بررسی اثر TiO2 برکیفیت مخلوط رس‌های نسوز معادن سمیرم و قشلاق در ارتباط با کاربرد آن در صنعت نسوز

فرآیندهای نوین در مهندسی مواد

مقاله 3، دوره 10، شماره 1 - شماره پیاپی 36، خرداد 1395، صفحه 25-36   

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

حسین پایدار^{* 1}؛ جمال طراح²

¹عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهر مجلسی

²استادیار، گروه زمین شناسی، واحد بندرعباس، دانشگاه آزاد اسلامی

چکیده

در این پروژه مخلوط­هایی از دو ماده اولیه­ی رسی از معادن سمیرم و قشلاق به منظور تعیین رفتار حرارتی برای تولید آجرهای نسوز مورد بررسی قرار گرفته­اند. علت مخلوط نمودن این دو خاک، بالا بودن مقدار TiO₂ (08/5 درصد) در خاک رس قشلاق و پایین بودن اکسید تیتانیم (52/1 درصد) در رس سمیرم بود. چند نمونه از این ماده مخلوط شده به مدت 5 ساعت در دماهای 1340 و 1600 درجه سانتی­گراد پخت داده شده­اند. ترکیب شیمیایی و مینرالی ماده خام و پخته شده آنها با استفاده از روش­های XRF، XRD و SEM مشخص گردیدند. کانی­های اصلی رس خام سمیرم عبارتند از کائولینیت، دیکیت، گوتیت و کوارتز و رس قشلاق متشکل از کائولینیت، بوهمیت، روتیل، دیاسپور(؟)، دیکیت و گوتیت می­باشد. مخلوط پخته شده شامل مولیت، سیلیس و روتیل است. نتیجه آزمایشات انجام شده در این پروژه نشان داده که با اختلاط مناسب دو خاک با محتوای متفاوت TiO₂ می­توان میزان این ماده را در مخلوط دو خاک مورد بررسی به حد مطلوب رسانید تا قابل استفاده برای مصرف در صنعت نسوز باشد.

کلیدواژه‌ها

رس نسوز؛ کائولین؛ آنالیز فازی؛ آنالیز شیمیایی؛ روتیل

مراجع

[1]     S. B. Hassan, “Modern Refractories: Production, Testing and Application”, Timo Commercial Printers Samaru, Zaria, first edition, pp. 13-22, 28-40, 2005.

 

[2]     F. O. Aramide & S. O. Seidu, “Production of Refractory Lining for Diesel Fired Rotery Furnace, from Locally Sourced Kaoline and Potter^,s Clay”, Journal of Minerals and Materials Characterization and Enginnering, Vol. 1, pp. 75-79, 2013.

 

[3]     Encyclopædia Britannica, “Clay Mineral”, Ultimate Reference Suite, Encyclopædia Britannica. Chicago, IL, 2008.

 

[4]     Encyclopædia Britannica. “Refractory”, Ultimate Reference Suite. Encyclopædia Britannica. Chicago, IL, 2008.

 

[5]     Jock, F. A. Ayeni, L. S. Jongs & N. S. Kangpe, “Development of Refractory Bricks from Nigerian Nafutu Clay Deposit”, International Journal of Materials, Methods and Technologies, Vol. 1, No. 10, 2013.

 

[6]     Russell, Refractory Bauxite Changing Face of Supply, Industrial Minerals, October, PP. 52-67, 1997.

 

[7]     ح. پایدار، "مواد اولیه مصرفی در صنایع سرامیک"، نشر غزل، اصفهان، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهر مجلسی، 369 ص، 1384.

 

[8]     ح. پایدار، "تکنولوژی فراورده­های چینی"، انتشارات دانشگاه آزاد اسلامی، واحد شهر مجلسی، 369 ص، 1387.

 

[9]     P. I. Lecher & M. O. Desilets, “A review of the use of loss on ignition as a measurement of total volatile in whole rock analysis”, Chemical Geology, pp. 341-344, 2013

 

[10] G. H. Chester, “Refractories production and properties”, the iron and steel institute, London, pp. 562, 1983.

 

[11] S. Iwai, H. Tagai & T. Shimamune, “Procedure for dickit structure modification by dehydration”, Acta Crystallography, Vol. 27B, pp. 248 – 250, 1971.

 

[12] K. Srikrishna, G. Thomas, R. Martinez, M. P. Corral, S. De Az & J. S. Moya, “Kaolinite-mulli reaction series”, J. Mater. Vol.  25, pp. 607 – 612, 1990.

 

[13] I. W. M. Brown, K. J. D. Mackenzie, M. E. Bowen & R. H. Meinhold, “Outstanding problems in the kaolinite-mullite reaction sequence investigated by Si and Al solidstate nuclear magnetic resonance: High-temperature transformations of metakaolinite”, Am J. Ceram, Vol. 68, pp. 298-301, 1995.

 

[14] C. Baudin & J. S. Moya, “Influence of Titanium Dioxide on the Sintering and Microstructural Evolution of Mullite”, Commun. Of the Am. Ceramic, Vol. 134C, 1984.

 

[15] B. Y. Huang & T. D. McGeen, Secondary Expansion of Mullite Refractories Containing Calcined Bauxite and Calcined Clay, Ceramic Bulletin, Vol. 67, No. 7, pp. 16-21, 1988.

 

[16] H. Schröcke & K. L. Weiner, “Mineralogie”, Walter de Gruyter, Berlin. New York, pp. 952, 1981.