ТЕХНОЛОГИЯ ОГНЕУПОРОВ

ОГНЕУПОРНЫЕ ГЛИНЫ И КАОЛИНЫ

Огнеупорными глинами называют землистые обломоч­ные горные породы осадочного происхождения, которые состоят в основном из высокодисперсных гидроалюмо­силикатов, дают с водой пластичное тесто, сохраняющее при высыхании форму, и приобретают после обжига проч­ность камня. Кроме пластичных огнеупорных глин, в при­роде встречаются камневидные или сухарные глины, не образующие с водой пластичного теста. Такие глины на­зывают сухарями, кремневками, флинтами и т. п.

Главнейшие первичные породы, из которых образова­лись огнеупорные глины и каолины, — граниты и гнейсы. При выветривании сначала происходит их распад на со­ставляющие минералы — кварц, слюду и полевые шпаты, затем под действием водных растворов углекислоты бо­лее глубокое разложение двух последних материалов. Полевой шпат, например, разлагается по следующей ве­роятной схеме:

K2O. Al203.6Si02 + 2НгО + С02^

Полевой шпат

Ala03-2Si02.2H20 + К2С03 + 4Si02.

Каолинит

К2СО3 как растворимое соединение вымывается; остальные продукты реакции Образуют горную породу, называемую каолином.

Основным слагающим каолин минералом является каолинит Al203-2Si02-2H20. Кроме каолинита, при вы­ветривании полевых шпатов и слюд образуются и другие гидроалюмосиликаты: галлуазит А1203-2 Si02-4 Н20, пирофиллит Al203-4 Si02-H20, монтмориллонит А1203- •4 Si02-nH20, монотермит 0,2 Ме20-А1203-3 Si02- 1,5Н20 + aq.

Из этих минералов только монотермит, подобно као­линиту, является минералом, образующим большие мес­торождения огнеупорных глин; монтмориллонит слага­ет бентониты, не относящиеся к огнеупорным материалам; пирофиллит, хотя и встречается в больших скопле­ниях, имеет пока значение только для тонкокерамичес - кой промышленности; галлуазит и аллофан — редкие примеси в глинах и каолинах.

Каолины, оставшиеся на месте разрушения первичных горных пород, называют первичными в отличие от вто­ричных, перенесенных водными или воздушными пото­ками и переотложенных на более или менее далеком расстоянии от места образования. Месторождений таких каолинов сравнительно мало.

Огнеупорные глины отличаются от вторичных каоли­нов большей загрязненностью и более высокой дисперс­ностью. Так, например, содержание соединений железа во многих каолинах не превышает десятых долей процен­та, а в огнеупорных глинах оно доходит до 3—5%; со­держание К2О, Na20, СаО, MgO и др. в каолинах в об­щей сложности редко достигает 1—1,5%, в огнеупорных же глинах оно часто составляет 3—4%.

В каолинах обычно встречаются остатки горных по­род, из которых образовался каолинит (кварцевый песок, гравий, полевые шпаты, слюды). Эти примеси не содер­жатся или содержатся в существенно меньшем количест­ве в огнеупорных глинах. В каолинах большая часть при­месей легко удаляется путем обогащения, так что содер­жание каолинита в них может быть доведено до 95—98%; глины же трудно поддаются обогащению.

Механические примеси песка, пирита и другие приме­си целесообразно отделять от глины при добыче гидро­способом. По этому способу глину на карьере размывают водой под большим давлением. Из получающейся сус­пензии с влажностью 65—70% примеси выпадают, а от­стоявшуюся глину экскаватором берут в производство.

Различия в образовании глин настолько велики, что, несмотря на большое их количество, трудно найти гли­ны разных месторождений с одинаковыми во всех отно­шениях составом и свойствами.

Благоприятные условия для образования огнеупор­ных глин существовали лишь в некоторые геологические периоды: на территории СССР—в каменноугольный, юр­ский, меловой и третичный. Месторождения, относящие­ся к каменноугольному периоду, встречаются в Подмос­ковном бассейне, Донбассе, Кузбассе, а также в Казах­ской ССР. Крупнейшими месторождениями каменно­угольного периода являются Боровичско-Любытинское и Суворовское.

По качеству и запасам глин большое промышленное значение имеют Латненское месторождение огнеупорных глин, расположенное в Воронежской области, Белкинс- кое и Богдановичское—на восточном склоне Урала (в Свердловской области), относящиеся к меловому пе­риоду.

Исключительно ценные месторождения огнеупорных глин третичного периода—это Часов-Ярское (Украина), а на восточном склоне Урала—Бускульское и Южно - Уральское (Берлинское) (в Челябинской области).