Контроль качества метакаолина методом спектроскопии в ближней инфракрасной области спектра

Предложен экспресс-метод контроля кальцинирования каолина по спектрам диффузного отражения в UV-VIS-NIR-области. Определены этапы и диапазоны температур термообработки в интервале 600–1000оС превращения каолинита в метакаолинит по изменениям профиля спектра и площади характеристических полос ОН и Al-ОН центров в NIR-области. Установлено, что наибольшее уменьшение площади поглощения ОН центра и исчезновение структурированности полос ОН и Al-ОН центров связаны с практически полным дегидроксилированием каолинита. Структурное разупорядочение метакаолинита наиболее четко взаимосвязано с уменьшением площади полосы Al-ОН центра. Показано преимущество измерения спектров диффузного отражения в ближней инфракрасной области по сравнению с ИК-спектрами пропускания. При этом не требуется подготовки проб, измерение проводится in situ («на месте») и в онлайн-режиме.

УДК 666.9.04:535.15 В.А. РАССУЛОВ¹, канд. геол.-мин. наук;
Р.А. ПЛАТОВА², канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Ю.Т. ПЛАТОВ², д-р техн. наук

¹ Всероссийский научно-исследовательский институт минерального сырья им. Н.М. Федоровского (119017, г. Москва, Старомонетный пер., 31)
² Российский экономический университет им. Г.В. Плеханова (117997, г. Москва, Стремянный пер., 36)

1. Рахимов Р.З., Рахимова Н.Р., Гайфуллин А.Р., Стоянов О.В. Влияние добавки в портландцемент прокаленной и молотой полиминеральной каолинитсодержащей глины на прочность цементного камня // Вестник технологического университета. 2015. Т. 18. № 5. С. 80–83. 

2. Платова Р.А., Аргынбаев Т.М., Стафеева З.В. Влияние дисперсности каолина месторождения Журавлиный Лог на пуццолановую активность метакаолина // Строительные материалы. 2012. № 2. С. 75–80. 

3. Платова Р.А., Платов Ю.Т., Аргынбаев Т.М., Стафеева З.В. Белый метакаолин: факторы, влияю щие на окраску, и методы оценки // Строительные материалы. 2015. № 6. С. 55–60. 

4. Платова Р.А., Рассулов В.А., Платов Ю.Т., Аргынбаев Т.М., Стафеева З.В. Люминесцентный контроль пуццолановой активности метакаолина // Строительные материалы. 2016. № 6. С. 67–72. 

5. Guatame-Garcia L.А., Buxton М. Visible and infrared reflectance spectroscopy for characterization of iron impurities in calcined kaolin clays. Proceeding of the 2nd International conference on optical characterization of materials. Karlsruhe. 2015. P. 215–226. 

6. Crowley J.K., Vergo N. Near-infrared reflectance spectra of mixtures of kaolin-group minerals: use in clay mineral studies // Clays and Clay Minerals. 1988. Vol. 36. № 4. P. 310–316. 

7. Hunt G.R. Spectral signatures of particulate minerals in the visible and near infrared // Geophysics. 1977. Vol. 42. № 3. Р. 501–513. 

8. Bergaya F., Dion P., Alcover J.F., Clinard C., Tchoubar D. TEM study of kaolinite thermal decomposition by controlled-rate thermal analysis // Journal of Materials Science. 1996. Vol. 31. № 19. Р. 5069–5075