Справочное пособие Под редакцией проф. Г. Н. Масленниковой Издательство тпу 2009
| Вид материала | Документы |
- Под редакцией профессора А. В. Федорова Таганрог Издательство гоувпо «Таганрогский, 7878.06kb.
- Учебник под редакцией, 9200.03kb.
- Учебное пособие Издательство тпу томск 2007, 3017.06kb.
- Учебное пособие Издательство тпу томск 2008, 1944.17kb.
- Краткое пособие по практическим умениям Под редакцией проф. Д. Ф. Костючек, 1594.51kb.
- Л. М. Семенюк Под редакцией докт психол наук, проф. Д. И. Фельдштейна Х 91 Хрестоматия, 4158.51kb.
- Учебное пособие Под редакцией Л. М. Шипицыной Москва Санкт-Петербург 2007 Авторы: Шипицына, 2318.2kb.
- Учебное пособие Издательство тпу томск 2006, 1217.64kb.
- Учебное пособие Издательство тпу томск 2005, 1494.29kb.
- Программа по литературе В. Я. Коровиной. Издательство «Просвещение», 2005г.; учебник, 42.87kb.
| Проба | Порог структурообразования, г/см3 | pH | Остаток на сите №0056, % | Влажность, % | Воздушная усадка ,% | Общая усадка, %, после обжига при температуре, ºС | Водопоглощение, %, после обжига при температуре, ºС | Предел прочности при изгибе высушенных образцов и обожженных при температуре, ºС, МПа | |||||
| 1350 | 1380 | 1350 | 1380 | Воздушно-сухие | 110 | 1350 | 1380 | ||||||
| Высший сорт | 1,31 | 5,4-5,8 | 1,47 | 25,9 | 2,8 | 11,1 | 12,8 | 19,4 | 16,8 | 0,17 | 0,6 | 23,0 | 25,0 |
Керамические испытания обогащенного каолина Еленинского месторождения, обожженного до 1450ºС, дали следующие результаты: водопоглощение (9,36%); общая линейная усадка (9,66%); белизна (91,3%); материал без мушек и выплавок, огнеупорность 1700ºС и выше.
В настоящее время Новокаолиновый комбинат выпускает каолин марки КББ (ТУ5729-002-05494310-95), основные физико-механические параметры которого приведены в табл. 3.22.
Таблица 3.22. Физико-механические параметры каолина
| Праметры | Норма для марок | ||
| КББ - 80 | КББ - 78 | КББ - 75 | |
| Белизна, % | 80 | 78 | 75 |
| Массовая доля остатка, %, не более, на сите №02 №009 | - 0,1 | 0,01 0,2 | 0,02 0,3 |
| Массовая доля влаги, % | 8 - 14 | 8 – 14 | 8 – 14 |
| Массовая доля, %, не менее, частиц размером менее 20 мкм менее 5 мкм | 90 65 | 85 60 | 85 60 |
Еленинские каолины широко применяются в различных отраслях промышленности: резинотехнической, химической, огнеупорной и др. Месторождение не получило комплексной оценки, не выяснены возможности применения еленинских каолинов в тонкокерамическом производстве. Не изучены щелочные каолины, присутствие которых на месторождении установлено.
Чекмакульское месторождение расположено в 4 км от ж/д разъезда №46 и в 5 км восточнее Еленинского месторождения. Каолиновая залежь приурочена к зоне тектонического нарушения в гранитах Джабык – Карагайского массива. Морфология и технологические свойства каолинов Чекмакульского месторождения мало отличаются от каолинов Еленинского месторождения. Результаты технологических испытаний приведены в табл. 3.23.
Месторождение в настоящее время не эксплуатируется и числится как резервная залежь Еленинского месторождения.
В пределах Джабык – Карагайского каолиноносного района развиты также Акмулинская, Анненская, Парижская и другие залежи элювиальных каолинов; изучены они недостаточно и по качеству сырья значительно уступают каолинам рассмотренных выше месторождений. Известно еще одно месторождение – Астафьевское, являющееся единственным на Урале разведанным месторождением переотложенных каолинов. Оно расположено в 2 км юго-восточнее пос. Астафьевска и приурочено к Астафьевской эрозионно-структурной депрессии. Переотложенные каолины в виде крупной неправильной формы линзы мощностью 60 м залегают в толще песчано-галечниковых отложений верхнемелового возраста, выполняющих эрозионные впадины в каменноугольных известняках. Переотложенные каолины белого цвета, по минеральному составу гидрослюдисто-каолинитовые. Запасы месторождения составляют около 30 млн. тонн. Качество сырья низкое и характеризуется высоким содержанием Fe2O3 и ТiО2. Химический состав каолинов данного месторождения приведен в табл. 3.24.
Таблица 3.23. Технологические свойства чекмакульского каолина
| Показатели | Каолин сырец | Обогащенный каолин |
| SiO2, % Al2O3 , % Fe2O3 , % ТiО2 , % ППП, % | 53,49-71,88 17,15-30,70 0,83-1,15 - 4,86-10,95 | 43,0-60,30 28,99-38,01 0,78-2,91 0,65-2,07 0,20-13,68 |
| Огнеупорность, ºС | 1710 – 1750 | 1750 |
| Полное водосодержение, % | 16,7 – 26,4 | 21,2 – 33,90 |
| Усадка: после сушки после обжига при 1300ºС, % после обжига при 1400ºС, % | 5,6 – 13,6 7,6 – 12,8 8,1 – 13,6 | 12,4 – 19,6 |
| Водопоглощение черепка, % | 8 - 28 | 1,4 – 23,6 |
| Белизна, %: высушенного обожженного | | 50,0 – 90,8 71, 0 – 94,3 |
| Остаток на сите №0056, % | 43,2 – 71,0 | |
| Характер черепка | Белый без мушек и выплавок | |
Таблица 3.24. Химический состав астафьевского каолина
| Вид каолина | Содержание оксидов, % | ||||||||
| SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | ТiО2 | CaO | MgO | К2O | Na2О | ППП | |
| Каолин сырец | 49,75 | 26,38 | 1,98 | 1,29 | 0,83 | 1,62 | 2,15 | 0,18 | 11,02 |
| Обогащенный | 49,04 | 32,30 | 2,70 | 0,98 | 0,28 | 0,39 | 2,24 | 0,28 | 11,12 |
Гранулометрический состав пробы астафьевского каолина по фракциям: более 0,5 мм – 0,27%; 0,5–0,25 мм – 0,80%; 0,25–0,10 мм – 2,55%; 0,10–0,05 мм – 37,08%; 0,05–0,01 мм – 9,70%; 0,01–0,005 мм – 10,55%; 0,005–0,001 мм – 10,20%; менее 0,001 мм – 28,85%. Каолин данного месторождения грубодисперсный, пластичность низкая, огнеупорность 1650–1710ºС.
Кочкарский каолиноносный район занимает западную часть Пластовского административного района Челябинской области и характеризуется широким развитием кор выветривания. Все основные месторождения элювиальных каолинов этого района являются продуктами выветривания нормальных микроклиновых гранитов Джабык–Карагайского интрузивного комплекса и обычно располагаются вдоль бортов эрозионно-структурных депрессий.
Месторождения очень крупные, их запасы измеряются миллионами тонн. Каолин белый и желтовато-белый с крупными зернами кварца, остаток на сите № 0056 37–38,5% и состоит, главным образом, из угловатых зерен кварца; остальное представляет собой тонкочешуйчатый материал, представленный почти исключительно из каолинита. В очень малом количестве присутствуют серицит и мельчайшие зернышки кварца.
В Кочкарском каолиноносном районе зарегистрировано 13 месторождений каолинов: «Журавлиный лог», «Михайловское», Чуксинское, Вознесенское, Старо-Поклевское (Поварненское), Юльевское, «Синий карьер», «Летние хутора», Степное и др. Наряду с элювиальными каолинами широко развиты переотложенные каолины, залегающие среди песчано-глинистых отложений. Залежи переотложенных каолинов практически не оконтурены, а каолины не получили качественной оценки.
К наиболее изученным и представляющим наибольший интерес для фарфоро-фаянсовой и керамической промышленности относятся каолины месторождений «Журавлиный лог» и Михайловское.
Михайловское месторождение расположено к юго-западу от пос. Михайловский, на правом склоне долины реки Кабанка, в 6 км западнее месторождения «Журавлиный лог». Залежи связаны с корой выветривания мелкозернистых биотитовых гранитов, представляющих собой серию мелких круто-падающих даек северо-восточного простирания, иногда секущих толщу каменноугольных известняков, но в целом залегающих по их напластованию.
В разрезе месторождения наблюдается сложное чередование пластообразных залежей каолинов с прослоями окремнелых известняков, имеющих крутое падение. Геологоразведочными работами выделены три залежи: Восточная, Центральная, Западная, ориентированные в субмеридиальном направлении и достигающие в длину 350–400 м при ширине 3–75 м. Глубина каолинизации по отдельным скважинам превышает 75 м, что, возможно, обусловлено наличием тектонического нарушения, на существование которого указывает присутствие катаклазированных гранитов. Некоторые технологические свойства каолинов приведены в табл. 3.25. и 3.26.
Таблица 3.25. Гранулометрический состав каолина-сырца Михайловского месторождения
| Проба | Содержание частиц, %, после рассева через сита | |||
| 02 | 009 | 0056 | Прошло через сито №0056 | |
| 1 | 19,81 | 34,76 | 3,98 | 41,48 |
| 2 | 47,85 | 5,70 | 2,95 | 43,50 |
| 3 | 3,0 | 3,0 | 2,9 | 91,10 |
Таблица 3.26. Результаты обогащения михайловского каолина
| Показа- тели по пробам | Восточная залежь | Центральная залежь | Западная залежь | |||||||
| каолин | Фракция 0,056 мм | каолин | Фракция 0,056 мм | каолин | Фракция 0,056 мм | |||||
| Сырец | Обогащ. | Сырец | Обогащ. | Сырец | Обогащ. | |||||
| Выход као-лина | 1 2 3 4 5 6 | - 11,76 1,76 - - 2,25 | 40,3 33,19 2,36 0,28 0,75 2,82 | - 6,79 0,97 0,17 0,67 4,48 | - 19,18 0,52 - - 1,22 | 51,2 35,73 0,86 0,32 0,48 1,59 | - - 0,32 0,18 0,70 2,13 | - 16,5 1,96 - - 3,46 | 40,4 32,61 3,90 0,52 0,82 2,39 | - 10,11 1,46 0,19 0,53 4,42 |
| Огнеупор-ность, ºС | - | 1730 | - | - | 1750 | - | - | 1710 | - | |
| Белизна,% | - | 40,3 | - | - | 51,2 | - | - | 40,4 | - | |
Лучшим качеством обладают каолины Центральной залежи; в целом месторождение характеризуется низким качеством сырья. Лишь 33% обогащенного каолина удовлетворяют требованиям, предъявляемым к каолинам керамической и бумажной промышленности.
Учитывая огромные размеры залежей (запасы Центральной залежи оцениваются в 650 тыс. тонн), возникла реальная необходимость доразведки месторождений. Каолин залегает линзой, вытянутой в северо-восточном направлении длиной до 300 м и шириной 30–50 м. Мощность наносов от 3 до 5 м, мощность каолиновый толщи превышает 10 м; каолин представляет собой белую массу, сохранившую структуру гранита.
Химический состав каолина-сырца колеблется в следующих пределах, мас. %: SiO2 – 46,47–69,38; Al2O3 – 21,16–38,12; Fe2O3 – 0,24–0,84; CaO – 0,22–0,88%; MgO – 0,15–0,42; ППП – 7,56–9.04.
Обогащенный каолин по химическому составу приближается к эталонной пробе каолина Просяновского месторождения, соответствующей теоретическому составу каолинита (в %): SiO2 45,7–47,9; Al2O3 35,34–39,25; Fe2O3 0,33–0,48; CaO 0,1–0,7; MgO 0,6–0,8; ППП 13,54–18,8.
Примеси в крупных фракциях состоят, в основном, из кварца, мусковита, в небольших количествах из полевого шпата (3–5%). Тонкие фракции составлены агрегатами каолинита. По своим качественным показателям михайловский каолин после обогащения может быть использован в тонкой керамике и в качестве наполнителя в производстве бумажной и резиновой промышленности.
В пределах Кочкарского каолиноносного района отмечен ряд каолинопроявлений, связанных с корой выветривания различных массивов. К известным с давних пор, но почти не изученным проявлениям элювиальных каолинов следует отнести Чуксинское, «Летние хутора», Юльевское, Степное, Стрелецкое, Котликовское, «Синий карьер». Размеры этих каолинопроявлений неизвестны, но имеющиеся аналитические данные указывают на их относительно высокое качество. Они, безусловно, заслуживают более детального изучения. В пределах района зарегистрирован также ряд проявлений переотложенных каолинов (Поварненское, Вознесенское, Чуксинское). Скважинами вскрыты залежи переотложенных каолинов, достигающие мощности 40–60 м и характеризующихся довольно хорошим качеством (Поварненское проявление). Подобные залежи вскрыты и у поселков Каменная Санарка, Светлый, Чесма.
Чуксинское месторождение представляет собой небольшой каолинизированный массив гранита. Каолин очень слюдистый, с крупными чешуйками мусковита, содержит много кварца. Цвет – серый, отмученного – белый. Химический состав каолина, пропущенного через сито 3600 отв/см2 (мас. %): SiO2 – 47,0; Al2O3 – 39,18; Fe2O3 – 0,64; ТiО2 – следы; огнеупорность 1760ºС; белизна – 81–93%. Отмученные каолины пригодны для фарфоро-фаянсовой промышленности.
Каолин месторождения «Летние хутора» характеризуется вполне удовлетворительной пластичностью. Химический состав отмученного каолина (в %): SiO2 – 50,9–54,29; Al2O3 – 33,48; Fe2O3 – 0,22–0,43; ТiО2 – 0,4–0,42; ППП – 11,66–12,33.
Поварненское (Старо-Поклевское) месторождение каолина представлено переотложенным каолином, залегающим на глубине 4–6 м. Сверху каолин перекрывают бурые и красные глины, ниже располагаются мелкозернистые пески мощностью 1,5–2,0 м. Каолин представляет собой массу серовато-белого цвета. Химический состав каолина, пропущенного через сито №0056 (в %): SiO2 – 40,46; Al2O3 – 42,47; Fe2O3 – 0,95; ТiО2 – 0,28; ППП – 14,5. Пластичность вполне достаточная, позволяет использовать каолин в фарфоро-фаянсовой промышленности.
Месторождение «Журавлиный лог» расположено в 10 км к западу от г. Пласт Челябинской области. Балансовые запасы категорий А+В+С1 составляют 7,1 млн. тонн, запасы категории С2 на флангах месторождения составляют 42 млн. тонн. Промышленная залежь с прилегающими флангами приурочена к коре выветривания лейкократовых гранитов. Месторождение представляет собой пластообразную залежь размером 500 х 500 м и глубиной до 48 м. Полезная толща сложена каолинами белого, светло-серого, кремового и желтого цвета. Наибольшее развитие имеют светлоокрашенные разности (белые, серые, кремовые).
Каолины данного месторождения относят к высококачественному сырью для различных отраслей промышленности.
Основными породообразующими минеральными компонентами являются кварц и минералы группы каолинита – каолинит и галлуазит. Содержание кварца в каолине – сырце изменяется в пределах 35–70%, в обогащенном каолине содержание свободного кварца не превышает 3–5%. Соответственно содержание каолинита и галлуазита в сырце достигает 30–65%, в обогащенном продукте 95–97%.
Химический состав каолина-сырца и обогащенного каолина приведен в табл. 3.27.
Гранулометрический состав каолиновых концентратов приведен в табл. 3.28.
По химическому и зерновому составу обогащенный каолин удовлетворяет требованиям ГОСТ 21286-82 маркам КФ – 1 и КФ – 2.
Минеральный состав каолина-сырца приведен в табл. 3.29.
В каолине месторождения «Журавлиный лог» каолинит присутствует в виде крупнокристаллических агрегатов (от 45–60 мкм до 90 120 мкм), показатель преломления 1,560. Кварц присутствует в виде зерен обломочной формы размером от 20–30 мкм до 150–180 мкм. Зерна в основном чистые, лишь отдельные из них содержат микровключения. В незначительном количестве отмечаются также чешуйки слюды (от 1–2 х 9–15 до 30 мкм) и зерна железистых минералов.
Таблица 3.27.