آزمایش اندازه گیری پلاستیسیته خاکها

اندازه گیری پلاستیسیته خاکها :

هدف آزماش:

اندازه گیری بهینه آب برای شکل پذیری

وسایل آزمایش:

300 گرم خاک  _  300 سی سی آب _ الک 50 _ لگن _ لوح گچی _ قاشق _ ففر کورن _ کولیس _ ترازو _ خشک کن _ قالب نمونه _  کاردک _ هاون_استوانه مدرج

خاک مورد آزمایش :  کائولن سوپر زنور

 

تئوری آزماش:

پلاستیسیته عبارت است از خاصیتی که ماده را قادر می سازد تا به هنگام اعمال تنش بدون آنکه دچار گسیختگی شود تغییر فرم دهد و با برداشتن تنش, تغییر فرم در نمونه باقی بماند. تغییر فوق یک تعریف کاملا کیفی برای این ویژگی ماده است و در این رابطه تعریف کمی کاملی ارائه نشده است.

یک نمونه رس یا یک بدنه در شرایط کار پذیری معمولی پلاستیک تر از همان رس یا بدنه در حالت خیلی صلب یا خیلی نرم است. لیکن هنگامی که گفته می شود یک بدنه پلاستیک تر از دیگری است, منظور هنگامی است که هر یک از بدنه ها دارای اپتیم رطوبت مخصوص به خود باشد.در چنین حالتی ما با پلاستیسیته ذاتی بدنه سر و کار داریم که به آن پلاستیسیته بالقوه نیز گفته می شود.به ویژه این ابهام در معنی پلاستیسیته هنگامی مهم است که با اندازه گیری های عدد پلاستیسیته روبرو هستیم. در چنین مواردی همواره مهم است که در نظر داشت آیا این عدد به درصد رطوبت بستگی دارد یا نه , و اگر بستگی ندارد چگونه وابستگی رطوبت حذف شده است.

شناخت کائولن ها ( 2 )

فصل سوم : کاربردهای کائولن:

1- ذخایر کائولین در جهان:

 

جدول 3-1 ذخایر عمده جهانی کائولین ( بر حسب میلیون تن و درصد کل )

کشور	میزان ذخیره	درصد کل
آمریکا	7175	36.4
انگلستان	1815	9.2
برزیل	1300	6.6
هند	1000	5.1
بلغارستان	700	3.6
استرالیا	455	2.3
آفریقای جنوبی	225	1.9
عراق	210	1.1
چین	200	1
روسیه	200	1
اسپانیا	150	0.8
کانادا	150	0.8
تانزانیا	100	0.5
سایرین	6010	30.5
جمع کل ذخایر	19690	100

 

با توجه به جدول بالا کشورهای آمریکا ، انگلستان و روسیه بیشترین میزان تولید کائولین در جهان را دارا هستند .

شناخت کائولن ها ( 1 )

چکیده : کانی های گروه کائولن آلومینا سیکات هایی از خانواده رس ها هستند . که کاربرد فراوانی در صنایع مختلف دارند . تنوع مواد مصرف ، کائولین هایی با خصوصیات ویژه می طلبد که این خصوصیات باید با آرایش کائولین و نیز با شناخت و تمرکز انواع آن در محصول تامین گردد .

از جمله مهم ترین پیشرفته ها در تکنولوژی فرآوری کائولین می توان به این موارد اشاره کرد :

1-                       استفاده از سانتریفوژ پیوسته

2-                       نصب بلانجرهای بزرگ در ابتدای معدن ، جایگزینی فیلتر پرس های صفحه ای و قالبی با فیلتر پرس های خلاء

3-                       بکارگیری تکیس کننده های بسیار بزرگ برای تولید رنگدانه هایی با درخشندگی بالا

4-                       کاربرد متورق سازی و نصب جداکننده های مغناطیسی با شدت زیاد

کائولین در ایران با احداث کارخانه های فرآوری آن به پیشرفت هایی دست پیدا کرده است و در صنایع نه چندان مهندسی می توان از کائولین ایرانی استفاده کرد .

امید است با توسعه و تجهیز کارخانه های فرآوری کیفیت کائولین های ایرانی به سطح مطلوب برسد .

 

مقدمه :

کائولین واژه ای است که معانی مختلف دارد و این بسته به آن است که این واژه کجا و چگونه مورد استفاده قرار گیرد . از نظر کانی شناسی کائولن نام یک گروه از کانی های آلومینو سیکاته آبدار است که شامل کانی های کائولینیت ، ناکریت ، دیکیت و هالویزیت است .

اما وقتی واژه کائولین به صورت صفتی به کار برده می شود ، یک خاک مرکب از کائولینت خاص یا کانی های رسی وابسته می باشد که با خصوصیاتی نظیر سفیدی ، درخشندگی ، توزیع دانه بندی و سیالیت و ... برای کاربردهای مختلف مناسب تشخیص داده می شود .

کائولن یک کانی بی نظیر صنعتی است زیرا در دامنة گسترده PH خنثی دارد و از نظر شیمیایی مقاوم است ، سفید رنگ است ، خاصیت پوشش دهی خوبی دارد .

لذا به عنوان رنگدانه جهت پر کنندگی یا پوشش دهی به کار می رود . کائولن نرم بوده هدایت حرارتی و الکتریکی کمی دارد و قیمت آن نسبت به بیشتر موادی که با آن ها رقابت می کند کم تر است .

در حال حاظر صنعت سرامیک به سمتی می رود که نیاز روز افزونی به خاکهایی با مرغوبیت بالا دارد و این خاکها باید دارای ناخالصی های بسیار کمی باشند از همین رو صنعت مدرن سرامیک نیاز به کائولینی با میزان مرغوبیت بالا را دارد.

مشخصات کیفی کائولن مورد مصرف هر صنعت به تبعیت از صفات مورد نظر محصول نهایی متغیر است. این تفاوت حتی در صنایع مشابه بعلت تغیرات شدید کیفی کائولن استخراجی و یا فرآوری شده معادن کاملاً‌مشهود است، ویژگی صنعت، محدوده تغییرات مورد قبول را تعیین می‌نماید و فرمول سازی مواد مصرفی یکی از رایج‌ترین راه حل‌ها در اینگونه صنایع است.
مرغوبترین کائولن‌ها تا حدود 20 درصد ناخالصی را دارا می‌باشند که به منظور کاهش این ناخالصی‌ها بطرق مختلف فرآوری می‌گردد و در هر روش نوعی خاص از این ماده حاصل می‌شود و هر کدام مصرف ویژه خود را دارد که علاوه بر صفات خاص ژنتیکی، نوع فرآوری نیز محصول را از یکدیگر متمایز می‌نماید. کائولن کلسینه شده، کائولن شسته شده توسط آب، حرارت نخورده،‌پودر شده، دانه بندی شده و کائولن پر کننده و طبقه‌بندی‌های مختلف کائولن از نقطه نظر نوع فرآوری می‌باشند.
کائولن در صنایع مختلف به عنوان ماده اولیه اصلی و در برخی دیگر به عنوان ماده جنبی در کنار سایر مواد بکار می‌رود. قیمت مناسب و ویژگی‌های این ماده معدنی در هر صنعت جلوه‌های خاص خود را دارد.

معرفی کلی مواد اولیه صنعت سرامیک

همانطور که می دانیم مهمترین و اولین بحث در تولید یک قطعه سرامیکی مواد اولیه می باشد. بنابراین باید با این مواد کاملا آشنایی داشته باشیم و بتوانیم از آنها به درستی استفاده کنیم.

در این پست به معرفی کلی مواد اولیه صنعت سرامیک می پردازم.

کائولن ها : کائولن یک مینرال رسی با ترکیب شیمیایی  2SiO2.Al2O3.2H2O  است. این مینرال یک آلومینوسیلیکات لایه ای با یک صفحه تتراهدرال است که ازطریق اتمهای اکسیژن به یک صفحه اکتاهدرال آلومینایی متصل شده است.

سنگ معدنهایی که غنای کائولن آنها بالاست به عنوان خاک چینی یا کائولن شناخته می شوند. ازمهمترین خصوصیات کائولنها قدرت تعلیق، فرم پذیری، سفیدی، نرمی وعدم سایند گی آنها می باشد.کائولن یا خاک چینی به رنگ سفید بیشترین کاربرد را تولید چینی ظروف، چینی بهداشتی، کاشی وسرامیک دارد.

بال کلی ها : بال کلی ها از دسته کانیهای کائولینیتی رسوبی هستند که به طورمعمول شامل20 تا 80% کائولینیت، 10 تا 25% میکا ،  6 تا 65% کوارتزمی باشند. در یک ذخیره مشخص در یک محل ترکیبات مختلفی از آن مشاهده می شود که شامل مقادیری از مینرالهای اصلی ومینرالهای فرعی و مواد کربنی مانند لیگینت هستند.

به طورکلی بال کلی ها دارای انواع مختلفی از ناخالصی شامل ترکیبات آهن و نیتاتیم، کانیهای مونت موریلونیت، نمکهای محلول، مواد کربن دار وغیره هستند. مواد آلی موجود دربال کلی ها اگرچه باعث ایجاد تسهیلاتی در روانسازی بال کلی ها و نیزافزایش پلاسیته ومقاومت خشک می گردند ولی در هنگام پخت نیزمی توانند باعث بروزمشکلاتی مثل ایجاد لکه های سیاه رنگ وایجاد پین هول گردند.

سیلیس : اکسید سیلیسیم(SiO2) یا سیلیس ترکیب شیمیایی است که به صورت خالص ویا به صورت ترکیب در کانی های سیلسکاته حدودﺃ 60 درصد پوسته جامد زمین را تشکیل می دهد. کانی های سیلیکاته درمجموع 90 درصد پوسته جامد زمین را تشکیل می دهد. سیلیس خالص، بی ر نگ تا سفیدرنگ است وبا ترکیب SiO2 فراوان ترین ماده موجود در پوسته زمین است. سیلیس علاوه برمصرف در فرمولاسیون فرآورده های سرامیکی، درصنایع دیگر نظیر پرکننده ها، ساینده ها، ماسه ریخته گری، سیمان و...نیز کاربرد دارد.

فلدسپات ها : فلدسپات ها ازمهمترین کانیهای سنگی آذرین بشمارمی آیند. فلدسپات ها به سه گروه کلسیت، پتاسیک، سدیک تقسیم می شوند. فلدسپات پتاسیک وسدیک در اکثر موارد به عنوان کمک ذوب وماده اصلی سازنده ساخته های سرامیکی کاربرد دارد.