Анализы и испытания глин и каолинов

09.06.2018
Изучение качества глин и каолинов необходимо производить в зависимости от их промышленного назначения и с учетом установленных стандартами, техническими условиями и кондициями требованиями. Химический состав огнеупорных глин и переотложенных каолинов (если использование их предусматривается без предварительного обогащения) определяется во всех отобранных пробах в их естественном виде. Химический состав формовочных глин определяется по 10—20% отобранных проб. Химическими анализами устанавливается содержание SiO2, Al2O3+TiO2, Fe2O3 и п. п. п. Для 10% проб, кроме указанных компонентов, определяется также содержание CaO, MgO, SO3 и щелочей. В случае загипсованности пород содержание SO3 должно определяться во всех пробах. При разведке месторождения в пределах горного отвода (доразведки), на стадии эксплуатационной разведки и в других случаях, когда работы проводятся на эксплуатируемых месторождениях, полезное ископаемое на которых достаточно изучено, осуществлять полный комплекс химических анализов нет необходимости. В этом случае целесообразно определять лишь содержание Al2O3+TiO2, Fe2O3 и п. п. п.

Химические анализы проб первичного каолина (иногда и переотложенного, если его использование предусматривается после обогащения) выполняются не в естественном состоянии каолина, а после их отмывки на сите № 0056 и высушивания, что приближает состав отмученного каолина к составу товарного каолина. Однако для подтверждения этого необходимо сопоставить результаты анализов отмученного каолина с результатами анализа технологических проб, обогащенных по принятой схеме. В случае несовпадения этих результатов в схему отмучивания и в выбор сита должны быть внесены соответствующие коррективы. Во всех пробах должен быть определен выход отмученного каолина в процентах от исходного сырья.

При изучении бентонитовых глин как сырья для производства железорудных окатышей Л.М. Гроховский рекомендует химический состав глин определять по групповым пробам, составленным из проб, характеризующихся близкой величиной набухания в воздушно-сухом состоянии и после нагревания их до 200°. Величина набухания определяется во всех пробах. Химическими анализами в групповых пробах устанавливается содержание кремнезема, глинозема, окиси и закиси железа, двуокиси титана, окисей кальция и магния, карбонатов, потери при прокаливании; по части проб, а иногда и по всем групповым пробам определяется также содержание окиси калия и натрия, серы, изредка свободного кремнезема, гигроскопической и конституционной воды. Обязательно должны определяться обменная емкость глин, содержание в обменном ком-плеске ионов кальция и магния, калия и натрия.

Гранулометрический анализ глин и каолинов для всех рассматриваемых областей их использования обычно проводится не на всех пробах, а лишь по их части (15—20% проб, характеризующих выработки равномерно распределенных на площади месторождения и вскрывших полезное ископаемое на полную мощность). Гранулометрические анализы производятся по методикам, предусмотренным соответствующими ГОСТами.

При производстве гранулометрических анализов формовочных глин устанавливается содержание глинистой составляющей и зерновой состав крупных частиц. Гранулометрические анализы первичного каолина производятся после его отмучивания, при этом определяется содержание частиц 50, 20, 10, 5, 2 и 1 u.

Гранулометрический анализ бентонитовых глин, предназначенных для окомкования железорудной мелочи, включает ситовой анализ с определением фракций 5; 2; 0,5; 0,2; 0,1; 0,06 мм, анализ по Сабанину с определением фракции 0,01 мм, и анализ методом пипетки с определением содержания фракций 0,005, +0,001 и -0,001 мм.

Физико-технические свойства глин и каолинов в различных областях их использования играют разную роль. При оценке глин и каолинов как сырья для производства огнеупоров большое значение имеет их огнеупорность. Однако, несмотря на это, производить определение огнеупорности по всем пробам нет необходимости, так как этот показатель является относительно стабильным для глин и каолинов определенного минерального состава и обычно определения огнеупорности по 20—25% проб, характеризующих каждую выделенную разновидность сырья, достаточно. Для подтверждения огнеупорности глин или каолинов в остальных пробах может быть использована формула Шуэна:

В.В. Шевелев, используя метод множественной корреляции, предложил для определения величины огнеупорности по результатам химических анализов другую формулу:

Использование этой формулы возможно при наличии тесной связи между многими переменными, входящими в формулу, и при достаточной ее проверке прямым определением огнеупорности.

Огнеупорность формовочных глин может определяться на меньшем количестве проб: при поисках от 15 до 20%, при предварительной и детальной разведке — от 5 до 10% от общего числа выработок.

Кроме огнеупорности при разведке месторождений огнеупорных глин и каолинов должны быть определены полное водосодержание (суммарное содержание гигроскопической и кристаллизационной воды) и воздушная усадка.

В инструкции ГКЗ России по применению Классификации запасов к месторождениям глинистых пород рекомендуется в целях сокращения времени и средств применять для оценки качества огнеупорных глин методику, основанную на массовых керамических испытаниях. Как показал опыт, эта методика в большинстве случаев не дает удовлетворительных результатов и ее использование не должно иметь места.

Для оценки качества формовочных глин и определения их марочного состава большое значение имеет механическая прочность их во влажном и сухом состояниях. Определения механической прочности следует производить по всем пробам, характеризующим выемочную мощность глин. При оценке бентонитовых глин как сырья для производства железорудных окатышей во всех пробах должна определяться величина набухания глин и часто дисперсность (содержание фракции менее 1—1,5 u).

Определение минерального состава глин наиболее сложно. Как правило, во всех случаях следует устанавливать минеральный состав глинистой составляющей и песчано-алевритовой фракции. Для определения минерального состава глинистой составляющей по небольшому количеству проб (5—10) следует произвести электронномикроскопические, рентгенографические и термографические исследования, сопровождаемые химическими анализами. Изучение песчано-алевритовой фракции обычно производится под микроскопом и контролируется химическими анализами.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: