Файл: Сивоконь, В. И. Каолин.pdf

тапии эти жилы не могут быть выделены из общей массы каоли­ нов. Однако крупные жилообразные тела гранитов типа штоков в мигматитах и гнейсах могут быть оконтурены как самостоя­ тельные участки высокосортных каолинов в составе пластообраз­ ных залежей, связанных с корой линейно-площадного типа.. В це­ лом морфология залежей щелочных элювиальных каолинов более сложная, чем нормальных.

Месторождения вторичных каолинов морфологически пред­ ставлены пластообразными залежами и линзами. Первый тип ха­ рактеризует очень крупные объекты, образовавшиеся за счет перемыва и переотложения каолинов в аллювиально-дельтовых или прибрежно-озерных условиях. Вторичные каолины таких месторо­ ждений содержат линзы каолинитовых песков.

Вмещающими породами для переотложенных каолинов явля­ ются кварцевые и глинистые пески, часто углистые и содержа­ щие линзы бурых углей и углистых глин. Протяженность отдель­ ных месторождений этого типа достигает 30 км и более при сред­ них мощностях, каолинов 3—5 м (иногда до 6—10 м). Форма за­ лежей в разрезе пластовая или линзообразная.

Второй морфологический тип переотложенных каолинов пред­ ставлен мелкими линзами, нередко отражающими корытообраз­ ную в разрезе и узкую извилистую в плане форму старичных озер, в которых эти линзы образовались. Длина их ограничена первыми сотням(и метров, ширина от 20—50 до 200—300 м, мощ­ ность каолина редко превышает 1 м (обычно 0,2—0,5 м). Контакт с вмещающими песками резкий. Этот тип характерен для место­ рождений, образовавшихся в результате многократного перемыва каолинитовых песков.

Возраст месторождений элювиальных первичных каолинов ме­ зозойский (верхний триас — средняя юра). Вторичные каолины относятся к нижнему мелу, палеогену и неогену (встречаются мелкие залежи четвертичного времени). Гидротермально-метасо- матические каолины имеют неоген-палеогеновый возраст.

Качество каолинов всех охарактеризованных выше генетиче­ ских и морфологических типов весьма непостоянно и невыдержано. Это объясняется как их происхождением, так и жестко­ стью требований промышленности.

ОБЩЕЕ СОСТОЯНИЕ СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ

КАОЛИНОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

ОБЕСПЕЧЕННОСТЬ СЫРЬЕМ ПРЕДПРИЯТИЙ

В балансе на 1 января 1973 г,- числится 32 месторождения каолинов с общими запасами по промышленным категориям бо­ лее 1 млрд. т. Этого вполне достаточно для покрытия потребно-

9

стей промышленности в каолинах. Запасы по категории С2 тоже достигают 1 млрд. т. Однако географическое размещение место­ рождений Относительно их потребителей невыгодно. Почти поло­ вина запасов каолинов сконцентрирована на Ангренском место­

ными для производства бумаги и первосортной керамики. Ос­ тальные объекты приурочены к шести районам: Украина, Урал,,

кое, Белая Балка, Туганское, Алексеевское, Домбаровское, Ар­ хангельское) и 5 вторичных (Ангренское, Новоселицкое, Владимировское, Чалганское). Наличие высокосортных каолинов для керамики и бумаги установлено только на месторождениях Просяко.вском, Глуховецком, Белой Балке и Алексеевской, причем содержание каолинов резко колеблется в пределах блоков одного и того же объекта. По большинству месторождений отсутствует комплексная оценка качества сырья для различного назначения, что сужает область его применения.

Для выявления новых объектов имеются широкие перспекти­

Геологические запасы каолинов ряда районов Украины исчисля­ ются десятками миллиардов тонн. Южный 'Урал и Северный Ка­ захстан также перспективны для выявления крупных месторож­ дений каолинов. В Красноярском крае известно более 20 месторо­ ждений и проявлений каолинов, которые в дальнейшем могут широко применяться при условии разработки технологии отбели­ вания.

Каолины добываются на 16 объектах, в том числе на 12 пер­ вичные каолины и 4 вторичные. Основной район добычи — Украи­ на, дающая 80—90% обогащенного и 100% вторичного каолина. В настоящее время подготавливаются к промышленному освое­ нию Чалганское и Алексеевское месторождения.

Каолиновые предприятия в основном обеспечены балансовыми запасами на амортизационные сроки или могут быть ими обеспе­ чены при условии своевременного перевода запасов категории С2 в промышленные категории (исключение составляют Еленин­ ский и Глуховский рудники).

ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ ДОБЫЧИ

Большинство каолиновых месторождений разрабатывается от­ крытым способом, причем производительность карьеров достигает 1700 тыс. т каолина в год (Просяновский комбинат). Глубина

10

карьеров в ряде случаев составляет 60—80 м (Положений, Просяновский, Новоселицкий). Вскрышные породы отрабатываются одним или несколькими уступами высотой 8—12 м с помощью одно- и многоковшовых экскаваторов. Зачистка кровли каолинов осуществляется бульдозерами. Высота добычных уступов в зави­ симости от мощности полезной толщи и других условий колеблет­ ся от 2 до 12 м, количество их—от 1—2 до 4—5, причем иногда для устойчивости бортов карьера нарезаются подуступы. Карьеры эксплуатируются круглый год, в суровые зимы для предваритель­ ного рыхления забоев применяются буровзрывные работы. Как правило, первичные каолины на большую часть мощности обвод­ нены, но водопритоки незначительны и откачка подземных вод не представляет трудности. Подземная добыча каолинов может быть признана необходимой при условии высокого качества као­ линов, если нельзя применить открытые работы из-за малой мощ­ ности полезной толщи (Глуховское месторождение).

Вторичные каолины после добычи, как правило, поступают по­ требителю без переработки. Первичные в" основном подвергаются обогащению, так как в большинстве отраслей промышленности применяется только обогащенный каолин.

ПРИМЕНЕНИЕ КАОЛИНОВ И СВЕДЕНИЯ ПО ЭКОНОМИКЕ

Первичные каолины в необогащенном виде используются в ос­ новном для производства полукислых огнеупоров. Потребители обогащенного каолина многочисленны: главные — бумажная, ке­ рамическая и химическая отрасли промышленности. В производ­ стве бумаги каолин применяется как наполнитель, обеспечиваю­ щий белизну и прочность, и идет для покрытий. В керамике он является обязательной составной частью фаянсовых и фарфоро­ вых масс, обеспечивая изделиям высокую белизну и способность сохранять после обжига приданную форму, прочность, водостой­ кость, а в некоторых изделиях и кислотостойкость.

В химической промышленности каолин в основном использует­ ся как наполнитель при' изготовлении резины и кабеля. В мень­ шем объеме его применяют в производстве ультрамарина и ряда других красок, пластмасс и клеенки, искусственных кож и тканей, карандашей и ядохимикатов; крупный перспективный потреби­ тель— производство хлористого и сернокислого алюминия. Галлуазитсодержащие разности каолина идут для получения синте­ тического каучука. В последние годы большие количества каоли­ на употребляются для получения силумина (сплав 87% А1 и 13% Si) и некоторых видов технических стекол для придания им проч­ ности. Обогащенный каолин используется в производстве шамота, в парфюмерии и радиотехнике. Есть данные о возможности полу­

11

чения из каолина в процессе электроплавки ферросилиция, элек­ трокорунда и самоцветных камней, а также синтетических шла­ ков для очистки сталей. Вторичные каолины идут в основном для производства огнеупоров и в небольших количествах для произ­ водства электрокерамических и керамических изделий.

В соответствии с этим и требования к качеству каолинов раз­ нообразны. Бумажная и парфюмерная отрасли промышленности ограничивают количество песчаных примесей (остатки на ситах 02 и 009 мм). В производстве высоких сортов бумаги лимитиру­ ются содержание СаО, частиц более 20 мм и активная щелоч­ ность. Качество каолина для бумажной промышленности опреде­ ляется содержанием белого цвета и устанавливается по лейкометру не ниже 70% (не ниже 75% по фотометру). Керамическая промышленность ограничивает содержание красящих окислов Fe20 3 и ТЮ2, влияющих на внешний вид изделий; содержание S03, вызывающего пузыри на изделиях; лимитируются также со­ держание СаО, сужающего интервал спекания,'величина актив­ ной щелочности pH (не более 9,5%), усадка при 105—110° (не более 2—4%) и порог структурообразования, определяющие фор­ мовочные и структурно-механические свойства керамических масс. Большая усадка может вызвать деформацию изделий при сушке, а повышенная активная щелочность и низкий порог струк­ турообразования обусловливают нежелательное явление зыбко­ сти масс. Содержание песчаных примесей ограничено в основном теми же пределами, что и в бумажной промышленности. Для про­ изводства изоляторов важна механическая прочность каолина, высушенного при 110°, так как прочность на изгиб менее 12 кгс/см2 вызывает деформацию крупногабаритных изоляторов.

Такие отрасли промышленности, как резино-кабельная, пар­ фюмерная, ультрамариновая, производство силумина, искусствен­ ной кожи, ДДТ, также ограничивают содержание Fe20 3, S03 и механических примесей. Некоторые отрасли предъявляют требо­ вания к содержанию А120 3 (ультрамарин, силумин, огнеупоры). Резино-кабельная отрасль ограничивает содержания водораство­ римых солей и соединений Мл, Си и ионов С1~ и S04~.

Каолин для бумажной и керамической 'промышленности по­ ставляется с влажностью не более 20%, а для химической 1% (турбовский каолин 2%). Огнеупорной промышленностью, кроме содержания Al20 3+T i02 (не менее 36—39%) и Fe20 3 (не более 1,5—2%) на прокаленное вещество, установлен предел огнеупор­ ности— не менее 1730° в обогащенном и не менее 1690°— в као­ лине-сырце. Качество еленинского и кыштымского обогащенных каолинов оценивается по ГОСТ 3314—63 и 4193—63. Наиболее жестки требования ГОСТ 6138—61 на просяновский каолин выс­ шего сорта для керамики и бумаги: Fe20 3 + T102 — не более 0,8% (при ТЮ2 не более 0,4%), содержание белого цвета — не менее 90%. Каолин, удовлетворяющий этим условиям, как правило, от­ вечает требованиям всех отраслей промышленности. Имеется

12