Расчет рационального (минералогического ) состава керамического сырья (массы) по его (ее) валовому химическому составу — КиберПедия 

Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...

Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...

Расчет рационального (минералогического ) состава керамического сырья (массы) по его (ее) валовому химическому составу

2017-09-28 703
Расчет рационального (минералогического ) состава керамического сырья (массы) по его (ее) валовому химическому составу 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

 

Природное сырье, используемое в керамической промышленности, является чаще всего полиминеральным, т.е. наряду с основным веществом (минералом) в нем всегда содержатся различные примеси. Например, даже лучшие сорта каолинов и огнеупорных глин наряду с глинистыми веществами (каолинитом, гидрослюдой и др.) содержат примеси полевого шпата, кварца, и в небольшом количестве железистых оксидов и др. Пегматиты состоят из собственно полевого шпата, кварца и в небольшом количестве содержат слюды. Полевые шпаты также полиминеральны и состоят из калиевого полевого шпата – ортоклаза K2О·Al2O3·6SiO2, натриевого полевого шпата – альбита Na2O·Аl2O3·6SiO2 и примеси кальциевого полевого шпата - анортита СаO·Аl2O3·2SiO2.

Минералогический состав сырья оказывает большое влияние как на технологию производства, так и на эксплуатационные свойства керамических изделий. В керамической промышленности минералогическую природу сырья часто оценивают с достаточной степенью точности по химическому составу. При этом используют следующую расчетную формулу:

 

 

[минерал] – содержание определенного минерала в сырье, в.ч.;

mo -содержание в сырье одного из оксидов(мас. %),входящих в состав

определяемого минерала;

μM 0-пересчетный коэффициент,равный отношению молекулярной массы

 

определяемого минерала (ММ) к молекулярной массе оксида (Мо), входящего в состав минерала (речь идет об оксиде, по которому ведут расчет).

 

Например, содержание полевошпатовых материалов в глинистом сырье можно определить по содержанию К2О, Na2O и СаО в материале. При этом определяют количество Аl2O3 и SiO2, входящих в сырье с полевыми шпатами.

Содержание глинистого вещества определяется по содержанию Аl2O3 за вычетом количества Аl2O3, вносимого с полевым шпатом.

 

По содержанию Аl2O3, вводимого с глинистым веществом, можно рассчитать также теоретический выход муллита.

Пример

 

Определить минералогический состав глины по ее химическому составу (таблица 2.3), т.е. требуется определить содержание в глине глинистых минералов (каолинита), полевых шпатов и кварца.

 

Таблица 2.3 – Химический состав глинистого сырья, мас. %

 

  SiO2 Al2O3   Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O   ∆mпрк.    
  51,11 33,71   1,16 0,55   0,60 0,85 0,82   10,81    
                Решение            
  1)Для решения поставленной задачи необходимо определить молекулярные  
массы альбита и ортоклаза.                    
  Ортоклаз K2O · Al2O3 · 6SiO2, молекулярная масса – 556 в.ч,      
  Альбит Na2O Al2O3 · 6SiO2 молекулярная масса – 524 в.ч.      
  2)Определяем содержание ортоклаза в анализируемой глине(по  
содержанию К2O в валовом химическом составе глины):          
  556 в.ч. ортоклаза содержит 94 в.ч. K2O              
  х в.ч.ортоклаза связывает 0,85 в.ч. K2O, отсюда:          
  х =   ⋅ 0,85 = 5,0 в.ч. ортоклаза содержится в глине.      
           
                           

А) Определяем количество Al2O3,вносимого в глину с ортоклазом:

556 в.ч. ортоклаза содержит 102 в.ч. Al2O3 5,0 в.ч. ортоклаза связывает х в.ч. Al2O3

в.ч. Al2O3,, связанного ортоклазом

 

 

Б) Определяем количество SiO2,вносимого в глину с ортоклазом:556 в.ч. ортоклаза содержит 360 в.ч. SiO2

5,0 в.ч. ортоклаза связывает х в.ч. SiO2, отсюда:

 

 
 

 

 


3) Определяем содержание альбита в анализируемой глине(по содержанию 2O в валовом химическом составе глины):

524 в.ч. альбита содержит 62 в.ч. 2O

х в.ч.альбита связывают0,82в.ч. 2O,отсюда:

 

х = 524 ⋅ 0,82 = 6,9 в.ч. альбита содержится в глине.
     

А) Определяем количество Al2O3,вносимого в глину с альбитом:524 в.ч. альбита содержит 102 в.ч. Al2O3

6,9 в.ч. альбита связывают х в.ч. Al2O3,, отсюда:

х = 6,9 ⋅102 = 1,3 в.ч. Al2O3, связанного с альбитом.  
   
     

Б) Определяем количество SiO2,вносимого в глину с альбитом:524 в.ч. альбита содержит 360 в.ч. SiO2

6,9 в.ч. альбита связывают х в.ч. SiO2, отсюда:

 

 

 

4) Определяем количество каолинита,содержащегося в глине(расчетпроводится по содержанию Al2O3).

 

Однако, поскольку валовое содержание оксида алюминия в химическом составе глины, помимо каолинита, обусловлено присутствием также полевых шпатов в форме альбита и ортоклаза, для определения количественного содержания каолинита необходимо из валового содержания оксида алюминия вычесть содержание оксида алюминия, вносимого с полевыми шпатами:

Количество Al2O3, связанного ортоклазом и альбитом составляет -

0,9 в.ч. + 1,3 в.ч. = 2,2 в.ч. Al2O3

 

Всего в глине по данным химического анализа содержится 33,72 в.ч. Al2O3, следовательно, 33,72 – 2,2 = 31,52 в.ч. Al2O3 связано каолинитом. Отсюда содержание каолинита в глине определяется следующим образом:

258 в.ч. каолинита содержит 102 в.ч. Al2O3

х в.ч. каолинита связывает 31,52 в.ч. Al2O3, отсюда:

х = 31,52 258 = 79,7 в.ч. каолинита содержится в глине.

102

А) Определяем количество SiO2,вносимого с каолинитом:258 в.ч. каолинита содержит 120 в.ч. SiO2

79,7 в.ч. каолинита связывают х в.ч. SiO2 , отсюда:

 

 

 

 

5) Определяем количество свободного кварца,содержащегося в глине.

 

 

Для установления содержания свободного кварца в глине необходимо из валового содержания SiO2 (в химическом составе глины) вычесть содержание кремнезема, вносимого с полевыми шпатами и каолинитом):

 

SiO2 своб.= 51,5 - (3,2 + 4,7 + 37,1) = 6,5в.ч. SiO2 в форме свободного кварцаТаким образом в ходе проведенных расчетов по известному химическому

составу глины установлен минералогический (рациональный) состав анализируемой глины

каолинит - 79,7 %,
альбит - 6,9 %,
ортоклаз - 5,0 %,
свободный кварц - 6,5 %.
  -----------
Итого: 98,1
Поскольку результаты расчетов отличаются от 100 %, необходимо
приведение полученного минералогического состава глины к 100 %:
каолинит - 81,2 %.
альбит - 7,1 %
ортоклаз - 5,1 %
свободный кварц - 6,6 %

 

Пример

 

Рассчитать минералогический состав талька Алгуйского месторождения по его химическому составу (таблица 2.4).

 

Таблица 2.4 - Химический состав алгуйского талька (мас.%):

 

  SiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO CaO MgO mпрк.  
  67,38 0,20 0,24 0,18 0,10 27,50 4,50  
  1)Теоретический химический состав талька3MgO·4SiO2·2H2Oследующий
(мас. %): 31,7 MgО; 63,53 SiO2; 4,8 mпрк.        

 

2) Проводим пересчет содержанияFeOна содержаниеFe2O3:

 

1 молекула Fe2O3 соответствует 2 молекулам FeO, т.е. 159,84 в.ч. Fe2O3 соответствует 2·71,68 в.ч. FeO, отсюда коэффициент пересчета для определения содержания FeO в пересчете на содержание Fe2O3 следующий:

 

Кк =159,84/143,36 = 1,1; т.е.после пересчета общее содержаниеFe2O3равно:0,18 ·1,1 + 0,24 = 0,44 %.

 

3) Определяем содержание каолинита в алгуйском тальке(расчет проводимпо валовому содержанию Al2O3 в химическом составе талька):

258 в.ч. каолинита содержит 102 в.ч. Al2O3

х в.ч.каолинита связывают0,20в.ч. Al2O3,отсюда:

 

 

А) Определяем количество SiO2,вносимого с каолинитом:258 в.ч. каолинита содержат 120 в.ч. SiO2

0,50 в.ч. каолинита связывают х в.ч. SiO2 , отсюда:  
x =   120 ⋅0,50 = 0,23 в.ч. SiO 2, связанного каолинитом  
   
       
4) Определяем содержание минерала талька в породе алгуйский тальк  

(расчет проводим по валовому содержанию MgO в химическом составе алгуйского талька):

100 в.ч. талька содержит 31,7 в.ч. MgO

х в.ч.талька содержат 27,5 в.ч. MgO, отсюда:  
x = 100 ⋅27,5 = 86,75 в.ч. талька содержится в породе алгуйский тальк.  
  31,7    
       

А) Определяем количество кремнезема SiO2,вносимого в породу сминералом тальком:

378 в.ч. талька содержат 240 в.ч. SiO2

86,75 в.ч. талька связывает х в.ч. SiO2, отсюда:

 
 

 

 


5) Определяем количество свободного кварца,содержащегося в породеалгуйский тальк.

 

Для установления содержания свободного кварца в породе необходимо из валового содержания SiO2 (в химическом составе алгуйского талька) вычесть содержание кремнезема, вносимого с каолинитом и минералом тальк):

 

67,38 − (0, 23 + 55,08) = 12,07 в.ч. SiO 2 содержится в тальке в
свободном состоянии.      
Таким образом, в результате проведенных расчетов, установлен
минералогический состав алгуйского талька:  
тальк - 86,75 в.ч.  
кварц - 12,07 в.ч.  
каолинит - 0,20 в.ч.  
    -------------  
Итого   99,02 в.ч.  

 

Поскольку результаты расчетов отличаются от 100 %, необходимо приведение полученного рационального состава алгуйского талька к 100 %:

тальк - 87,61 %;
кварц - 12,19 %.;
каолинит - 0,20 %..

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 20

Тема:


Поделиться с друзьями:

Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...

Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...

Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.057 с.