого песка, доменных и фосфорных шлаков) природного сырья и отходов промышленности. На основании анализа химического, минерального, гранулометрического состава, анализа физико-механических, технологических свойств и особенностей вида сырья, дана оценка их пригодности для использования в производстве санитарной керамики, облицовочных плит, керамогранита.
Введение
Для реализации стратегической программы жилищного строительства принятой правительства РК необходимо увеличение производства керамических санитарно-технических, облицовочных плит, керамогранита. В настоящее время эти изделия импортируется из-за рубежа: России, Беларуси, Китая, стран дальнего зарубежья: Италии, Испании, Германии. Вместе с тем необходимо отметить, что Казахстан располагает рядом огнеупорных пластичных глин, каолина, полевого шпата, волластонита, кварцевого песка, суглинков, отходов промышленности. Особую актуальность имеет максимально возможные приближения источников сырья природного и техногенного месторождения к предприятиям изготовителя керамических изделий. Известно что сокращение среднего радиуса перевозок сырья на 100 км дает экономический эффект около 10 млн. тенге в год. Практическая реализация этого эффекта в производстве керамических изделий может быть достигнута путем использования местного сырья, низкосортных глин и отходов промышленности при сокращении расхода дефицитных высокосортных глин и плавней являющимся в основном дальнепривозным.
Задачей настоящей работы являлось изучение физико-механических, химических, минералогических и технологических свойств глинистого сырья, каолинов, кварцевых песков, полево-шпатового сырья, волластонита, талька, суглинков, отходов промышленности регионов Казахстана с целью организации производства сантехнических, облицовочных плит, керамогранита в различных регионах Казахстана.
Решение этой актуальной задачей позволить решить проблему обеспечения действующих и вновь созданных предприятии строительной керамики качественным местным сырьем, снизить себестоимость изделии, позволяющим успешно конкурировать с зарубежными производителями и обеспечить строительный комплекс эффективными изделиями отечественного производства.
1. Исследование физико-химического состава и технологических свойств сырьевых материалов месторождений Казахстана для получения облицовочной плитки,санитарно-технических изделий и керамогранита
Цель и поставленные в работе задачи решались на примере использования сырья Казахстана в связи с тем, что в нашей стране представлены все типичные виды сырья, применяемого в производстве строительной керамики [1-2].
Пластичное сырье представлено разными видами глин, в том числе бентонитом, суглинком и каолином.
Из непластичных видов сырья распространены полевой шпат,кварцевый песок ,волластонит,тальк, а также отходы добычи и переработки рудного и нерудного сырья например полевошпатовых отходов в виде гранитных отсевов, высококальциевых шлаков .
1.1 Методы исследований
Химический состав сырья определялся в соответствии с ГОСТ 2641-71.
Гранулометрический состав глинистого сырья определялся по методу Б.И. Рутковского. Количественный анализ крупнозернистых включений в глинах проводился в соответствии с требованиями ГОСТ 21216.4-81 мокрым способом с применением сита с размером ячейки 0,5 мм. Для определения гранулометрического состава техногенных отходов, использовался метод рассева на наборе сит с размером ячейки от 0,16 до 3.5 мм и от 5 до 20 мм.
Пластичность глинистого сырья определялась в соответствии с ГОСТ 5183-77 при использовании балансирного конуса. Чувствительность глин к сушке - по методу З.А. Носовой. Спекаемость глинистого сырья оценивалась по кривым изменения усадки и водопоглощения в соответствии с ГОСТ 21216.9-81.
Для оценки спекания и свойств керамики готовились различные образцы. Форма и размеры образцов, подготовка масс для их изготовления, режимы прессования и температуры обжига определялись назначением керамики и выбранным направлением использования сырья в виде грубодисперсных и зернистых компонентов или в виде тонкодисперсных связующих.
Спекание керамики определялось по изменению и прочности при сжатии обожженных образцов высотой 25 мм из плиточных и фаянсовых масс. Водопоглощение керамики оценивалось путем образцов водой при их кипячении в течение 3 ч. Наличие известковых включений в керамике определяли пропариванием образцов на решетке в сосуде в течение 1 ч с их охлаждением в течение 4 ч [3-5]. Термическая стойкость плиток определялась путем их охлаждения в проточной воде от температуры 125±5°С. Влажное расширение керамики оценивалось после 5 ч при испытании в автоклаве под давлением 0,22 МПа. Прочность при изгибе определялась на образцах плиток размером 150x100x5 мм из плиточных масс в соответствии с ГОСТ 27180-86 и образцах-балочках размером 10x10x50 мм из керамических масс в соответствии со стандартом [1-5]. Рентгеновский анализ сырья, керамических смесей и готовых изделий проводился на рентгеновской установке ДРОН-3 с применением СиК-излучения и никелевого фильтра. Режим рентгенограмм: И-32 кВ, J=10 мА, скорость вращения счетчика 0,1 мм/сек. Расшифровка рентгенограмм проводилась по таблицам расстояний Я.Л. Гиллера, по американской картотеке ASTM и по справочным данным. Межплоскостные расстояния на рентгенограммах и в тексте в10-10 м [5-10].
Дифференциально-термический анализ проводился на дериватографе системы Р. Паулик, И. Паулик и А. Эрдей в интервале температур 20-1000°С со скоростью подъема температуры 10 град/мин. [11-12].
1.2 Характеристика силикатного природного и техногенного сырья
1.2.1 Глины
Традиционным сырьем для производства санитарно-технических изделий,керамических плит и керамогранита являются огнеупорные и тугоплавкие гидрослюдистые каолинитовые глины.
В настоящем разделе приведены свойства огнеупорных и тугоплавких глин, каолинов,суглинков по РК, их фазовый состав, а также непластичных компонентов: полевого шпата, кварцевого песка,волластонита,талька и т.д.
Глины Акмолинской области
Танкерисское месторождение глин находится в 45 км от г. Астана и в 3 км от ж.д.с. Танкерис. Запасы глин месторождения по категориям А+В+С-2,5млн.т. Глины в основном однородны, по цвету белые или светлые окрашенные и сиреневато-серые. В вертикальном разрезе отмечается постепенный переход от зоны белых глин к светлоокрашенным. По минеральному составу месторождение в основном предоставлено гидрослюдисто-каолини-товой глиной с включениями смешанослойного минерала и кварца. В качестве примеси в глине присутствует алевролит, гидрооксиды железа, пирит, полевой шпат и т.д. Содержание частиц менее 0.001 мм- 50-69%. Пригодны для производства санитарно-технических изделий, для всех видов керамических плиток и керамогранита.
Целиноградское месторождение тугоплавких глин расположено в 6 км. от г.Астана. Запасы глин по категориям А+В+С1 около 12 млн.т. По минеральному составу глины монтмориллонито-гидрослюдисто-каолинитовые, содержат значительное количество водорастворимых солей, в основном хлоридов (до 12-16мг.кв) Число пластичности колеблется от 7.2 до 31. На месторождении выделены две разновидности глин, отличающиеся по содержанию Fe2О3 3,5-5% спекающиеся при 1050-1200°С. Первая разновидность содержится в породе в небольших объемах. Глины второй разновидности пригодны для производства облицовочных плит. В таблице
1.1 приводятся химический состав, глин. Для определения рациональных областей их применения в производстве керамических строительных материалов изучены химический, минеральный и гранулометрический составы, исследованы технологические и керамические свойства [13-15].
Глины содержат 22,63 - 27,23 % оксида алюминия, 2,27- 4,26 % оксида железа, 0,58 - 0,60 % - оксида кальция, 0,27 - 1,49% оксида магния, 0,31 - 0,39% - оксида натрия и 1,67 - 2,18 % - оксида калия. Потери при прокаливании составляют 7,83-8,9 % (табл. 1.1).
Таблица 1.1 Химический состав глинистого сырья
Наименование сырья |
Содержание оксидов, % мас. |
|||||||||
SiO2 |
Аl2O3 |
ТiO2 |
Fе2O3 |
СаО |
МgО |
Nа2O |
К2O |
ппп |
||
Глина танкерисская |
58,51 |
27,23 |
0,81 |
2,27 |
0,58 |
0,27 |
0,31 |
1,67 |
8,9 |
|
Глина целиноградская |
59,86 |
22,63 |
0,90 |
4,26 |
0,60 |
1,49 |
0,39 |
2,18 |
7,83 |
|
Бентонит |
57,86 |
17,54 |
0,56 |
3,78 |
2,75 |
2,79 |
1,09 |
1,06 |
12,1 |
|
Глина петропавловская |
55,4 |
17,1 |
0,37 |
4,2 |
0,71 |
0,89 |
0,34 |
0,36 |
9,1 |
На диаграмме применения в зависимости от химического состава танкерисская и целиноградская глины находятся в области глин пригодных для изготовления керамических плиток (рис. 1.1).
По составу глины являются полиминеральными (рис. 1.2, 1.3). Рентгенофазовым анализом в них обнаружены каолинит, монтмориллонит, тонкодисперсный кварц, гидрослюда, гематит.
На кривых ДТА проявляются эффекты, связанные с разложением минералов глинистых пород [16-19].
Наличие каолинита в глинах обуславливает эндоэффекты при температурах 540 - 560°С. О наличии монтмориллонита в породах свидетельствуют эндоэффекты при температурах 150 - 160 °С и 280 °С, связанные с удалением межпакетной воды, эндоэффекты при температурах 700 - 710 °С, связанные с разложением кристаллической решетки монтмориллонита, и эндоэффект при 920 °С, отмечаемый только на кривой ДТА бентонита, обусловленный, как считают ученые, полным разрушением решетки монтмориллонита, а возможно потерей гидроксильных групп воды, связанных атомами магния в октаэдрической координации [20,21].
Наличие гидрослюды в глинах, обуславливает эндоэффекты при температурах 820 - 840 °С.
Рис. 1.1. Расположение глин на диаграмме их применения в зависимости от химического состава (по А.И. Августинику)
o- глина танкерисская ; ?- глина целиноградская ; бентонит; каолин
Рис. 1.2. Кривые ДТА танкерисской (1), целиноградской(2) глин,бентонита(3) и петропавловской(4)глины
Количественное соотношение основных и примесных минералов в глинах различно.
На основании анализа характера кривых нагревания глин (рис. 1.2), количества и относительных интенсивностей максимумов каолинита, монтмориллонита и примесных фаз на рентгенограммах (рис. 1.3, табл. 1.2), установлено, что глины танкерисская и целиноградская имеют каолинит-монтмориллонитовый состав. Наибольшее содержание гидрослюды и тонкодисперсного кварца - в глине танкерисской, полевых шпатов - в глине целиноградской.
По гранулометрическому составу глины относятся к дисперсным (преимущественно к средне - и высокодисперсным по ГОСТ 9169-75). Среднее содержание частиц размером менее 0,001 мм находится в пределах от 45,05 до 63,6 % (табл. 1.3). На тройной диаграмме гранулометрического с остава В.В. Охотина глинистые породы располагаются в области пластичных глин (рис. 1.4).
Таблица 1.2 Относительные интенсивности основных максимумов каолинита и монтмориллонита на рентгенограммах глинистого сырья
Наименование сырья |
Тотн отражений каолинита d•10-10, м |
Iотм отражений монтмориллонита (1-10-10), м |
|||
7,0797 |
3,5516 |
4,4621 |
3.5450 |
||
Глина танкерисская |
0,5 |
- |
1 |
1 |
|
Глина целиноградская |
0,5 |
0,5 |
1 |
1 |
|
Бентонит |
2 |
2 |
7 |
3 |
|
Глина петропавловская |
0,4 |
0,4 |
0,5 |
0,5 |
Кроме того, глины и вскрышные породы характеризуются низким (менее 1 %) и средним (2-5 %) содержанием крупнозернистых включений (табл. 1.4).
Рис. 1.3. Рентгенограммы танкерисской (1), целиноградской (2) глин,бентонита(3),петропавловской глины
хх - каолинит; * - монтмориллонит; V - гидрослюда, х - хлорит; ? - кварц; о - анортит; ^ - кальцит+арагонит; ? - гидрогематит Межплоскостные расстояния приведены в 10-10 м
Таблица 1.3 Гранулометрический состав глинистого сырья
Наименование сырья |
Содержание частиц, %, размером, мм |
||||
1 - 0,05 |
0,05 - 0,005 |
<0,005 |
в т.ч. <0,001 |
||
Глина танкерисская |
9,5-22,73 (16,1) |
19,06 - 27,73 (23,4) |
49,54-71,46 (60,5) |
39,63-61 (51,3) |
|
Глина целиноградская |
10-30 (20) |
17,5 - 39,0 (28,3) |
31-7 3.5 (51,8) |
27,3-62,8 (45,05) |
|
Бентонит |
0,4-4,8 (2,6) |
6,6-3,5 (15,8) |
64,6-98,4 (81,5) |
54,3-72,8 (63,6) |
|
Глина петропавловская |
12-32 21 |
17,1-37,0 27 |
30-69,4 59,7 |
26,8-59 42,9 |
|
Каолин |
16,52-24,1 (20,31) |
42,4-48,2 (45,3) |
31,06-36,54 (33,8) |
15,4-26,8 (21,1) |
Примечание. В скобках приведены средние значения содержания фракций
Таблица 1.4 - Содержание и характеристика крупнозернистых включений в глинистом сырье
Наименование сырья |
Остаток, %, на сите 0,5 мм |
Частные остатки, %, на ситах, мм |
Характеристика остатка |
|||
0,5 |
2 |
5 |
||||
Глина танкерисская |
2,24 |
1,01 |
0,43 |
0,8 |
Кварцевый песок, галька размером до 18 мм, железистые образования, зерна известняка размером до 1 мм |
|
Глина целиноградская |
2,96 |
1,36 |
1,2 |
0,4 |
Кварцевый песок, галька размером до 18 мм, незначительное количество известняка размером до 1 мм |
|
Бентонит |
0,44 |
- |
- |
Мелкие частицы кварца |
||
Глина петропавловская |
5,34-8,93 |
2,05-7,23 |
4,18- 10,69 |
3,11- 11,01 |
Кварцевый и полевошпатовый песок, сцементированные глинистые частицы |
|
Каолин алексеевский |
0,4 - 3,1 |
0,4- 1,9 |
0-0,6 |
0-0,6 |
Кварцевый и полевошпатовый песок, размером до 15 мм |
Как видно из рис. 1.5 по гранулометрическому составу глины пригодны для изготовления тонкой строительной керамики.
Глинистые частицы <0,005 мм
Песчаные частицы >0.05мм Пылеватые частицы0,05мм
Рис. 1.4. Расположение глинистых пород и каолина на диаграмме (В.В. Охотина) классификации глин по гранулометрическому составу
Глинистые частицы <0.005 мм
Песчаные частицы >0.05мм Пылеватые частицы 0,05мм
Рис. 1.5. Расположение глинистых пород и каолина на диаграмме (Винклера) в зависимости от гранулометрического состава
- глина танкерисская; - глина целиноградская; - бентонит; -глина петропавловская; -каолин
Таблица 1.5 - Технологические свойства глинистого и каолинового сырья
Наименование сырья |
Число пластичности |
Коэффициент чувствительности к сушке |
Огнеупорность, °С |
|
Глина танкерисская |
21-24 |
1,87 |
1130-1150 |
|
Глина целиноградская |
22-25 |
1,91 |
1180-1200 |
|
Бентонит |
38-40 |
4,12 |
1120-1140 |
|
Глина петропавловская |
11-12 |
0,98 |
1100-1200 |
|
Каолин |
4,0 - 5,8 |
0,55 - 0,61 |
1670- 1720 |
Высокая дисперсность глин обуславливает их высокую пластичность и чувствительность к сушке [22-25 ]. Число пластичности глин изменяется от 21 до 25, бентонита - от 38 до 40, коэффициент чувствительности к сушке глин составляет 1,76- 1,81 бентонита -4,12 (табл. 1.5).
Наибольшей пластичностью (П = 38 - 40) и чувствительностью к сушке (Кч = 4,12) обладает бентонит, содержащий 90 - 92 % монтмориллонита в качестве основного минерала. Наименее чувствительными к сушке (Кч= 1,76) при их высокой пластичности (21 - 25) являются монтмориллонит- каолинитовые глины.
Усадка образцов из каолинит-монтмориллонитовой целиноградской, танкерисской глины и образцов из бентонита при этом водопоглощении выше и составляет 3,7 - 4 %, вместе с тем эта усадка не сопровождается образованием трещин при сушке и обжиге образцов.
Таким образом, по своим свойствам глинистые породы являются специфичными и требуют корректировки дополнительными компонентами.
В тоже время глинистые породы характеризуются таким важнейшим преимуществом, как высокие пластические свойства (табл. 1.5). С одной стороны, это позволяет вводить в массы дополнительные компоненты в широком количественном диапазоне и тем самым целенаправленно управлять качеством изделий, а с другой - дает возможность выбирать наиболее экономичные для конкретного вида керамики методы формования, прессования и литья. Все это расширяет технологические возможности глинистого сырья . Образцы практически из всех пород удовлетворяют требованиям по водопоглощению, предъявляемым к плитке для внутренней облицовки (W<16 %) , образцы из бентонита по водопоглощению удовлетворяют требованиям на фасадную керамику (W<10 %)(рис.1.6) и табл.1.6.
Все виды глинистых пород оцениваются как пригодные для опробования в производстве облицовочной и фасадной плиток а глина танкерисская, кроме того, и в составах масс для санитарно-строительных изделий.
Рис. 1.6. Зависимость спекания образцов из глины от температуры обжига 1, 2, 3 - глины целиноградская, танкерисская,петропавловская ; 4 - бентонит; 5 - каолин;6 - суглинок
Таблица 1.6 Керамические свойства глинистого и каолинового сырья после обжига при температуре 1050°С.
Наименование сырья |
Усадка, % |
Водопогл., %мас. |
Прочность (Rизг, МПа) |
Цвет черепка |
|
Глина танкерисская |
3,1 |
10 |
3,4 |
Св.розовый |
|
Глина целиноградская |
2,9 |
13,1 |
6,1 |
Кирпичный |
|
Бентонит |
7,4 |
6,0 |
7,8 |
Св. коричневый |
|
Глина петропавловская |
2,8 |
10,0 |
7,5 |
Кирпичный |
|
*Каолин алексеевский |
11,7 |
10,2 |
11,7 |
Белый с кремовым оттенком |
Примечание. *- свойства каолина приведены после обжига при температуре 1200 °С.
сырье месторождение казахстан песок
Глины Павлодарской области
В области имеются пластичные и малопластичные глины Сухановского,Кемертузское,Елюбайское,Красноармейское,Мойское месторождений.Глины имеют полиминеральный состав с преобладанием глинистых минералов, соответственно - каолинита, монтмориллонита и их смешанных образований и гидрослюды. Технологические свойства некоторых глин приведены в таблицах 1.7 и 1.8. Огнеупорность беложгущихся каолинитовых глин Сухановского, месторождений составляет более 1730 °С. Местные глины, используемые в качестве пластичных и малопластичных компонентов исходя из минералогического состава можно разделить на две группы: каолинитовые (1) и каолинито- гидрослюдистые (2). На рисунках 1.7-1.8 представлены термограммы глинистого сырья, на которых однозначно прослеживаются экзо- и эндотермические эффекты, обусловленные структурно-фазовыми и гравиметрическими превращениями в образцах. На всех термограммах четко обозначены по два эндоэффекта, связанных с удалением при 100°С гидратной и при 500°С кристаллизационной влаги образцов, количество которой определяется глубиной и полушириной эндоэффектов при этих температурах.
На диаграмме (рисунок 1.10) представлены сравнительные данные по содержанию каолина в исходном глинистом сырье, из которой видно, что максимальное количество каолина содержится в сухановской глине.
Рисунок 1.7 - Дифференциально-термические кривые Сухановской глины
Рисунок 1.8 - Дифференциально-термические кривые мойской глины
Таблица 1.7 - Пластичность исследуемых глин
Месторождения |
Граница |
Число пластичности |
Классификация сырья по ГОСТ 9169-75 |
||
текучести |
раскатывания |
||||
Сухановское |
23,8 |
10,8 |
13,0 |
умеренно пласт. |
|
Кемертузское |
23,3 |
10,7 |
12,6 |
умеренно пласт. |
|
Елюбайское |
24,3 |
10,9 |
13,4 |
умеренно пласт. |
|
Шенгельдинское |
36,3 |
17,2 |
19,1 |
средне- пласт. |
|
Красноармейское |
20,0 |
9,0 |
10,2 |
умеренно пласт. |
|
Мойское |
36,6 |
22,7 |
13,9 |
умеренно пласт. |
|
Петропавловское |
21,9 |
10,5 |
11,4 |
умеренно пласт. |
|
Кзылсайское |
20,0 |
9,2 |
10,8 |
умеренно пласт. |
|
Алексеевское |
24,0 |
10,8 |
13,2 |
умеренно пласт. |
Таблица 1.8 - Технологические свойства каолиновой глины Сухановского месторождения
Число |
Темпера |
Линейная |
Водопо- |
Порис |
Кажущая |
|
пластич |
тура об |
усадка, % |
глоще- |
тость, |
ся плот- |
|
ности |
жига, °С |
ние, % |
% |
ность, г/см3 |
||
13,0 |
1000 |
6,8 |
17,7 |
30,1 |
1,8 |
|
1100 |
11,9 |
17,0 |
30,0 |
1,8 |
||
1200 |
14,2 |
7,6 |
16,8 |
2,23 |
||
1250 |
18,0 |
2,0 |
5,5 |
2,6 |
||
1300 |
20,7 |
1Д |
2,7 |
2,65 |
||
1400 |
22,2 |
1,5 |
3,6 |
2,39 |
Таблица 1.9 - Химический состав глин в % по массе
Месторождение |
Содержание |
|||||||||||
глин |
||||||||||||
Si02 |
А1203 |
Fe203 |
FeO |
Ti02 |
CaO |
MgO |
SO3 |
K20 |
Na20 |
П.П.П. |
||
Сухановское |
49,65 |
33,50 |
1,20 |
1,32 |
0,43 |
0,34 |
- |
0,31 |
0,65 |
12,90 |
||
Кемертузское |
48,60 |
34,60 |
1,50 |
1,65 |
0,70 |
0,17 |
0,27 |
0,80 |
12,40 |
|||
Елюбайское |
50,70 |
32,10 |
0,85 |
1,10 |
0,15 |
0,49 |
0,23 |
0,50 |
13,90 |
|||
Шенгельдинское |
72,19 |
16,70 |
2,03 |
- |
0,13 |
0,45 |
0,20 |
0,84 |
2,18 |
5,25 |
||
Красноармейское |
75,46 |
13,43 |
2,67 |
1,01 |
0,72 |
0,12 |
0,72 |
3,08 |
3,71 |
|||
Мойское |
68,97 |
16,00 |
2,50 |
0,26 |
0,86 |
1,37 |
0,25 |
0,63 |
0,25 |
0,25 |
3,25 |
|
Петропавловское |
75,68 |
11,50 |
2,67 |
0,57 |
1,02 |
1,74 |
1,00 |
0,49 |
0,40 |
0,50 |
4,22 |
|
Кзылсайское |
56,22 |
30,06 |
1,24 |
1,04 |
0,36 |
0,48 |
0,24 |
1,04 |
||||
Алексеевское |
45,47 |
35,40 |
0,67 |
1,82 |
0,41 |
0,50 |
0,46 |
0,23 |
12,00 |
|||
Алексеевское |
68,8 |
21,00 |
0,80 |
0,70 |
0,30 |
0,30 |
1,0 |
6,9 |
||||
Обогащенный каолин |
47,2 |
36,4 |
0,71 |
0,62 |
0,19 |
0,25 |
0,03 |
1,63 |
0,10 |
12,3 |
Таблица 1.10 - Минералогический состав глин, % по массе
Месторождение глин |
Содержание минералов |
||||||||
Глинистые минералы |
Кварц |
Поле вой шпат |
Карбо- наты |
Оксиды (Fe) |
Орга- ника |
Слюды, хлориты, пи- роксены |
Примеси |
||
Сухановское |
преобладает каолинит |
||||||||
Кемертузское |
преобладает каолинит |
||||||||
Елюбайское |
преобладает каолинит |
||||||||
Шенгельдинское |
30 |
50 |
15 |
- |
- |
- |
0,5 |
4,5 |
|
Красноармейское |
10 |
20 |
50 |
10 |
4 |
- |
5-7 |
- |
|
Мойское |
25 |
30 |
35 |
3-5 |
3-5 |
- |
- |
3 |
|
Петропавловское |
5 |
50 |
40 |
- |
- |
- |
- |
5 |
|
Березовское |
45-50 |
20-25 |
25-30 |
- |
- |
- |
- |
3 |
|
Кзылсайское |
преобладает каолинит |
||||||||
Алексеевское |
50 |
48 |
- |
- |
- |
- |
- |
2 |
Таблица 1.11 - Гранулометрический состав глин (фракция), % по массе
Месторождения |
Область |
Фракционный состав 10-3м |
||||||
более |
0,25- |
0,05- |
0,01- |
0,005- |
менее |
|||
0,25 |
0,05 |
0,01 |
0,005 |
0,001 |
0,001 |
|||
Сухановское |
Павлодарская |
0,29 |
3,15 |
6,20 |
31,15 |
59,35 |
||
Кемертузское |
Павлодарская |
3,7 |
10,6 |
22,4 |
63,3 |
|||
Елюбайское |
Павлодарская |
2,1 |
4,6 |
9,8 |
37,9 |
55,4 |
||
Шенгельдинское |
Алматинская |
9,21 |
29,91 |
20,24 |
3,16 |
14,88 |
22,60 |
|
Красноармейское |
Павлодарская |
33,00 |
50,00 |
17,00 |
||||
Мойское |
Павлодарская |
0,76 |
0,75 |
6,93 |
6,25 |
8,60 |
77,42 |
|
Петропавловское |
Северо-Казахстанская |
3,06 |
14,68 |
45,19 |
12,24 |
5,56 |
19,27 |
|
Алексеевское |
Акмолинская |
- |
- |
8,9 |
15 |
76 |
||
Кзылсайское |
Актюбинская |
11,37 |
12,78 |
6,96 |
27,79 |
41,15 |
Глины Костанайской области
Берлинское месторождение огнеупорных тлин расположено в Костанайской области на границе с Челябинской области(Россия). Запасы глин по категорям А+В+С-47млн.тонн. Мощность пласта глин 0.9-9.8м. По минеральному составу глины каолинитовые с небольшой примесью смешанослойного минерала монтнориллонито-гидрослюдистого состава. В глине присутсвуют кварц до 22%, в незначительных количествах полевой шпат и гидрооксиды железа. Основные глины (с содержанием Al2O3 28-35) 1 и 2го сортов пригодны для производства санитарных изделий, полукислые глины для производства керамогранита и всех видов керамических плиток.
Рисунок 1.9 - Дифференциально-термические кривые берлинской глины
Рисунок 1.10 - Диаграмма содержания каолина в сырьевых компонентах в зависимости от месторождения: 1 -кокшетауская, 2 - сухановская, 3 - кызылсайская, 4 - целиноградская, 5 - берлинская
Глины Алматинской области
Известны глины Айнабулакского и Шенгельдинского месторождений.
По минеральному составу глины каолинитовые. Кварц содержится до 30%.Полукислые глины пригодны для производства облицовочных плиток.
Глины Северо - Казахстанской области
Петропавловское месторождение находится в 30 - 40 км от города Петропавловска. Запасы - 1,2 млн.тонн. Пригоден для производства керамических плит. Содержание глинистых минералов составляет 10 - 15 %. Умерено пластичная. Беложгущиеся тугоплавкие глины Березовского месторождения серовато - белого цвета с отдельными включением бурого цвета на крупных кусках. Глины пластичные и на ощупь жирные. По огнеупорности глины на 97% огнеупорные - 1710 єС и более и на 3% - тугоплавкие. В глинах преобладает каолинит. В пределах всего месторождения глины характеризуется сходными химическим, минералогическим и дисперсным составом, стабильным физико - химическим и технологическими свойствами. Запасы глин - около 15 млн. м.
Глины Карагандинской области
Известный Сасык - Карасуское, Темиртауское месторождение. Запасы глин составляет порядка 1,5 млн.тонн. Глины пригодны для производства облицовочных плиток.
Глины Южно - Казахстанской области
В ЮКО известны следующие месторождение огнеупорных и тугоплавкия глин: Ленгерское, Кельтемашатское, Каскасуское Мумбаканское, Баганалы. Для них характерно огнеупорность 1300 - 1700 єС, высокое содержание оксида железа 4 - 7 % и низкое содержание Al2 O3 (20 - 28 %) запасы глин около 1 млн. тонн.Глины пригодны для производства облицовочных плиток.На территории области имеются бентонитовые глины Кынгранк- Келесское, Дарбазинское, Урангайское. Ленгерская глина Южно-Казахстанской области относится к среднепластичным глинам с числом пластичности 16-18. минералогический состав представлен в основном каолинитом.
Бентонитовая глина Дарбазинского месторождения Южно-Казахстан-ской области (рисунок 1.11) представлена в основном монтмориллонитом. Число пластичности глины 38-45.
На рисуноке 1.12 представлены термограммы Ленгерской и Дарбазинской глины.
^ - кварц; ¦ - кальцит; ? - ортоклоз; _ - каолинит; ? - кальцит;
^ - кварц; ¦ - кальцит; ? - ортоклоз; _ - монтмориллинит; ? - кальцит;
Рисунок 1.11- Рентгенограммы ленгерской и дарбазинской глины
На термограмме глины (рисунок 1.12) выделяются три эндотермических эффекта и один экзотермический: первый эндотермический эффект с максимумом при 140°C отражает удаление адсорбированной (гигроскопической, межслойной) воды глинистых минералов - гидрослюдистых, глауконитовых и гидрохлорида. Второй эндотермический эффект разделен экзотермическим эффектом на два эндотермических с максимумами при 565 и 635°С, связанные с дегидратацией преобладающих гидрослюд и каолинита. Третий эндотермический эффект с максимумом при 910°C обусловлен завершением дегидратации и аморфизации гидрослюд. Экзотермический эффект при 600°C, вероятно, соответствует разложению пирита.
Физико-химические исследования глинистого сырья выполнены в соответствии с методиками ГОСТ 21216.1-81 - ГОСТ 21216.12-81, а классификация глинистого сырья по ГОСТ 9169-75. Результаты исследований представлены в таблицах 1.12-1.18 и в таблице 1.19 - классификация глинистого сырья.
Таблица 1.12 - Общая характеристика глинистого сырья
№ п/п |
Наименование проб |
Цвет глины |
Отношение к HCl |
|
1 |
Сарыкемерское |
Светло-желтый |
не вскипает |
|
2 |
Дарбазинская бентонитовая глина |
зеленый |
не вскипает |
|
3 |
Ленгерская каолинитовая глина |
Светло-красный |
не вскипает |
Таблица 1.13 - Засоренность глинистого сырья
№ п/п |
Наименование проб |
Общий остаток на сите 1,25, % |
Частные остатки |
Характеристика остатка |
|||||
Размеры отверстий сит, мм |
|||||||||
5,0 |
3,0 |
2,0 |
1,0 |
0,5 |
|||||
1 |
Сарыкемерское |
0,06 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
4 |
4 |
Песок, ожелезненные комочки глины, пиритные включения до 2 мм |
|
2 |
Дарбазинская бентонитовая глина |
10 |
20 |
30 |
30 |
10 |
8 |
ожелезненные комочки глины, пиритные включения до 2 мм |
|
3 |
Ленгерская каолинитовая глин |
12 |
22 |
28 |
28 |
12 |
11 |
ожелезненные комочки глины, пиритные включения до 2 мм |
Таблица 1.14 - Гранулометрический состав глинистого сырья
Глины |
Размер фракций, мм |
||||||
более 0,06 |
0,06-0,01 |
0,01-0,005 |
0,005-0,001 |
менее 0,001 |
Классификация сырья по содержанию тонких фракций |
||
Содержание фракций, % |
|||||||
СГ |
0,32 |
20,0 |
15,2 |
30,0 |
34,4 |
низкодисперсное |
|
ЛГ |
- |
7,8 |
13,1 |
32,1 |
48,5 |
высокодисперсное |
|
ДГ |
- |
3,1 |
11,5 |
34,3 |
62,5 |
высокодисперсное |
Таблица 1.15 - Характеристики огнеупорности
Наименование пробы |
Показатель огнеупорности, °С |
Наименование класса глинистого сырья |
|
СГ |
1150 |
легкоплавкое |
|
ЛГ |
1380 |
тугоплавкое |
|
ДГ |
1220 |
легкоплавкое |
Таблица 1.16 - Спекаемость глинистого сырья
Наименование пробы |
Наименование показателей |
Температура обжига, ?С |
||||
950 |
1000 |
1050 |
1200 |
|||
СГ |
Водопоглощение, % |
9,6 |
7,9 |
5,8 |
Оплавилась |
|
Плотность, кг/м3 |
1990 |
2030 |
2110 |
то же |
||
ЛГ |
Водопоглощение, % |
15,8 |
12,1 |
7,9 |
5,2 |
|
Плотность, кг/м3 |
1850 |
1970 |
2040 |
2115 |
||
ДГ |
Водопоглощение, % |
9,3 |
7,1 |
5,4 |
Оплавилась |
|
Плотность, кг/м3 |
2010 |
2040 |
2080 |
то же |
Таблица 1.17 - Пластичность глинистого сырья
№ п/п |
Наименование проб и состав шихт |
Предел текучести, % |
Предел раскатки, % |
Число пластичности |
|
1 |
СГ |
37,2 |
26,8 |
10,4 |
|
2 |
ЛГ |
45,9 |
28,1 |
17,8 |
|
3 |
ДГ |
62,5 |
27,2 |
35,3 |
Таблица 1.18 - Определение чувствительности к сушке глинистого сырья
Наименование проб |
Формовочная влажность, % |
Линейная усадка, % |
Чувствитель-ность к сушке по Чижскому, сек |
Оценка чувствительности к сушке |
|
СГ |
24 |
6,6 |
148 |
среднечувстви-тельная |
|
ЛГ |
24,4 |
5,1 |
более 180 |
малочувстви-тельная |
|
ДГ |
28,5 |
7,2 |
190 |
высокочуствитель-ная |
Таблица 1.19 - Классификация суглинка Сарыкемерского месторождения по ГОСТ 9169-75
№ п/п |
Наименование показателей |
Величина показателя |
Группа глинистого сырья |
|
1 |
по количеству крупнозернистых включений |
0,06-0,25 |
с низким содержанием |
|
2 |
по виду включений |
кварцевый песок, ожелезненные комочки глины, пиритные включения до 2 мм |
||
3 |
по содержанию Al2O3 в пересчете на прокаленное вещество,% |
10,5-11,5 |
полукислое |
|
4 |
по содержанию красящих окислов, % |
3,4-3,9 |
с высоким содержанием |
|
5 |
по содержанию тонкодисперсионных фракций, % |
33,6-34,4 |
низкодисперсное |
|
6 |
по пластичности |
10,4-10,9 |
малопластичное |
|
7 |
по степени спекания; |
спекающееся |
||
8 |
по огнеупорности, °С |
1150 |
легкоплавкое |
|
9 |
по чувствительности к сушке при 24% влажности, сек. |
127-143 |
среднечувствительное |
Глины Актюбинской области
Глина Кызылсайского месторождения имеет белый цвет, находится в 130 км от города Актобе. По минеральному составу каолинитовые.
Рисунок 1.13 - Дифференциально-термические кривые Кызылсайской глины
Таблица 1.20 - Технологические свойства огнеупорной глины Кызылсайского месторождения
Ситовой остаток |
Пластичность |
Огнеупорность |
Естественная влажность |
||||
от |
до |
от |
до |
от |
до |
||
0,18 |
7,15 |
9,9 |
11,7 |
1690° |
1770° |
11-14% |
|
среднее |
10,5 |
1730° |
Объемная масса в плотном теле - 2,0 т/м3 , в рыхлом состоянии -1,6 т/м3
Спекаемость при температуре, |
°С (мин.-макс./ ср.) |
||||||
А1203, |
1300 °С |
1350 °С |
1400 °С |
||||
% |
Водопо |
Объемная |
Водопо- |
Объем- |
Водопо- |
Объем. |
|
глощен., % |
масса, о г/ см3 |
глощен., % |
масса, г/см3 |
глощен., % |
масса, г/см3 |
||
41 |
5,0-6,2 |
2,28- 2,23 |
2,8-3,6 |
2,27-2,30 |
2,0-2,6 |
2,38-2,42 |
|
ср. 5,7 |
ср. 2,3 |
ср. 3,2 |
ср. 2,28 |
ср. 2,3 |
ср. 2,40 |
||
39 |
8,9-9,4 |
2,16-2,18 |
8,8-8,9 |
2,16-2,17 |
6,4-6,8 |
2,26-2,27 |
|
ср. 9,2 |
ср. 2,17 |
ср. 8,9 |
ср. 2,17 |
ср. 6,6 |
ср. 2,26 |
1.2.2 Каолиновое сырье
Каолины являются нобходимым сырьевым компанентом при производстве сантехнических изделий и керамограниты.
На территории РК имеются три месторождения каолины, в группе разрабатаемывых - Алексеевское и Союзное.
Балансовое запасы по категории А+В+С, Алексеевского каолина составляют окола 60 млн. тонн. Алексеевский каолин несколько сходен с Просяновским (Украина), на наличие гидрослюды повышает немного содержание оксида калия. Содержание окрашивающих оксидов составляет 0,1 - 1,1 % . Пористость после обжига при 1350°С достигает 11% огнеупорность более 1730°С. Каолины Союзного месторождения белые, серовато - белые и жирные на ощупь. По размерам преобладающих включений исследуемое сырье относится к группе с мелкими включениями. Число пластичности - 5,7. Воздушная усадка каолинов месторождения - 5%. Месторождения крупное.
Для исследования применялся каолин Алексеевского месторождения трех литологических разностей по цвету: белый, серый и желтоватый. Результаты исследований составов и свойств средней пробы каолина приведены в табл. 1.1, 1.3 - 1.6,1.8 и на рис. 1.1, 1.4 - 1.8.
Каолин имеет полиминеральный состав . Основными фазами каолина песчаной фракции является кварц, полевой шпат, гидрослюда. Глинистая фракция каолина представлена каолинитом (рис. 1.9, 1.10), с небольшой примесью гидрослюды (эндоэффект на кривой нагревания при температуре 140 °С).
Рисунок 1.14 - Дифференциально-термические кривые каолина Алексеевского месторождения
Микроскопические исследования каолина в прозрачных шлифах также показали, что основная его масса (70 - 90 %) сложена мелкочешуйчатым каолинитом с примесью гидрослюды (5 - 20 %). Непластический материал представлен остроугольными и слабо окатанными зернами кварца и полевого
Рисунок 1.15- Рентгенограммы глинистой (< 0,001 мм) - 1 и песчаной (> 0,05 мм) - 2 фракций каолина Алексеевского месторождения хх - каолинит; v - гидрослюда; ? - кварц; о - полевой шпат
Межплоскостные расстояния приведены в 10-10м
Рисунок 1.16 - Кривая ДТА глинистой фракции (< 0,001 мм) алексеевского каолина
Наличие полевых шпатов в каолине объясняет повышенное содержание щелочей в нём - 1,49% (табл. 1.1).
По содержанию фракции менее 0,001 мм в соответствии с ГОСТ 9169- 75 каолин относится к низкодисперсным. Количество этой фракции находится в пределах 15,4 - 26,8 % (табл. 1.3).
Анализ составов и свойств каолина показывает на возможность его использования для получения тонкой строительной керамики. Однако с точки зрения технической необходимости и экономической эффективности принято целесообразным использовать каолин в виде добавки только в составах санитарно-строительной керамики керамогранита.
1.2.3 Полевой шпат
Поставщиком полевого шпата является Белогорский ГОК вблизи города Усть - Каменогорск. Полевые шпаты месторождения Сарыбулакское локализованы совместно с кварцем и другими минералами в пегматитовых жилах и представлены ортоклазом и микроклином. Тулепсайское месторождение - в Мугоджарском районе Актюбинской области, в 80 км на север от ж.д. станции Эмба. Выявлено 400 пегматитовых тел размером от 10 до 350 м по длине и от 0,5 до 25 м по мощности. Участок опоискован на мусковит. Химсостав пегматитов, %: SiО2 59,53-76,73; А12О3 12,24- 18,17; Fe2О3 0,34-3,09; ТiO2 0,03-0,67; FeO 0,46-4,88; СаО 0,25-3,3; MgO 0,15- 3,16; МпО 0-0,15; Р2O5 0,01-0,29; SO3 0,14; К2O 0,75-2,27; Na2O 3,69-9,03.
Карасайское месторождение - в Мугоджарском районе Актюбинской области, в 85 км на запад от ж.д. станции Эмба, в 12 км к югу от пос. Каинды. Выявлено 160 пегматитовых жил. Запасы полевого шпата по 8 пегматитовым жилам составляют 139,4 тыс. м .
Верхне-Иргизское - в Комсомольском районе Актюбинской области, в 25 км от пос. Комсомольский Верхне-Иргизское тантал-ниобиевое пегматитовое поле - 120 пегматитовых тел длиной 20-900 м, мощностью от мелких до 25-50 м. Изучалось на Та и Nb. Запасы полевого шпата не подсчитывались.
Проявление Мариинское - в Сергиевском районе Северо-Казахстанской области, в 1,5 км к югу от пос. Ольгинка. Приурочено к зоне контакта Андреевско-Мариинского интрузивного массива, сложенного гранодиоритами, плагио-гранитами, кварцевыми диоритами, перекрывающей толщей песчано-глинистых, углисто-кремнистых сланцев, кварцево-серицитовых песчаников. Выявлено 280 пегматитовых залежей жило-линзо-пластообразной формы. По минералогическому составу преобладают плагиоклазовые, микроклин- плагиоклазовые разности. Химсостав пегматитов, % : SiO2 67,12-87,09; А12O3 4,71-20,67; Na2O 3,13-10,09; К2O 0,001-3,13; Fe2O3 0,05-0,11; СаО 0,81-3,71. В 1950-1953 гг. Кыштымской ГРЭ Уралгеолнерудтреста проводилась разведка пегматитов на мусковит.
Бисембаевское месторождение полевого шпата - находится в 30 км севернее г. Жетыгара. Рядом с месторождением проходят ЛЭП-500 и ЛЭП-300 и расположена ж.д. станция в г. Жетыгаре. Обогащенные методом флотации полевошпатовые концентраты отвечают требованиям ГОСТ 7030 марок ПШМ 0,2-3, ПШМ 0,3-3, могут быть использованы в тонкой керамике и в стекольном производстве и характеризуются высокой суммой щелочей K2O+Na2O - 11-16 % (ср. 14,7 %), высоким калиевым модулем - 14,74. Содержание в нем, %: Fe2O3 0,3; ТiO2 0,1-0,5; СаО 0,77.
Материалы кварц-полевошпатовые выпускает Белогорский ГОК по ГОСТ 13451 марки КПШС-0,2-11,5 и КПШС - 0,2-14,0. Требования, предъявляемые к кварц-полевошпатовым материалам, и фактические данные приведены в таблице 1.21.
Таблица 1.21 - Характеристика кварц-полевошпатовых материалов Белогорского ГОК
Наименование компонентов |
Требования ГОСТа |
Фактические показатели |
|||
КПШС 0.2-11.5 |
КПШС 0.2-14 |
КПШС 0.2-11.5 |
КПШС 0.2-14 |
||
Fe203 |
<0,8 |
<0,2 |
0,5-0,15 |
0,5-0,15 |
|
А1203 |
>11,5 |
>14,0 |
11,5-13,0 |
14-15 |
|
Na20+K20 |
>7,0 |
>9,0 |
7-8 |
9-11 |
|
Si02 |
<80,0 |
<75,0 |
76-79 |
73-75 |
|
Влажность |
<1,0 |
<1,0 |
<1,0 |
<1,0 |
|
Крупность + 0,63 |
<5,0 |
<5,0 |
3-4 |
3-4 |
Минеральный и химический состав кварц-полевошпатового сырья сложный(табл.1.22).
Таблица 1.22 Минеральный и химический состав кварц-полевошпатового сырья
Кварц |
37,90 |
Si02 |
78,8 |
Nb205 |
0,03 |
|
Микроклин |
13,27 |
А1203 |
11,81 |
Ta2Os |
0,02 |
|
Альбит |
48,34 |
Fe203 |
0,2 |
Sn02 |
0,045 |
|
Биотит |
0,013 |
MgO |
0,03 |
CaO |
0,23 |
|
Сподумен |
0,461 |
К20 |
2,53 |
Na20 |
5,9 |
|
Турмалин |
0,007 |
|||||
Сульфиды |
0,009 |
Получают кварц - полевошпатовое сырье способом флотации при переработке тантало-оловянных руд. Кварц-полевошпатовое сырье представляет собой сыпучий материал белого цвета с крупностью зерен 0,1-0,63 мм. Хранение в крытых бункерах. Перевозка насыпью в вагонах типа хоппер.
В соответствии с ГОСТ 15045 - 78 (с изм) для керамической промышленности пригодны полевые шпаты, в которых сумма К2О+Na2O должно быть не менее 12 % и кварц - полевошпатовые материалы суммой щелочей не менее 7 %. Основные месторождения полевых шпатов и пегматитов приведены в таблице. Требования ГОСТ 7030 - 75 к качеству полевых шпатов и пегматитов для тонкой керамики приведены в таблицах 1.23-1.25.
Температура плавления полевого шпата по данным ДТА составляет 1220-1240°С (рис.1.17).По результатам лабороторных исследований полевошпатовые материалы пригодны для применения в составах керамических масс.
Рисунок 1.17 - Дифференциально-термические кривые полевого шпата (калиевого)
1.2.4 Кварцевые пески
Для производства в качестве отощающих материалов используют кварц жильный молотый, кварцевый песок, кварцевые отходы, обогащение каолина. В Казахстане известные месторождения кварцевых песков Мугоджарского, Талды - Курганского, Лисаковского, Апановского, Карасорского, Аральского месторождении(табл.1.26).
Таблица 1.26 Месторождения кварцевых песков
Месторождение |
Область |
запасы, тыс.тонн |
Марки |
Содержание |
||
SiO2 |
Fe2O3 |
|||||
Мугоджарское |
Актюбинская |
872 |
ПК-93 |
96-97 |
0,1-0,15 |
|
Талды-корган |
Алматинская |
453 |
ПК-93 |
96-97 |
0,1-0,15 |
|
Лисаковское |
Костанайская |
474 |
ПК-93 |
95-96 |
0,2-0,3 |
|
Апановское |
Костанайская |
542 |
ПК-93 |
95-96 |
0,2-0,3 |
|
Карасорское |
Павлодарская |
735 |
ПК-93 |
96-98 |
0,1-0,2 |
|
Аральское |
Кызылординская |
850 |
ПК-93 |
98-99 |
0,1-0,15 |
Минеральный состав кварцевых песков Мугоджарского месторождения: кварц 98-99%; полевой шпат 0,35 - 1; редко - ильменит, турмалин, амфибол, эпидот, а так же редкие зерна кремнистых пород. Месторождение крупное.По содержанию SiO2, Fe2O3 кварцевые пески указанных месторождений пригодны для производства керамических изделий.
1.2.5 Волластонит
Волластонит новое сырье в СНГ но используемое за зарубежом с 40 - х годов ХХ века. Сырье многоцелевого назначения и в первую очередь для керамической промышленности. Содержание волластонита в керамических облицовочных материалах может достигать 40%.
Босагинское месторождение волластонита находится в Агадырском районе Карагандинской области, в 300 км к югу от города Караганды.
Мощности 32-35м. Основными породообразующими минералами воллостонитовых руд являются ( %) волластонит 56.6 гранат 18.3 пироксен 11.2 кальцит 7.2 кварц 6.3. Химический состав, масс.%: SiO2 42-49, CaO 33,5-41.2; Fe2O3 2-12.7 TiO2 0,11-0.18; MgO 0.5-0.8 Верхнебадамское месторождения волластонитов представлено волластонитсодержащим мраморизованными известняками, которые содержит кальцит - граната - волластонитовые скарноиды. Запасы месторождения около 30 млн. тонн руды. Месторождения крупное и перспективное. По качеству волластонита, его содержанию и потенциальными запасами Верхнебадамское месторождение волластонита уникально и является лучшим на территории СНГ.
Заменителями волластонита могут быть гранулированные шлаки фосфорного производства АО Нодфос ТОО Казфосфат, который состоит из 90%амфорной фазы и 10% кристаллической фазы. Химический состав шлаков масс,%: SiO2 39,5-41.2, CaO 47-49: Fe2O3 0.2-0.3. Al2O3-1.5-2; P2O5-1.5 F-1.5-2. Запасы фосфорных шлаков составляют около 3млн.т. Доменные шлаки металлургического завода ( г. Темиртау)также могут выступать в качестве одновременно отощителя и плавня. Химический состав шлаков масс.%: SiO2 39,8-41.4, CaO 43-44: Fe2O3 0.4-0.6. Al2O3-9.5-11; MgO 2.5-2.8.
1.2.6 Тальк
В Казахстане выявлено несколько и проявлении талька и талькового камня. На большинстве месторождений тальк находится совместно с магнезитом (талько-магнезитовые руды). В восточном Казахстане находится одно из крупнейших талько-магнезитовых месторождений - Курчумское (запасы 342 млн.т) На юге Казахстана в малом Каратау -(Шиллийский р-н Кызыл-ординской обл)залежи ассоциируют с фосфоритами (месторождениеЧулактау) В большом Каратау выявлены тальковое месторождение Бессаз(запасы около 4млн т.) и проявление Акшеш. В Северном Казахстане разведано месторождение талька (Джетыгаринское (участок ближний) с запасми 9.1 млн и прогнозными ресурсми около 3 млн.т.
1.2.7 Суглинки
Ограниченные запасы и возможности добычи, большие объемы потребления огнеупорных и тугоплавких глин в технологии изготовления керамики различного нзначения предопределяет их возрастающую дефицитность. В отличие от традиционного сырья суглинки полиминеральных относятся к третьей группе содержат повышенное кол-во монтмориллонита, свободного кварца, карбонатов и гидрооксидов железа. В таблице 1.27 приводятся запасы суглинков по РК.
Таблица 1.27- Запасы суглинков по РК
Месторождение |
Область |
Запасы А+В+С,млн.т |
Пластичность |
Число пластичн. |
|
Бурундайское |
Алматинская |
2,5 |
Малопл. |
6,9 |
|
Другие |
Алматинская |
1,8 |
Малопл. |
6,8 |
|
Громатухинское |
ВКО |
1,5 |
Умереннопл. |
7,1 |
|
Другие |
ВКО |
1,5 |
Умереннопл. |
7,2 |
|
Шымкентское |
ЮКО |
2,4 |
Малопл. |
6,9 |
|
Туркестанское |
ЮКО |
1,8 |
Умереннопл. |
7,3 |
|
Другие |
ЮКО |
2,1 |
Умереннопл. |
7,1 |
|
Кызылорда |
Кызылординская |
Умереннопл. |
7,0 |
||
Другие |
Кызылординская |
1,9 |
Умереннопл. |
7,2 |
|
Алмалы |
Жамбылская |
1,9 |
Малопл. |
6,9 |
|
Всего |
21,3 |
1.2.8 Разжижители глинистых суспензий и шликеров
Основные назначения разжижителей глинистых суслензий и шликеров создания в последних гидродинамических условий при которых достигаются минимальная вязкость, влажность и коэффициент тиксотропного загустевания. В качестве разжижителей используются жидкое стекло производство которых находится в г. Алматы, Караганде, Павлодаре, Шымкенте, сода кальцинированная (Россия), триполифосфат натрия (Тараз). Количество разжижителей в керамических массах составляют 0.1-0.3%.
1.3 Сырьевые материалы для глазури. Санитарные изделия
Наименования Полевой шпат ГОСТ 15045-78 Песок кварцевый ГОСТ 7031 22551-72 Мел обогащенный ГОСТ 12085-88 Тальк ГОСТ 21234-75 Оксид цинка ГОСТ 202-84 Барий углекислый ГОСТ 2149-75 Цирконовый концентрат ГОСТ 48-82-81 Глина беложгущая Каолин ГОСТ 21286-82 Красители Кобальт серно-кислый, |
Предприятие поставщик Белогорский ГОК Карасорский,Павлодарская обл. Шабровка, Свердлов.обл. Россия Воронежский з-д фаянсовых изделий Воронежский з-д фаянсовых изделий Воронежский з-д фаянсовых изделий Воронежский з-д фаянсовых изделий Кызылсайская Актюбинская обл. Алексеевский Кокшетауская обл. Воронежский з-д фаянсовых изделий (Россия) |
|
Керамические плитки и керамогранит Песок кварцевый ГОСТ7031-75 Глинозем технический Оксид цинка ГОСТ 20284 Барии углекистый Борат кальция Бура кристаллическая Цирконовый концентрат Триполифосфат натрия Карбометицеллюлоза Красители Сода кальцинированная |
Карасорский ,Павлодарская обл. Павлодарский алюмин.з-д. Воронеж. з-д. фаянсовых изделий Воронежский з-д фаянсовых изделий Воронежский з-д фаянсовых изделий АО «Нодфос», г.Тараз Воронежский з-д фаянсовых изделий Воронежский з-д фаянсовых изделий Стерлитамак,Россия Воронежский з-д фаянсовых изделий Стерлитамак,Россия |
Заключение
Проведены экспериментальные и теоритическое исследование пластичных (глин, каолинов, суглинков) и непластичных видов (полевого шпата, кварц - полевошпатовых материалов, кварцевого песка, доменных и фосфорных шлаков) природного сырья и отходов промышленности. В соответствующих разделах работы на основании анализа химического, минерального, гранулометрического состава, анализа физико-механических, технологических свойств и особенностей которого вида сырья дана оценка их пригодности для использования в производстве санитарной керамики облицовочных плит, керамогранита.
Сочетание высоких пластических свойств глинистого сырья Казахстана с возможностью регулирование их спекания, структуры свойств и цвета после обжига с помощью местных видов не пластичного природного и технического сырья, наличие возможности выбора технических приемов изготовления керамики обеспечивают условия для получения изделий строительной керамики. Производство санитарных керамических изделий и керамогранита прогнозируется из тонко дисперсных масс с применением беложгущих глин Кызылсайского, Березовского, Берлинского месторождений Алексеевского каолина, Белогорского полевого шпата, кварцевого песка. В качестве плавня может быть рекомендованы добавки волластонита, которые способствуют повышению белизны керамики. Производстве облицовочной керамики разного назначения возможно на основе каолинитовых глин танкерисского,целиноградского,мойского,и других месторождений с различным содержанием красящих оксидов, суглинка, доменных и фосфорных шлаков.
Список использованных источников
1. Августиник А.И. Керамика. - Л.: Стройиздат, 1975. - 592 с.
2. Августиник А.И. Физическая химия силикатов. - М.: Стройиздат, 1966.-420 с.
3. Книгина, Г.И. Э.Н. Вершинина, Л.Н. Тацки. Лабораторные работы по технологии строительной керамики и искусственных пористых заполнителей: - М.: Высшая школа, 1985. - 223 с.
4. Попов, Л.Н. Лабораторный контроль строительных материалов и изделий. Справочник. -М.: Стройиздат, 1986.-349 с.
5. Гиллер, Я.Л. Таблицы межплоскостных расстояний. - М.: Недра, 1966.-180 с.
6. USA. Картотека ASTM, 1956.
7. Михеев, В.И. Рентгенометрический определитель минералов. - М.: Гос. технико - теоретич. изд-во, 1959. - 868 с.
8. Миркин, Л.И. Рентгеноструктурный анализ. Справочное руководство. - М.: Наука, 1976. -- 863 с.
9. Ковба, Л.М. Рентгенофазовый анализ / М.: МГУ, 1976.- 232 с.
10. .Рентгенография. Спецпрактикум / Под ред. А.А. Кацнельсона. - М.: Изд. Моск. ун-та, 1986. - 240 с.
11. .Горшков В.С., Тимашев В.В. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ/-М.: Высшая школа, 1963.-285 с.
12. Вакалова Т.В. Глины. Особенности структуры и методы исследования - : Изд.ТПУ, 1998.-122 с.
13. Павлов В. Ф. Физико-химические основы обжига изделий строительной керамики. - М.: Стройиздат.-1997. - 240 с.
14. П.П. Будников, В.Л. Балкевич, А.С. Бережной Химическая технология керамики и огнеупоров; Учебник Под общ. ред. П.П. Будникова, Д.Н. Полубояринова. - М.: Стройиздат, 1972. - 552 с.
15. Канаев В.К. Новая технология строительной керамики. - М.: Стройиздат, 1990. - 264 с.
16. Е.Л. Рохваргер, М.С. Белопольский, В.И. Добужинский. Новая технология строительной керамики Под ред. В.И. Добужинского. - М.: Стройиздат. - 1977. - 228 с.
17. Кингери У.Д. Введение в керамику. - М.: Мир. 1964, 535 с.
18. Боженов П.И. Строительная керамика из побочных продуктов промышленност. - М.: Стройиздат, 1986. - 136 с.
19. Мороз, И.И. Технология строительной керамики. - Киев: Вища школа, 1980.-384 с.
20. Мороз, И.И. Технология фарфорофаянсовых изделий - М.: Стройиздат, 1984. - С. 248.
21. Булавин, И.А. Технология фарфорового и фаянсового производства - М.: Легкая индустрия,1975.-448 с.
22. Белостоцкая Н.С. Совершенствование производства фарфоровых санитарных изделий // Пр-сть строительных материалов. Сер. 5, Керамическая промышленность: Обзорная информация.- М.: ВНИИЭСМ, 1988.-Вып. 3.-52 с.
23. Справочник по производству строительной керамики / Под ред. М.О. Юшкевича - М.: Стройиздат, 1961. - T.I. - 464 с.
24. Мороз, И.И. Технология строительной керамики. - Киев: Вища школа, 1980.-384 с.
25. Погребеннов В.М. Тонкая и строительная керамика с использованием кальций-магниевых силикатов и других видов нетрадиционного непластичного сырья: Автореф. дис. ... д-ра техн. наук. - . - 1998. - 39 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Изготовление облицовочного кирпича и контроль качества сырьевых материалов. Изучение химического состава и технологических свойств глины. Способы переработки сырья и подготовки массы. Расчет бункеров для промежуточного хранения глиняного порошка.
курсовая работа [341,7 K], добавлен 30.05.2019Изучение понятия, видов и свойств керамических материалов и изделий. Характеристика сырья и процесса производства керамических изделий. Исследование использования в строительстве как стеновых, кровельных, облицовочных материалов и заполнителей бетона.
реферат [17,6 K], добавлен 26.04.2011Исторические сведения о возникновении керамических материалов, область их применения. Основные физико-химические свойства керамики, применяемые сырьевые материалы. Общая схема технологических этапов производства керамических материалов, ее характеристика.
курсовая работа [74,2 K], добавлен 02.03.2011Номенклатура продукции, характеристика сырья и полуфабрикатов. Обоснование способа производства двускатных балок и ребристых плит. Расчет состава бетонных смесей. Определение потребности в сырьевых материалах и полуфабрикатах. Контроль качества сырья.
курсовая работа [323,2 K], добавлен 05.06.2015Сырье и материалы для производства консервной продукции, консервная тара. Нормы потерь и отходов сырья и материалов. Рецептура консервов, нормы расхода сырья и материалов. Выбор и расчет технологического оборудования. Безопасность пищевого сырья.
курсовая работа [260,0 K], добавлен 09.05.2018Технологический процесс производства плитки на Липецком керамическом заводе. Структура и комплектация лаборатории, методики лабораторных испытаний. Экспериментальный контроль качества, свойств и состава сырья для производства керамической плитки.
курсовая работа [897,7 K], добавлен 25.02.2012Расчет сырьевой смеси и горения газообразного топлива. Изготовление на производстве портландцементного клинкера. Изучение химического состава сырьевых компонентов. Определение массового, объемного расхода топлива и материального баланса его состава.
контрольная работа [397,0 K], добавлен 10.01.2015Совершенствование технологических процессов производства продуктов высокой степени готовности из зернового сырья казахстанской селекции. Оценка технологических процессов измельчения зернового сырья, смешивания и экструдирования полизлаковой смеси.
научная работа [3,2 M], добавлен 06.03.2014Исторические сведения о возникновении керамики, область ее применения. Современные технологии керамических материалов. Производство керамических материалов, изделий в Казахстане, СНГ и за рубежом. Производство и применение стеновых и облицовочных изделий.
курсовая работа [134,7 K], добавлен 06.06.2014Основные сведения о силикатном кирпиче. Производство известково-кремнеземистого вяжущего. Силос для гашения сырьевой смеси. Процесс автоклавной обработки материалов. Расчет потребности сырья. Входной контроль материалов. Расчет проектирования складов.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 27.01.2014