CC BY
19
УДК 666.3/.7
Б. Р. Хайдаров, Р. Т. Ахметова
АНАЛИЗ СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ ГЛИНИСТОГО СЫРЬЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО ЩЕБНЯ
Ключевые слова: керамический щебень, месторождение, химический состав, Республика Татарстан.
В качестве полигонных объектов были выбраны месторождения глинистого сырья: Шахмайкинское, Ново-Кадеевское и Петровское. Все три месторождения характеризуются значительными балансовыми запасами сырья. Данные месторождения показывают практический интерес. Отображены химические и физико-механические характеристики глинистого сырья с учетом их потенциальной пригодности в качестве сырья для получения керамического щебня. При этом необходимо провести более качественный анализ данного глинистого сырья для получения конкретных результатов.
Keywords: ceramic deposit, mine, chemical composition, Republic of Tatarstan.
Shahmaykinskoe, New Kadeevskoe and Petrovskoe clay crude fields have been chosen as the ground objects. All of them are characterized by significant balance reserves of raw materials and very attractive from practical point of view. Chemical and physico-mechanical properties of clay crude have been illustrated with prospective consideration for ceramic gravel fabrication. Additional investigations of the clay crude samples are required for the further conclusions.
В Республике Татарстан отсутствуют месторождения высокопрочного природного щебня, отвечающего всем требованиям дорожного строительства. Ежегодно только по государственному заказуввозится щебня около 3000 тыс. куб.м. На данный момент единственным качественным продуктом, является щебень, завезенный с Урала. Он имеет очень высокую цену.
Целью данной работы является анализ геологической информации, на основе которой предполагается создание сырьевой базы глинистого сырья, пригодного для организации керамического щебня.
Исследование носит поисково-пионерский характер и прямых сопоставимых аналогов в литературе по данной тематике не удалось выявить.
В настоящее время нами разработана экономически эффективная технология получения керамического щебня из глинистого сырья, который способен по своим физико-механическим и химическим параметрам заменить дорогостоящий Уральский щебень, полученный из природных горных пород (гранитов, диабазов).
В Республике Татарстан имеется большое количество разведанных месторождений глинистого сырья нераспределенного фонда недр.
С учётом того, что высокопрочного керамического щебня в Республики Татарстан нет, а глинистое сырье потенциально пригодно для его производства был произведён анализ месторождений Новошешминского, Черемшанского и Буинского муниципальных районов Республики Татарстан из баланса нераспределённого фонда недр и кадастра месторождений и проявлений Республики Татарстан по следующим критериям: участок недр относится к нераспределённому фонду недр; запасы глин не менее 1 000 тыс. м3; близость к крупным населённым центрам; востребованность выбранных участков к районам с конкретными социальными и инфраструктурными
характеристиками; заинтересованность местных
администраций в развитии автомобильных дорог повышенной прочности; наличие легкоплавких глин, пригодных для производства высокопрочного керамического щебня.
Кроме благоприятных экономических, сырьевых и горно-геологических условий, имеющихся у Шахмайкинского месторождения, его разработка может решить важную социальную задачу. Учитывая, что в районе не развита разработка месторождений общераспространённых полезных ископаемых, обеспечение предполагаемым производством рабочей силой позволит увеличить отчисления в бюджет местного уровня.
ШАХМАЙКИНСКОЕ месторождение
расположено между селами Простые Челны и Шахмайкино, в 13 км от Новошешминска, на правом берегу реки Челны. Качественные характеристики глин приведены ниже. Содержание крупнозернистых включений низкое (остатки на сите с размером отверстий в свету 0,5 мм составляют 0,01-0,74%, в среднем 0,32%). Преобладают средние и мелкие включения обломков горных пород,реже карбонатные включения. По содержанию ОаООз+МдООз в виде включений размером более 0,5 мм карбонатные включения являются активными и среднеактивными (0,0090,461% к весу суглинков). Гранулометрический состав (в %): фракции более 0,06 мм1,18-12,68; 0,060,01 мм - 23,18-41,14; 0,01-0,005 мм -4,8817,68; 0,005-0,001 мм - 3,76-14,84; менее 0,001 мм - 34,4851,32. По содержанию тонкодисперсной фракции (менее 0,001 мм) сырье является средне- и низкодисперсным. Химический состав (в %): Б1О2 -62,32-64,62; А12О3 - 13,214,38; Рв2О3 - 5,44-5,95; ТЮ2 - 0,7-0,88; ОаО - 3,87-4,84; МдО - 1,37-2,12; Ыа2О - 0,81-0,85; К2О - 1,68-1,92; п.п.п. - 7,06-7,7. По содержанию А12О3 (14,25-15,55%) в пересчете на прокаленное вещество сырье относится к группе полукислого глинистого сырья. Число пластичности 16,4-24,9, в среднем 20,6. Сырье неспекающееся и легкоплавкое. Керамические свойства: формовочная
влажность 23,4-26,4%, чувствительность к сушке 5866 сек, воздушная усадка 9,3-10,5%, общая усадка 9,7-11,6% [1].
Преимуществом Ново-Кадеевского
месторождения является наличие больших запасов, хорошо развитой транспортной сети, близкое расположение к рынку сбыта (районные автомобильные дороги) и к потенциальным источникам рабочей силы: населённые пункты муниципального района.
НОВО-КАДЕЕВСКОЕ месторождение
расположено в 25 км северо-западней села Черемшан. Качественные характеристики глины. Содержание крупнозернистых включений (остатки на сите с размером отверстий в свету 0.5 мм) низкое. Оно составляет по лабораторно-технологическим пробам 0.06-0.99% (в среднем 0.23%), по рядовым пробам 0.01-0.17% (в среднем 0.06%). В сырье одной пробы содержание включений среднее -
I.08%. Преобладающими являются карбонатные включения. По размеру преобладающих включений сырье относится к группе глинистого сырья с мелкими включениями. Содержание ОаСОз+МдООз колеблется от 0.009 до 0.692%, в среднем равно 0.123%. Гранулометрический состав (в %): фракции более 0.25 мм0.03-1.49; 0.25-0.01 мм - 36.19-54.94; 0.01-0.005 мм - 2.9014.05; 0.005-0.001 мм - 9.30-21.45; менее 0.001 мм - 21.20-37.15. По содержанию тонкодисперсной фракции сырье относится к группе низкодисперсного глинистого сырья. Химический состав (в %): Б1О2 - 58.26-64.71; А12О3 - 12.012.82; ТЮ2- 0.46-0.53; Рв2О3- 5.0-6.0; СаО - 4.62-6.72; Мд02.70-4.10; К2О +ЫА2О - 2.802.99; п.п.п. - 7.56-9.93. Сырье относится к группе кислого глинистого сырья. По степени пластичности суглинки относятся к умереннопластичному сырью с числами пластичности от 10.9 до 13.2, в среднем
II.3. Сырье является неспекающимся и легкоплавким (1150°С). В естественном состоянии сырье имеет формовочную влажность 24.5-27.4%, коэффициент чувствительности к сушке 1.49-1.95, воздушно-линейное сокращение 7.8-9.5% [2].
Петровскоеместорождение выбрано в качестве сырья для производства высокопрочного керамического щебня не только из-за наличия больших запасов глин, но и социально-экономических особенностей расположения данного месторождения. Решающим критерием было наличие автомобильной дорогой, проходящей в непосредственной близости от месторождения.
ПЕТРОВСКОЕ месторождение расположено у западной окраины бывшего поселка Петровский, в 1
км западнее деревни Лащи, на левом водораздельном склоне долины реки Свияги. Для данных глинистых пород характерно следующее. Содержание крупнозернистых включений низкое (остатки на сите с размером отверстий в свету 0,5 мм составляют 0,05-0,99%). Преобладают мелкие кварцевые включения, лишь в 1 пробе - крупные карбонатные включеня. Содержание
СаСО3+МдСО3 не превышает 0,196% к весу глины. Гранулометрический состав (в %): фракции 0,250,01 мм20,3-43,7; менее 0,01 мм -50,5-79,8. Числа пластичности 15,5-27,0. Химический состав (в %): БЮ2 - 65,04-70,03; А12О3 +ТЮ2 - 13,75-15,52; Рв2О3 -5,47-5,99; СаО - 1,0-2,83; МдО - 1,55-2,20; п.п.п. -4,92-7,04. Керамические свойства сырья в естественном виде: формовочная влажность 24,226,8%, коэффициент чувствительности к сушке 2,052,28, воздушная усадка 8,0-10,6 [3].
Анализ вещественного состава глинистых пород исследованных месторождений показывает, что качественные характеристики их соответствуют требованиям ОСТа 21-78-88 «Сырье глинистое (горные породы) для производства керамического кирпича и камней».
Для производства керамического щебня этих требований вполне достаточно.
Важным моментом является наличие запасов глинистого сырья по месторождению, обеспечивающего производство керамического щебня в течении 25 лет.
Исследованные объекты имеют запасы от 4000 тыс.м3 до 5000 тыс.м3, то есть в пересчете на тонны не менее 8000-10000 тыс. тонн.
Литература
1. Нурмухамедов Р.В., Орлов В.Б. "Отчет о предварительной и детальной разведке Новошешминского месторождения кирпичных глин (Новошешминский р-н РТ)". КГЭ ПО"Татнефть", Казань, 1991. (РГФ, ТГФ, ТГРУ, ПО "Агропромстройматериалы"). № 5601
2. Мальковский Ф.С. "Отчет по поискам и разведке кирпичных глин в Черемшанском районе ТАССР (Ново-Кадаевское месторождение)", КГЭ ПО "Татнефть", Казань, 1971. (РГФ, ТГФ, ТГРУ). № 3485
3. Бастраков Л.В., Порфирьев Н.М. "Отчет по поискам и разведке месторождений кирпичных глин в радиусе 10 км от г.Буинска (Буинский р-н ТАССР, Буинское месторождение)". КГЭ ПО "Татнефть", Казань, 1985. (РГФ, ТГФ, ТГРУ, ПО "Татколхозстрой").№ 5188
© Б. Р. Хайдаров - аспирант кафедры технологии неорганических веществ и материалов КНИТУ, roflman2007@mail.ru; Р. Т. Ахметова - д.т.н., профессор кафедры технологии неорганических веществ и материалов КНИТУ, rachel13@list.ru.
© B. R. Khaydarov, graduate of technology of inorganic substances and materials, KNRTU, roflman2007@mail.ru; R. T. Akhmetova, Ph.D., professor of technology of inorganic substances and materials, KNRTU, rachel13@list.ru.
