ТОО «ТехноКлуб»

Вместе с нами, на пути к горизонту!
 

Реклама от партнера

Новая услуга!Налоговые декларации реутов. Большой опыт работы.
Хотели бы вы чтоб по странам СНГ ходили высокоскоростные поезда?

На сайте сейчас

Сейчас на сайте находятся:
 2 гостей 
Полевые шпаты и их заменители PDF 

Несмотря на чрезвычайную распространенность в природе минералов группы полевых шпатов, керамическая и стекольная промышленности не обеспечены этим сырьем в достаточном количестве.

Затруднение проистекает вследствие того, что полевошпатовые минеоалы поогооели мелкими кристаллами пироксенов, амфиболов, биотита, магнетита, которые окрашивают стекло и тонкокерамические изделия и загрязняют его темными выплавками — «мушкой».


В тех же случаях, когда полевые шпаты проросли кварцем, образуя пегматит, они могут быть использованы в производстве. Пегматиты содержат 60—70% полевого шпата и 30—25% кварца, остальное приходится на слюду и иные минералы.
Главное затруднение состоит в том, что запасы пегматитов близки к исчерпанию; их хватит не более чем на два десятка лет.

Альбит и анортит в твердом растворе образуют весьма распространенную группу плагиоклазов.

Ортоклаз имеет несколько разновидностей, среди которых главнейшие — микроклин (триклинный) и ортоклаз (моноклинный).
Полевые шпаты, применяемые в керамическом производстве, характеризуются преобладанием двойников    микроклина   с   вросшими в них веретенообразными кристаллами альбита или анортита — пертиты и микропертиты.

Помимо главнейших щелочных элементов полевые шпаты. Moryт иногда содержать до 2—3% рубидия и цезия. Ион железа почти постоянно выступает в кристаллической решетке полевых шпатов как заместитель «она алюминия и поэтому полностью удалить эту нежелательную примесь не представляется возможным.
При выветривании некоторые полевые шпаты (Южн. Осетия) приобретают розовый цвет, благодаря образованию гематита (так же как красный цвет иных полевых шпатов).

Гематит — продукт частичного разрушения твердого раствора железисто-полевошпатовой частицы.
Согласно ГОСТ 7030—54, содержание окиси железа, а также щелочей в полевом шпате, предназначенном для керамической промышленности, определяет его сортность.

Показатель, характеризующий внешний вид полевошпатового стекла после расплавления при 1350° измельченного и прошедшего через соответствующее сито полевого шпата, весьма важен для производства.

Содержание окиси железа — переменно, но не поднимается выше 1,6%; в рядовых полевых шпатах и пегматитах для керамики оно колеблется в пределах 0,2—0,5%.
Как уже упоминалось, основной вид полевошпатового сырья — пегматиты. Эти породы являются продуктом наиболее кислых расплавов массы.

Кристаллизовались они в присутствии газообразных минерализаторов, вследствие чего приобрели весьма крупнозернистое строение; одновременно с пегматитами кристаллизовались биотит, сульфиды, турмалин, гранат.


Урал (Челябинская и Свердловская обл.) богат пегматитами, но жилы мелки (0,5—0,7 м) и в несколько десятков метров длиной.

Большая пестрота пегматитовых жил по мощности и условиям простирания затрудняет получение однородного продукта и при их добыче.

Однако крупные куски кварца в пегматитах позволяют иногда осуществлять ручную сортировку.
Без механического обогащения пегматиты могут быть использованы в небольшом количестве, порядка 15—20% от добытой породы при условии тщательной их разборки.

При этом большое количество ценной породы идет в отвал. Ручная сортировка не выгодна.
Опыт показывает, что для производства фарфора и фаянса могут быть использованы пегматиты, содержащие не более 0,3% окиси железа, без заметного ухудшения белизны изделия и без появления мелкой «мушки».

Для санитарно-бытовой керамики, низковольтного фарфора и каменного белого товара пригоден пегматит III сорта.

Для каменного окрашенного товара применим внесортный пегматит.
Количество свободного кварца в пегматите определяют отбором (под лупой) кварцевых и шпатовых зерен из навески в 3 г.
Обогащение пегматита магнитной сепарацией и флотацией требует предварительного тонкого измельчения материала (0,1—0,079 мм).

Для электромагнитного обогащения можно использовать индукционно-роликовый сепаратор, который для отделения даже слабо магнитных примесей должен иметь высокую напряженность магнитного поля порядка 18 000 эрстед, чем превосходит в 15—18 раз сепаратор для магнитных руд.

Выделяемые при этом минералы по своей магнитной восприимчивости могут быть расположены в такой ряд: магнетит 40,18; ильменит 24,7; циркон 1,01; лимонит 0,84; корунд 0,83 (если за 100 принять магнитную восприимчивость железа).
Можно отделить биотит от пегматита после трехкратного пропускания (перечисток) его через такой сепаратор; при этом содержание в нем Fe203 понижается с 0,7—1,0% до 0,2% (по данным института Меха-нобр).

Чем выше напряженность магнитного поля сепаратора, тем полнее очистка. Производительность магнитного сепаратора — от 5 до 20 т/сутки.
Полевые шпаты (или их заменители) вводят в керамические массы для образования при обжиге стекловидной фазы, которая проявляет себя трояким образом:

- во-первых, растворяет другие составные части массы,

- во-вторых, придает пластичность материалу при температурах обжига и делает его способным в некоторой мере противостоять деформирующим усилиям во время обжига,

- в-третьих, способствует кристаллизации новых кристаллических фаз.


Сохранению формы изделия при обжиге в наибольшей степени способствует калиевый шпат, наиболее пригодный в производстве тонкой керамики благодаря сравнительно высокой вязкости расплава.


Ортоклаз — густоплавок, он плавится медленно и распадается теоретически при 1170° на лейцит и на вязкое стекло, богатое кремнеземом.
Обычное присутствие в полевых шпатах ионов натрия и кальция, изоморфно замещающих ионы калия, понижает температуру начала плавления и вязкость.

Существенное влияние на начало плавления и на полное расплавление оказывает размер зерен полевого шпата и интенсивность подъема температуры.

Чем тоньше зерно и медленнее нагрев, тем ниже8 температура плавления и тем ближе она к теоретической.
С помощью нагревательного микроскопа или трубчатой печи, снабженной внешним осветителем, водяным экраном и длиннофокусным объективом, можно фотографически зарегистрировать изменение образца измельченного полевого шпата при оплавлении  и сравнить по этому признаку разные полевые шпаты.

Плавление полевого шпата в керамической массе приводит постепенно, начиная с 1000°, к уплотнению материала изделия, благодаря действию поверхностного натяжения расплава.