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

плавления 1250—1300°. Минералы этой группы обладают также способностью обмена основаниями. Важнейшим из этой группы ' является монтмориллонит, который часто образуется за счет вы­ ветривания вулканических продуктов — пепла, туфов. В минералах группы монтмориллонита часто А1 полностью или частично заме­ нен железом с образованием ферримонтмориллонитов, составляю­ щих основу большинства почв и бурых легкоплавких глин. Монтмориллонитовые глины (бентониты) характеризуются высокими адсорбционными свойствами. В керамической промышленности используются в качестве добавки для увеличения пластичности шихты.

Группу гидрослюд образуют широко распространенные мине­ ралы, которые являются промежуточными образованиями между слюдой и глинистыми минералами. Образование их идет путем гидролитического расщепления. В эту группу входят нллит, браммалит, серицит и др. Температура плавления 1200—1400°.

Кроме глинистых минералов, в глинах всегда присутствуют дру­ гие. Количество их может значительно варьировать, и они оказы­ вают существенное влияние на качество глин. Образуются эти мине­ ралы или одновременно с глинистыми, или в течение последующих процессов. Среди минералов-примесей наиболее часто встречается кварц, главным образом в виде песчанистых зерен, рассеянных в массе породы или образуя прослои и линзы песка. Кварц явля­ ется в глинах отощителем, уменьшающим пластичность, усушку и связующую способность.

Гидроокислы железа — лимонит, гидрогематнт, гидрогётит —

окрашивают в розовый, красный и бурый цвета; закисные соеди­ нения в синеватые и зеленоватые). Окислы марганца придают глинам буроватую окраску, органические вещества окрашивают их в палевый, серый, черный или розовый цвета.

Карбонаты кальция часто присутствуют в глинах, образуя раз­ личные стяжения (дутики, конкреции), а также тонкую пыль. При обжиге из кальцита образуется СаО, при соединении с водой обра­ зуется Са(ОН)г, с увеличением объема, что вызывает растрески­ вание изделий. Распыленный кальцит также оказывает отрицатель­ ное влияние на качество глин, снижая их огнеупорность, увеличи­ вая усадку при обжиге и размягчаемость под нагрузкой.

Гипс встречается довольно часто в глинах южных районов и является вредной примесью, так как при обжиге теряет воду и за- . тем, гидратизируясь, увеличивается в объеме.

Органическое вещество часто имеется в глинах в виде про­ слоев, включений и мелкорассеянной примеси угля, сажи и торфа. Включения угля и сажи выгорают при f 600°, торф выгорает толь­

40

ко при t° 900° и при этом образуется пористый черепок, снижаются объемная масса и прочность изделии.

Акцессорные минералы — турмалин, циркон, рутил, кианит, гранат, дистен, сфен и др., содержащиеся в глинах в незначитель­

Месторождение,

тип глин

Т у г о п л а в к и е г л и н ы

Качество глин как сырых, так и обожженных, характеризуется рядом физических показателей. Для керамики наибольшее значе­ ние имеют следующие свойства сырых глин: пластичность, связую­ щая способность, водозатворение и воздушная усадка.

Пластичностью глин называется ее способность изменять под внешним воздействием свою форму, сохраняя ее и после оконча­ ния этого воздействия. Это свойство глины позволяет получать из нее необходимые изделия.

41

Количество воды, необходимое для придания глинам нужной пластичности, называется водозатвор.ением. Изделия из сырой глины высыхая сокращаются в размерах — это явление называется воздушной усадкой и значение ее колеблется в пределах 1,5—10%. По этому показателю можно судить о степени пластичности глин.

При обжиге глины претерпевают ряд изменений. Одним из важнейших является огневая усадка, т. е. изменение линейных размеров, которая может достигать 2 0 %.

Температурой спекания называют температуру, при которой глина приобретает максимальную плотность. Обычно за темпера­ туру спекания принимают температуру обжига, при которой водопоглощение образца составляет 2 %.

Огнеупорностью глин называют их свойство противостоять, не размягчаясь, воздействию высоких температур.

Содержание в глинах АЬОз в значительной мере определяет их огнеупорность.

Важным качественным показателем глины для изделий тонкой керамики является ее цвет после обжига (цвет черепка) и наличие мушки — мелких точечных окрашенных включений. Глины, состоя­ щие из водных алюмосиликатов (каолинит и др.), после обжига обычно дают белый черепок.

Наиболее частой примесью, вызывающей окраску глин после обжига, являются соединения железа, причем интенсивность окра­ ски зависит: 1) от процентного содержания соединений железа в глине и формы их нахождения, так как наиболее активным кра­ сителем являются окисные соединения железа, 2 ) от температуры обжига, 3) от наличия в глине соединений, ослабляющих красящее действие железа (углекислый кальций).

Окраску глины после обжига могут также вызвать титановая кислота, придающая желто-серый или синеватый цвет, и окислы марганца и ванадия.

В промышленности глины классифицируются по ряду признаков

(ГОСТ 9169—59):

1. По огнеупорности (в °С): огнеупорные выше 1580°, тугоплавкие от 1350 до 1580°, легкоплавкие — ниже 1350°.

2. По содержанию АЬОз+ТЮг в прокаленном состоянии (в %): высокск основные— более 40, основные от 30 до 40, полукислые от 15 до 30, кислые — менее 15.

3.По спекаемости: сильноспекающиеся, среднеспекающиеся, неспекагащиеся.

4.По пластичности: высокопластичные — число пластичности >25, умеренно-

пластичные 7—15, малопластичные <7, непластичные — не дают пластичного ■теста.

Кроме того, глины делятся по температуре спекания, по содер­ жанию красящих окислов в прокаленном состоянии, по содержа­ нию тонкодисперсных и крупнозернистых фракций.

Области промышленного использования глин в зависимости от их минерального состава приведены в табл. 13.

42

43