Файл: Григорович, М. Б. Минеральное сырье для промышленности строительных материалов и его оценка при геологоразведочных работах.pdf

Оптимальное содержание отдельных компонентов в хорошо вспучивающихся глинах следующее (в пересчете на прокаленное вещество, в %); Si02 55—67; А120з 20—24; MgO 1,5—3,6; СаО 1,5—2,5; Fe20 3+ Fe0 6—9; Na20 + K2 0 1,5—3,5. Лучше всего вспу­ чиваются глины гидрослюдисто-каолинитовые и гидрослюдистомонтмориллонитовые, а также состоящие из смешаннослойного ми­ нерала типа гидрослюда—монтмориллонит. Глины, сложенные главным образом каолинитом, галлуазитом и монотермитом, при температуре обжига, достигаемой во вращающихся печах, вообще не вспучиваются.

В последнее время установлено, что в качестве сырья для производста керамзита можно использовать всевозможные сланцы (шунгитовые — в Карелии, кварц-биотит-гранатовые — в Кривом Роге, углисто-глинистые сланцы Донбасса). В Казахстане рабо­ тами КазИМС выявлено и изучено месторождение гидрослюдистых сланцев Адек-Су, являющихся хорошим сырьем для получения ке­ рамзита (Шустер, 1969). Ценным преимуществом сланцев перед глинами является возможность организации производства керам­ зита сухим способом, минуя стадию пластического формирования гранул.

Шунгитовые сланцы представляют собой глубокометаморфизованные породы, содержащие углерод в количестве от нескольких до 90%. Коэффициент вспучивания шунгитовых сланцев Нигозерского месторождения равен 4—5, объемная масса вспученного ма­ териала 250—400 кг/м3. Запасы их в Карелии весьма значительны, но не все разности сланцев хорошо вспучиваются.

Гидрослюдистые сланцы месторождения Адек-Су в Джамбулскон области состоят из гидрослюд с небольшим количеством кварца и полевого шпата (табл,- 17).

Т а б л и ц а 17

Химический состав сланцев месторождения Адек-Су (%)

(по Шустер, 1969)

Коэффициент вспучивания сланцев 2,6, объемная масса гравия

520—560 кг/м3.

Для производства аглопорита используются как отходы про­ мышленности (шлаки, золы), так и глинистые породы (слабовспучивающиеся и невспучивающиеся). По данным М. П. Элинзона (1965), сырьем для производства аглопорита могут являться пес­ чано-глинистые породы —• супеси, суглинки, лёссовидные породы,

глинистые сланцы. Для процесса спекания в породу вводится топ­ ливо (обычно в виде различных углесодержащих отходов).

Песчано-глинистые породы должны содержать не менее 15— 2 0 % и не более 40—50% глинистого вещества, переходящего в рас­ плав в ходе спекания. Остальные 50—85% породы должны быть представлены тугоплавкими частицами, сохраняющимися при агло­ мерации в твердом состоянии (кварц, тугоплавкие или огнеупорные глинистые минералы). Для получения аглопорита лучше приме­ нять песчано-глинистые породы, пелитовая часть которых представ­ лена минералами группы монтмориллонита и гидрослюд. Не менее эффективно применение гидрослюдистых и хлорпт-гидрослюдпстых глинистых сланцев.

Как указывает М. П. Элинзон, для производства аглопорита пригодны также глинистые породы, засоренные дутиком, при пре­ дельном содержании в них СаО до 10%. Присутствие сернистых и сернокислых соединений нежелательно. Сводные данные о требо­ ваниях к глинистым породам, пригодным для производства керам­ зита и аглопорита, приведены в табл. 18 (Элинзон, 1965).

Глины для производства строительной керамики залегают обычно на небольшой глубине и их добывают в карьерах откры­ тым способом. Из-за большого расхода сырья заводы строят в не­ посредственной близости от карьеров и оборудование их состав­ ляет единый комплекс с остальным оборудованием завода.

Большинству месторождений глин для строительной керамики присущи некоторые общие особенности: 1) пластовый характер залегания и сравнительно небольшая мощность пластов, позволяю­ щая вести их выемку одним уступом; 2 ) небольшая мощность вскрышных пород, редко превышающая 1 м (иногда до 10 м); 3) сравнительно невысокая производительность карьера, предназ­ наченного для снабжения обычно одного завода; 4) небольшие рас­ стояния перемещения пород вскрыши (обычно от 50 до 300 м, редко больше).

Средняя мощность разрабатываемой толщи пластов глин на карьерах кирпичных заводов РСФСР (Справочник по производ­ ству строительной керамики, т. III, 1962) приведена в табл. 19.

Добычные работы на глиняных карьерах производят с по­ мощью одноковшовых и многоковшовых экскаваторов, вскрышные работы — с помощью бульдозеров, колесных бульдозеров, колес­ ных скреперов, а иногда гидромеханизацией.

Огнеупорные глины, используемые в промышленности тонкой керамики, в зависимости от глубины залегания разрабатываются открытым или подземным способом. Шахтами и штольнями раз­ рабатываются огнеупорные глины Боровичского района, частично Латнинского в Воронежской области, Пятихатского на Украине, Шрошинского в Грузии и некоторых месторождений Урала. Преи­ муществом открытых работ является возможность более полного и раздельного извлечения глин, так как при подземной разработке значительная часть запасов остается в недрах и теряется. В связи

50

Т а б л и ц а 18

Требования к глинистым породам для производства керамзита и аглопорита

Для производства

Показатели сырья

с тем что огнеупорные глины являются ценным сырьем, при их разработке допускается значительная мощность вскрышных пород, которая в 8 — 10 раз превышает мощность полезной толщи.

Глины, используемые в производстве строительной керамики, как правило, обогащению не подвергаются. Это объясняется эко­

ностью избирательного дробления при сухом обогащении. В про­ цессе подготовительной обработки сырьевой массы для изделий тонкой керамики производится ситовая и магнитная очистка шли­ кера.

Каолин в промышленности тонкой керамики используется после обогащения, так как сырец содержит кварцевый песок, соединения железа, титана, марганца, а также карбонаты, щелочи и органи­ ческие вещества, понижающие его белизну, огнеупорность и пла­ стичность. В нашей стране обогащение каолина производится по двум технологическим схемам: мокрое электролитное обогащение и сухое с помощью воздушной сепарации. Недостатками мокрого обогащения являются загрязнение конечного продукта жидким стеклом и известью, вводимыми для стабилизации суспензии и ус­ корения коагуляции. При сухом обогащении имеют место большие потери (до 30—40%), а конечный продукт характеризуется невы­ сокой дисперсностью.

В настоящее время разработана новая схема обогащения као­ лина, включающая следующие операции: 1) выделение крупнозер­ нистых песков (класс +0,5—0,8 мм) в механических классифика­ торах; 2 ) выделение средне- и мелкозернистых песков (класс от —0,5 до +0,050 мм) в гидроциклонах; 3) фракционирование као­ линового концентрата в мультигидроциклонах или центрифугах;

4)получение флотированием калиевых полевых шпатов из средне-

имелкозернистых песков, щелочных каолинов, а также высоко­

сортных керамических песков.

52