制砖原料的矿物成分介绍,由耐火砖厂家整理分享。
制砖行业研究某种原料是否适合造砖,习惯于按照化学成分来分析,这种方法不能说是错误,但有时容易出现偏差,有些原料从化学成分分析适合制砖,但实践中却发现很多问题,有的甚至根本无法生产出合格产品。究其原因,相同或类似的化学成分,却有不同的矿物组成,有时候两种原料化学成分很相似,或主要化学成分相差不大,但矿物成分却差别巨大,这就造成了成品砖质量的差距。
原料中常见的矿物成分有:高岭石、蒙脱石、水云母(伊利石)、绿泥石、方解石、赤铁矿、钠长石等。
我公司使用精细筛选原料烧制的耐火产品
下面三种页岩化学成分基本类似,但其矿物成分却相差甚远,其物理性能相差也很大。
三种页岩的化学成分表对照表见表6-6。
表6-6 三种页岩的化学成分
原料名称 | 烧失量 | SiO2 | Fe2O3 | Al2O3 | CaO | MgO | SO3 | TiO2 | K2O | Na2O | 总计 |
1号页岩 | 8.89 | 56.84 | 5.92 | 16.03 | 6.82 | 1.15 | 0.04 | 0.91 | 2.13 | 0.64 | 99.37 |
2号页岩 | 5.10 | 56.97 | 8.69 | 17.89 | 1.63 | 2.93 | 0.02 | 1.06 | 4.24 | 0.79 | 99.32 |
3号页岩 | 5.50 | 60.62 | 6.96 | 18.70 | 0.90 | 2.38 | 0.02 | 0.90 | 2.54 | 0.80 | 99.32 |
三种页岩的矿物成分表对照表见表6-7。
表6-7 三种页岩的矿物成分
原料名称 | 伊蒙混合层 | 高岭石 | 伊利石 | 蒙脱石 | 透闪石 | 绿泥石 | 绢云母 | 石英 | 方解石 | 硬石膏 | 赤铁矿 | 菱铁矿 | 微斜长石 | 钠长石 | 铁白云石 | 锐钛矿 | 沸石 | 非晶相 | 未检出 |
1号页岩 | 20 | – | – | 2 | – | – | 46 | 8 | – | 4 | – | 6 | 2 | – | – | – | – | – | 2 |
2号页岩 | 30 | – | – | – | – | – | 43 | 4 | 3 | 6 | – | – | 6 | – | – | – | – | – | 3 |
3号页岩 | 25 | – | 21 | – | – | – | 16 | – | – | – | – | 7 | – | – | – | – | – | 20 | 3 |
三种页岩原料的物理性能对照表见表6-8。
表6-8 三种页岩的物理性能
原料名称 | 普氏成型水分(%) | 可塑性指数(%) | 临界含水率(%) | 干燥敏感性系数 | 干燥线收缩率(%) |
1号页岩 | 19.3 | 11.6 | 9.8 | 0.97 | 2.86 |
2号页岩 | 15.9 | 8.1 | 10.4 | 0.53 | 2.16 |
3号页岩 | 22.9 | 16.6 | 11.9 | 0.92 | 4.42 |
煤矸石原料也存在这种情况,下面是三种煤矸石化学成分、矿物成分和物理性能对照表。
三种煤矸石原料化学成分对照表见表6-9。
表6-9 三种煤矸石原料化学成分
原料名称 | 烧失量 | SiO2 | Fe2O3 | Al2O3 | CaO | MgO | SO3 | TiO2 | K2O | Na2O | 总计 |
1号煤矸石 | 12.86 | 52.93 | 4.66 | 25.32 | 1.10 | 0.72 | 0.24 | 0.91 | 0.18 | 0.36 | 99.28 |
2号煤矸石 | 32.68 | 40.81 | 2.42 | 19.28 | 0.91 | 0.69 | 2.40 | 0.87 | 1.30 | 0.33 | 101.69 |
3号煤矸石 | 18.98 | 44.96 | 5.88 | 25.57 | 0.42 | 0.63 | 0.14 | 0.89 | 1.37 | 0.58 | 99.42 |
三种煤矸石原料矿物成分对照表见表6-10。
表6-10 三种煤矸石原料物理分成
原料名称 | 伊蒙混合层 | 高岭石 | 绿泥石 | 石英 | 方解石 | 黄铁石 | 微斜长石 | 钠长石 | 沸石 | 未检出 |
1号煤矸石 | 43 | 25 | – | 26 | – | – | 1 | 2 | 1 | 2 |
2号煤矸石 | 30 | 25 | – | 39 | 2 | 2 | – | – | – | 2 |
3号煤矸石 | 25 | 32 | 3 | 32 | – | – | – | – | – | 5 |
三种煤矸石原料的物理性能对照表见表6-11。
表6-11 三种煤矸石原料的物理性能
原料名称 | 普氏成型水分(%) | 可塑性指数(%) | 临界含水率(%) | 干燥敏感性系数 | 干燥线收缩率(%) |
1号煤矸石 | 18.0 | 12.3 | 9.40 | 0.92 | 3.20 |
2号煤矸石 | 16.7 | 7.9 | 10.2 | 0.64 | 2.62 |
3号煤矸石 | 15.8 | 7.2 | 9.30 | 0.69 | 2.62 |
原料的化学成分与其物理性能之间没有必然的联系,但原料的矿物成分与其物理性能之间却有规律可循。根据试验和实践经验,原材料中凡是含有较高比例的蒙脱石和伊利石的,其塑性指数大都偏离,干燥敏感性和线收缩率也偏高,尤其以蒙脱石的含量对这三项物理指标影响最大。塑性指数高一点有利于成型,但干燥敏感性和线收缩率过高却容易产生干燥裂纹,实际生产中也确实发现了这个问题。有些砖厂投产很长时间,一直解决不了产品裂纹的问题,后来通过矿物分析,发现原料中蒙脱石含量很高。
根据经验,原材料中蒙脱石含量在3%以下时是有益的。若原材料中同时含有大量细颗粒且分布均匀的方解石时,则蒙脱石含量可允许达到10%。
我国东北、内蒙古、新疆、宁夏北部、甘肃河西走廊、青海、西藏等地区的页岩、黏土、煤矸石等原材料中都含有一定量的蒙脱石,因此在这些地区建设隧道窑制砖生产线时,一定要对原料进行常规化学成分分析的同时再进行矿物成分分析,若发现蒙脱石含量超高,必须制定可靠的工艺方案,且不可盲目建线施工。