доктор PhD Жакипбаев Б.Е., магистрант Минайдаров С.А., магистр химии Кулмаханова А.Ш., к.т.н. Кочеров Е.Н., к.т.н. Колесников А.С.

РГП «Южно-Казахстанский государственный университет им. М. Ауэзова», Казахстан, г. Шымкент

Исследование бентонитовых глин с целью получения из них теплоизоляционных керамогранулятов

Перспективы промышленного использования бентонитовых глин с целью получения из них теплоизоляционных керамогранулятов оценены ещё недостаточно полно, хотя они весьма интересны и их перспективы очевидны.

Керамогрануляты являются экологически чистыми теплоизоляционными материалами, представляющие собой легкие пористые материалы ячеистого строения в виде керамических гранул, получаемых при обжиге бентонитовых глин, способных вспучиваться при быстром нагревании их до температуры 1050-1300⁰С в течение 25-45 мин [1].

По гранулометрическому составу бентонитовые глины Кынгракского месторождения относятся к тонкодисперсным (таблица 1).

Таблица 1 - Гранулометрический состав бентонитовых глин Кынгракского месторождения

Размеры фракций (мм) и их содержания (в % от массы породы)
более 0,25	0,25-0,10	0,10-0,005	0,005-0,01	0,01-0,002	0,002-0,001	менее 0,001
0,21-0,36	0,08-1,71	0,43-3,73	1,90-8,01	17,09-21,69	10,72-13,86	53,52-63,84

В таблице 2 приведены некоторые важнейшие физико-химические свойства исследуемых бентонитовых глин, предопределяющие их практическую применимость в производстве теплоизоляционных материалов.

Таблица 2 – Физико-химические свойства Кынгракских глин

Свойства	Величина
Набухаемость, %	150-1000
Пластичность: предел текучести предел пластичности число пластичности	75,90-183,37 26,85-44,82 46,16-148,93

Сырьем для производства керамзита могут послужить бентонитовые коллоидные глины Кынгракского месторождения, состоящие в основном из минералов группы монтмориллонита Al₂[Si₄O₁₀](OH)₂·nH₂O и способные вспучиваться при обжиге [2, 3]. Химический состав бентонитовых глин Кынгракского месторождения представлен на рисунке 1.

Рисунок 1 – Химический состав бентонитовых глин Кынгракского месторождения

По минеральному составу глинистые фракции представлены в основном монтмориллонитом и в незначительном количестве присутствуют гидрослюды, а в песчаной и алевритовой фракции преимущественно сконцентрированы ортоклаз, микроклин, кварц, опал, гипс, редко наблюдаются зерна биотита, мусковита, апатита, рутила, анатаза [2, 3].

Физико-технические свойства полученных керамогранулятов следующие: размер фракции – 10-20 мм; насыпная плотность – 310-450 кг/м³; плотность – 460-700 кг/м³; прочность при сжатии – 1-1,6 МПа; водопоглощение – 17-20%; интервал вспучивания – более 100⁰С. Полученные керамогрануляты характеризуются мелкой ячеистой пористостью, неоплавленной поверхностью гранул, потеря в массе после 15 циклов попеременного замораживания и оттаивания составила 2% [2, 3].

Полученные результаты могут быть использованы в практических работах по выполнению Основных направлений Государственной программы индустриально-инновационного развития Республики Казахстан на 2015-2019 годы, где предусмотрены развитие производств конкурентоспособных, энергосберегающих строительных материалов, изделий и конструкций, а также расширение их минерально-сырьевой базы, а также в рамках перехода Республики Казахстан к «зеленой» экономике по реализации Концепции второго ее направления – энергоэффективность жилищно-коммунального хозяйства.

Литература:

1. Обзор рынка керамзита в России и ЦФО. Исследовательская группа ИнфоМайн. – Москва, 2008. – 11 с.

2. Кулинич В.В., Антоненко А.А., Потеха А.В., Баякунова С.Я., Гойколова Т.В. Месторождения горнорудного сырья Казахстана. Справочник. – Алматы: Министерство экологии и природных ресурсов РК, 2000. Т.3. – 233 с.

3. Бишимбаев В.К., Есимов Б.О., Адырбаева Т.А., Руснак В.В., Егоров Ю.В. Минерально-сырьевая и технологическая база южно-Казахстанского кластера строительных и силикатных материалов. Алматы, 2009. – 266 с.