ВЛИЯНИЕ ДАВЛЕНИЯ НА СТРУКТУРУ КАОЛИНИТА В ОГНЕУПОРНЫХ ГЛИНАХ НИЖНЕ-УВЕЛЬСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПО ДАННЫМ ИК-СПЕКТРОСКОПИИ

Abstract

Актуальность исследования обусловлена необходимостью изучения структуры каолиновых глин в связи с их широким промышленным применением. Физические и физико-химические свойства глин изменяются при различных техногенных воздействиях на них, что обусловлено преобразованием кристаллической структуры. Цель: изучение влияния давления на структуру каолинита. Объект: каолиновая глина Нижне-Увельского месторождения Челябинской области. Метод: инфракрасная спектроскопия. Инфракрасные спектры регистрировались на ИК Фурье-спектрометре в интервале 400…3800 см–1. Обработка ИК-спектров проводилась с помощью программного обеспечения Fspec. Результаты экспериментальных исследований показали, что обогащенная каолиновая глина Нижне-Увельского месторождения Челябинской области, не подверженная воздействию давлением, характеризуется частично упорядоченной (дефектной) структурой. При воздействии давлений от 10 до 650 МПа глина характеризуется частично упорядоченной структурой, при давлениях от 700 до 800 МПа – слабо и неупорядоченной структурой. Обработка каолина давлением повышает дефектность структуры на уровне пакета. Связи между Al-OH, Si-O-Al, внутренними и внутриповерхностными гидроксилами разрушаются, что приводит к вытеснению Al из октаэдрического и Si из тетраэдрического листов и формированию «дырочных» энергетических центров в кристаллической решетке каолинита. При этом влияние давления до 150 МПа на формирование дефектов в каолините выше, чем при давлениях от 150 до 800 МПа. Кроме того, при обработке каолина давлением происходит образование дефектов структуры на межпакетном уровне за счет скольжения, вращения и прокатки структурных пакетов между собой