CC BY
50
А. В. Корнилов, Е. Н. Пермяков, С. В. Морозова
КОРДИЕРИТОВАЯ КЕРАМИКА НА ОСНОВЕ ОТХОДОВ ОБОГАЩЕНИЯ РУД ХРИЗОТИЛ-АСБЕСТА
Ключевые слова: отходы, серпентинитовая порода, кордиеритовая керамика,
характеристика.
Получена кордиеритовая керамика из смеси отходов обогащения руд хризотил-асбеста и каолина, удовлетворяющая по своим характеристикам требованиям, предъявляемым к керамическим электротехническим
материалам и носителям катализаторов для дожига автомобильных газов.
Keywords: a waste, serpentine breed, the cordierite ceramics, the characteristic.
The cordierite ceramics from a mix of a waste of enrichment of ores of hrizotil-asbestos and kaolin, meeting on the characteristics to the requirements shown to ceramic electrotechnical materials and carriers of catalysts for burn of automobile gases is received.
Кордиеритовая керамика (в основном состоит из минерала кордиерита - 2MgO х 2AI2O3 х 5SiO2) применяется в различных областях промышленности: в качестве изоляторов, носителей катализаторов, огнеупорных припасов, коррозионно-устойчивых материалов и др. Для ее промышленного изготовления используют природные материалы
- чистый тальк, высококачественные огнеупорные глины и искусственный технический глинозем или электроплавленый корунд.
Получение кордиеритовой керамики возможно из сырьевой смеси, состоящей из более дешевого нерудного сырья: отходов обогащения руд хризотил - асбеста
(серпентинитовой породы) и товарного каолина марки КР-1 с размером частиц менее 50мкм (содержание частиц менее 1мкм составляет 3,23%, менее 5мкм - 21,01%, менее 10мкм - 40,15%, менее 20 - 71,70%, менее 30мкм - 88,98%, менее 40мкм - 96,49%).
Серпентинитовая порода отличается большими вариациями размера фракций: - от 15мм до фр.- 1,25мм. Ее подготовка включает операции дробления, термообработки и измельчения. Измельчение породы проводилось в электромассклассификаторе типа СМГ
- ЭМК - 005 - 1. На данном аппарате в результате ударно - истирающего действия происходит не только измельчение, но и структурные изменения сырья. После однократной переработки фракционный состав породы изменился следующим образом. Содержание фракции >1мм составляет 0,3%, фр. 1 - 0,63мм - 7,5%, фр. 0,5 - 0,63 мм -13,7%, фр. 0,315 - 0,5мм - 38,0%, фр. <0,315мм - 40,5%.
Смешивание компонентов производится в шаровой мельнице. Керамические изделия изготавливают способами полусухого прессования (давление составляет 2030МПа) или пластического формования (формовочная влажность равна 21- 24%). Затем их сушат до остаточной влажности 1-3% и обжигают при температуре 1350-1380оС.
Полученная керамика по своим характеристикам (кажущаяся плотность - 2,3 г/см3, кажущаяся пористость - 25,1%, прочность при изгибе - 56,6МПа, ударная прочность -1,52кДж-м"2, стойкость к термоудару - 520К, удельное объемное сопротивление при
0 13
постоянном токе при температуре 200 С - 3,6-10 Ом-см и др.) удовлетворяет
требованиям стандарта к керамическим электротехническим материалам.
По минеральному (90% кордиерита, 10% муллита, глинозема и шпинели) и химическому (SiO2 - 48,9%, Al2O3 - 35,2%, MgO - 13,2%, TiO2 - 0,18%, Fe2O3 - 1,6%, CaO - 0,25%, P2O5 - 0,01%, Na2O + K2O - 0,5%, PbO - нет) составу данная кордиеритовая керамика соответствует требованиям сертификата NGK (Япония) для керамических носителей катализаторов для дожига автомобильных газов.
Работа выполнена в рамках Госконтракта №02.740.11.0130.
© А. В. Корнилов - д-р техн. наук, зав. отд. испытаний Федерального государственного унитарного предприятия «Центральный научно исследовательский институт геологии нерудных полезных ископаемых» (ФГУП «ЦНИИгеолнеруд»), [email protected]; Е. Н. Пермяков - канд. техн. наук, зам. зав. того же отдела; С. В. Морозова - инж. того же отдела.
