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

ГОСТ или единых технических условий на природные кварце­ вые материалы для тонкой керамики не имеется. Но основным требованием является высокое содержание Si02 (не менее 98,5%) и минимальное содержание F2O3 (не более 0,2—0,3%). На пе­ сок, являющийся отходом при обогащении каолинов, имеется ГОСТ 7031-—54, согласно которому песок должен отвечать требо­ ваниям, приведенным в табл. 2 1 .

Специальных геологоразведочных работ на кварцевые матери­ алы для тонкой керамики, как правило, не производится, и про­ мышленность обеспечивается сырьем с месторождений, разведан­ ных для других целей. Для изделий грубой керамики в качестве отощителя используют кварцевые пески. Специальных требований

кэтим пескам также нет. Но считается, что лучшим является песок

сугловатыми малоокатанными зернами, обладающими шерохова­

той поверхностью. Оптимальный размер зерен — от 0,25 до 1 мм. При проведении геологоразведочных работ на кирпичные глины часто приходится выявлять и запасы песков-отощителей. Методика изучения этих песков аналогична применяющейся при работах на

строительные пески (см. стр. 174—186).

Полевошпатовые породы

К группе полевых шпатов относится значительное количество минералов-алюмосиликатов калия, натрия, кальция и реже бария. Полевые шпаты делятся на три подгруппы: 1) натриево-кальцие­ вые полевые шпаты (плагиоклазы), представляющие собой непре­ рывный изоморфный ряд, крайние члены которого носят название альбит-Na (А1 SisOs) и анортит-Са (Al2Si20 8); 2) калинатровые полевые шпаты, из которых наиболее широко распространены ор­ токлаз и микроклин, отвечающие составу К (AlSisOs); 3) калиево­

выми жилами, довольно ограничены, промышленность вынуж­ дена переходить к использованию полевошпатовых пород — полевошпатовых песков, лейкократовых гранитов, липаритов и др. Полевошпатовые породы в тонкой керамике применяются в каче­

63

стве флюсующего компонента. Наиболее денным является калие­ вый полевой шпат, который обеспечивает широкий интервал спека­

микроклиновых гранитах, верхняя каолиновая зона выветривания подразделяется на две подзоны: нормальных каолинов и «содооб­ разных» щелочных каолинов с неполностью разложенными микро­ клином или слюдой. Мощность щелочных каолинов может дости­ гать 20 м и более, а содержание микроклина в мелких песчанистых фракциях 70—80%, при содержании в каолине КгО 3—5% (Просяновское месторождение каолина, Украина) (рис. 9).

Данные о химическом составе некоторых полевошпатовых пород, используемых в настоящее время керамической промышленностью, приведены в табл. 22 (Козырев, 1970).

64

В последние годы в качестве керамического сырья изучены ме­ сторождения различных пород — фарфорового камня, перлита, волластонита, аплитового гранита и др. Месторождение гидротер­ мально измененных кварцитов (фарфорового камня) в настоящее время известно в СССР только одно (Гусевское в Приморском крае). Оно приурочено к контакту штока дацитовых порфиров верх­ него мела, прорывающих триасовые отложения. Сложено оно гид­ ротермально измененными вторичными кварцитами, постепенно пе­ реходящими в пропилптпзированиые дацнтовые порфиры. По мине­ ралогическому составу среди вторичных кварцитов месторождения выделяются четыре разности: каолинитовая, гидрослюдисто-каоли- нитовая, каолинит-гидрослюдистая и гпдрослюдистая.

Эти породы, а также пропилиты, не содержащие сидерита, характеризуются химическим составом, приведенным в ■табл. 23.

По данным анализов и испытаний каолинитовые, гидрослюди- сто-каолинитовые и каолинит-гидрослюдистые вторичные кварциты пригодны для производства бытового и художественного фарфора. Каолинит-гидрослюдистые и гидрослюдистые кварциты пригодны для изготовления электротехнического фарфора. При полузаводских испытаниях в шихту вводилось вторичных кварцитов 70—75%, полевого шпата 15—20%, просяновского каолина 6—10%, часовярской глины 6—12%. Пропилиты в шихтовке с другими компо­ нент,ами пригодны для производства санитарно-технического фаянса.

Испытания, проведенные с перлитом Арагацского месторожде­ ния, показали его пригодность в качестве плавня в составе кера­ мических масс и глазурей (химический состав перлита см. в гл. 8). При введении в массу перлита улучшаются физико-механические показатели изделий (термостойкость, механическая прочность). В состав опытной фарфоровой массы были введены следующие компоненты (в %): кварцевый песок (Авдеевского месторождения) 22,4, перлит (Арагацского месторождения) 22,4, фарфоровый бой 14, часов-ярская глина 21—15,4; просяновский каолин 25,8.

66

Новым видом керамического сырья для промышленности СССР

является минерал волластонит (CaOSi02). Волластонит представ­ лен игольчатыми, спутанноволокнистыми, веерообразными и ради­ альнолучистыми агрегатами. Содержание волластонита в руде со­ ставляет от 20 до 50% (среднее 38%). Химический состав волластонитовых руд следующий (в %): Si02 26,0—40,0; АЬОз 1,30— 3,05: Fe20 3 + Fe0 0,80—2,50; ТЮ2 0,05—0,17; СаО 36,0—50,0; MgO 1,15—1,70; МпО 0,06—0,30; K20 + Na20 0,01—1,29; п.п.п. 13,64— 29,46.

Проведенными испытаниями установлено, что при добавке 10% тонкоизмельченного концентрата волластонита в сырьевую смесь получаются малоусадочные термостойкие облицовочные плитки, при этом процент брака уменьшается с 66 до 18,5%, снижается температура обжига и уменьшается усадка при сушке и обжиге. Введение волластонита в фарфоровые глазури в количестве 6% улучшает блеск изделий, разлив глазурей и их термостойкость. Применение волластонита также весьма эффективно в производ­ стве электрокерамических изделий.

Месторождения волластонита связаны с тремя типами образо­ ваний: скарнами, кристаллическими сланцами и известняками (древний метаморфический комплекс) и массивами ультраоснов- ных-щелочиых пород. Волластонитовые скарны обычно связаны с кислыми интрузиями, реже основными. Среди них известны как безрудные, так и содержащие руды золота, редких или цветных металлов. По скарновому волластониту иногда развивается датолитовая минерализация.

Глубоко метаморфизованные волластонитовые сланцы известны среди кристаллических пород древних щитов. Наиболее крупным месторождением такого типа является Уилсборо (США, штат НыоИорк). Волластонит приурочен к докембрийским породам, интрузированным анортозитами. В составе 1«етаморфической толщи имеются гранатовые и пироксеновые гнейсы. Волластонит присут­ ствует в скарновых образованиях, а также образует самостоятель­ ные пластообразные тела мощностью 9—11 м. Запасы месторож­ дения определены в 15 млн. т.

Вультраосновных щелочных породах волластонитовые скопле­ ния также приурочены к скарнам. В настоящее время промышлен­ ные месторождения волластонита известны среди первых, двух типов.

ВСССР первое месторождение волластонита скарнового типа разведано в Узбекистане (Койташское). Месторождение представ­ ляет собой пологопадающую пластовую залежь пироксен-кальцит- волластонитовой скарновой породы, образовавшейся, на контакте известняков с роговиками. Скарны месторождения подразделяются на пироксен-кальцит-волластонитовые, плагиоклаз-пироксен-каль- цит-волластонитовые и везувиан-пироксен-волластонитовые.

Одним из источников полевошпатового сырья являются, как уже указывалось, лейкократовые граниты. В настоящее время раз­