Charakteristiky přírodních andalusitů a jejich vliv na průmyslové využití – použití Kerphalitu KF ve slévárenství Z. Kaňová – Z. Zugárková
Characteristics of natural andalusites and their influence on industrial use— the use of the Kerphalite KF in the foundry industry Received: 26.09.2016 Accepted: 26.09.2016 553.62 : 621.76:621.74 sand basics—refractories
The contribution shows the result s of the comparison of domestic andalusites used in the manufac ture of moulds and cores with samples from South Africa and France deposit s. Fur ther on the proper ties of the foundr y base sand Kerphalite KF in comparison with other commonly used base sands are described. An example of the use of the base sand Kerphalite KF in the foundr y including possible dosing of the binder system, bending strengths and the qualit y of resulting castings is given.
Mgr. Zdeňka Kaňová Masar ykova univerzita, Přírodovědecká fakult a, Br n o, M as ar y k U ni ver sit y, Faculty of Science, Brno
Ing. Zdeňka Zugárková S A N D T E A M , s p o l . s r. o ., ( L t d .), Holubice
Ú vo d Prakticky 100 % spotřeby andalusitu v České republice je zajišťováno importem ze zahraničí. Tuzemští odběratelé jsou jednoznačně závislí na situaci na světových trzích. Bezkonkurenční zdrojovou oblastí andalusitu je Jihoafrická republika a lze předpokládat, že jakýkoliv výkyv ve vnitřní politicko-ekonomické situaci se projeví na světovém trhu. Andalusit je i v České republice hojně rozšířený minerál. Zajištěním dostatečného množství domácí suroviny by se podstatně snížily náklady českých producentů a zvýšila by se konkurenceschopnost dosud produkovaných tuzemských výrobků v keramickém průmyslu, slévárenství, strojírenství, sklárnách atd. Podnětem pro zpracování tématu Charakteristiky přírodních andalusitů a jejich vliv na průmyslové využití byly dvě základní otázky z praxe: – Proč je pro výrobu forem a jader primárně využíván andalusit z Francie, a ne andalusit z Afriky? – Co je zdrojem pigmentových skvrn na žárovzdorných tvarovkách vyrobených z jihoafrických andalusitových koncentrátů (obr. 1 a 2)? Andalusit Základní charakteristika První odborný popis andalusitu pochází ze španělského masivu Ronda. Název andalusit dal minerálu v roce 1789 Jean Delamétherie podle španělské provincie Andalusie [1], [2]. Dle Strunzovy klasifikace je andalusit řazen do skupiny Al2SiO5 nesosilikát s dalšími anionty [3]. Skupina Al2SiO5 zahrnuje tři polymorfní modifikace, lišící se v koordinaci atomů hliníku: sillimanit Al6Al4OSiO 4 a andalusit Al6Al5OSiO 4 se vyznačují rombickou symetrií, kyanit Al6Al6OSiO 4 symetrií triklinickou. Andalusit v porovnání s ostatními minerály skupiny Al2SiO5 potřebuje ke svému vzniku nejnižší tlak (obr. 3). Vypočtená hustota andalusitu se pohybuje v rozmezí od 3,13 do 3,16 g/cm3. Andalusit bývá bezbarvý, bílý, šedý, zelený, žlutý, modrý, nejčastěji slabě narůžovělý. Čistý andalusit (stechiometrického složení) je tvořen 63,2 hm. % Al2O3 a 36,8 hm. % SiO2. Pouze malá část Al v šestičetné koordinaci bývá nahrazována Mn3+ a v menší míře také Fe3+. V andalusitu dosahují tyto prvky významných koncentrací do 2,0–3,0 %, zřídka do 5,0 % hmotnosti. Zastoupení Ti, Mn3+, Fe3+, Cr3+, H a V se pohybuje ve stopových až minoritních množstvích [5], [6]. Genetické podmínky vzniku andalusitu a jeho výskyty Andalusit je v České republice běžný v křemenných peckách svorů a rul, méně často v granitech a pegmatitech a kontaktních plodových břidlicích. V jižních Čechách se andalusit nachází poměrně běžně v Kaplické jednotce – mezi Kaplicí a Vyšším Brodem. K dalším významným lokalitám patří Něchov u Trhových Svinů, Bujanov, Čertova stěna u Vyššího Brodu, Malý Stradov u Kaplice, Lipno nad Vltavou. Andalusit je vázán na Al-bohaté granity moldanubického plutonu – Mrákotín – a pegmatity, např. Dolní Bory, kde vystupuje v paragenezi s dalšími Al-minerály – sekaninait, muskovit, živec. Andalusit je běžný v metamorfitech, zejména v moldanubiku a v Jeseníkách. Mezi další lokality patří Lhotka, Řásná, Paseky u Písku, Klouby u Protivína, Čejov u Humpolce, Dolní Bory, Tehov, Světice, Rožmitál pod Třemšínem, Pancíř, Holubáč a Hanušovice. Ze zahraničí jsou výskyty andalusitu popsány z Jaklovecké a Jamnické doliny v Západních Tatrách; dále Danková, VihorS l é vá re ns t v í . L X I V . li s to p a d – p ro s in e c 2016 . 11–12
421
O D B O R N É R ECEN ZOVA N É ČL Á N K Y
Charakteristiky přírodních andalusitů a jejich vliv na průmyslové využití – použití Kerphalitu KF ve slévárenství