108
ХИМИЧЕСКИЙ, МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЙ И ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЕ
СОСТАВЫ КВАРЦ - ПОЛЕВОШПАТОВЫХ ПЕСКОВ КЫЗЫЛТУЙСКОГО
МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Юнусов М.Ю., Бабаев З.К., Матчонов Ш.Ш., Абдуллаева М.Н., Шомуротов М.
Ургенчский государственный университет
mbsh76@mail.ru
Основным носителем оксидов железа в производстве стекла являются кварцевые пески.
Согласно
ГОСТ 22551-77 стекольные кварцевые пески классифицируют на 15 марок,
различающихся содержанием основного вещества и примесей, прежде всего оксидов железа
[1].
В связи с этим, нами была поставлена задача по разработке составов бутылок зеленого
цвета из местных сырьевых материалов, которыми располагает Республика Каракалпакстан.
Подбор подходящих сырьевых материалов осуществлялся с учетом экономических,
экологических и технологических факторов.
Кызылтуйское месторождение кварцевого песка находится в Кунградском районе в 20
км северо-западнее г. Кунград и в 8 км северо-восточнее железнодорожной станции Равшан.
Кызылтуйские кварцевые пески относятся к барханным пескам и они перекрывают
аллювиальные четвертичные отложения, образующие равнину древней дельты р. Амударья
абсолютные отметки рельефа 59,00-70,45 м. Пески образуют барханы бугристо-грядовой
формы. Песок кварцевый тонко-мелкозернистый, светлой серовато-желтоватой окраски.
Мощность песков 0,5-20,0 м [2]. Минералогический состав песка представлен в таблице 1.
Так же обнаружен, что в составе песка содержатся глинистые, илистые и пылеватые частицы
в пределах 0,35-1,95 %.
Таблица 1
Минералогический состав песков Кызылтуйского месторождения
№
Минералы
Содержание
1
Кварц
83,0-85,0
2
Полевой шпат
1,0-2,5
3
Кальцит
5,0-6,0
4
Обломки кремнистых пород
8,0-9,0
5
Слюда
Менее 1,0
В промышленном стекловарении большое внимание уделяется рациональному
подбору гранулометрического состава сырья. Зерновой состав компонентов шихты
оказывает влияние на условия ее смешивания, расслоение в процессе транспортирования и
скорость реакций силикато- и стеклообразования. Чем мельче зерна песка, тем выше
скорость стеклообразования. Однако при варке монофракционного песка этот процесс
протекает медленнее. Зерна песка окатанной формы плавятся с меньшей скоростью, чем
угловатой, или зерна, имеющие трещины. В частности, в зарубежной литературе
предлагается полностью отделять зерна песка диаметром более 0,5 мм [3]. Однако это
требование на высокопроизводительных линиях трудновыполнимо из-за сильного износа
просеивающего оборудования. Поэтому более мелкий песок, в частности, вибромолоты,
используют только при производстве тугоплавких стекол. Требования существующих
стандартов на территории СНГ обеспечивают размер песка после его просева 0,1 - 0,8 мм, в
то время как действующие зарубежные стандарты - 0,1 - 0,5 мм. Фракция крупных зерен в
песках составляет обычно 2 - 10 %. Поскольку именно эта группа сырья задерживает процесс
стекловарения, то главной задачей стадии просева при обработке сырья является отсев
именно этой фракции. Также опасно присутствие в сырье фракции менее 0,1 мм так
называемой “пылевидной”, так как вследствие больших сил поверхностного натяжения
мелкие частицы обладают способностью комковаться, т.е. в процессе варки они ведут себя
как крупные частицы и приводит к «холмовке» в процессе стекловарения. В нижеследующей
таблице приводятся требования к гранулометрическому составу стекольных песков.
109
Таблица 2
Требования к гранулометрическому составу стекольных песков [1]
Показатели качества
Диаметр фракций песка, мм
менее 0,1
0,1 - 0,4
более 0,5
более 0,75
более 0,8
Требования ГОСТ по содержанию
отдельных фракций
не более
4 - 8
93
не более 5
не более 2
не
более
0,5
Содержание отдельных фракций в
необогащенных песках, %
13
78
15
Оптимальная
гранулометрия
для
стекловарения, мм
0,2
Средняя
гранулометрия
крупнозернистых песков, мм
0,15 - 0,41
Средняя
гранулометрия
мелкозернистых песков, мм
0,15 - 0,3
Изучение гранулометрического состава песков осуществлялось ситовым анализом
согласно методике изложенной в [4]. Полученные результаты приведены в нижеследующем
графике.
Рис.1. Гранулометрический состав Кызылтуйского кварц-полевошпатового песка
Как видно из полученных данных кварц-полевошпатовый песок отвечает требованиям
ГОСТ 22557-77, т.к. содержание полезной фракции (0,2 мм) составляет более 80%.
Химический анализ песка проводился по классической методике [5] и приведен в таблице 3.
Таблица 3
Химический состав исходных кварц-полевошпатовых песков Кызылтуйского месторождения
Содержание оксидов, мас.%
сумма
SiO
2
Al
2
O
3
Fe
2
O
3
TiO
2
CaO
MgO
Na
2
O
K
2
O
п.п.п.
I
89,80
2,70
0,30
0,05
3,07
сл.
1,75
0,45
1,90
100,00
II
90,20
2,15
0,28
0,06
3,44
0,44
15,48
0,25
4,64
100,00
III
89,60
2,15
0,30
0,06
2,60
1,19
1,23
0,23
4,64
100,00
IV
91,03
1,90
0,50
0,03
3,55
0,64
0,01
0,30
2,0
100,00
V
89,16
2,1
0,71
0,04
3,94
0,64
0,01
0,30
2,1
100,00
Сопоставлением требований к кварцевым пескам согласно [1] и полученным данным
можно заключить что прямое потребление кварц- полевошпатового песка данного
месторождения не представляется возможным.
Список литературы
1.
Обзор рынка тарного стекла для пищевой промышленности в России. – М, 2007.
2.
Тарасов А. Е. Новые технологии: энергия стекла. / Строительные материалы, оборудование,
технологии XXI века. 2012, № 3.
3.
http: // packaging.kiev.ua / rus / content / magazine / article / ?id=241
4.
http: // www.ecosumki.ru / page / 10 /Мелконян Р.Г. Второе рождение стекла / Технологии
строительства. 2003. № 6 (28).
