Evaluation of some ceramic properties of Gadabiu clay deposit (Kwali Area Council, Abuja, Nigeria)

Abstract

Purpose. To evaluate some ceramic properties of Gadabiu clay deposit, Kwali Area Council, Abuja Nigeria. Methods. Soil samples from the study area were subjected to various physical and mechanical tests such as; X-ray diffraction (XRD), porosity, grain size distribution, cold crush strength, modulus of rupture, linear shrinkage, bulk density, water absorption, loss on ignition, moisture content, plasticity index and refractoriness. Findings. Results of XRD of the samples indicate that the deposit is of three crystalline components of quartz – 64.73%, feldspar – 6.05% and kaolinite – 29.22%. XRD also identified the dominant oxide compositions of the clay to be silicon oxide and aluminum oxide; while titanium oxide and manganese oxide were found in traces. Laboratory analysis on physical properties of the clay like porosity, grain size distribution, cold crushing strength, modulus of rupture, linear shrinkage, bulk density, water absorption, loss on ignition, moisture content, plasticity index and refractoriness were carried out, and well presented in the paper. Originality. The results can be compared to standard requirements in clay soil for ceramic productions. Practical implications. The results from this investigation can guide intending investors in their decision making. It can also be used as supporting document when applying for mine license and bank loan.

Мета. Оцінка керамічних властивостей глини родовища Гадабіу, територіальна рада Квалі (Абуджа, Нігерія) на основі фізико-механічних випробувань для можливості її використання у промислових цілях. Методика. Були відібрані 12 проб глини родовища з глибин 3, 7 і 10 м та піддані фізичним і механічних випробуванням, а також рентгеноструктурному аналізу (РСА) для визначення пористості, розподілу зерна за величиною, межі міцності на розрив і стиск, лінійного стиску, об’ємної щільності, гігроскопічності, втрати ваги при прокалюванні, вмісту вологи, коефіцієнта пластичності й вогнетривкості. Результати. Встановлено, що зразки глини родовища містять три кристалічних компоненти: кварц – 64.73%, польовий шпат – 6.05% і каолініт – 29.22%. РСА дозволив визначити, що в глинах родовища переважають оксиди кремнію та алюмінію, тоді як оксиди марганцю й титану представлені дуже незначно. Досліджені такі фізичні властивості глини як пористість, розподіл зерна по величині, межа міцності на розрив і стиск, лінійний стиск, об’ємна щільність, гігроскопічність, втрата ваги при прокалюванні, вміст вологи, коефіцієнт пластичності та вогнетривкість, що знаходяться в межах прийнятних стандартів для виробництва кераміки. Встановлено середній пластичний індекс глини, який є вище мінімальних вимог, необхідних для виробництва кераміки. Наукова новизна. Виявлено зональне покращення фізико-механічних властивостей та сортності глини з глибиною (від 3 до 10 м) в умовах родовища Гадабіу. Практична значимість. Встановлена промислова придатність глини родовища Гадабіу для виробництва кераміки.

Цель. Оценка керамических свойств глины месторождения Гадабиу, территориальный совет Квали (Абуджа, Нигерия) на основании физико-механических испытаний для возможности ее применения в промышленных целях. Методика. Были отобраны 12 проб глины месторождения с глубины 3, 7 и 10 м и подвергнуты физическим и механическим испытаниям, а также рентгеноструктурному анализу (РСА) для определения пористости, распределения зерна по величине, предела прочности на разрыв и сжатие, линейного сжатия, объемной плотности, гигроскопичности, потери веса при прокаливании, содержания влаги, коэффициента пластичности и огнеупорности. Результаты. Установлено, что образцы глины месторождения содержат три кристаллических компонента: кварц – 64.73%, полевой шпат – 6.05%, и каолинит – 29.22%. РСА также позволил определить, что в глинах месторождения преобладают оксиды кремния и алюминия, тогда как оксиды марганца и титана представлены очень незначительно. Исследованы такие физические свойства глины как пористость, распределение зерна по величине, предел прочности на разрыв и сжатие, линейное сжатие, объемная плотность, гигроскопичность, потеря веса при прокаливании, содержание влаги, коэффициент пластичности и огнеупорность, находящиеся в пределах приемлемых стандартов для производства керамики. Установлен средний пластический индекс глины, который является выше минимальных требований, необходимого для производства керамики. Научная новизна. Выявлено зональное улучшение физико-механических свойств и сортности глины с глубиной (от 3 до 10 м) в условиях месторождения Гадабиу. Практическая значимость. Установлена промышленная пригодность глины месторождения Гадабиу для производства керамики.