Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 1/2018(9) часть 1)

Минеральный состав исследуемых пород Таблица 2 Минералы исследуемых пород Индекс проб и содержание минерала, % 1Б 2Б 3Б 4Б 5Б 6Б 7Б Плагиоклаз (андезин-лабрадор) 55-60 10-50 10-50 10-25 20-25 0-25 0-25 Моноклинный пироксен (авгит, в меньшей степени пижонит) 25-30 0-20 0-30 0-30 30-40 0-10 0-10 Рудный (титаномагнетит, ильменит, магнетит) 8-10 8-10 8-10 3-7 3-7 0-7 0-7 Хлорофеит (водосодержащий литогель) 7-20 - - - 0-10 - - Фиброхлорофеит (в разной степени хлоритизированный и глинизированный) - 0-30 0-20 0-20 - - - Вулканическое стекло 1-15 - - - 0-10 - - Цеолиты (анальцим, клиноптилолит, морденит) 0-1 0-7 0-7 0-7 0-1 0-1 0-1 Хлорит - 3-30 0-15 3-30 - 0-5 0-5 Биотит, мусковит - - - - - 0-1 0-1 Кальцит - 0-2 0-2 0-2 - 0-1 0-1 Доломит - - - - - 0-5 0-5 Кварц, халцедон - - 5-20 0-10 - 0-1 10-20 Гематит - 0-7 0-7 0-10 - 0-10 0-10 Глинистые минералы монтмориллонит, сапонит 5-30 0-20 5-40 40-50 10-40 гидрослюда, смешаннослойные образования - 0-10 0-10 0-10 - 0-10 0-10 каолинит - 0-1 0-1 0-1 - 0-5 0-5 Многостадийная термическая обработка проб исследованных пород проводилась в градиентной печи “LAC” (Чехия) в корундизовых тиглях в температурном интервале 1070-1300 °С при скорости подъема 300 оС/ч с выдержкой при максимальной температуре 30 мин. Визуальная оценка изменения агрегатного состояния пород позволила определить наиболее характерные особенности их поведения при нагревании. Для конкретизации критериальных температур, являющихся основными при оценке пригодности базальтовых пород для получения минеральных волокон, проведена дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) на приборе “NETZSCH DSC 404 F3” (Германия). Кривые ДСК, приведенные на рисунке, совместно с результатами многостадийной термической обработки свидетельствуют о том, что температура начала плавления базальтов проб 1Б-3Б составляет —1125-1130 °С; для проб долеритов 4Б и 5Б она находится в пределах —1155-1160 °С; базальтовые туфы 6Б и 7Б начинают плавиться при температуре 1200 °С. Температура верхнего предела кристаллизации составляет: для пород составов 1Б, 2Б и 3Б — 1250 ± 5 °С; 4Б и 5Б — 1270 ± 5 °С; 6Б и 7Б — 1260 ± 5 °С. Установлено полное соответствие температур изменения агрегатного состояния белорусских базальтов при нагревании таковым для украинских базальтов, что обусловливает и аналогию основных физико - химических свойств. Для исследования возможности получения минеральных волокон из исследуемых базальтовых проб был проведен синтез стекол на основе каждого типа породы, определен краевой угол смачивания и рассчитаны значения вязкости расплавов. Вышеуказанные характеристики наряду с температурой начала плавления и верхним пределом кристаллизации являются критериями оценки пригодности минерального состава магматических горных пород для базальтоволоконного производства. Краевой угол смачивания определялся c помощью нагревательного микроскопа “Misura” (Италия) при температурах 1250 и 1350 °С. Результаты показали, что значения краевого угла смачивания находятся в прямой зависимости от содержания оксидов железа. Так, для расплавов, полученных из пород составов 2Б, 6Б и 7Б, характеризующихся максимальным количеством оксидов железа (12,6-18,93 %), краевой угол смачивания составляет 7-8 °. Значения краевого угла смачивания расплавов всех исследованных пород находятся в пределах 7-13 °, что соответствует требованиям нормативно-технической документации [5]. Таким образом, при использовании исследованных пород для получения и выработки минерального волокна не будет происходить нежелательное растекание расплава по полю фильерной пластины. Вязкость расплава является одним из важнейших показателей, характеризующих пригодность пород для получения непрерывных волокон. Эта характеристика оказывает влияние на весь технологический процесс, начиная от гомогенизации расплава и заканчивая формированием волокна. В связи со сложностью экспериментального определения высокотемпературной вязкости ее показатели, приведенные в табл. 3, рассчитывались по уравнению, предложенному О. С. Татаринцевой [6]. 130

RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz