К выделению каолина из туганских песков Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

ИЗВЕСТИЯ

ТОМСКОГО ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО

ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА

1971

Том 174

К ВЫДЕЛЕНИЮ КАОЛИНА ИЗ ТУГАНСКИХ ПЕСКОВ

П. Г. УСОВ, Н. Ф. ВОРОНОВА (Представлена научным семинаром кафедры технологии силикатов)

Пески туганского месторождения продуктивного пласта содержат в своем составе около 20% глины каолинового состава. Выделение глины из песков имеет большую практическую ценность для металлургической и керамической промышленности Западной Сибири и вновь строящегося бумажно-целлюлоз'ного комбината в г. Асино. Зерновая структура каолинизированных песков продуктивного слоя имеет следующую характеристику (табл. 1).

Т а б л и ц а 1

Содержание фракций в % с величиной зерна в мм

1,0-0,5 0,5— 0,25 0,25-0,05 0,05-0,01 0,01 — 0,005 0,005-0,001 Мельче 0,001 Сумма 0,005

Нет 1,65 73,65 6,20 2,30 5,00 11,20 16,20

Песчаная часть породы сложена мелкозернистыми фракциями с высококонцентрированной зерновой структурой. Промежуточные группы крупности, с величиной зерна 0,05—0,005 мм, находящиеся между основными фракциями песка и глшюй, представлены малыми количествами. Установление границ предельной крупности частиц при извлечении глинистого материала из песков составляет практический интерес. Выяснение влияния указанных фракций пылевидного песка на качество выделяемой глины составляет содержание 'настоящей работы. Исследован состав глинистого вещества — фракций мельче пяти микрон, выделение которых из песков в промышленных условиях представляет значительные трудности. Изучены суммарные составы фракций мельче 10 и 20 микрон — доступные к выделению в промышленных условиях. И составы глинистого материала с предельной крупностью зерна в 50 микрон, которые получаются непосредственно при обработке песков гидроциклонами. Химический состав глинистого вещества — фракций мельче 5 микрон, выделенных из песков, — приведен в табл. 2.

Молекулярное отношение SiOs к А1203 в глинистом веществе составляет— 2,14. Это соответствует каолину. Каолиновый состав продукта

устанавливается и минералогическими исследованиями, результаты которых приведены графиками на рис. 1, 2 и 3. [1, 2].

Таблица 2

п. п. п. БЮз ТЮ2 А1,03 Ре203 СаО ЩО Сумма

13,86 45,78 1Л4 36,92 1,44 0,57 0,31 100,0

При выделении фракций мельче 10 микрон глинистый продукт имеет огнеупорность 1730° и выше. Является пригодным для изготовления

шамотных огнеупорных изделий класса «А».

При предельной крупности зерна в 20 микрон выделяемый глинистый материал соответствует техническим требованиям на сырье для огнеупорного шамотного кирпича класса «Б», идущего в кладку воздухонагревателей, на футеровку ста-леразливочных ковшей (ГОСТ 5341-58) [3]. Фракции с предельным размером частиц в 50 микрон для производства шамотных огнеупорных изделий не пригодны. Они вполне могут быть использованы для производства санитарно-строительных фаянсовых изделий.

Таблица 3

Химические составы глинистого материала с различной предельной крупностью частиц выделения

Фракции мельче п. п. п. БЮо ТЮ2 АШ3 СаО М^О Сумма

10 микрон 12,0 51,47 0,75 33,35 1,13 0,57 0,54 99,81

20 — „ — 10,26 57,96 1,01 28,50 1,03 0,61 0,71 100,0

50 —„— 8,57 64,50 1,00 23,59 0,67 0,70 0,67 100,0

Таблица 4

Химический состав глинистого материала в прокаленном состоянии

Фракции мельче БЮо АШ3 Т Ю., СаО Л^О Сумма

5 микрон 53,00 42,00 1,31 1,67 0,66 0,36 100,0

10 —„ — 59,80 37,00 0,81 1,29 0,51 0,59 100,0

20 — 65,40 31,10 1,00 1,22 0,53 0,75 100,0

50 71,65 25,70 1,02 1 0,74 0,71 0,68 100,0

100 200 300 т 500 600 700 Температура жС

Рис. 1. Потеря веса

1ПП

10р о ии ■же \ пап'

—1 900е

1 ¡5и-5 70°

Рис. 2. Кривая ДТА

29

Рис. 3. Рентгенограмма. 1 — еленинскчй каолин; 2 —туганский каолин

Выводы

1. Для огнеупорной промышленности глинистое вещество из тугап-ских каолинизированных песков необходимо выделять с предельной круп'ностью частиц не выше 20 микрон.

2. Для керамической промышленности — все фракции мельче 50 микрон.

ЛИТЕРАТУРА

1. П. Г. У с о в, Н. С. Дубовская, А. В. Петров. Местное нерудное сырье' металлургической, силикатной и строительной промышленности Западной Сибири. Изд. Томского университета, 1964.

2. П. Г. У с о в, Н. Ф. Воронова. Местное нерудное сырье для металлургической, стекольной и керамической промышленности. Изд. Томского университета, 1963.

3. Требования промышленности к качеству минерального сырья. Справочник для геологов. Выпуск 54. Глины и каолины, 1962.