ВКР Бечин. Бечин С.Н. ВКР (1). Проект по производству керамогранита мощностью 2 млн м 2 в год в Свердловской области

• Название: Проект по производству керамогранита мощностью 2 млн м 2 в год в Свердловской области
• Анкор: ВКР Бечин
• Дата: 21.02.2023
• Размер: 1.9 Mb.
• Имя файла: Бечин С.Н. ВКР (1).docx
• Тип: Документы; #948950
• страница: 3 из 14

1.2. Выбор сырьевой базы

Глина. Троицко-Байновское месторождение.

Самое крупное месторождение глины по величине запасов на Среднем Урале находится в Свердловской области. Более точное местоположение – Богдановичский район, 21 км на юг от железнодорожной станции Богданович.

Месторождение со всеми его участками (залежами) по величине запасов является наиболее крупным на Среднем Урале. Огнеупорные глины Троицко-Байновского месторождения приурочены к нижнемеловой песчано-глинистой толще, залегают местами непосредственно на известняках нижнего карбона. В кровле залегают верхнемеловые глауконитовые пески, третичные песчаники, глинистые отложения и четвертичные суглинки. Максимальная суммарная мощность пород кровли достигает 45 м [1].

По составу и строению данные огнеупорные глины очень разнообразны. Окраска глины может быть как белой, так и черно-углистой, возможно появление окраски с пятнами, благодаря примесям. Примеси в глине могут содержаться в различных дисперсных состояниях. В основном это кварцевый песок, пирит, слюда, сферосидерит.

На Троицко-Байновском месторождении можно выделить два основных типа глин по составу: полдневский и межниковский. Глина полдневского типа содержит в составе в основном каолинит с примесью гиббсита, в то время как в межниковской – каолинит с примесью монтмориллонита. Химический, гранулометрический составы и керамические свойства представлены в таблицах 1.1-1.3.

Таблица 1.1.

Керамические свойства огнеупорных глин

Свойства	Залежи, участки Троицко-Байновского месторождения
	Межниковская	Залежь 1–3	Залежь 4	Полдневская (участок 2)
Полное водосодержание, %	26,90–28,50	12,46–29,86	25,61–33,61	27,26–37,91
Воздушная усадка, %	6,21–8,62	5,87–6,31	5,41–9,91	5,41–9,21
После обжига: усадка при 1350°С при 1400°С	19,30–20,42 …	10,07–15,94	14,91 …	7,23–20,20
Водопоглощение, %, после обжига: при1350 С при 1400 С	1,20–1,61 …	… 0,15–10,86	0,21–6,50 …	0,80–17,51
Температура спекаемости, С		1320	1100	1100
Огнеупорность, ºС		1670	1750	1750

Таблица 1.2.

Химический состав огнеупорных глин

Месторождения, залежи, участки	Содержание оксидов, %
	SiO2	А12О3	Fe2O3	TiO2	CaO	MgO	K2O	Na2O	SO3	ППП
Троицко-Байновское: Межниковская залежь	44,60–54,15	27,14–35,86	1,49–2,48	1,13–1,96	0,37–0,80	0,22–0,41	0,22–0,61	0,26–0,44	1,33–3,63	11,49– 13,87
Залежь 1-3	51,08-65,79	22,02–31,70	1,60–1,37	1,49	0,42–0,44	0,11–0,25	0.40–0,72	0,13–0,33	0,49–1,03	7,38–12,42
Залежь 4	46,33–56,38	26,19–35,21	1,28–2,97	1,07–1,85	0.41–0,90	0,25–0,58	0,08–0,60	0,02–0,67	0,23–1,03	7,84–14,48
Полдневская залежь (участок 2)	43,76–70,18	19,65–33,87	0,95–1,85	0,96–1,77	0,35–1,07	0,37–0,47	0,23–0,41	0.08–0,35	0,39–0,42	6,87–17,21

Таблица 1.3.

Гранулометрический состав огнеупорных глин

Месторождения, залежи, участки	Содержание фракций, %, размером в мм
	Больше 0,05	0,05–0,01	0,01–0,005	0,005–0,001	Меньше 0,001
Троицко-Байновское: Межниковская залежь	2,75–10,26	0,35–5,86	7,61–14,51	3,11–15,41	65,31–72,41
Залежь 1-3	2,17–26,58	5,21–8,18	22,84–32,06	10,34–17,09	29,89–44,43
Залежь 4	1,36–3,55	0,56–7,96	88,48–98,09
Полдневская залежь (участок 2)	1,10–17,90	1,60–15,50	13,81–31,11	5,51–11,91	22,91–75,81

Каолин. Невьянское (Ключевское) месторождение.

Данное месторождение находится рядом с городом Невьянском. тебе на текущий момент разрабатывается ключевской участок который образован из глинистых и каолинитовых образований. Каолинит Невьянского месторождения имеет различный цвет благодаря минеральным красителям, состав которых неравномерно расположен по пластам и участкам. В основном цвет бело-зеленый, но попадаются также – желтый, розоватый и фиолетовый.

Гранулометрический состав представлен в основном тонкой фракцией (менее 0,05 мм), в то время как остальные фракции составляют менее 10%. Каолин данного месторождения относится как грубодисперсным непластичным материалам, т. к. зерна размером, не превышающие 0,001 мм, составляют менее 8%, а более 1 мм – 20%. Более точные данные представлены в таблице 1.4.

Таблица 1.4.

Гранулометрический состав невьянских каолинов

Разности	Содержание фракций в %, размером в мм
	1 – 0,25	0,25–0,05	0,05–0,01	0,01–0,005	0,005–0,001	Менее 0,001
Желтая	0,28	5,64	29,98	34,23	23,37	6,53
Серая	2,98	3,31	56,67	22,06	10,31	4,55
Белая	1,07	0	10,28	35,67	48,08	5,53

Процентное количество каолинита достаточно низкое в каолине Невьянского месторождения, около 60-65%. Значительную часть занимает слюдистый минерал, около 25-30%, что отмечается по всем фракциям. Рентгеноструктурный анализ показал наличие мусковита и парагонита. Определить это можно наличием Na₂O в больших количествах в предоставленном объеме образцов. Также наблюдается содержание рутила, представленного в кристаллах игловидной формы с ответвлениями (3-5%). Кварц и прочие минералы составляют наименьшую долю.

Огнеупорность каолина находится в интервале от 1500 до 1730°С. Спекание происходит при низкой температуре, благодаря парагониту и мусковиту, от которых зависит наличие щелочей. ППП – 3,5-9,5%. В большинстве случаев, данный минерал считается неспекающимся, при том, что содержит щелочные оксиды. Существуют две разновидности: спекающиеся (Н – СП) и неспекающиеся (Н – НС). Несмотря на выгорающие примеси, каолин по химическому составу можно классифицировать как полукислое сырье.

Таблица 1.5.

Химический состав невьянских каолинов

Наименование разности	Содержание оксидов, %								Сумма
	SiO2	А12О3	Fe2O3	CaO	MgO	SO3	ППП
Желтая	64,74	21,0	7,0	0,6	2,05	сл	3,89	99,28
Серая	54,07	30,12	3,0	сл	1,3	0,12	7,04	95,65
Белая	49,48	34,5	1,5	сл	1,4	0,37	9,0	69,25

Полевой шпат. Месторождение Соколовский.

Располагается неподалеку от деревни Соколовой. По литологическим признакам достаточно однообразен. Цвет полевого шпата серовато-белых оттенков с вкраплениями зерен различных цветов, в зависимости от содержащихся минералов. Его плотность составляет 2,57 г/см³. Полевой шпат Соколовского месторождения считается достаточно чистым, т.к. наличие примесей несущественно. Минеральный состав: микроклин 70,88%, альбит 22,90%, анортит 0,39%, бурый железняк 0,22%, каолинит и слюда 4,89%, кварц 0,12%. Средний состав полевого шпата (%): SiO2 65,47; А12О3 – 18,84; К2О – 12,73; СаО – 0,09; Na2O – 2,87.

Песок. Мысоевское месторождение.

Месторождение расположено в 40 км севернее города Алапаевска Свердловской области, на правом берегу реки Мугай. По гранулометрическому составу пески могут быть отнесены к высокосортным пескам, так как почти все пробы содержат более 90% фракции 0,1–0,5 мм. Химический состав средней пробы (%): SiO2 – 98,25; А12О3 – 0,49; Fe2O3 – 0,29; TiO2 – 0,38; ППП – 0,19. После обогащения химический состав песка (%): SiO2 – 98,29; А12О3 – 0,52; Fe2O3 – 0,047; TiO2 – 0,042 [1].

Химический состав исходного сырья представлен в таблице 1.6.

Таблица 1.6.

Химический состав исходного сырья

Наименование сырья	Содержание оксидов, масс. %								ППП, %
	SiO2	Al2O3	TiO2	Fe2O3	CaO	MgO	K2O	Na2O
Глина	43,74–70,18	19,65–33,89	0,96–1,77	0,97–1,83	0,35–1,07	0,36–0,48	0,23–0,41	0.09–0,35	6,89–17,21
Каолин	49,48	34,51	-	1,50	сл	1,40	-	-	12,86
Полевой шпат	65,49	18,84	-	-	-	-	12,74	2,88	-
Песок	98,27	0,47	0,38	0,29	-	-	-	-	0,18