Předchozí Stránka–Petrografie ||Další Strana–Sopečného Popela Zdrojů tím, že Kraj
Využití Sopečného Popela-Současné a Potenciální
V minulosti, a až donedávna hlavní využití sopečného popela byly na základě jeho fyzikálních vlastností v pořádku velikost a hranatost částice, drobivost, a světlé barvy, jak je znázorněno v jeho použití jako abrazivní a jako zálivka pro živičné matt silnice., V posledních letech zvýšená pozornost byla věnována chemickým nebo pyrochemical vlastnosti sopečného popela jako alkalický křemičitan hlinitý tok v keramice a jako puzolánový přísada do cementu v betonové směsi. Ve Spojených Státech v roce 1934 množství zaměstnaných pro použití v brusiva bylo osm krát tak velký, jak to použít jako cement, kamenivo a puzolánový příměsí. V roce 1945 byla množství použitá v těchto dvou hlavních použitích téměř stejná. V roce 1947 bylo množství použité s cementem čtyři a půlkrát větší než množství používané pro abrazivní účely (Barr, 1949)., Nejrozsáhlejší použití pemzy nebo sopečného popela v betonu bylo na západním pobřeží. Pro tento účel byly v Kansasu použity pouze malé množství a tonáž se neobjevuje ve statistikách produkce Kansasu. Nakolik komerční produkce v Kansasu je do značné míry pro abrazivní používá, množství používané pro tyto účely je jasně uvedeno v publikovaných statistikách. Nejčasnější údaje k dispozici na Kansas produkce jsou pro rok 1916, kdy 23,804 tun byla vyrobena. Maximální produkce bylo dosaženo v roce 1923 s celkem 51,907 tun a od roku 1923 do roku 1940 byl poměrně stabilní., Hlásil, výstup v rozmezí od 35,385 tun v roce 1925 se 49,760 tun v roce 1929, a průměrná produkce pro 17-leté období bylo 41,953 tun. Po blízko-průměr roku 39,215 tun v roce 1940, v roce 1941 se výroba snížila na 23,659 tun, ale v roce 1945 se zotavil, aby 47,484 tun–přesahující předchozí 17-ti letého průměru. Od roku 1945 produkce prudce klesá. Jak již bylo uvedeno, tyto statistiky jsou k dispozici pouze na komerční výrobu a je pravděpodobné, že používané množství Státem Dálniční Oddělení výrazně převyšuje těží komerčních výrobců., Jen v jednom depozitu odhadujeme, že nejméně 25.000 tun odstranilo dálniční oddělení pro použití na černých silnicích.
brusiva
sopečný popel se ve Spojených státech používá jako brusivo asi 50 let. V roce 1903 byla celá výroba 885 tun v této zemi z Nebrasky. Do roku 1911 byl sopečný popel hlášen americkým geologickým průzkumem jako těžený v Kansasu, ale údaje o produkci byly skryty pod hlavičkou různých položek. V roce 1916 bylo pro Kansas dáno číslo 23 804 tun. Nepochybně většina této tonáže byla použita v brusivech.,
Jako abrazivní sopečný popel je přizpůsoben pro použití jako lešticí, cídicí a čisticí prostředek, protože jeho jemnosti, hranatost a střední tvrdost (5.5 do 6.0 v Mohsově stupnici). Velká část sopečného popela použitého jako brusivo se dostala do čisticích prostředků, jako je starý Holandský čisticí prostředek. Dříve byly tyto sloučeniny složeny převážně ze sopečného popela smíchaného s malým množstvím mýdlového prášku nebo jiných detergentů. Sopečný popel se také používá jako brusivo v mechanice pasta mýdlo, abrazivní ruční mýdla,a gumové gumy., Velmi jemný popel se používá v některých zubních pastách a prášku a pro leštění deskového skla byl použit popel minus-200-mesh. Sopečný popel by mohl být použit místo práškové pemzy, kdykoli je vhodný druhý materiál. Tato použití zahrnují leštění kovů, dřeva a lakovaného dřeva. Jiné abrazivní použití zahrnují lešticí prášky pro kosti, celuloid a tvrdou gumu a zubní pásky.
zpracování sopečného popela pro abrazivní použití obvykle zahrnuje pouze sušení a screening z hrubých částic, agregátů částic a náhodných kontaminantů., Tato praxe je možná kvůli přirozené jemnosti materiálu. Displej analýzy na 96 vzorků (Tabulka 4) ukazují, že v průměru 93,6 procenta prochází 100-mesh obrazovce, a to v průměru o 76.3% projde 200-mesh obrazovce. Minus-200-mesh materiál představuje více než 80 procent v 34 z 96 vzorků. Subsieve analýzy na 12 vzorcích (Tabulka 3) ukazují, že střední průměr částic v průměru 34 mikronů, což je ekvivalent menší než 400-mesh. V některých případech se používá klasifikace vzduchu, zejména pokud jsou vyžadovány stupně 200 mesh nebo finer., I když sopečný popel je zřídka podrobeny mletí v zájmu snížení velikosti částic, je snadno náchylné k suché broušení v kouli nebo pebble mill.
keramika
sopečný popel, nebo pumicit, se skládá z minutových střepů sopečného skla odpovídajících zhruba fritě složené ze živce a křemene. Je překvapivé, že materiál s touto kompozicí získal tak malou pozornost od pracovníků v oblasti keramiky., Keramika laboratorní Státní Geologický Průzkum vedl řadu zkoušek, během roku 1937 a 1938 pomocí sopečný popel v keramických glazur a těla, a práce bylo shrnout stručně o Plummer (1939). Před touto dobou byla Preston (1935) hlášena jediná práce na keramickém použití sopečného popela ve Spojených státech o použití sopečného popela ve skleněných dávkách. Po zveřejnění 1939 zpráva o Plummer naši pozornost byl povolán na skutečnost, že podobná práce byla zveřejněna v Časopise Kanadské Keramické Společnosti tím, Worcester (1934)., Worcester používá Kanadský sopečný popel v keramických těles a glazur s výsledky poněkud podobné těm, získané s Kansas popela v Průzkumu laboratoře. Další experimenty s Kansas sopečného popela glazury byly krátce hlášeny Carey (1948). Během posledních tří let byla provedena řada testů na glazurách sopečného popela a keramických tělech. Výsledky budou zveřejněny později ve Věstníku geologického průzkumu.
Kansas sopečný popel pojistky při nižší teplotě než živec., Na žároměrné kužel ekvivalent živce se pohybuje od kužele 4 kužel 10, s obecným průměrem kužele 8 až 9 (2240° až 2280° F). Testované vzorky sopečného popela Kansas mají pyrometrický ekvivalent kužele v rozmezí od kužele 06 do kužele 4, s obecným průměrem v sousedství kužele 03 až 01 (1975° až 2030° F.). Tento rozdíl v fusion teploty dává sopečného popela výraznou ekonomickou výhodu, a v oblasti keramické umění umožňuje použití nižší teploty považováno za žádoucí.,
Keramické Glazury
chemické složení Kansas sopečného popela z různých vkladů je pozoruhodně jednotná, jak lze pozorovat z analýzy 54 vzorků uvedených v Tabulce 2. Je pravděpodobné, že nalezené variace jsou způsobeny převážně kontaminanty, jako je křemen, kalcit a hlína.
Sopečného popela z vkladů v Lincoln County (VM-1) byl používán značně v glazury a keramické tělo testy, protože je snadno dostupné a má chemické složení, které je přibližně v průměru Kansas popel vklady. Složení tohoto popela je uvedeno níže.,
The molecular formula, or ratio of the molecular weights of the various groups of oxides in this volcanic ash, is as follows.
| K2O | 0.6608 |  |
Al2O3 | 0.8999 | |
SiO2 | 9.5894 |
| Na2O | 0.2296 | |
Fe2O3 | 0.0604 | |
TiO2 | 0.0540 |
| CaO | 0.,0961 | |
|
||||
| MgO | 0.0135 | |
|
The formula weight of the above is 794.30. Feldspar from Keystone, South Dakota, has the following molecular formula.
| K2O | 0.751 | |
Al2O3 | 1.,1300 | |
SiO2 | 6.230 |
| Na2O | 0.231 | |
Fe2O3 | 0.0015 | |
||
| CaO | 0.018 | |
|
The formula weight of this feldspar is 577.72., Vzhledem k tomu, že sopečný popel má vyšší poměr oxidu hlinitého a oxidu křemičitého pro RO group, nahrazení stejnou váhu sopečného popela pro živce není možné. Zhruba 100 hmotnostních dílů sopečného popela může nahradit 70 dílů živce a 30 dílů pazourku. Přesnější způsob substituce je uveden v tabulce 5. Tato tabulka je založena na molekulárních poměrech oxidů v obou materiálech, a vyžaduje vyjmutí živce, pazourek, a treska bezvousá, a přidání sopečného popela a kulové hlíny.
Tabulka 5.,– Sopečný popel a hlína potřebné pro přesnou výměnu živce, pazourek, a tresky bezvousé v glazury nebo keramických těles. Díly na sto v celkové dávce glazury, podle hmotnosti.
výpočty byly provedeny pro Keystone živce, Lincoln County sopečného popela (VM-1) a Kansas ball clay (O-38-4) obsahující 64.67 procent oxidu křemičitého, 22,38 procenta oxidu hlinitého, 1,58 procenta oxidu železa, 1,32 procenta oxidu titaničitého, 0,27 procenta oxidu vápenatého, 0.66% oxid hořečnatý, 1.11% oxid draselný, a 0,55 procenta oxidu sodného. Mohla by být použita jakákoli podobná míčová hlína., Je třeba poznamenat, že pokud celková 100% živce, křemen a tresky bezvousé byly převzaty z glazury nebo tělo celkem 103.38 procent sopečného popela a jílu by být přidán jako náhrada. To je způsobeno skutečností, že popel a hlína obsahují vyšší procento neaktivních složek. I když se tak vysoké procento živce nebo sopečného popela nepoužívá v glazurách a keramických tělech, připravili jsme použitelnou glazuru obsahující 95 procent sopečného popela., Obvykle, nicméně, procento popela zahrnuty do glazury dávka neměla přesáhnout 75 procent, a ve většině případů keramické těla nejsou zlepšila o přírůstky o více než 25% sopečný popel.
několik glazur sopečného popela s prokázanou hodnotou je uvedeno níže jako ilustrace rozsahu možných kompozic. Následující glazura zraje v rozmezí kužele 02-1.
výše uvedená glazura byla použita s 5% komerční žlutou skvrnou k vytvoření dobrého odstínu žluté. Bez skvrny se vyrábí neprůhledná glazura.,
velmi jednoduchá glazura v rozsahu kužele 04 až kužele 10 má následující složení.
| Sopečného popela | 70 hmotnostních dílů |
| Colemanite | 30 hmotnostních dílů |
| Bentonit | 5 hmotnostních dílů |
Tato glazura má poměrně kalné barvy díky oxidu železa obsah sopečného popela. Přidání 5 procent tresky bezvousé zlepší průhlednost glazury., Pokud má být glazura použita jako základ pro barevné glazury, přidání 5 procent opacifier, jako je křemičitan zirkoničitý, vytvoří teplou bílou vhodnou pro tento účel.
níže je uvedena surová olovnatá glazura, která byla velmi úspěšně použita na řadě typů těla v teplotním rozmezí kužele 07 až kužele 04. Je pravděpodobné, že glazura by mohla být použita v mnohem delším rozsahu.
| Červený vodič | 35,2 procenta |
| Sopečného popela | 51.4 |
| Modravá | 8.,4 |
| oxid Zinečnatý | 1.0 |
| Florida kaolin | 4.0 |
high-teplota glazury, která přinesla vynikající výsledky, na křemičitých tělo je uveden níže. Tato glazura byla použita u kužele 7 a kužele 9, ale měla by být použitelná od kužele 6 do 10. Barevné glazury mohou být vyrobeny přidáním správných oxidů nebo skvrn.
| Sopečného popela | 39,9 procenta |
| Modravá | 8.4 |
| uhličitan Hořečnatý | 7.3 |
| uhličitan Barnatý | 4.,9 |
| Ball clay (O-38-4) | 28.5 |
| Flint | 10.0 |
Sopečného popela glazury jsou použity alespoň tři keramiky ve Státě a počet škol. Hlavní výhoda v použití sopečného popela je nízká cena, i když tam jsou přidané výhody neobvykle dlouhý dostřel a skutečnost, že barvy v sopečného popela glazury jsou poněkud měkčí, než ty získané s konvenčními materiály. Kansas potteries také zjistí, že reklama na používání glazur sopečného popela přitahuje zákazníky.,
Keramické Těla
nahrazení sopečný popel v keramických glazur na ekvivalentní množství jiných materiálů produkuje jen velmi malý rozdíl v konečném glazura, i když vypalovací teplota může být mírně nižší, vzhledem k překvapivě nízké fusion teplota popela. V keramických tělech však výsledky nejsou tak předvídatelné. Obecně jsou výsledky výhodnější, než by se očekávalo., Počet zkušebních těles s různými typy jílů a břidlic a s různým množstvím sopečného popela ukazují, že od 7. do 15 procent sopečného popela dodatky k břidlic nebo červené-vypalovací hlíny tělo, snižuje vitrifikace teploty, zvýšení dostřelu pro vyzrálé tělo, a produkovat větší tuhost v ware na maximální teplotu., Tyto vlastnosti produkován sopečného popela dodatky povolení ekonomiku využití paliva a snížení ztrát v peci vzhledem k méně kritický teplotní rozsah požadavků a schopnost ware postavit se pod svou vlastní vahou při maximální teploty dosažené v peci. Ne všechny jíly a břidlice reagují se stejně příznivými výsledky. Některé materiály mají prospěch pouze v tom, že teplota vypalování je snížena. Výhody doplnění sopečného popela do těles kanalizačních trubek získaly značnou pozornost., Skupina clay provozovatelé elektráren podporovaný projekt na Engineering Experiment Station na Ohio State University, aby test hodnota přírůstky sopečného popela na kanalizační potrubí těla. J. O. Everhart, profesor výzkumu odpovědný za tento projekt, nám oznámil, že určité výhody byly získány použitím sopečného popela., V dopise, zprávě Everhartové shrnuje účinky sopečného popela takto: „zdá se, Že poněkud stabilizující vliv na směs, do které jsme přidali, a může mít značnou hodnotu pro použití v místní hlíny a břidlice směsi má krátký dostřel. Tento vliv připisujeme skutečnosti, že tvoří velmi viskózní sklo, které zůstává tak po dlouhou dobu teplot.“F. K. Pence (osobní komunikace) z University of Texas uvádí, že velmi příznivé výsledky jsou realizovány z použití sopečného popela v těle kanalizačního potrubí v závodě v Texasu.,
Poněkud podobné výsledky byly získány s příměsí sopečného popela na keramiku nebo porcelán těla, i když v tomto případě vystřelil barva těla je tmavé mírně železnou obsahu popela. Použití sopečného popela v množství od 10 do 25 procent snižuje požadovanou teplotu vypalování, nebo se podívat na záležitost z jiného úhlu, umožňuje Art potter, jehož maximální teplota je omezena na výrobu tvrdého zboží, které netěsní ani šílenství. Obecně se licí vlastnosti keramických těles zlepšují přidáním sopečného popela., To je způsobeno převážně velikostí a tvarem částic. Alespoň jedna keramika v Kansasu používá sopečný popel s kansasovou hlínou v odlévacím těle a produkuje vitrifikované nádobí v kuželu 4.
Skla a Smaltů
Sopečného popela plní stejnou funkci v skla a smaltů, jako to dělá v keramických glazur. Vzhledem k oxidu železa asi 1,5 procenta je použití sopečného popela v těchto produktech omezené. Sopečný popel byl vážně považován za složku ve skleněných vláknech a v pěnovém skle, kde mírné ztmavnutí barvy má menší význam., Pokud se používá při výrobě skleněných vláken problém zabránit rozpadu platinum umírá železo přítomné v popelu by měl být vyřešen.
laboratorní studie se sopečným popelem jako složkou sklovité skloviny byly vyrobeny jedním z hlavních výrobců sanitární keramiky. Laboratoř uvádí, že se krém-barevné a slonová kost-barevné smalty vyrábí s příměsí sopečného popela byly mírně lepší než ty, které vyrábí s živce, ale že vzhledem k vzdálenosti popel by měl být dodáván do jejich rostliny žádné úspory v nákladech by být realizován.,
Lehká Kameniva a Lehčených Bloků
Oklahoma Geologického Průzkumu zkoumala možnost výroby buněčných přípravků podobné Foamglas a extrémně lehkého kameniva se skládá z nafouklý jednotlivých částic sopečného popela (Burwell, 1949). Buněčný produkt byl vyroben zahříváním sopečného popela na vysokou teplotu v žáruvzdorných formách. Výsledný produkt, který byl Oklahomským průzkumem nazván „pumicell“, je sklo obsahující malé odpojené vzduchové buňky. Má vysokou izolační hodnotu a může být řezán nebo přibit., Hustota produktu se pohybuje v rozmezí od 45 do 90 liber na kubickou stopu ve srovnání se skutečnou specifickou hmotnost 2.34 na 2,48, což odpovídá hustotě 146 až 155 liber na kubickou stopu. Objem uzavřených buněk ve výrobku činil až 56,8 procenta z celkového počtu.
Experimentální nadýmání Kansas sopečného popela v laboratoři Státního Geologického Průzkumu Kansas udává, že Kansas jasan má stejné nadýmání vlastnosti jako Oklahoma materiálu.,
lehké kamenivo vyráběné v laboratoři Oklahoma Geologický Průzkum je podobný expandovaného perlitu, i když je tato metoda použita, aby „pop“ sopečný popel nebyl stejný jako používá k rozšíření perlit. Sopečný popel byl rozšířen zavedením proudu sopečného popela do přívodu vzduchu plynového hořáku inspiračního typu. Výrobek se skládá ze skleněných korálků obsahujících jednu nebo více bublin. Sypná měrná hmotnost „vyskočila“ sopečného popela se pohybuje od 0.22 0, 088, což odpovídá hustotě v rozmezí od 5,5 13,7 liber na kubickou stopu., Výrobky vyrobené z tohoto materiálu izolují proti přenosu tepla, zvuku a elektřiny. Může být použit v akustických a izolačních omítkách, nástěnných deskách, lehkých blocích a deskách.
Státní Geologický Průzkum Kansas byl schopen produkovat podobné expandované nebo „objevilo“ produkt z Kansasu sopečného popela z Pleistocénu věku. Pokusy o výrobu podobného produktu z Pliocénního popela nebyly úspěšné. Další testování je plánováno a výsledky budou zveřejněny v bulletinu průzkumu v roce 1952.,
rozšířený produkt sopečného popela podobný perlitu se vyrábí v Hutchinson v Kansasu pod obchodním názvem Mira-Colite. Metoda použitá pro výrobu tohoto materiálu není podrobně známa.
Konkrétní
Asi před 1800 lety Římané se cement skládá ze dvou částí podle objemu sopečného popela a jednoho dílu hašeného vápna. Seaworks konstruované s tímto pozzolanic cementu jsou v provozu dnes. Římský nebo pozzolanský cement je extrémně pomalý, pokud je vyroben z hašeného vápna. Aby se zabránilo této nežádoucí funkce moderní pozzolanic cementy jsou vyrobeny z portlandského cementu., Cementy tohoto typu mají zvláštní význam, protože odolávají rozkladu mořské vody a v některých případech minimalizovat reakce některých typů křemičitých agregáty s alkáliím přítomen v Portlandského cementu. Sopečný popel, kromě jeho přírodní cement vlastnosti, slouží účelu jemného kameniva, která vyplňuje prostor mezi jemného písku, kameniva a cementu. V betonu vyrobeném ze sopečného popela může být až 50 procent cementu nahrazeno popelem, i když se běžně používá menší podíl.
podle Barr (1949, str., 752) hlavní použití sopečného popela (pumicitu) je pro betonový agregát a jeho použití jako příměsi v cementu pro beton je stále důležitější. V roce 1945 bylo vyrobeno téměř stejné množství sopečného popela a pemzy pro použití v brusivech a betonu. V roce 1947 bylo v betonu použito 4,5 krát více stejných materiálů, než bylo použito pro abrazivní účely.,
Různé Použití
Sopečný popel se používá jako hlavní složka v některých zametání sloučeniny, jako izolace v balení vodní a parní potrubí, zaostává kotle, a jako volně sypaná výplň izolace do stěn a stropů. Používá se také jako plnivo nebo ředidlo v barvě a jako nosič insekticidů. Sopečný popel byl použit pro čištění a čištění olejů filtrací. Je pravděpodobné, že k tomuto účelu se používá částečně pozměněný sopečný popel.,
V posledních několika letech Státní Dálniční Oddělení má produkují velké množství sopečného popela z nejméně osm boxů v Kansasu. To se používá převážně pro vrchní oblékání na „černém vrcholu“ nebo asfaltových matných silnicích. Je pravděpodobné, že v Kansasu se k tomuto účelu používá více popela než v jakémkoli jiném státě.