Производство керамзита и аглопорита

    Для производства керамзита используются легкоплавкие глины, глинистые сланцы и суглинки, обладающие способностью к вспучиванию при нагревании их до температуры 1050–1250^оС.

    Вспучивание глин характеризуется коэффициентом вспучивания или объемной массой вспученного материала в куске.

    Глинистые породы, используемые для производства керамзита, по технологическим свойствам делятся на три вида: 1) рыхлое глинистое сырье характеризуется очень слабой связью между минеральными частицами, обработка производится пластическим способом; 2) камневидное глинистое сырье (не размокающее в воде), перед вспучиванием производится раздробление; 3) высокопластичное (вязкое) глинистое сырье имеет большую плотность, обрабатывается оно на зубчатых вальцах путем разрыва.

    Важнейшими компонентами состава глин, определяющими их способность к вспучиванию, являются оксиды железа, органические вещества и гидрослюды. Для хорошей вспучиваемости имеет большое значение содержание частиц размером меньше 10 мкм, которых должно быть не менее 35%. Химический состав глин в известной степени позволяет определить их способность к вспучиванию. Глины, содержащие более 70% SiO₂ в большинстве случаев непригодны для получения керамзита. По мере увеличения содержания SiO₂ и уменьшения содержания Al₂O₃ , Fe₂O₃, MgO, Na₂O, K₂O вспучиваемость глинистых пород уменьшается. Крупные зерна кварца также уменьшают вспучиваемость. Наиболее оптимальное содержание Al₂O₃ 17–22%. Хорошо вспучивающиеся глинистые породы обычно содержат до 2–3,5% CaO и около 2,5–3% K₂O+Na₂O.

    Оптимальное содержание отдельных компонентов в хорошо вспучивающихся глинах следующее (в пересчете на прокаленное вещество, в %): SiO₂ 55–67; Al₂O₃ 20–24; MgO 1,5–3,6; CaO 1,5–2,5; Fe₂O₃+FeO 6–9; Na₂O+K₂O 1,5–3,5. Лучше всего вспучиваются глины гидрослюдисто-каолиновые и гидрослюдисто-монтмориллонитовые, а также состоящие из смешанослойного минерала, типа гидрослюда-монтмориллонит. Глины, сложенные главным образом каолинитом, галлуазитом и монотермитом, при температуре обжига, достигаемой во вращающихся печах, вообще не вспучиваются.

    В последнее время установлено, что в качестве сырья для производства керамзита можно использовать всевозможные сланцы. Ценным преимуществом сланцев перед глинами является возможность организации производства керамзита сухим способом, минуя стадию пластического формирования гранул.

    Для производства аглопорита используют глинистые породы (слабовспучивающиеся и невспучивающиеся). Для производства аглопорита могут использоваться песчано-глинитые породы – супеси, суглинки, лессовидные породы, глинистые сланцы.

    Песчано-глинистые породы должны содержать не менее 15–20% и не более 40–50% глинистого вещества, переходящего в расплав в ходе спекания. Остальные 50–85% породы должны быть представлены тугоплавкими частицами, сохраняющимися при агломерации в твердом состоянии (кварц, тугоплавкие и огнеупорные глинистые минералы). Для получения аглопорита лучше применять песчано-глинистые породы, пелитовая часть которых представлена минералами группы монтмориллонита и гидрослюд. Не менее эффективно применение гидрослюдистых и хлорит-гидрослюдистых глинистых сланцев.

    Для производства аглопорита пригодны также глинистые породы, засоренные крупнозернистым известняком, при предельном содержании в них CaO до 10%. Присутствие сернистых и сернокислых соединений нежелательно.

 

Производство алюминия

    Каолины и глины или каолиновые концентраты, предназначенные для производства глинозема, должны содержать не менее 32% Al₂O₃ и не более 3% Fe₂O₃. Для производства алюминия электротермическим способом каолины или их концентраты должны содержать не менее 38% Al₂O₃ и не более (в %): SiO₂ 47; Fe₂O₃ 0,5; TiO₂  0,6; (CaO+MgO) 0,6; (K₂O+Na₂O) 0,5.