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

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

Özet

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.

Abstract

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.