ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 93
Скачиваний: 0
Первая группа глин преимущественно каолинитового состава с незначительной примесью гидрослюды, смешанослойных образований или монтмориллонита. В эту группу попадают главным образом месторождения огне упорных глин, встречающиеся в различных районах
СССР. По форме это преимущественно пластообразные залежи различной мощности, образовавшиеся в широ ком интервале от нижнего карбона до палеогена.
Вторая группа глин каолинит-гидрослюдистого или гидрослюдисто-каолинитового состава с небольшой при месью смешанослойных образований и монтмориллони та. Месторождения этой группы распространены наибо лее широко на территории СССР и имеют большее прак тическое значение. Сюда относятся крупные месторожде ния тугоплавких и огнеупорных глин Украинской ССР и других районов страны. По форме они представлены пластообразными или линзообразными телами, залегаю щими до глубины 25 м от поверхности (тугоплавкие гли ны). На большей глубине до 40—50 и даже 100 м зале гают огнеупорные глины месторождений БоровичскоЛюбытинской группы.
По геологическому возрасту тугоплавкие глины большинства месторождений палеоген-неогеновые, а ог неупорные — нижнекарбоновые и палеоген-неогеновые. В этой группе глин можно выделить подгруппу, к которой относятся те же глины только с большим количеством смешанослойных образований или монтмориллонита до 20%. Глины такого состава обычно образуют горизон ты, слои, пропластки в пластах и линзах месторожде ний глин каолинит-гидрослюдистого или гидрослюдистокаолинитового состава. Обогащенные этими минералами участки месторождений не имеют повсеместного распро странения, а встречаются локально (Трошковское и дру гие месторождения).
Как огнеупорные, так и тугоплавкие глины обычно в той или иной степени запесочены. Содержание кварце вого песка обычно может варьировать в пределах одного пласта или одной линзы очень широко — от 10—20 до 40—50% и выше. Кроме кварцевого песка в глине могут присутствовать полевой шпат, мусковит, кальцит, гипс, а также обломки карбонатных пород, гранатов, окислы и гидроокислы железа, пирит, сидерит, эпидот, рутил, апа тит и другие минералы. Наибольшим распространением
10
в глинах пользуются окислы и гидроокислы железа, каль цит, обломки карбонатов, мусковит.
Распределены минералы в глинах неравномерно. По вышенное содержание окислов и гидроокислов железа наблюдается в верхних горизонтах глин или на контакте с пропластками кварцевого песка. Известковые включе ния, скопления пирита и карбонатов в конкрециях (более 2 мм) техническими условиями в глинах для керамики не допускаются. В этом случае необходимы специальные способы обогащения. Скопления пирита и сидерита ча сто приурочены к участкам пластов или линз глин, где наблюдается повышенное количество растительных остат ков.
Лучшими для производства керамических изделий являются глины каолинитового и каолинит-гидрослюди- стого или гидрослюдисто-каолинитового состава. Ис пользуются в керамике также и глины, содержащие то или иное количество монтмориллонита.
Керамические свойства глин обусловливаются их ми нералогическим составом и дисперсностью. Как правило, каоли-нит-гадрослюдиетые глины умеренноили среднепластичные. Присутствие в глинах монтмориллонита или разбухающих смешанослойных образований увеличивает пластичность глины, величину воздушной усадки, повы шает склонность к трещинообразованию в процессе суш ки изделий, изготовляемых способом пластического фор мования или литья.
Обожженные каолинит-гидрослюдистые и гидрослю дистые глины обычно состоят из стекловидной фазы, кварца и муллита. Они характеризуются высокой меха нической прочностью, кислотостойкостью и водонепро ницаемостью.
Обожженный черепок каолинитовых глин, содержащих монтмориллонит, помимо стеклофазы, кварца и муллита может содержать значительное количество кристобалита, кристаллизующегося при температурах выше 1000° С. Изделия с таким фазовым составом имеют пониженную механическую прочность и часто водопроницаемы. Нали чие в глинах тонкодисперсных примесей кальциевых и магниевых соединений способствует снижению огнеупор ности глин, сокращению интервала спекания.
Для производства санитарно-строительных изделий наиболее пригодны огнеупорные или тугоплавкие светложгущиеся глины. Предельно допустимое содержание
11
Fe2 0 3 для получения светложгущегося черепка зависит от природы железосодержащего минерала. Тонкодисперсное железо в виде окислов и гидроокислов железа дает бо лее темный черепок по сравнению с глинами, содержащи ми железо в виде твердых включений (пирит, марказит).
Более широко используют глины каолинитового или каолинит-гидрослюдистого состава, среднеили умереннопластичные с содержанием частиц размером 1 мк больше 50% и емкостью поглощения менее 25 мл. же на 100 г.
Для изготовления облицовочных плиток пригодны как светложгущиеся огнеупорные и тугоплавкие глины, так и легкоплавкие глины некоторых видов. Глины должны быть среднеили умереннопластичными, желательно без крупнодисперсных железистых или карбонатных включе ний, а также гипса и большого количества органических примесей.
Производство плиток для полов требует спекающиеся огнеупорные и тугоплавкие глины (водопоглощение не выше 4%). Для снижения температуры спекания приме няют флюсующие добавки: нефелиновый сиенит, тальк, пегматит, перлит.
Керамические канализационные трубы изготовляют из ■огнеупорных и тугоплавких глин каолинит-гидрослюди стого состава, спекающихся. Допустима также незначи тельная примесь монтмориллонита.
Сырьем для кислотоупоров служат пластичные, спе кающиеся огнеупорные и тугоплавкие глины без вредных примесей (колчедан, гипс и др.), обладающие равномер ной усадкой при сушке и обжиге с большим интервалом между температурой спекания и плавления. Таким тре бованиям удовлетворяют каолинит-гидрослгодистые гли ны с высоким содержанием АЬ03 и низким содержанием кварца. Допускается также незначительная примесь монтмориллонита.
Р А З Д Е Л I
МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ РСФСР
На территории Европейской части РСФСР месторож дения тугоплавких и огнеупорных глин распределены
неравномерно. Они известны в Северо-Западном, Цент ральной!, Центрально-Черноземном и Северо-Кавказском районах.
ВСеверо-Западном районе месторождения тугоплав ких глин приурочены к печорской синеклизе, а месторож дения огнеупорных глин к так называемому карбоново му уступу северо-западного крыла подмосковной сине клизы (Боровичско-Любытинская группа).
ВЦентральном районе в пределах подмосковной си неклизы известна Кудиново-Гжельская группа месторож дений.
ВЦентрально-Черноземном районе группа месторож дений тугоплавких глин (Лукошкинское, Чибисовское) располагается в восточной части Средне-Русской возвы шенности.
ВСеверо-Кавказском районе к Саткинской котловине приурочена группа месторождений (Федоровское, Вла димирское и др.).
Глава 2
МЕСТОРОЖДЕНИЯ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО РАЙОНА
I.Тугоплавкие глины
ВСеверо-Западном районе наиболее крупным место рождением тугоплавких глин является Печорское, при уроченное к печорской синеклизе, являющейся крупной отрицательной структурой на северо-востоке Русской платформы. Покровный этаж печорской синеклизы ос
ложнен дислокациями второго и третьего порядков (под нятия, прогибы) северо-западного простирания.
13
Месторождения тугоплавких глин расположены в пес чано-глинистых отложениях верхних горизонтов нижней пестроцветной толщи среднего девона. Осадки среднего девона залегают на размытой поверхности известняков и доломитов силурийского возраста.
По многочисленным геологическим исследованиям, проведенным в пределах данного района и других северозападных областях Союза, установлено общее пологое падение на юго-восток пород девонской системы.
Полезная толща района развития месторождений ту гоплавких глин представляет собой сложный комплекс осадков с частым переслаиванием песчаных и глинистых пород, которые имеют падение на юго-восток с углом на клона 1—4, реже 8°. Такое положение пород объясняется образованием их на придонном склоне водного бассейна, который постепенно перемещается с севера на юг.
Источником образования глин явилась гпдрослюдистая кора выветривания, содержащая значительное ко личество каолинита, хорошая сохранность которого дает возможность предполагать отсутствие местных перемывов осадков и близость области питания. Диагенетические изменения осадка привели к частичному преобразованию гидрослюды и образованию по ней смешанослойного ми нерала *.
Печорское месторождение
Геологическая характеристика и условия разработки. Месторождение расположено в Псковской обл. в 0,5 км к ЮВ от станции Пуравица железнодорожной магистра ли Псков — Рига. Продуктивная толща его представлена песчано-глинистыми отложениями верхних горизонтов нижней пестроцветной толщи среднего девона. Породы вскрыши — четвертичные отложения (пески, супеси, реже суглинки) мощностью в основном не более 1—2 м. Полез ная толща представляет собой сложный комплекс осад ков с частыми переслаиваниями песчаных и глинистых пород, падающих на ЮВ под углом 1—4, реже до 8°.
На месторождении выделены три залежи глин: Север ная (наиболее древняя), Южная (более молодая) и
* Наиболее известные в этом районе месторождения (Ныочпаское, Лозовая Гора, Молодиловское) с запасами глин менее 1 млн. т (запасы в ГКЗ не утверждены) в работе не описаны.
!4
Центральная (промежуточная по возрасту). Каждая за лежь отделена одна от другой песчаными образованиями (песками, рыхлыми песчаниками и алевролитами). Наи более изучена (по разведочной сетке 50—70 м) Централь ная залежь, сложенная пятью линзами, отделенными од на от другой песчаными породами небольшой мощности. Северная и Южная залежи сложены значительно боль шим количеством относительно более мелких линз и про слоев глин и линз песчаных пород. Все глины но цвету очень разнообразны: серые, зеленые, красные, -коричне вые, фиолетовые.
Северная залежь имеет размеры 600X125—400 м. Мощность глин от 16 до 22 м, отдельных линз от 1до 5 м, песков до 0,5 м; Центральная залежь имеет размеры 2500X600 м, суммарная мощность пяти линз примерно 12 м\ Южная залежь занимает площадь свыше 40 га при мощности от 1,5 до 3—4 м.
Глины месторождения условно подразделяются на три разновидности: непесчаные, несколько песчаные, сильно песчаные. По минералогическому составу они яв ляются каолинит-гидрослюдистыми с содержанием квар ца до 35% и выше. Встречены также мусковит, полевой шпат, хлорит, рудные минералы.
Химический состав |
глин |
следующий |
(в %): |
Si02 |
||||||
51,5—82,63; |
А120 3 |
8,41—26,5; |
Fe20 3 |
1,56—11,82; |
CaO |
|||||
0,15—2,55; |
MgO |
0,28—2,35; |
|
Na20 |
|
0,09—0,50; |
K20 |
|||
1,02—5,13; |
п.п.п. 2,26—7. Количество |
частиц разме |
||||||||
ром < 0,001 мм варьирует от 49,4 |
(глина |
непесчаная) |
||||||||
до 31,42% |
(несколько |
песчаная) |
и |
19,48% |
(сильно |
пес |
||||
чаная) . |
глин по категориям |
составляют |
(в тыс. т): |
|||||||
Запасы |
||||||||||
А — 5244; В — 2095; Сі — 6534; А+В + С, — 13 873; С2 — 4858 (ВКЗ, 1953 г., № 8452).
Месторождение разрабатывают карьером двумя усту пами высотой: вскрышным — около 2 м и добычным — около 5 м. В 1971 г. было добыто 100 тыс. г, потери при добыче 10 тыс. т. Работы на карьере ведутся круглого дично.
Керамические свойства и области применения. Глины месторождения имеют огнеупорность 1350—1470° С, чис ло пластичности колеблется от 1,2 до 16,4. Они относятся в основном к разностям, спекающимся при температурах 1050—1150 и 1150—1250° С или не спекающимся — вспу чивающимся.
15
На основании технологических и полузаводских ис пытаний глины месторождения по химическому и грану лометрическому составу разделены на три основные груп пы. К группе I относятся глины с содержанием А120 3 бо
лее 17%; Fe20 3 <7% ; песка |
(остаток на сите № 0063) |
|
менее 10%. Глины спекаются |
при 1050—1100, |
1100— |
1150° С. К группе II относятся глины с содержанием А120 3 |
||
от 12 до 16%; песка (остаток на сите № 0063) |
от 10 до |
|
20%. Глины спекаются при 1100, 1150—1200, |
1230° С или |
не спекаются. К группе III относятся глины |
с содержа |
нием А120 3 до 12%; песка (остаток на сите № 0063) от |
|
20 до 40%. Глины не спекаются до 1300° С, вспучиваются. |
|
Химический состав (в %) |
печорских |
тугоплавких |
глин |
должен соответствовать |
следующим |
требованиям |
(ТУ |
08-35-69, утвержденные |
Главленстройматериалами): |
||
А120з — 17; Fe20 3 — 6; CaO — 2; Mg'O — 2; п. п. п. — 7. На основании результатов испытаний для изготовле
ния изделий рекомендуются массы следующих составов (в %):
Плитки облицовочные (масса I и II соответственно)
глина печорская — 75—60; шамот из печорскоіі глины— 15—30; нефелиновый сиенит— 10—10.
Подготовка массы шликерная, с обезвоживанием ее в распылительной сушилке. Обжиг плиток двукратный в однорядной щелевой печи: утильный — при 950—970° С
в течение 20 мин, политой — при |
960—980° С в течение |
30 мин. |
|
Плитки фасадные размером 120x65x7 мм |
|
типа «кабанчик» |
|
глина печорская— 90; |
|
шамот из печорской глины— 10. |
|
Подготовка массы шликерная |
с обезвоживанием ее |
в распылительной сушилке. Обжиг двукратный в одно рядной щелевой печи: утильный — при 1000° С в течение 40 мин\ политой — при 960° С в течение 30 мин.
Плитки фасадные мозаичные
размером 48X48 мм
глина печорская — 70; нефелиновый сиенит — 30.
16