CC BY
191
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН ______________________________________2011, том 54, №12__________________________________
ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
УДК 666.5:553.613
Член-корреспондент АН Республики Таджикистан Х.Сафиев, Т.С.Маджидов, Х.Э.Бобоев
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ФАРФОРОВОЙ МАССЫ, ПОЛУЧЕННОЙ ИЗ МЕСТНЫХ КАОЛИНОВ
Государственное учреждение «Научно-исследовательский институт металлургии» Государственного унитарного предприятия (ГУП)
«Таджикской алюминиевой компании (ТАлКо)»
В работе приведены физико-химические свойства и технологические параметры фарфоровой массы на основе местного сырья. Полученные результаты проведённых испытаний по отраслевой методике показали, что фарфоровые массы и экспериментальные изделия на их основе находятся на уровне заводской продукции.
Ключевые слова: производство фарфора - технологические параметры - экспериментальные изделия - кислотное разложение.
Одним из основных материалов фарфоро-фаянсового производства является глина. Глина представляет собой горную породу полиминерального состава (каолинит, монотермит, монтмориллонит, гидрослюда, галлуазит), землянистого вида, образующую с водой пластичное тесто, способное сохранять придаваемую ей форму и принимать после обжига твёрдость камня. Глинистыми материалами, в основном, являются каолины, огнеупорные, тугоплавкие и легкоплавкие глины, в том числе и пластифицирующие добавки - бентониты. Одной из разновидностей глины является каолин. Если в глине содержится свыше 50% минерала каолинита, она называется каолином (каолиновой глиной) [1-3]. Глинистое сырьё керамической промышленности регламентируется ГОСТ 9169-59 по огнеупорности, содержанию глинозёма и двуокиси титана (Al2O3 + TiO2) в прокалённом состоянии, спе-каемости, содержанию красящих оксидов (Fe2O3 + TiO2) в прокалённом состоянии, пластичности, содержанию тонкодисперсных фракций, содержанию крупнозернистых включений [4].
С этой целью производство фарфоровой массы и изделий на основе каолинов Таджикистана проводилось по принятой на заводе технологической схеме. Изучение физико-технологических свойств опытных масс и изделий проводили в экспериментальном цехе и Центральной заводской лаборатории (ЦЗЛ) и сравнивали с производственной массой и изделиями завода, полученными в одинаковых условиях.
Каолиновый материал для фарфоровых изделий получен обработкой рудного каолинового сырья соляной кислотой [5, 6]. Химический состав использованных каолиновых глин приведён в табл. 1.
Адрес для корреспонденции: Сафиев Хайдар. 734003, Республика Таджикистан, г. Душанбе, ул. Х.Хакимзаде, 17, Государственное учреждение «НИИ металлургии» ГУП «ТАлКо». E-mail: inmet.talco@mail.ru,
h. safiev@mail. ru.
Таблица 1
Химический состав каолиновых глин
Месторождение SiO2 Fe2Oз CaO ТО Na2O ппп.
Зидды, проба №31 49.59 26.78 9.68 1.96 1.29 2.0 0.3 9.8
Зидды, проба №49 61.86 21.09 1.30 1.82 0.98 2.75 0.2 7.99
Зидды , проба №74 39.82 30.45 14.02 2.38 1.17 0.4 0.3 12.65
Каолин Ангрена 64.40 20.46 2.22 1.95 0.64 0.5 0.26 10.5
После облагораживания пробы содержание суммы оксидов железа не превышало 0.8 мас.%. Каждый полученный материал был испытан на огневую пробу, в результате которой наблюдался мелкозернистый сыпучий порошок белого цвета с незначительным различием по белизне.
Испытываемые образцы каолина были включены в состав опытной массы, близкой по химическому составу к используемой на заводе массе. При приготовлении опытной массы были применены сырьевые компоненты, используемые на фарфоровом заводе. Состав фарфоровой заводской массы включает следующие компоненты (по сухому весу): каолин - 56.0%, кварцевый песок курганчин-ский - 22.0%, пегматит - 16.0%, череп утильный - 6.0%. Сверх 100% добавляют жидкое стекло и кальцинированную натриевую соду до 1.5%. Керамико-технологические свойства использованных каолиновых глин приведены в табл. 2.
Были составлены три рецепта с содержанием в качестве основы местного каолинового сырья:
1. Проба №31 - 28,0% и каолин Ангрена - 28.0%.
2. Проба №31 - 37,5% и каолин №49 - 18.5%.
3. Каолины месторождений Таджикистана - каолин №74 - 48.0%, полевошпатовый материал
- 22%, песок - 26%, бентонит - 4%.
Исходные сырьевые материалы в расчётном количестве загружались в шаровую мельницу. После измельчения полученный шликер при влажности 37.2% имеет текучесть 14.1 сек.
Из полученного шликера (суспензии) литейным способом (набор черепа не превышал 10 сек) были изготовлены опытные партии фарфоровых изделий (чайники, пиалы, вазы, различные сувенирные изделия и отдельные части этих изделий). Воздушно-сухие образцы суточной выдержки обжигали в печи ПОК (печь обжиговая конвейерная) при температуре 780°С в течение 1.5 ч. Политой обжиг глазурованных изделий проводили в туннельной печи при температуре 1380°С в течение 25 ч по существующему температурному и временному режиму на заводе.
Полученные экспериментальные фарфоровые изделия были испытаны по отраслевой методике. Установлено, что технические характеристики образцов находятся на уровне заводской продукции. Для изучения физико-механических и технологических свойств исследуемых проб каолина (табл. 2) и опытной фарфоровой массы на их основе (табл. 3) были изготовлены требуемые по инструкции образцы - стержни, плитки.
Таблица 2
Керамико-технологические свойства использованных каолиновых глин
Наименова- ние показателей Каолиновые глины
Зидды №74 Зидды №49 Зид- ды №31 Просяновск Ангрен
гру- бый измель- чённый гру- бый измель- чённый гру- бый гру- бый измель- чённый гру- бый измель- чённый
Усадка, % воздушная (110оС) 3.8 5.5 3.6 4.3 4.4 4.7 3.6 4.9 7.0
огневая (1350оС) 16.3 19.5 8.3 10.2 15.8 19.6 18.6 9.5 13.4
общая 20.1 25.0 12.9 14.5 20.2 24.3 22.2 14.4 20.4
Механическая прочность, МПа 7.7 21.4 1.0 12.7 5.5 18.2 19.3 30.2 41.5
Адсорбция, мг/л 12.8 9.2 11.5 10.4 16.0 - - 18.5 25.6
Водопогло-щение, % 10.9 5.7 2.2 0.5 4.5 5.7 4.1 8.8 9.6
Остаток на сите №0056, % 25.7 6;4 24.4 5.6 28.6 5.4 5.8 5.5 0.3
Таблица 3
Керамико-технологические свойства опытных масс
Наименование показателя Массы по опытному рецепту Массы по заводскому рецепту
№1 №2 №3 №3 с глиной
Усадка, % воздушная (110оС) 3.9 4.2 5.1 4.9 4.0
огневая (1350оС) 13.2 14.8 16.9 16.1 15.3
общая 17.1 19.0 22.0 21.0 19.3
Механическая прочность, МПа 29.9 25.0 29.1 26.8 25.9
Адсорбция, мг/л 17.6 15.0 12.8 11.8 15.2
Влажность, % 37.2 36.5 40.0 39.0 37.6
Остаток на сите №0056, % 1.5 1.8 1.0 1.0 1.1
Коэффициент загустеваемости 2.2 2.8 2.1 2.4 2.3
Водопоглощение, % 0.37 0.40 0.33 0.20 0.35
Результаты проведённых испытаний показали, что фарфоровые массы, приготовленные с использованием местных сырьевых материалов, по свойствам близки к производственной массе фарфорового завода.
Поступило 11.11.2011 г.
ЛИТЕРАТУРА
1. А.с. 16683000 (СССР). Способ переработки низкокачественного глиноземсодержащего сырья // Мирзоев Б., Сафиев Х., Мирсаидов У. и др., 1991.
2. А.с. 1633748 (СССР). Способ переработки алюминийсодержащего сырья // Мирзоев Б., Сафиев Х., Запольский А.К., Мирсаидов У., 1990.
3. А.с. 17333381 (СССР). Способ переработки алюмосиликатов / Мирзоев Б., Сафиев Х., Запольский А.К., Мирсаидов У., Хайриддинов С.Х. и др., 1992.
4. Сб. научн. тр. ВНИИФ "Исследования в области производства фарфоровой и фаянсовой посуды».
- М., ЦНИИТЭИлегпром, 1985. -71 с.
5. А.с. 1576515 (СССР). Раствор для очистки каолина от железосодержащих примесей / Климова Г.М., Максимова В.П., Панасевич А.А. и др. - Б.И. 1990, №25.
6. А.с. 939501 (СССР). Способ отбеливания каолина / Куклинский В.В., Лапко Л.П., Данилова Д.А., Лапин В.В. - Б.И. 1982, №24.
^Сафиев, Т.С.Мачидов, Х.Э.Бобоев
ХОСИЯТХОИ ФИЗИКИЮ ХИМИЯВЙ ВА НИШОНДОДХОИ ТЕХНОЛОГИИ ХАМИРАИ ФАРХУР АЗ КАОЛИНИ МАХАЛЛЙ ИСТЕХСОЛШУДА
Муассисаи давлатии «Пажу^ишго^и илмию тащицотии металлургия»-и КВД
«Ширкати Алюминийи Тоцик»
Дар маколаи мазкур хосиятх,ои физикию химиявй ва нишондодх,ои технологии хамираи фархур дар асоси ашёи махдллй омадааст. Натичах,ои бадастомада аз озмоишх,ои гузаронидашуда, дар асоси усули сохдвй, нишон доданд, ки хамираи фархурй ва мах,сулоти тачрибавии аз он истех,солшуда дар сатх,и мах,сулоти корхонах,ои истех,солй карор доранд.
Калима^ои калиди: истеусоли фархур - нишондодуои технологи - маусулоти тацрибавй -табаддули кислотаги.
H.Safiev, T.S.Majidov, H.E.Boboev PHYSICAL AND CHEMICAL PROPERTIES AND TECHNOLOGICAL PARAMETERS OF THE PORCELAIN WEIGHT RECEIVED FROM LOCAL KAOLINS
State Unit «Research Institute of Metallurgy» State Unitary Enterprise (SUE) "ТАlCo"
This scientific work presents the results of physical and chemical properties and technological parameters of porcelain weight, on the basis of local raw materials. The received results of the spent tests by a branch technique have shown that porcelain weights and experimental products on their basis are at level of factory production.
Key words: porcelain manufacture - technological parameters - experimental products - acid decomposition.
