Разработка композитов из местного сырья для производства санитарно-технической керамики, керамогранита и облицовочных плиток
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… Читать ещё >
Разработка композитов из местного сырья для производства санитарно-технической керамики, керамогранита и облицовочных плиток (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
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.
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 21 216.4−81 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 21 216.9−81.
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 150×100×5 мм из плиточных масс в соответствии с ГОСТ 27 180–86 и образцах-балочках размером 10×10×50 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 °C. О наличии монтмориллонита в породах свидетельствуют эндоэффекты при температурах 150 — 160 °C и 280 °C, связанные с удалением межпакетной воды, эндоэффекты при температурах 700 — 710 °C, связанные с разложением кристаллической решетки монтмориллонита, и эндоэффект при 920 °C, 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 °C.
Рис. 1.1. Расположение глин на диаграмме их применения в зависимости от химического состава (по А.И. Августинику)
oглина 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 | ; | |||
Глина целиноградская | 0,5 | 0,5 | |||
Бентонит | |||||
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 | 17,1−37,0 | 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 | ||||||
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 частицы0,05 мм
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 0,05 мм 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 монтмориллониткаолинитовые 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 °C.
Наименование сырья | Усадка, % | Водопогл., %мас. | Прочность (Rизг, МПа) | Цвет черепка | |
Глина танкерисская | 3,1 | 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 °C.
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 °C. Местные глины, используемые в качестве пластичных и малопластичных компонентов исходя из минералогического состава можно разделить на две группы: каолинитовые (1) и каолинитогидрослюдистые (2). На рисунках 1.7−1.8 представлены термограммы глинистого сырья, на которых однозначно прослеживаются экзои эндотермические эффекты, обусловленные структурно-фазовыми и гравиметрическими превращениями в образцах. На всех термограммах четко обозначены по два эндоэффекта, связанных с удалением при 100 °C гидратной и при 500 °C 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 | среднепласт. | |
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 | 6,8 | 17,7 | 30,1 | 1,8 | ||
11,9 | 17,0 | 30,0 | 1,8 | |||
14,2 | 7,6 | 16,8 | 2,23 | |||
18,0 | 2,0 | 5,5 | 2,6 | |||
20,7 | 1Д | 2,7 | 2,65 | |||
22,2 | 1,5 | 3,6 | 2,39 | |||
Таблица 1.9 — Химический состав глин в % по массе
Месторождение | ||||||||||||
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, пироксены | Примеси | ||
Сухановское | преобладает каолинит | ||||||||
Кемертузское | преобладает каолинит | ||||||||
Елюбайское | преобладает каолинит | ||||||||
Шенгельдинское | ; | ; | ; | 0,5 | 4,5 | ||||
Красноармейское | ; | 5−7 | ; | ||||||
Мойское | 3−5 | 3−5 | ; | ; | |||||
Петропавловское | ; | ; | ; | ; | |||||
Березовское | 45−50 | 20−25 | 25−30 | ; | ; | ; | ; | ||
Кзылсайское | преобладает каолинит | ||||||||
Алексеевское | ; | ; | ; | ; | ; | ||||
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 | ||||
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 КынгранкКелесское, 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 °C, 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 21 216.1−81 — ГОСТ 21 216.12−81, 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 | |
Сарыкемерское | Светло-желтый | не вскипает | ||
Дарбазинская бентонитовая глина | зеленый | не вскипает | ||
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 | |||||
Сарыкемерское | 0,06 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | Песок, ожелезненные комочки глины, пиритные включения до 2 мм | ||||
Дарбазинская бентонитовая глина | ожелезненные комочки глины, пиритные включения до 2 мм | ||||||||
Ленгерская каолинитовая глин | 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 | легкоплавкое | ||
ЛГ | тугоплавкое | ||
ДГ | легкоплавкое | ||
Таблица 1.16 — Спекаемость глинистого сырья
Наименование пробы | Наименование показателей | Температура обжига, ?С | ||||
СГ | Водопоглощение, % | 9,6 | 7,9 | 5,8 | Оплавилась | |
Плотность, кг/м3 | то же | |||||
ЛГ | Водопоглощение, % | 15,8 | 12,1 | 7,9 | 5,2 | |
Плотность, кг/м3 | ||||||
ДГ | Водопоглощение, % | 9,3 | 7,1 | 5,4 | Оплавилась | |
Плотность, кг/м3 | то же | |||||
Таблица 1.17 — Пластичность глинистого сырья
№ п/п | Наименование проб и состав шихт | Предел текучести, % | Предел раскатки, % | Число пластичности | |
СГ | 37,2 | 26,8 | 10,4 | ||
ЛГ | 45,9 | 28,1 | 17,8 | ||
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 | 6,6 | среднечувстви-тельная | |||
ЛГ | 24,4 | 5,1 | более 180 | малочувстви-тельная | |
ДГ | 28,5 | 7,2 | высокочуствитель-ная | ||
Таблица 1.19 — Классификация суглинка Сарыкемерского месторождения по ГОСТ 9169–75
№ п/п | Наименование показателей | Величина показателя | Группа глинистого сырья | |
по количеству крупнозернистых включений | 0,06−0,25 | с низким содержанием | ||
по виду включений | кварцевый песок, ожелезненные комочки глины, пиритные включения до 2 мм | |||
по содержанию Al2O3 в пересчете на прокаленное вещество,% | 10,5−11,5 | полукислое | ||
по содержанию красящих окислов, % | 3,4−3,9 | с высоким содержанием | ||
по содержанию тонкодисперсионных фракций, % | 33,6−34,4 | низкодисперсное | ||
по пластичности | 10,4−10,9 | малопластичное | ||
по степени спекания; | спекающееся | |||
по огнеупорности, °С | легкоплавкое | |||
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 | ||
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 | ||
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 °C достигает 11% огнеупорность более 1730 °C. 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, микроклинплагиоклазовые 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 13 451 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 15 045– — 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 | |||
SiO2 | Fe2O3 | |||||
Мугоджарское | Актюбинская | ПК-93 | 96−97 | 0,1−0,15 | ||
Талды-корган | Алматинская | ПК-93 | 96−97 | 0,1−0,15 | ||
Лисаковское | Костанайская | ПК-93 | 95−96 | 0,2−0,3 | ||
Апановское | Костанайская | ПК-93 | 95−96 | 0,2−0,3 | ||
Карасорское | Павлодарская | ПК-93 | 96−98 | 0,1−0,2 | ||
Аральское | Кызылординская | 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 15 045–78 Песок кварцевый ГОСТ 7031 22 551−72 Мел обогащенный ГОСТ 12 085;88 Тальк ГОСТ 21 234–75 Оксид цинка ГОСТ 202–84 Барий углекислый ГОСТ 2149–75 Цирконовый концентрат ГОСТ 48–82−81 Глина беложгущая Каолин ГОСТ 21 286–82 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 ГОСТ 7031–75 Глинозем технический Оксид цинка ГОСТ 20 284 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.