Характеристика и термическое поведение некоторых видов каолина различного происхождения из Северного Вьетнама

Каолин (состоящий в основном из каолинита, химическая формула которого Al2Si2O5(OH)4) служит универсальным сырьем, широко используется в различных отраслях промышленности, включая производство керамики, бумаги, красок, косметики, пневматики, строительных материалов и хранение опасных отходов. В северной части Вьетнама благодаря благоприятным геологическим условиям находятся разнообразные месторождения высококачественного каолина различного происхождения и масштаба. Хотя в ряде работ изучены качество, потенциал, распространение и происхождение типов каолина в Северном Вьетнаме, исследования различий между каолинами из разных источников весьма ограничены. Целью данного исследования было определение характеристик трех различных типов каолина, полученных из различных источников в Северном Вьетнаме (из выветренных пегматитов, выветренных изверженных магматических пород кислого состава и гидротермально-метасоматических измененных пород). Основное внимание было уделено анализу термического поведения этих проб в ходе прокаливания в диапазоне температур от 300 до 1100 °C. Всесторонняя характеризация проводилась методами рентгеноструктурного анализа (XRD), Фурье-ИК-спектроскопии (FT-IR), термического анализа (термогравиметрия / дифференциальная термогравиметрия (TG / DTG)) и сканирующей электронной микроскопии с энергодисперсионной рентгеновской спектроскопией (SEM-EDS). Результаты показали, что во всех пробах был обнаружен каолинит с размером частиц менее 2 мкм. В отдельных пробах присутствуют незначительные количества мусковита и монтмориллонита, а в пробе из гидротермально измененных пород - пирофиллита. Морфология каолинита во всех пробах проявлялась в типичных формах, включая гексагональную и псевдогексагональную. Основными химическими компонентами являются SiO2 и Al2O3; помимо них, в меньших количествах присутствуют K2O + Na2O, TiO2 и общее железо. Термический анализ выявил образование метакаолинитовой фазы при температурах около 494 и 507 °C в двух изученных пробах из выветренных пород, а пирофиллитсодержащая проба претерпевает этот переход при более высокой температуре - 653,8 °C. Начало метакаолинизации наблюдалось при температуре около 500 °C для проб из выветренных пород и около 700 °C - для пирофиллитсодержащей пробы. Кроме того, при 1100 °C проявилась муллитизация, приводящая к образованию муллита. Полученные результаты позволяют сделать вывод о возможности применения этих проб каолина в традиционном производстве керамики.