Технологические основы модифицирования бентонита Тарасовского месторождения для формовочных смесей

• Автор: Кононенко, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.17.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 120 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 ХИМИКОМИНЕРАЛОГИЧЕСКИЙ СОСТАВ, ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ

СВОЙСТВА И МЕТОДЫ МОДИФИЦИРОВАНИЯ БЕНТОНИТОВ.

1Л Химикоминералогический состав и физикохимические свойства бентонитов

1.2 Методы модифицирования бентонитов

2 ПРИМЕНЕНИЕ БЕНТОНИТОВ В КАЧЕСТВЕ СВЯЗУЮЩИХ

ФОРМОВОЧНЫХ СМЕСЕЙ.

3 МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

ЗЛ Изучение состава и физикохимических свойств бентонитов

3 Л Л Приготовление образцов.

ЗЛ .2 Определение химического состава и состава ионообменного
комплекса
3 Л .3 Определение аморфного диоксида кремния
ЗЛ .4 Определение адсорбционной способности
ЗЛ.5 Определение минералогического состава.
3 Л .6 Определение дисперсного состава.
3.1.7 Определение плотности
ЗЛ .8 Определение удельной поверхности.
3.2 Изучение технологических свойств бентонитов
3.2Л Определение глинистой составляющей
3.2.2 Определение коллоидальности
3.2.3 Определение пластичности.
3.2.4 Определение прочности
4 ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТАВА И ФИЗИКОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
ПРИРОДНОГО И МОДИФИЦИРОВАННЫХ БЕНТОНИТОВ
4.1 Химикоминералогический состав и физикохимические свойства природного бентонита.
4.2 Влияние модифицирования на химикоминералогический состав и физикохимические свойства бентонита.
4.2.1 Обогащение
4.2.2 Кислотное модифицирование.
4.2.3 Солевое модифицирование.
4.2.5 Модифицирование поверхностноактивными веществами.
4.3 Обсуждение результатов
5 ИССЛЕДОВАНИЕ БЕНТОНИТА В КАЧЕСТВЕ СВЯЗУЮЩЕГО
ФОРМОВОЧНЫХ СМЕСЕЙ
5.1 Обоснование технологических параметров
5.2 Реализация технологии получения связующих для формовочных смесей в производственных условиях.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Ростов-на-Дону). По данным поисково-оценочных работ по бентонитовому сырью на севере Ростовской области бентониты Тарасовского месторождения принадлежат к бентонитам эоцена-миоцена [4] и, как уточняют авторы [5], приурочены к верхнему горизонту киевской свиты верхнего эоцена. Геологические запасы по категории С2 и прогнозные ресурсы категории Р составляют 1,2 млн. Месторождение входит в 1 группу месторождений полезных ископаемых по классификации ГКЗ СССР [6]. Месторождение относится к типу терригенно- и коллоидно-осадочных месторождений, приурочено к платформенному району и формировалось в эпоху ослабленной тектонической деятельности. Месторождение включает участки: Прочанский, Некрыловский, Колодезный, Таловый, Ясеневый, Каю-ковский [4,7]. Вскрышные породы представлены рыхлыми породами полтавской серии и четвертичного возраста. Бентонитовые (монтмориллонитовые) и опоковидные (бентонито-подо-бные) глины исследуемого Пскрыловского участка формировались в мелководных, прибрежно-морских и лагунных условиях в отдаленных от берега, углубленных участках морских водоемов в слабощелочной и нейтральной средах (pH 7,0-9,3). В соответствии с изменением условий формирования месторождения, образовалось три пачки с различным минералогическим составом. Состав глии выдержан по пачкам. Бентониты Некрыловского участка уступают по качеству бентонитам вулкагенно-осадочного происхождения. По химическому составу природные бентонитовые глины различных месторождений и глины в пределах одного и того же месторождения могут значительно отличаться друг от друга [2]. Литературные данные о химическом составе бентонитовых глин Некрыловского участка месторождения в целом по толщине представлены в таблица 1 [4]. России по химическому составу (содержание А0з) [8], глины месторождения являются кислыми. Верхняя и нижняя пачки глин, в сравнении со средней, достаточно близки по составу, отношение 8Ю2/АОз составляет соответственно 5,2 и 4,8. Глины характеризуются высоким содержанием алюминия и железа, малым содержанием натрия. Потери при прокаливании находятся на уровне 5-6 %, количество органического вещества не превышает 1 %. Основным компонентом бентонитовых глин являются монтмориллониты. Мх+ 8і8 [ А. М - межслоевые катионы типа Na,Ca,Mg и т. Согласно классификации В. А. Франк-Каменецкого [9,], глинистые минералы разделяются на четыре кристаллохимических типа - три слоистых и слоисто-ленточный. При рассмотрении всей группы монтмориллонитовых ма-териатов, содержащих, главным образом, оксиды кремния и алюминия, применяется термин "смектит". Структура смектитов представляет собой совокупность параллельных друг другу силикатных слоев, разделенных обычно молекулами воды и обменными катионами. Смектиты характеризуются низкой степенью окристаллизованности, что связано , в основном, с неупорядоченным положением последовательных слоев. Силикатные слои минералов образованы двумя непрерывными кремнекислородными сетками тетраэдров, которые своими вершинами сверху и снизу примыкают к расположенной между ними октаэдрической сетке. Слои, в зависимости от заселения октаэдров, подразделяют на ди- и триоктаэдрические. В диоктаэдрических структурах из трех возможных октаэдрических позиций катионы заселяют две, а в триоктаэдрических - все три октаэдрические позиции. В диоктаэдрических структурах октаэдрическими катионами являются, как правило, катионы трехвалентных металлов (А+, Ре), а в триоктаэдрических-катионы двухвалентных металлов (Ъ%2+, Бе2", Си2" и т. Монтмориллониты принадлежат к диоктаэдричсским с. А1 - или М? Для монтмориллонита характерны небольшие величины изоморфных замещений в тетраэдрическом слое (до % иона кремния на ион алюминия). В октаэдрическом слое степень изоморфных замещений измеряется в широких пределах, вплоть до полного замещения ионов алюминия ионами других металлов: ? По классификации авторов [], к бентонитовым глинам относят глины, содержащие - % монтмориллонита и более. В природном виде бентониты почти всегда содержат другие типы глин (каолинит, гидрослюды и т.