|
3.2 Изучение особенностей минералогического состава в
зависимости от фракций сырья
Минералогический анализ проводили с помощью методов РФА и ДТА.
Отбор материала осуществляли из частных проб, отобранных на
производстве, и усредненных до фракций 0…10, 10…20, 20…40 и >40 мм.
Полученные в ходе исследования характерные рентгенограммы и
дериватограммы представлены на рисунках 3.1 – 3.3.
62
Рисунок 3.1 – Рентгенограмма усредненной пробы горных пород из
отвалов от добычи магнезита, фракции менее 10 мм
Рисунок 3.2 – Рентгенограмма усредненной пробы горных пород из
отвалов от добычи магнезита, фракции 10…20 мм
Рисунок 3.3 – Рентгенограмма усредненной пробы горных пород из
отвалов от добычи магнезита, фракции более 40 мм
63
По результатам рентгенофазового анализа во всех фракциях было
отмечено присутствие карбоната магния MgCO
3
(d|n = 2,50, 2,32, 1,8, 1,5 Å) и
доломита CaMg(CO
3
)
2
(d|n = 2,8837, 2,1905, 1,8, 1,7843 Å). На рентгенограмме
(рисунок 3.3) фракции более 40 мм, помимо магнезита и доломита
присутствуют примеси кальцита CaCO
3
(d|n = 3,0345, 1,8463, 1,8021 Å),
кварца (d|n = 4,24, 3,33, 1,84 Å) и Ca(Mg, Fe)(CO
3
)
3
(d|n = 2,88, 2,06, 2,19 Å).
Для определения однородности минералогического состава в пробах и
количественного содержания основных минералов в различных фракциях
сырьевой шихты проводили дериватографический анализ, характерные
дериватограммы представлены на рисунках 3.4 – 3.7.
Рисунок 3.4 – Частный случай дериватограмм проб горных пород из
отвалов от добычи магнезита, фракции 0…10 мм
Рисунок 3.5 – Частный случай дериватограмм проб горных пород из
отвалов от добычи магнезита, фракции 10…20 мм
64
Рисунок 3.6 – Частный случай дериватограмм проб горных пород из
отвалов от добычи магнезита, фракции 20…40 мм
Рисунок 3.7 – Частный случай дериватограмм проб горных пород из
отвалов от добычи магнезита, фракции более 40 мм
Как видно из характерных дериватограмм, минералогический состав
сырья значительно различается не только в зависимости от фракционного
состава, но и в пределах отдельных фракций. Используя стехиометрические
уравнения, установили процентное содержание минералов в пробах
исследуемых
фракций.
Результаты
количественного
анализа
минералогического состава сырья приведены в сводной таблице 3.2.
Из представленных данных следует, что минералогический состав
значительно изменяется в зависимости от фракции исследуемого сырья.
65
Фракция более 40 мм преимущественно состоит из доломита (до 52 %),
магнезита (до 54 %) и кальцита (до 32 %).
Таблица 3.2 – Минералогический состав проб различных фракций
Фракция
MgCO
3
, %
CaCO
3
,
%
CaMg(CO
3
)
2
,
%
Углисто-хлористое, %
>40
мм
Разброс
значений
29…54
2,5…38
31,5…52
3…4
Среднее
30
23
41
20…4
0 мм
Разброс
значений
88…90
следы
8…13
3…4
Среднее
89
11
10…2
0 мм
Разброс
значений
43…72
следы
21,5…51,5
< 1
Среднее
53
42
0…10
мм
Разброс
значений
75…84,5
следы
3,5…19,7
< 1
Среднее
80
12
Фракция 20…40 мм содержит наибольшее количество магнезита (до
90 %), доломит (не более 13 %), а также незначительное количество кальцита
в виде следов. Фракция 10…20 мм в основном состоит из магнезита (до
72 %) и доломита (до 52 %). Фракция 0…10 мм в основном содержит
магнезит (до 84 %) и доломит (до 20 %).
Важным результатом исследования минералогического состава
является обнаруженный факт значительного различия по составу породы
внутри фракций, зависящего от партии. Минимальное и максимальное
значения содержания основных минералов может отличаться почти в два
раза.
Таким образом, рассматриваемые пробы крайне разнообразны как по
фракционному, так и по минералогическому составу. Учитывая факт
присутствия
магнийсодержащих
минералов
в
каждой
фракции
66
предоставленных к анализу проб, в производстве вяжущего строительного
назначения могут быть задействованы все фракции исследуемого сырья.
Однако, с учетом высокого разброса по соотношению фракций в сырье
и существенных колебаний минералогического состава проб, можно
предположить, что добиться полного разложения карбоната магния без
появления примеси оксида кальция и оксида магния низкой активности
классическим обжигом смеси фракций невозможно. Это обуславливает
необходимость применения методов управления процессом обжига
исследуемого сырья, таких как раздельный обжиг фракций или
комбинированный метод интенсификации (использование добавок-
интенсификаторов обжига) [149].
Алгоритм выбора мероприятий по модификации процессов обжига в
зависимости от характеристик используемого сырья приведен на рисунке 3.8.
Рисунок 3.8 – Упрощенная схема назначения технологических мероприятий
для проектирования производства магнезиальных вяжущих из
полиминеральных магнийсодержащих пород
67
Данный алгоритм, учитывающий особенности фракционного и
минералогического состава сырья, позволяет устранить влияние фактора
контрастности на качество получаемых вяжущих.
Do'stlaringiz bilan baham: |
