Balıkesir-Düvertepe kaoliniti' nin sıcaklığa bağlı faz dönüşümleri ve refrakterlik özelliğinin araştırılması

Kaolinit bir alumina hidra- silikat kil grubu olan kaolinin en önemli mineralidir. Değişik tüketim alanları olan kaolinitin karakteristik özelliklerinin ve sıcaklığa bağlı faz dönüşümlerinin belirlenmesi bu malzemenin daha bilinçli tüketimi ve yeni tüketim alanlarının bulunabilmesi için önemlidir. Bu çalışmada Türkiye'nin en önemli kaolinit rezervine sahip Balıkesir-Düvertepeden alınan orijinal kaolinit numuneler grafit kayıklarda tüp fırında 4 saat süreyle değişik sıcaklıklarda (400, 520, 700, 980, 1050, 1200 ve 1450°C) bekletilmiştir. Daha sonra bu numunelerin XRD ve SEM-EDX analizleri yapılarak sıcaklık karşısında kaolinitin faz yapısındaki dönüşümler ve morfolojik görünümündeki değişimler araştırılmıştır. Analiz sonuçlarına göre kaolinitin kristal yapısı 520 °C'de bozulmaya başlarken 1050 °C'den sonra ana yapıyı oluşturan mullit fazı ortaya çıkmaktadır. Kaolinit morfolojisini 1050 °C'ye kadar büyük oranda korurken bu sıcaklıktan sonra 1450 °C'ye kadar başlangıçtaki morfolojisini tamamen kaybetmiştir. Ayrıca bu çalışma ile kaolinitte 1450 °C'de önemli ölçüde sinterleşme meydana gelerek refrakterlik özelliğini yitirdiği görülmüştür.

Investigation of the phase transformation and refractory properties of the Balıkesir-Düvertepe kaolinite due to the heating at various temperatures

Kaolinite is an important mineral of kaolin which is a aluminum hydro-silicate clay group. It is important to know the characteristic properties and phase transformation due to heating at various temperatures of kaolinite for new applications and also consciously consumption. In this study kaolinite obtained from Balıkesir - Düvertepe was heated at various temperatures (400, 520, 700, 980, 1050, 1200 ve 1450°C) for 4 hours in a tube furnace. The structural transformation and the morphological change of the products have been determined by XRD and SEM-EDX analyses. The crystal structure changes of the kaolinite started at 520 °C and the main structure was changed to mullit phase at the 1050 °C. When kaolinite morphology was seen up to 1050 °C, upon this temperature up to 1450 °C, the initial morphology disappeared completely. It was found that when kaolinite was sintered at 1450 °C it loosed its refractory properties.

___

1.Murray, H.H., Keller, W.D., "Kaolins, Kaolins, and Kaolins", Kaolin Genesis and Utilization, (A Collection of Papers Presented at the Keller'90 Kaolin Symposium), Editors Murray, H.H., et al, Published by The Clay Minerals Society, Boulder, Colorado, Page 1-24, August 1993.
2.Bertolani, M., "Natural and Synthetic Materials for Classical Ceramics Manufacture", Fundamentals of Ceramic Engineering, Editor P. Vincenzini, Page 27-50, London and New York, 1991.
3.Patterson, S.H., Murray, H.H., "Clays", Industrial Minerals and Rocks, Editors Stanley J. Lefond and et al, Published by the Society of Mining Engineers of the American Institute of Mining, Metallurgical, and Petroleum Engineers, Page 612-643, Inc. New York, 1983.
4.Kayınova, A.N., Mete, Z., "Ülkemizde Seramik Hammaddelerinin Kullanımı", Seramik Teknik Kongresi Bildiri Kitabı, Sayfa 89-98, 15-19 Nisan 1985, Ankara.
5.Mostaghacı, M., Fan, Q., Rıley, F.L., "Densifıcation Behaviour of Sialon Powders Derived From Aluminosilicate Minerals", Non-Oxide Technical and Engineering Ceramics, Edited by Hampshire, London and New York, Page 149-163, 1986 a.
6.Mostaghaci, H., Fan, Q., Rıley, F.L., "The Development of Microstructure in Sialons Prepared from Aluminosilicate Minerals", Journal of British Ceramic, Volume 85, Page 12-16, 1986 b.
7.Spacıe, C.J., "Preparation of Sialon Ceramics from Low Cost Raw Materials", Non-Oxide Technical and Engineering Ceramics, Edited by Hampshire, London and New York, Page 133-147, 1986.
8.Sıddıqı, S.A., Higgins, L, Hendry, A., ''Preparation and Densifıcation of Nitrogen Ceramics from Oxides", Non-Oxide Technical and Engineering Ceramics, Edited by Hampshire, London and New York, Page 119-131, 1986.
9.Sümer, G., "Türkiye Toprak Hammaddeleri ve Zenginleştirilmesi", Seramik Teknik Kongresi Bildiri Kitabı, Sayfa 99-125, 15-19 Nisan 1985, Ankara.
10.Bundy, W.M., "The Diverse Industrial Applications of Kaolin", Kaolin Genesis and Utilization, (A Collection of Papers Presented at the Keller'90 Kaolin Symposium), Editors Murray, H.H., et al, Published by The Clay Minerals Society, Boulder, Page 1-24, Colorado, August 1993.
ll.İşçan, A., Birkan, Ö., "Türkiye Kaolin Yatakları ve MTA'mn Ülke Ekonomisine Katkıları", 50. Yıl Simpozyumu Bildirileri, Editörler Erden, M.E., Güncüoğlu, M.C., Sayfa 84-88, 11-15 Kasım 1985, Ankara.
12 Bozdoğan, İ., "Seramik Sanayii hammaddeleri, Sorunları, Çözüm önerileri", Seramik Teknik Kongresi Bildiri Kitabı, Sayfa 82-88, 15-19 Nisan 1985, Ankara.
13.Fujii. N., Kayabalı, İ., Saka, A.H., Data Book of Ceramic Raw Materials of Selected Areas in Turkey, Sayfa 17-40, General Directorate of Mineral Research and Exploration, Ankara, 1995.