Диссертация (1141449), страница 49
Текст из файла (страница 49)
В этой диаграмме в качестве показателей принятоотношение молей Al2O3/SiO2 и сумма молей плавней ΣR2O + RO + Fe2O3 (Таблица7.1, Рисунок 7.1).Таблица 7.1 – Химический состав глинистых пород и выветрелых сланцевв пересчете на прокаленное вещество№ПородапородыAl2O3 (моль)SiO2 (моль)Σ R2O+RO+Fe2O3(моль)1Суглинок КМА проба № 360,110,2042Суглинок КМА проба № 400,080,1313Суглинок КМА проба № 440,060,0864Опоковидная0,010,0895Монтмориллонит-гидрослюдисто-кварцевая0,110,1966Песчаная монтмориллонит-каолинитовая0,150,0857Супесь КМА0,080,0548Семилукского месторождения0,010,168307№Породапороды9Отсев песка Подклетненского месторожденияВоронежской обл.Al2O3 (моль)SiO2 (моль)Σ R2O+RO+Fe2O3(моль)0,050,07910Отсев песка месторождения Новгородской обл.0,070,07111Супесь ААП-10,070,14812Супесь ААП-20,100,15713Магнезиальная0,080,82314Серицит-кварц-биотитовый сланец0,160,2615Серицит-кварцевый сланец0,140,25416Каолинит-гидрослюдисто-кварцевый сланец0,170,13117Гидрослюдисто-каолинит-кварцевый сланец0,300,24118Каолинит-гидрослюдисто-бемитовый сланец0,740,20119Шамотизированный0,40,3090,120,4060,160,7150,110,751каолинит-гидрослюдистый сланец20Месторождение Лахдж(Республика Йемен)21Месторождение Шибам-1(Республика Йемен)22Месторождение Шибам-2(Республика Йемен)Полученные данные показывают, что из 16 изученных глинистых пород и 6сланцев соответственно 12 и 3 находятся в области ограниченной значениямиAl2O3/SiO2 от 0,08 до 0,17 и суммой молей плавней от 0,054 до 0,26.
Глинистыепороды Республики Йемен месторождения Лахдж (точка № 20), Шибам-1(точка№ 21) и Шибам-2 (точка № 22) и магнезиальная глина месторождения ААП (точка № 13) находятся в указанных пределах Al2O3/SiO2, а по сумме молей плавнейимеют значения соответственно 0,406, 0,715, 0,75 и 0,823. Смещение положенияна диаграмме по оси молей плавней связано с высоким содержанием в глинистых308породах Республики Йемен оксида кальция, а в магнезиальной глине месторождения ААП – оксида магния.Рисунок 7.1 – Группировка алюмосиликатных пород незавершеннойстадии минералообразования в зависимости от их химического состава(номера и названия пород приведены в таблице 7.1)Для гидрослюдисто-каолинит-кварцевого (точка № 17), шамотизированногокаолинит-гидрослюдистого (точка № 19) и каолинит-гидрослюдисто-бемитовогосланцев (точка № 18) соотношение молей Al2O3/SiO2 составляет соответственно0,3, 0,4 и 0,74, что связано с высоким содержанием в породах оксида алюминия.Гранулометрический состав сырья можно охарактеризовать по положениюглинистой породы на тройной диаграмме Охотина.
Результаты анализа гранулометрического состава (Таблица 7.2) наносятся на тройную диаграмму распределения фракций «глинистые – пылеватые – песчаные» (Рисунок 7.2). По областинахождения на диаграмме устанавливается тип глинистой породы.Все глинистые породы незавершенной стадии минералообразования можноограничить областью, выделенной на диаграмме пунктирной линией, охватывающей глины пылеватые, суглинки, суглинки тяжелые и супеси.309Таблица 7.2 – Гранулометрический состав глинистых породСодержание фракций, мас. %№песчаныепылеватыеглинистые0,5 – 0,05 мм0,05–0,005 мм< 0,005 мм118,6230,2351,15230,834,4034,77328,736,035,347,8156,7235,4759,264,326,5634,6838,6526,67734,4248,6516,93811,4839,8648,66946,9426,5726,471059,4733,546,991183,1911,255,561276,3513,5410,111327,430,4442,162058,618,123,32162,320,217,52264,219,516,3породы___________Номера и названия пород приведены в таблице 7.1Суглинок КМА проба № 36 (точка № 1), опоковидная (точка № 4) и глинаСемилукского месторождения (точка № 8) по данным диаграммы находятся в области пылеватых глин.
Магнезиальная располагается ближе к пластичным глинам. Суглинок КМА пробы № 40 (точка № 2) и № 44 (точка № 3) и песчанаямонтмориллонит-каолинитовая (точка № 6) находятся ближе к области суглинков.Монтмориллонит-гидрослюдисто-кварцевая относится к пылеватым суглинкам(точка № 5). Отсев песка Подклетненского месторождения (точка № 9) и породыместорождений Лахдж и Шибам (точки № 20–21) располагаются в области тяжелых суглинков.
Супесь КМА по диаграмме размещена в области суглинка пылеватого (точка № 7), причем ближе к области супеси пылеватой. Отсев песка ме-310сторождения Новгородской области (точка № 10) классифицируется как супесь.Супесь ААП-1 (точка № 11) и супесь ААП-2 (точка № 12) относятся к тяжелойсупеси.Рисунок 7.2 – Расположение глинистых пород на тройной диаграмме Охотина(номера и названия пород приведены в таблице 7.1)Гранулометрический состав выветрелых сланцев в их естественном состоянии не определялся ввиду особенностей их строения. В отличие от рассмотренных пород осадочной толщи – суглинки, супеси и т.д., которые представляют собой рыхлые, сыпучие образования, определение гранулометрии которыхвозможно в их естественном состоянии либо при роспуске в водной среде, породы коры выветривания часто сохраняют свою монолитность в залежах.
Так изученные в данной работе выветрелые сланцы, характеризующиеся сланцеватойтекстурой и мелкозернистой структурой, добываются в виде массивных глыб, каки все скальные породы, а потому требуют измельчения, которое проходит до заданной удельной поверхности, согласно особенностям той или иной технологии.В виду этого, гранулометрический состав выветрелых сланце не является инфор-311мативным показателем при оценке степени эффективности их использования вкачестве сырья для производства автоклавных материалов.Таким образом, глинистые породы незавершенной стадии минералоообразования по соотношению Al2O3/SiO2 на диаграмме А.И. Августиника ограниченызначениями от 0,08 до 0,17.
Для выветрелых сланцев соотношению Al2O3/SiO2 достигает 0,74 за счет высокого содержания Al2O3. Сумма молей плавней для большинства пород находится в пределах значений 0,054–0,26. При высоком содержании в породах CaO или MgO сумма молей плавней достигает значений 0,823.
Погранулометрическому составу все изученные породы можно ограничить областью, охватывающие глины пылеватые, суглинки, суглинки тяжелые и супеси.7.1.2 Показатели пригодности глинистых пород незавершенной стадииминералообразования для производства автоклавныхсиликатных материаловСопоставляя положение на диаграмме Августиника алюмосиликатных пород с результатами физико-механических испытаний автоклавных силикатныхматериалов на их основе, можно заключить, что породы, находящиеся в областизначений Al2O3/SiO2 от 0,08 до 0,17 и суммой молей плавней от 0,054 до 0,823,оказывают положительное влияние на свойства силикатных материалов, а породы, находящиеся выше этой области – отрицательное.
Из этой закономерностиисключение составляют 2 выветрелых сланца – каолинит-гидрослюдистокварцевый и шамотизированный каолинит-гидрослюдистый сланец. Первый –практически не оказывает влияния на прочность силикатных материалов (см. рисунок 4.15, в), не смотря на то, что находится в указанной области. Вторая породанаходится существенно выше этой области. Однако, как ранее указывалось, обеспечивает повышение прочности силикатных материалов (см.
рисунок 4.16). Следовательно, кроме химического состава большое значение имеет минеральныйсостав пород, т.е. химический состав является необходимым, но не является до-312статочным критерием оценки пород НСМ как сырья для производства силикатных автоклавных материалов.Содержание минералов класса слоистых алюмосиликатов в породах, предназначенных для производства автоклавных материалов должно составлять в пределах 10–30 мас.
%. Содержание меньше указанного количества уменьшает положительное влияние пород НСМ на технологические параметры производствасиликатных материалов, а избыток ведет к снижению физико-механическихсвойств изделий.Глинистые породы должны иметь полиминеральный состав. В глинистойфракции должны преобладать минералы незавершенной стадии минералообразования, такие как гидрослюда, смешаннослойные минералы, рентгеноаморфнаяфаза. Возможно наличие минералов каолинитовой и монтмориллонитовой группы.
Количественное соотношение различных видов глинистых минералов не регламентируется.Обязательным является наличие в составе глинистой породы тонкодисперсногокварца.Соотношениеминеральныхфаз«слоистыеалюмосилика-ты/высокодисперсный кремнезем» в составе породы должно составлять 1,5–0,4.При этом размеры частиц кварца должны быть менее 0,04 мм. Наилучшие показатели обеспечивает кварц фракции менее 0,005 мм.В случае, если глинистые породы, относящиеся к породам незавершеннойстадии минералообразования, содержат небольшое количество тонкодисперсногокварца, при котором необходимое соотношение слоистых алюмосиликатов и тонкодисперсного кварца не достигается, то такие породы можно использовать дляавтоклавных материалов при условии наличия глинистых минералов необходимого минерального состава, так как при получении известково-песчано-глинистоговяжущего за счет помола доля высокодисперсного кварца увеличивается.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
