Глина - это мелкозернистая осадочная горная порода, пылевидная в сухом состоянии, пластичная при увлажнении.

Происхождение глины.

Глина - вторичный продукт, образующийся в результате разрушения скальных пород в процессе выветривания. Основным источником глинистых пластов служат полевые шпаты, при разрушении которых под воздействием атмосферных агентов образуются силикаты группы глинистых минералов. Некоторые глины образуются в процессе местного накопления этих минералов, но большинство из них представляют собой наносы водных потоков, скапливающиеся на дне озёр и морей.

В целом по происхождению и составу все глины подразделяются на:

- глины осадочные , образовавщиеся в результате переноса в другое место и отложения там глинистых и других продуктов коры выветривания. По происхождению осадочные глины делятся на морские глины, отложившиеся на дне моря, и континентальные глины, образовавшиеся на материке.

Среди морских глин различают:

• Прибрежно-морские - образуются в береговых зонах (зонах взмучивания) морей, незамкнутых заливах, дельтах рек. Характеризуются часто неотсортированностью материала. Быстро переходят в песчанистые и грубозернистые разновидности. Замещаются песчаными и карбонатными отложениями по простиранию Такие глины обычно переслаиваются с песчаниками, алевролитами, пластами угля и карбонатными породамм.
• Лагунные - образуются в морских лагунах, полузамкнутых с повышенной концентрацией солей или опресненных. В первом случае глины неоднородны по гранулометрическому составу, недостаточно отсортированы и ветречаются совместно с гипсом или солями. Глины опреснённых лагун обычно тонкодисперсные, тонкослоистые, содержат включения кальцита, сидерита, сульфидов железа и др. Среди этих глин встречаются огнеупорные разновидности.
• Шельфовые - образуются на глубине до 200 м. при отсутствии течений. Характеризуются однродным гранулометрическим составом, большой мощностью (до 100 м. и более). Распространены на большой площади.

Среди континентальных глин выделяют:

• Делювиальные - характеризуются смешанным гранулометрическим составом, резкой его изменчивостью и неправильной слоистостью (иногда отсутствует).
• Озёрные с однородным гранулометрическим составом и тонкодисперсные. В таких глинах присутствуют все глинистые минералы, но каолинит и гидрослюды, а также минералы водных окислов Fе и Аl преобладают в глинах пресных озёр, а минералы монтмориллонитовой группы и карбонаты - в глинах соляных озёр. К озёрным глинам принадлежит лучшие разновидности огнеупорных глин.
• Пролювиальные , образованные временными потоками. Характеризуются очень плохой сортировкой.
• Речные - развиты в речных террасах, особенно в пойме. Обычно плохо отсортированы. Быстро переходят в пески и галечники, чаще всего неслоистые.

Остаточные - глины, возникающие в результате выветривания различных горных пород на суше, и в море в результате изменения лав, их пеплов и туфов. Вниз по разрезу остаточные глины постепенно переходят в материнские породы. Гранулометрический состав остаточных глин изменчив - от тонкодисперсных разновидностей в верхней части залежи до неравномернозернистых - в нижней. Остаточные глины, образовавшиеся из кислых массивных пород, не пластичны или мало пластичны; более пластичны глины, возникшие при разрушении осадочных глинистых пород. К континентальным остаточным глинам относятся каолины и др. элювиальные глины. В Российской Федерации широко распространены, кроме современных, древние остаточные глины - на Урале, в Зап. и Вост. Сибири, (их много также на Украине), - имеющие большое практическое значение. В упомянутых районах на основных породах возникают глины преимущественно монтмориллонитовые, нонтронитовые и др., на средних и кислых - каолины и гидрослюдистые глины. Морские остаточные глины образуют группу глин отбеливающих, сложенных минералами монтмориллонитовой группы.

Глина есть повсюду. Не в смысле - в каждой квартире и тарелке борща, а в любой стране. И если алмазов, желтого металла или черного золота кое-где не хватает, то глины хватает везде. Что, в общем, неудивительно - глина, осадочная порода, это камень, потертый временем и внешним влиянием до состояния порошка. Последняя стадия эволюции камня. Камень-песок-глина. Впрочем, последняя? И песок может залежатса в камень - золотистый и мягкий песчаник, а глина стать кирпичом. Или человеком. У кого какая удача.

Глину окрашивает камень-создатель и соли железа, алюминия и тому подобных полезных ископаемых, оказавшихся рядом. В глине размножаются, живут и умирают разные организмы. Так и получается красная, желтая, голубая, зеленая, розовая и другие цветные глины.

Ранее глину добывали по берегам рек и озер. Или копали специально под нее яму. Затем глину оказалось возможным не копать самостоятельно, а купить у гончара, например. Во времена нашего детства обычную, красную глину, выкапывали сами, а благородную белую покупали в магазинах для художников или, особенно чистую, в аптеке. Теперь в найпоганенький лавке, торгующей косметикой, непременно есть глина. Правда, не совсем в чистом виде, а в смеси с различными моющими, увлажняющими и питательными средствами.

Наша земля глиной богата. Пробиты в суглинистом почве дороги и тропы в жару становятся источниками пыли, а в слякоть - сплошной грязью. Глинистый пыль покрывал путника с головы до ног и добавлял домашней работы хозяйкам, чей дом стоял у дороги. Удивительно, но вблизи дорог, одетых в асфальт, пыли меньше не стало. Правда, с рыжего он стал черным. Багульник, густо замешано на глине, не только мешает ходить пешеходу и ездить колесу, но и под настроение не против проглотить сапог или джип.

Глина состоит из одного или нескольких минералов группы каолинита (происходит от названия местности Каолин в Китайской Народной Республике (КНР)), монтмориллонита или других слоистых алюмосиликатов (глинистые минералы), но может содержать и песчаные и карбонатные частицы. Как правило породообразующим минералом в глине является каолинит, его состав: 47 % оксида кремния (IV) (SiO 2), 39 % оксида алюминия (Al 2 О 3) и 14 % воды (Н 2 0). Al 2 O 3 и SiO 2 - составляют значительную часть химического состава глинообразующих минералов.

Диаметр частиц глин менее 0,005 мм; породы, состоящие из более крупных частиц, принято классифицировать как лёсс. Большинство глин - серого цвета, но встречаются глины белого, красного, жёлтого, коричневого, синего, зелёного, лилового и даже чёрного цветов. Окраска обусловлена примесями ионов - хромофоров, в основном железа в валентности 3 (красный, желтый цвет) или 2 (зеленый, синеватый).

Сухая глина хорошо поглощает воду, но намокнув, становится водонепроницаемой. После переминания и перемешивания она приобретает свойство принимать различные формы и сохранять их после высыхания. Такое свойство называется пластичностью. К тому же глина обладает связывающей способностью: с порошкообразными твердыми телами (песок) дает однородное "тесто", также обладающее пластичностью, но уже в меньшей степени. Очевидно, что чем больше в глине примеси песка или воды, тем ниже пластичность смеси.

По характеру глины делятся на "жирные" и "тощие".

Глины с высокой пластичностью называются "жирными", так как в замоченном состоянии дают осязательное ощущение жирного вещества. "Жирная" глина блестяща и скользка на ощупь (если такую глину взять на зубы, то она скользит), содержит мало примесей. Тесто", приготовленное из нее, нежное. Кирпич из такой глины при сушке и обжиге дает трещины, и во избежание этого к замесу прибавляют так называемые "отощающие" вещества: песок, "тощую" глину, жженый кирпич, гончарный бой, древесные опилки и проч.

Глины малопластичные или непластичные называются "тощими". На ощупь они шероховатые, с матовой поверхностью, и при трении пальцем легко крошатся, отделяя землистые пылинки. "Тощие" глины содержат много примеси (хрустят на зубах), при разрезании ножом не дают стружек. Кирпич из "тощей" глины непрочен и рассыпчат.

Важным свойством глины является ее отношение к обжигу и вообще к повышенной температуре: если замоченная глина на воздухе твердеет, высыхает и легко вытирается в порошок, не претерпев при этом никаких внутренних изменений, то при высокой температуре происходят химические процессы и состав вещества меняется.

При очень высокой температуре глина плавится. Температура оплавливания (начала плавления) характеризует огнеупорность глины, которая неодинакова для различных ее сортов. Редкие сорта глины требуют для обжига колоссального жара - до 2000°С, трудно получаемого даже в заводских условиях. В этом случае возникает необходимость снижения огнеупорности. Снизить температуру оплавливания можно за счет введения добавок следующих веществ (до 1% по массе): магнезии, окиси железа, извести. Такие добавки называются флюсами (плавнями).

Окраска глин разнообразна: светлосерая, голубоватая, желтая, белая, красноватая, бурая с различными оттенками.

Минералы, содержащиеся в глинах:

• Каолинит (Al2O3·2SiO2·2H2O)
• Андалузит, дистен и силлиманит (Al2O3·SiO2)
• Галлуазит (Al2O3·SiO2·H2O)
• Гидраргиллит (Al2O3·3H2O)
• Диаспор (Al2O3·H2O)
• Корунд (Al2O3)
• Монотермит (0,20·Al2O3·2SiO2·1,5H2O)
• Монтмориллонит (MgO·Al2O3·3SiO2·1,5H2O)
• Мусковит (K2O·Al2O3·6SiO2·2H2O)
• Наркит (Al2O3·SiO2·2H2O)
• Пирофиллит (Al2O3·4SiO2·H2O)

Минералы, загрязняющие глины и каолины:

• Кварц(SiO2)
• гипс (CaSO4·2H2O)
• доломит (MgO·CaO·CO2)
• Кальцит (CaO·CO2)
• Глауконит (K2O·Fe2O3·4SiO2·10H2O)
• Лимонит (Fe2O3·3H2O)
• Магнетит (FeO·Fe2O3)
• Марказит (FeS2)
• Пирит (FeS2)
• Рутил (TiO2)
• Серпентин (3MgO·2SiO2·2H2O)
• Сидерит (FeO·CO2)

Глина появилась на земле много тысяч лет назад. Ее «родителями» считаются известные в геологии породообразующие минералы - каолиниты, шпаты, некоторые разновидности слюды, известняки и мраморы. При опрделенных условиях даже некоторые виды песка трансформируются в глину. Все известные породы, имеющие геологические выходы на поверхности земли, подвержены влиянию стихий - дождя, вихревой бури, снегов и паводковых вод.

Перепады температур днем и ночью, нагревание породы солнечными лучами способствуют появлению микротрещин. В образовавшиеся трещинки попадает вода и, замерзая, разрывает поверхность камня, образуя на ней большое количество мельчайшей пыли. Природные циклоны дробят и растирают пыль в еще более мелкую пыль. Там, где циклон меняет свое направление или просто затихает, со временем образовываются огромные скопления частичек породы. Они спрессовываются, пропитываются водой, и в результате получается глина.

В зависимости от того, из какой породы образуется глина и каким образом идет ее образование, она приобретает различные цвета. Наиболее часто встречаются желтая, красная, белая, голубая, зеленая, темно-коричневая и черная глины. Все цвета, кроме черного, коричневого и красного, говорят о глубинном происхождении глины.

Цвета глины определяются присутствием в ней следующих солей:

• красная глина - калий, железо;
• зеленоватая глина - медь, двухвалентное железо;
• голубая глина - кобальт, кадмий;
• темно-коричневая и черная глина - углерод, железо;
• желтая глина - натрий, трехвалентное железо, сера и ее соли.

Различно окрашеные глины.

Также мы можем привести промышленную классификацию глин, которая основывается на оценке этих глин по совокупности ряда признаков. К примеру, это внешний вид изделия, цвет, интервал спекания (плавления), стойкость изделия к резкой смене температуры, а также прочность изделия к ударам. По данным признакам можно определить название глины и ее назначение:

• фарфоровая глина
• фаянсовая глина
• беложгущаяся глина
• кирпичная и черепичная глина
• трубочная глина
• клинкерная глина
• капсульная глина
• терракотовая глина

Практическое использование глины.

Глины широко применяются в промышленности (в производстве керамической плитки, огнеупоров, тонкой керамики, фарфоро-фаянсовых и сантехнческих предметов торговли), строительстве (производство кирпича, керамзита и др. стойматериалов), для бытовых нужд, в косметике и как материал для художественных работ (лепка). Производимый из керамзитовых глин путём отжига со вспучиванием керамзитовый гравий и песок широко используются при производстве строительных материалов (керамзитобетон, керамзитобетонные блоки, стеновые панели и др.) и как тепло- и звукоизоляционный материал. Это лёгкий пористый строительный материал, получаемый путём обжига легкоплавкой глины. Имеет форму овальных гранул. Производится также в виде песка - керамзитовый песок.

В зависимости от режима обработки глины получается керамзит различной насыпной плотности (объемного веса) - от 200 до 400 кг/ M3 и выше. Керамзит обладает высокими тепло- и шумо-изоляционными свойствами и используется преимущественно как пористый заполнитель для лёгких бетонов, не имеющий серьёзной альтернативы. Стены из керамзитобетона долговечны, имеют высокие санитарно-гигиенические характеристики, а сооружения из керамзитобетона, построенные более 50 лет назад, эксплуатируются и по сей день. Жилье, возводимое из сборного керамзитобетона, дёшево, качественно и доступно. Самым крупным производителем керамзита является Россия.

Глина является основой гончарного, кирпичного производства. В смеси с водой глина образует тестообразную пластичную массу, пригодную для дальнейшей обработки. В зависимости от места происхождения природное сырьё имеет существенные различия. Одно можно использовать в чистом виде, другое необходимо просеивать и смешивать, чтобы получить материал, пригодный для изготовления различных предметов торговли.

Природная красная глина.

В природе эта глина имеет зеленовато-коричневую окраску, которую придает ей оксид железа (Fe2O3), составляющий 5-8% от общей массы. При обжиге в зависимости от температуры или типа печи глина приобретает красную или белесую окраску. Она легко разминается и выдерживает нагрев не более 1050-1100 С. Большая эластичность этого вида сырья позволяет использовать его для работ с глиняными пластинами или для моделирования небольших скульптур.

Белая глина.

Ее месторождения встречаются во всем мире. Во влажном состоянии она светло-серая, а после обжига приобретает белесый цвет или цвет слоновой кости. Белой глине свойственна эластичность и просвечиваемость из-за отсутствия в ее составе оксида железа.

Глина используется для изготовления посуды, кафеля и предметов сантехники или для поделок из глиняных пластин. Температура обжига: 1050-1150 °С. Перед глазурованием рекомендуется выдерживать работу в печи при температуре 900-1000 °С. (Обжиг неглазурованного фарфора называется бисквитным.)

Пористая керамическая масса.

Глина для керамики представляет собой белую массу с умеренным содержанием кальция и повышенной пористостью. Ее натуральный цвет - от чисто-белого до зеленовато-коричневого. Обжигается при низких температурах. Рекомендуется необожженная глина, так как для некоторых глазурей однократного обжига недостаточно.

Майолика - это вид сырья из легкоплавких пород глины с повышенным содержанием белого глинозема, обжигается при низкой температуре и покрывается глазурью с содержанием олова.

Название «майолика» происходит от острова Майорка, где ее впервые использовал скульптор Флорентино Лука де ла Роббиа (1400-1481). Позднее эта техника имела широкое распространение в Италии. Керамические предмета торговли из майолики называли также фаянсовыми, так как их изготовление началось в цехах по производству фаянсовой посуды.

Каменная керамическая масса.

Основу этого сырья составляют шамот, кварц, каолин и полевой шпат. Во влажном состоянии оно имеет черно-коричневый цвет, а после сырого обжига - цвет слоновой кости. При нанесении глазури каменная керамика превращается в прочное, водостойкое и несгораемое изделие. Она бывает очень тонкой, непрозрачной или в виде однородной, плотно спекшейся массы. Рекомендуемая температура обжига: 1100-1300 °С. При ее нарушении глина может рассыпаться. Материал используют в различных технологиях изготовления гончарных предметов торговли из пластинчатой глины и для моделирования. Отличают предмета торговли из красной глины и каменную керамику в зависимости от их технических свойств.

Глина для фарфоровых предметов торговли состоит из каолина, кварца и полевого шпата. Она не содержит оксида железа. Во влажном состоянии имеет светло-серый цвет, после обжига - белый. Рекомендуемая температура обжига: 1300-1400 °С. Этот вид сырья обладает эластичностью. Работа с ним на гончарном круге требует больших технических издержек, поэтому лучше использовать готовые формы. Это твердая, непористая глина (с низким во-допоглощением. - Ред.). После обжига фарфор становится прозрачным. Обжиг глазури проходит при температуре 900-1000 °С.

Различные предмета торговли из фарфора, сформованные и обожженные при температуре 1400 °С.

Крупнопористые крупнозернистые керамические материалы применяются для изготовления крупногабаритных предметов торговли в строительстве, архитектуре малых форм и т. п. Эти сорта выдерживают высокие температуры и термические колебания. Их пластичность зависит от содержания в породе кварца и алюминия (кремнезема и глинозема. - Ред.). В общей структуре много глинозема с высоким содержанием шамота. Температура плавления колеблется от 1440 до 1600 °С. Материал хорошо спекается и дает незначительную усадку, поэтому используется для создания больших объектов и крупноформатных настенных панно. При изготовлении художественных объектов не следует превышать температуру в1300°С.

Это глиняная масса с содержанием оксида или красочного пигмента, представляющая собой гомогенную смесь. Если, проникая глубоко в глину, часть краски останется во взвешенном состоянии, то может нарушиться ровный тон сырья. Как цветную, так и обыкновенную белую или пористую глину можно приобрести в специализированных магазинах.

Массы с цветным пигментом.

Пигменты - это неорганические соединения, которые окрашивают глину и глазурь. Пигменты можно разделить на две группы: оксиды и красящие вещества. Оксиды - основной материал естественного происхождения, который образуется среди пород земной коры, очищается и распыляется. Чаще всего используются: медный оксид, который в окислительной среде обжига принимает зеленый цвет; оксид кобальта, образующий голубые тона; оксид железа, дающий в смеси с глазурью голубые тона, а в смеси с глиной -ангобы земляных тонов. Оксид хрома придает глине оливково-зеленый цвет, оксид магния - коричневый и пурпурный, оксид никеля - серовато-зеленые тона. Все эти оксиды можно смешивать с глиной в пропорции 0,5-6%. Если превысить их процентное содержание, то оксид будет действовать как флюс, понижая температуру плавления глины. При окраске предметов торговли температура не должна превышать 1020 °С, иначе обжиг не даст результата. Вторая группа - красящие вещества. Их получают промышленным способом или путем механической обработки природных материалов, которые представляют полную гамму красок. Красящие вещества смешиваются с глиной в пропорции 5-20%, отчего зависит светлый или темный тон материала. Все специализированные магазины имеют в ассортименте пигменты и красящие вещества как для глины, так и для ангобов.

Приготовление керамической массы требует большого внимания. Ее можно составить двумя способами, которые дают совершенно разные результаты. Более логичный и надежный путь: вносить красящие вещества под давлением. Более простой и, разумеется, менее надежный метод: подмешивать красители в глину рукой. Второй способ применяется, если нет точных представлений об окончательных результатах окраски или же есть необходимость повторить какие-то определенные цвета.

Техническая керамика.

Техническая керамика - большая группа керамических предметов торговли и материалов, получаемых термической обработкой массы заданного химического состава из минерального сырья и других сырьевых материалов высокого качества, которые имеют необходимую прочность, электрические свойства (большое удельное объемное и поверхностное сопротивление, большую электрическую прочность, небольшой тангенс угла диэлектрических потерь).

Производство цемента.

Для изготовления цемента сначала добывают карбонат кальция и глину из карьеров. Карбонат кальция (приблизительно 75 % количества) измельчают и тщательно перемешивают с глиной (примерно 25 % смеси). Дозировка исходных материалов является чрезвычайно трудным процессом, так как содержание извести должно отвечать заданному количеству с точностью до 0,1 %.

Эти соотношения определяются в специальной литературе понятиями «известковый», «кремнистый» и «глиноземистый» модули. Поскольку химический состав исходных сырьевых материалов вследствие зависимости от геологического происхождения постоянно колеблется, легко понять, как сложно поддерживать постоянство модулей. На современных цементных заводах хорошо зарекомендовало себя управление с помощью ЭВМ в комбинации с автоматическими методами анализа.

Правильно составленный шлам, подготовленный в зависимости от избранной технологии (сухой или мокрый метод), вводится во вращающуюся печь (длиной до 200 м и диаметром до 2-7 м) и обжигается при температуре около 1450 °C - так называемой температуре спекания. При этой температуре материал начинает оплавляться (спекаться), он покидает печь в виде более или менее крупных комьев клинкера (называемого иногда и портландцементным клинкером). Происходит обжиг.

В результате этих реакций образуются клинкерные материалы. После выхода из вращающейся печи клинкер попадает в охладитель, где происходит его резкое охлаждение от 1300 до 130 °C. После охлаждения клинкер измельчается с небольшой добавкой гипса (максимум 6 %). Размер зерен цемента лежит в пределах от 1 до 100 мкм. Его лучше иллюстрировать понятием «удельная поверхность». Если просуммировать площадь поверхности зёрен в одном грамме цемента, то в зависимости от толщины помола цемента получатся значения от 2000 до 5000 см² (0,2-0,5 м²). Преобладающая часть цемента в специальных емкостях перевозится автомобильным или железнодорожным транспортом. Все перегрузки производятся пневматическим способом. Меньшая часть цементной продукции доставляется во влаго- и разрывостойких бумажных мешках. Хранится цемент на стройках преимущественно в жидком и сухом состояниях.

Вспомогательная информация.

Часов -Ярские глины - добываются на Украине вблизи г. Артемовска Донецкой области. Они являются лучшими в стране для производства тонкой керамики и др. бело-жгущихся изделий. Эти глины делятся на две группы: полукислые и основные. Основная особенность Часов-Ярских глин заключается в большом интервале спекания-плавления: у полукислых - 300-400"С, у основных - 600-700°При низкой температуре начало спекания 1000-1250"С: огнеупорность их 1580-1730°С. Это объясняется одновременным наличием в составе большого количества глинозема (30-40%) и щелочных окислов (до 3%). Высокая степень дисперсности частиц обуславливает высокую пластичность часов-ярских глин.

Дружковские, Веселовские, ново-райские глины добываются также вблизи г.Артемовска, обладают сходными с часов-ярскими глинами свойствами, весьма огнеупорны. Лучшие марки используются для производства фарфоро-фаянсовых изделий, из глин с повышенным содержанием Ре;0з изготавливают огнеупорные изделия.

Артемовские глины (Украина). Полукислые, тугоплавкие, светло-жгущиеся глины с содержанием оксида железа 2,6-3%, температура спекания 1200°С, огнеупорность 1580°С и выше. Применяются для изготовления кислотоупорной и строительной керамики.

Николаевские и Никифоровские (вблизи г. Славянска) тугоплавкие, спекающиеся при температуре 1140-1200 С, глины используются в производстве плиток для полов.

Трошковские глины (Иркутская область) - беложгущиеся,огнеупорные. Среди них имеются разновидности, почти не размокающие в воде, требующие для проявления пластичности помола в шаровой мельнице. Придают изделиям повышенную прочность в необожженном состоянии и создают возможность однократного политого обжига. Глины, содержание до 2% Fe2O3 и 0.9% TiO2, пригодны для изготовления фарфора.

Батненские или Воронежские огнеупорные глины, отличаются повышенным количеством органических примесей (угля, торфа), по цвету от серого до черного, после обжига светлые. Ввиду повышенного количества красящих оксидов, особенно ТiO2, применяются только для изготовления огнеупоров и огнеупорного припаса (капсели и др.)

Бентонитовые глины. Представляют собой продукты естественного разрушения вулканических лав, пеплов, туфов под воздействием окружающей среды. Основным минералом в бентонитах является монтмориллонит, которому сопутствует каолинит, бейделит, примеси кварца, полевых шпатов. Высокая степень дисперсности частиц бентонитов обуславливает их исключительную пластичность. По связующей способности в фарфоровой производстве 2-3% бентонита способны заменить 9-10% глины. Поскольку красящие примеси в фарфоровую массу вводятся преимущественно с пластичными глинами, то замена глины бентонитом значительно повышает белизну фарфора. Самостоятельного значения бентониты в керамике не имеют, их вводят как добавки-пластификаторы, повышающие прочность изделия после сушки и белизну изделия.

Основные месторождения бентонитов находятся в Грузии (Асканское), в Туркмении (Огланлинское), на Украине (Черкасское, Курцевское, Пыжевское).

Разведаны и широко используются глины Сибири, Урала, Казахстана.

Просяновский каолин (Днепропетровская обл.) - лучший отечественный каолин для производства тонкой керамики. Кроме каолинита содержит до 45% кварцевого песка, поэтому непосредственно на месторождении подвергается обогащению на обогатительных заводах.
Глуховецкий каолин (Виницкая обл..Украина) также используется для фарфорового производства. Каолин высокой дисперсности, но малой пластичности, имеет кремовый оттенок, содержит до 60% кварцевого песка. Щелочные каолины (Манукловское, Екатериниское месторождение в Приазовье) - содержит в своем составе до 2% К20 и до 0,6% Na2O, что дает возможность снизить количество или вовсе исключить из состава фарфоровой массы пегматит.

Легкоплавкие глины.
Месторождение Гайдуковка (Минская обл.) - крупнейшее место рождение глин в Белоруссии (70 млн.т.). Главная сырьевая база минских кирпичных заводов и предприятий местной промышленности. Глины пригодны для изготовления кирпича высоких марок, кровельной черепицы, майолики и др. Содержат до 10% Fе203. Весьма пластичны, имеют огнеупорность 1000-1100°С.
Месторождение Руржево II расположено вблизи Витебска. Общие запасы -11500 тыс.м3.Глины пластичны/ огнеупорность1150-1180°С. Содержат до 8% Fе2203, 5-7% Са0,2-3% МgО. Разрабатывается и используется Витебским комбинатом стройматериалов.

Тугоплавкие и огнеупорные глины. Городок (Гомельская обл.) наиболее крупное и хорошо изученное месторождение. Запасы составляют 27000тыс.т. По содержанию глинозема глины относятся к кислым и полукислым. Содержание глинистых частиц менее 0,01мм колеблется от 18 до 53%. Огнеупорность глин 1380-1550°С. Содержание Si02 -78,1%; Аl2О3-14-25%;Fе2О3 -1-4,6%. Глины используются Речицким заводом канализационных и дренажных труб, а также для изготовления кирпича и черепицы.

Месторождение Журавлево (Бресткая обл.). Суммарные запасы глин 10 млн.т. Содержание кремнезема 58,4-88,9%, глинозема 3,5-26,3; Fе203 -1,19-2,43%. Огнеупорность 1440-1570°С. Используется Горыньским керамическим заводом, выпускающим огнеупорные изделия и облицовочную керамику. Крупных месторождений огнеупорных глин в Белоруссии не имеется. Такие глины встречаются вместе с тугоплавкими в единой глинистой толще и четко выделяются более темной (до черной)окраской. Они более тонкодисперсные, содержание кремнезема в них обычно не превышает 50-55%, а глинозема значительно больше, чем в тугоплавких глинах. Огнеупорность выше 1580°С.

Каолиновые породы в Беларуссии открыты в 1957-1961г. в Житковичском районе. Позднее были выявлены залежи первичных и вторичных каолинов месторождений Ситница (Бресткая обл.), Дедовка, Березина и Люденевичи (Гомельская обл.). По внешнему виду каолины светло-серого цвета и белого, жирные на ощупь, слюдистые. Проведенные исследования показали, что каолины состоят в основном из каолинита с примесью гидрослюды и монтмориллонита. Самое крупное месторождение Ситница - 9млн.т. Огнеупорность каолинов 1680-1750°С. Химический состав обогащенного каолина Аl2O3- 28,3-34,2%; Fe2О3 - 0,2-3%; Ti02 - 0,1-1,4%; СаО - 0-1,5%; Si02 - 47,7-53,4%; МgО- 0,2-1,2%; Na20- 0,1-0,5%.

В связи с большим количеством песчанно-гравийной фракции (более 50%) и высоким содержанием красящих оксидов белорусские каолины не пригодны без специального обогащения для производства фарфоровой посуды, их можно использовать для приготовления санитарно-технических и огнеупорных изделий.

Из иностранных каолинов хорошо известен Цетлинский (ЧССР), отличающийся белизной и высокой пластичностью.
Английские каолины считаются одними из лучших в Европе. Китайские каолины отличаются от европейских высоким содержанием кремнезема, оксидов калия, натрия и магния.

Отощающие материалы.
Материалы, снижающие пластичность керамических масс называются отощающими. Высокопластичные глины претерпевают большую усадку при обжиге и сушке, что часто является причиной возникновения трещин и деформации изделий. К таким глинам, как правило, добавляют отощающие материалы, снижающие пластичность и усадку керамической массы. Это прежде всего кварц и шамот, но роль отощающих материалов могут выполнять и плавни на стадиях формовки, сушки и обжига изделий, вплоть до температуры начала спекания керамического черепка. Отощающие материалы способствуют быстрому и равномерному удалению влаги из массы при сушке, что также снижает вероятность брака изделия.

Кремнезем.
Одним из основных компонентов керамических масс является кремнезем (SiO2). Кремнезем входит в состав масс как отощающий материал и как компонент, образующий силикатный каркас черепка.
С этой целью используется жильный кварц, кварцевый песок, кварцевые отходы каолиновых заводов, кремень, маршаллит, трепел, диатомит, инфузорит (инфузорная земля).

Кварц. Встречается в природе в составе многих горных пород и может залегать в виде самостоятельных блоков и жил. Он прозрачен или имеет молочный оттенок, иногда окрашен в различные оттенки. Наиболее чистая разновидность кварца - горный хрусталь - состоит на 99,8-100% из Si02. Кварц при обычной температуре химически инертен, не растворяется ни в одной из кислот, кроме плавиковой(НР). Плотность кварца 2,65г/см3, температура плавления 1710°С. Кварцевое стекло отличается высокой термостойкостью и пропускает ультрафиолетовые лучи.

Важным свойством кварца является переход его при температуре 573°С из одной модификации в другую с изменением объема (на 0,8%): природный бетта-кварц при температуре 573 переходит в альфа-кварц. При температуре 1050°С альфа-кварц превращается в альфа - кристобалит с увеличением объема на 14,4%, обратный переход альфа-критобалита в бетта-кристобалит сопровождается изменением объема на 4%, что зачастую вызывает рассстрескивание динасовых огнеупоров, на 92% состоящих из Si02. Это свойство широко используется для облегчения помола кварцевых материалов. Нагрев и охлаждение через критическую точку приводят к растрескиванию частиц кварца и облегчению последующего помола. В СССР кварц встречается в Карелии, на Урале, на Украине, на Кавказе.

Кварцевые пески. Содержат 90-97% Si02. Образовывались в результате выветривания горных пород. Содержащих кварц. В качестве примесей содержит глинозем(Аl203), оксиды железа, титана и др. Цвет от белого до красно-бурого.
Кварцевые пески для тонкой керамики должны содержать не менее 93% Si02 и не более 0,3% оксидов железа и титана.
Введение в состав керамических масс с температурой обжига до 1000°С более 30% кварцевого песка, особенно не измельченного, зачастую приводит к полному растрескиванию и разрушению изделий вследствие изменений объема кварца в процессе обжига и охлаждения. Чистые кварцевые пески добываются на Люберецком месторождении (под Москвой), на Украине, под Ленинградом.

Песчаник представляет собой зерна кварцевого песка, скрепленные цементирующим веществом (глиной, гипсом, известняком, водным кремнеземом и т.д.). Кремнистые песчаники называют кварцитами. Применяют песчаники, особенно кварциты, в фарфоровом производстве, строительстве, для изготовления огнеупоров. Встречаются песчаники в Карелии, на Украине, на Урале.

Кремень - разновидность тонкокристаллического кремнезема довольно высокой степени чистоты. Цвет от белого до черного, после прокаливания обычно белый (кремневая галька). Кремень чаще применяется для приготовления глазурей, а без примесей красящих оксидов- для изготовления фарфора. Месторождения кремня находятся на Украине, в Поволжье, в Московской и Ивановской областях.

Каолиновые отходы - кварцевый материал, образующийся при обогащении природных каолинов на обогатительных заводах; вполне пригоден для фарфорового производства. Кроме кварца каолиновые отходы содержат некоторое количество каолинита, гидрослюды, полевого шпата и, как следствие, АЬОз;СаО; К20; Na20.

Диатомиты (кивельгур, горная мука, инфузорная земля)- мощные скопления остатков микроскопических диатомовых водорослей и скелетов радиолярий и инфузорий, образовавшихся более 40млн.лет назад в морских и пресноводных отложениях. Содержат 75-90% аморфного кремнезема, до 5% глинозема, до
7% оксида железа и до 7% щелочей; легкоплавкие, тонкопористые, используются для производства минеральных теплоизоляционных материалов, а также как полирующий материал. Наиболее крупное месторождение диатомитов находится в Грузии (Кисатиби).

Трепел - аморфный кремнезем вулканического происхождения с размером зерен 0,005-0,02мм., содержит примеси глины, оксидов железа, на ощупь пылеват, легко растирается между пальцами. Имеет тоже применение, что и диатомит. Известны месторождения трепелов Виздренское, Добужское, Инзенское, Ирбитское и др. Диатомиты и трепел имеют малую плотность (0,22-0,87г/см3), в изделиях -0,6-1/2г/см3, большую пористость по водопоглощению (50-80%). СИ - штоф - отход химического производства получения глинозема (Аl2О3) из каолинов и глин. Применяется в керамических массах в количестве не более 24% во избежание появления зыбкости масс.

Шамот - искусственный отощающий материал, представляющий собой куски обожженной глины или бой неглазурованных керамических изделий. Это один из отощающих материалов большинства керамических масс. Для приготовления шамота применяют огнеупорные, тугоплавкие и легкоплавкие глины в зависимости от назначения изделий, в состав масс которых будет входить шамот. Огнеупорные и тугоплавкие глины для приготовления шамота обжигают на 1200-1350°С (высокожженный шамот) и на 550-900°С (низкожженый шамот).

Низкожженный шамот повышает плотность и прочность изделий, экономичен в производстве, но имеет большую (до 15%) огневую усадку. Легкоплавкие глины обжигаются на 900-1100°С. После обжига из шамота с помощью щековых дробилок и бегунов готовят шамотный порошок различного зернового состава фракций. Количество шамота в массах бывает различным - от 10 до 80%; размер и количество фракций, а также форма зерен шамотного порошка существенно влияют на свойства готового изделия. Крупные зерна уменьшают количество воды для затворения массы/ увеличивают термостойкость, но повышают пористость и снижают механическую прочность готовых изделий.

Поэтому для каждого вида изделия подбирают оптимальное соотношение различных фракций шамота в массе. Остроугольные частицы шамота плотнее "упаковываются" в массе, чем скатанные, повышая ее плотность и прочность. На предприятиях огнеупорной/ строительной и художественной керамики в качестве шамота используется бой керамических изделий. В составы фарфоровых масс, как правило входят как бой неглазурованных, так и глазурованных изделий. Для производства огнеупорного припаса и капселей используют шамотный порошок, приготовленный из отслуживших свой срок аналогичных изделий.

Сейчас для повышения термостойкости и срока службы огнеупорного припаса в огнеупорные массы в качестве отощающей добавки вводят карбид кремния (SiC) - порошок черного цвета с характерным блеском. Карбид кремния входит и в состав современного карборундового огнеупорного припаса (стойки, плиты), выпускаемого заводами огнеупорных изделий. Срок службы этих огнеупоров в несколько раз превышает срок службы обычного шамотного припаса.

Навбахорское месторождение бентонитовых глин расположено на южном склоне западной части хребта Южный Нуратау на территории Навбахорского тумана Навоийского вилоята в 12 км севернее от населенного пункта Калканата. Ближайшая железнодорожная станция - г. Навои находится на расстоянии 35 км. Вблизи месторождения проходит асфальтированная автодорога Навои-Нурата. Месторождение бентонитовых глин Навбахор нами открыто в 1998 г. В настоящее время разведочные работы завершены, запасы утверждены ГКЗ РУз, и оно подготовлено к промышленному освоению.

В геологическом строении месторождения участвуют отложения бухарской (Р12 вh) и казахтауской (Р13 кz) свит палеоцена и сугралинской (Р21-2 sg) эоцена, которые слагают северное крыло альпийской синклинальной складки субширотного простирания. Структура имеет асимметричное строение с пологим (5-70) северным и более крутым (25-300) южным крыльями. Бухарская свита благодаря своему существенно карбонатному составу отличается от ниже- и вышележащих отложений. Она с размывом залегает на верхнемеловых. Литологически разрез свиты однообразен и характеризуется карбонатным составом пород, представленных песчанистыми доломитами доломитами. Мощность свиты - от 6 до 19 м. Разрез казахтауской свиты почти полностью сложен глинами. В его основании отмечается маломощная пачка песчаников. Верхняя, глинистая, часть представляет собой продуктивную толщу бентонитовых глин мощностью от 10 до 15 м. Отложения сугралинской свиты согласно наращивают разрез казахтауской и представлены карбонатными глинами и мергелями. Мощность свиты - от 20 до 60 м. Продуктивная толща бентонитовых глин Навбахорского месторождения не имеет естественного выхода на дневную поверхность. Она обнаружена по крупным полигональным трещинам, развитым на поверхности почвенно-растительного слоя в местах близкого залегания к дневной поверхности и вскрыта шурфами, канавами и копушами. Мощность продуктивной толщи в зависимости от глубины эрозии колеблется от 2 (в руслах сухих саев) до 11 м (на возвышенных участках рельефа). Вскрышные породы представлены либо почвенно-растительным слоем и зоной выветрелых глин, либо современными пролювиальными щебнистыми осадками. Мощность вскрыши от 0,2 до 2,5 м.

Вещественный состав бентонитовых глин месторождения изучен комплексными лабораторными методами (химический, термический, электронно-микроскопический и рентгено-структурный анализы). Определены общая обменная емкость поглощенных оснований, соотношение обменных катионов и изучены физико-химические свойства. По результатам лабораторных исследований в разрезе продуктивной толщи месторождения выделены щелочные и щелочноземельные природные разновидности бентонитовых глин.

Макроскопическое описание. Щелочные бентониты развиты в северо-западной части месторождения и постепенно к востоку через переходные разновидности переходят в щелочноземельные, образуя единую толщу. В их разрезе выделяются серая и зеленая разности. Серые щелочные бентониты занимают нижнюю часть разреза продуктивной толщи, при высыхании становятся светло-серыми и расщепляются на линзообразные пластинки. Зеленые щелочные бентониты слагают верхнюю часть разреза, при высыхании становятся зеленовато-серыми и распадаются на мелкие (2-4 см) комки. На севере площади месторождения они разделяются линзовидным прослоем кварцита с максимальной мощностью 15 см, который в других горных выработках не отмечается. Кварцит очень плотный, крепкий, светло-серой, почти белой окраски. Поверхность обломков щелочных бентонитов во влажном состоянии гладкая, жирная на ощупь, при царапании ногтем образуется тонкая мылоподобная стружка. Глины высококоллоидальные, очень пластичные и имеют вкус шоколадных конфет. Щелочные бентониты огипсованы и ожелезнены. Кристаллы гипса образуют тонкие пластинки в трещинах, в основном, субсогласных. Ожелезнение представляет собой тонкие линзообразные субсогласные или согласные пропластки красной окраски. По всей мощности глин отмечаются секущие ходы илоедов. Кроме того, присутствуют микроскопические дисковидно-спиральные раковинки гастропод и других морских организмов. Щелочноземельные бентониты развиты в центральной и северо-восточной частях площади месторождения. Во влажном состоянии имеют серую окраску, которая при высыхании становится светло-серой. В отличие от щелочных бентонитов, они относительно мало ожелезнены и огипсованы. Имеют массивную текстуру, при высыхании распадаются на довольно крупные линзообразные пластинки. Среди щелочноземельных бентонитов отмечаются маломощные (3-5 см) пропластки фосфоритов, которые представлены желваками размером 0,1-1,5 см с довольно гладкой поверхностью, коричневой окраской. В этих горизонтах также отмечаются фосфоритизированные зубы акул, обломки позвонков и чешуи рыб. Щелочные и щелочноземельные природные разновидности бентонитовых глин по физико-химическим свойствам значительно отличаются друг от друга. Так, комки щелочных бентонитов в воде распускаются медленно, но сильно набухают в течение суток, образуя при этом монолитную массу, напоминающую раскрывшуюся розу, которая при легком сотрясении сосуда качается, не разрушая свою монолитность. Щелочноземельные бентониты, в отличие от щелочных, очень быстро распускаются в воде, образуя мелкие комки или пластинки, мало набухают.

Физико-химические свойства изучены в результате определения бентонитового числа (набухаемость) и коллоидальности во всех отобранных групповых и технологических пробах. Бентонитовое число щелочных бентонитов в пробах колеблется от 42 до 86, в среднем 79 мл. Коллоидальность изменяется от 45 до 90, в среднем - 80,5%. Эти показатели в щелочноземельных бентонитах значительно ниже, чем в щелочных, и составляют в среднем 41 мл и 51% соответственно.

Химический состав определяли в 20 пробах рентгенофлюоресцентным спектрометром ЕД-2000. Расчет средневзвешенных содержаний химических компонентов по природным разновидностям показал, что они сложены железистым монтмориллонитом. Содержание в них красящих окислов Fe2O3 + TiO2 высокое, глины относятся к группе с большим содержанием красящих окислов (>3%), что предопределяет непригодность их применения в керамической промышленности. Вероятно, железо в них присутствует не только в виде свободных окислов, а также замещает алюминий в кристаллической решетке монтмориллонита. Об этом свидетельствует пониженное содержание Al2О3 в пробах. Отношение молекулярного количества кремнезема к суммарному содержанию полуторных окислов колеблется от 3,95 до 6,86, в щелочноземельных - от 3,46 до 7,5, что характеризует их полиминеральный состав и присутствие свободных окислов кремния. Преобладание К2О над Na2O свидетельствует о существенной доли гидрослюды в пробах. В целом, по содержанию основных компонентов щелочные и щелочноземельные разновидности бентонитовых глин мало отличаются друг от друга.

Термическому анализу подвергались все групповые и технологические пробы, отобранные из двух природных разновидностей бентонитовых глин Навбахорского месторождения. Анализ проводился на дериватографе Q-1500 D производства "МОМ" (Будапешт) системы Ф.Паулик и др. На дериватограммах бентонитовых глин отмечаются три эндотермических пика, свойственные монтмориллонитовому минеральному составу. Первая эндотермическая реакция, связанная с потерей межпакетной адсорбционной воды, очень интенсивная и протекает между 80-1800С, имеет максимум около 100-1200С. Иногда она сопровождается небольшой эндотермической реакцией (около 2200С), что связано с резким преобладанием щелочноземельных катионов в поглощенном комплексе . В переходных разностях бентонитовых глин с коэффициентом щелочности около единицы такая реакция улавливается при большой чувствительности прибора. Щелочные бентониты подобной остановки не имеют. Вторая эндотермическая реакция, связанная с потерей ОН воды, менее интенсивная, чем первая, что характерно для существенно монтмориллонитового состава. У гидрослюдистых глин наблюдается обратная тенденция . Второй эндотермический пик начинается около 5000С, заканчивается до 6000С и имеет максимум при 520-5650С. Почти во всех пробах он смещен в сторону меньших температур, чем у обычных монтмориллонитов. Это объясняется повышенным содержанием окиси железа , что подтверждается результатами химического анализа. Третий эндотермический пик на дериватограммах имеет небольшую интенсивность и наблюдается в интервале температур 800-9000С. Третья эндотермическая реакция связана с полным удалением ОН воды и разрушением кристаллической решетки монтмориллонита.

Электронно-микроскопическим анализом устанавливается полиминеральный состав проб бентонитовых глин. Анализ проводился на электронном микроскопе "Тесла". Препараты приготавливались методом суспензии. Ее диспергация проводилась на ультразвуковом диспергаторе. Во всех проанализированных пробах, за редким исключением, главным и доминирующим минералом является монтмориллонит. Гидрослюда и палыгорскит, являющиеся также породообразующими, имеют подчиненную роль. Примесями почти во всех пробах являются гидроокислы железа, кварц, галлуазит, очень редко алунит и каолинит. В щелочных разновидностях бентонитовых глин монтмориллонит резко преобладает (80%) над другими глинистыми минералами. Представлен чешуйками, реже пластинками неправильной изометричной формы до 1,5 мкм. Частицы монтмориллонита имеют наименьшие размеры из всех глинистых минералов, обычно они образуют бесструктурные массы облачного вида с нечеткими очертаниями. На общем фоне монтмориллонита наблюдаются пластинки гидрослюды, трубки галлуазита, точечные выделения гидроокислов железа. Очень редки игольчатые кристаллы палыгорскита. В щелочноземельных бентонитовых глинах частицы монтмориллонита образуют плотные комковатые агрегаты с расплывчатыми очертаниями. Гидрослюда занимает второе место в бентонитовых глинах по содержанию, в некоторых пробах даже преобладает над монтмориллонитом. Ее чешуйки или пластинки в отличие от монтмориллонита имеют прозрачную, полупрозрачную изометричную форму, частью с резкими, частью размытыми очертаниями. Эта особенность частиц гидрослюды указывает на процесс ее перехода в монтмориллонит. Отмечается также обратный переход. Часто наблюдаются плотные агрегаты гидрослюды. Диспергированные частицы гидрослюды имеют размер до 1 мкм, а агрегаты - 1,5-2 мкм и более. В щелочных бентонитовых глинах палыгорскит присутствует в виде примеси (до 1-2% или вообще отсутствует), зато в щелочноземельных бентонитах переходит в разряд породообразующих минералов. Его содержание в некоторых пробах доходит до 20%. На электронно-микроскопических снимках определяется узкими удлиненно-пластинчатыми, спутанно-волокнистыми формами кристаллов. В отличие от галлуазита, имеющего такую же морфологию, кристаллы палыгорскита характеризуются одинаковой шириной по всей длине. Гидроокислы железа присутствуют во всех пробах в заметном количестве и представлены в виде точечных выделений, иногда образуют кристаллы звездчатой и крестовидной формы, вероятно, относящиеся к гидрогетиту. Кристаллы галлуазита всегда являются примесями, имеют удлиненную трубчатую форму в виде полупрозрачных палочек. Каолинит и алунит присутствуют незначительно и представлены редкими кристаллами псевдогексагональной и прямоугольной формы с резкими очертаниями. Таким образом, на электронно-микроскопических снимках по морфологическим особенностям глинистые минералы легко диагностируются, и можно определить примерное содержание каждого из них.

Рентгено-структурному анализу подвергались 38 ориентированных препаратов, приготовленных из суспензии бентонитовых глин. Диспергирование частиц проводилось на ультразвуковом диспергаторе с последующим их осаждением на стеклянной пластинке. Анализ осуществлялся рентгеновским дифрактометром ДРОН-2. Для точной диагностики минерального состава приготовленные препараты насыщались этилен-гликолем. Основным диагностическим признаком монтмориллонита является смещение его первого базального рефлекса (001) в сторону меньших углов отражения (до 16,8 A0) после насыщения его этилен-гликолем . При этом первый базальный рефлекс монтмориллонита четко отделяется от других неразбухающих глинистых минералов. Дешифровка дифрактограмм показывает, что в составе анализируемых проб глин присутствуют монтмориллонит, гидрослюда, кварц, палыгорскит, кристобалит. На рентгеновских дифрактограммах монтмориллонит характеризуется интенсивными базальными рефлексами 11,66-12,4 и 3,10-3,19 A0.

Щелочной бентонит (натриевый монтмориллонит) диагностируется первым интенсивным базальным рефлексом 12,5 A0, щелочноземельный - от 11,66 до 12,07 A0. В большинстве случаев на дифрактограммах первый базальный рефлекс (001) не имеет постоянного положения. Его значение зависит от количественного соотношения катионов поглощенного комплекса, сдвигаясь в сторону преобладающего. Так, при резком преобладании катионов щелочных металлов (натрия) над щелочноземельными (кальция и магния) в обменном комплексе первый базальный рефлекс имеет межплоскостное расстояние 12,5 A0, а преобладание щелочноземельных над щелочными приводит к смещению его в сторону больших углов отражения. Выделенные по базальным рефлексам в дифрактограммах проб щелочные и щелочноземельные природные разновидности бентонитовых глин также подтверждаются результатами определения обменных оснований (табл. 1).

Гидрослюда - второй по содержанию породообразующий глинистый минерал (от 10 до 50%). Диагностируется характерными линиями 9,87-10; 4,91-4,99; 3,30-3,36 Ao, которые не меняют положения при насыщении препарата этилен-гликолем, а также после нагревания его до 5500С. Однако в присутствии палыгорскита, также имеющего первый базальный рефлекс порядка 10 Ao, возникают некоторые затруднения, особенно, когда их базальные рефлексы сливаются вместе, образуя один широкий интенсивный пик. Палыгорскит присутствует в основном в виде примеси. Он диагностируется по интенсивным рефлексам 10,27 и 3,23 Ao. Из неглинистых составляющих по дифрактограммам проб обычными являются кварц, реже, кристобалит и гипс. Кварц благодаря своей совершенной структуре имеет четкие базальные линии 3,30-3,34; 4,21-4,23; 1,99; 1,81 Ao и обнаруживается во всех изученных пробах. Кристобалит отмечается по наличию линии 4,05-4,09 Ao, а гипс присутствует в виде примесей и диагностируется по рефлексам 7,56 и 3,06 Ao. Гидрослюда и монтмориллонит имеют почти равные структурные факторы, и поэтому их количество в исследуемой пробе прямо пропорционально площадям пиков (001) на дифрактограммах. Относительные процентные соотношения монтмориллонита и гидрослюды подсчитаны по площадям их пиков. Преобладающим минералом в щелочных и щелочноземельных разновидностях является монтмориллонит, среднее содержание которого составляет 71 и 63% соответственно.

Обменная емкость поглощенных оснований бентонитовых глин определялась в 18 пробах (аналитик И.П.Шестерева, ГГП "Кизилтепагеология"), емкость поглощения ионов Са2+ и Mg2+ -трилонометрическим, а Na+ и K+ пламенно-фотометрическим методами (табл. 1). В щелочной природной разновидности бентонитовых глин общая обменная емкость в среднем составляет 77,93 мгЧэкв на 100 г глины, коэффициент щелочности 4,37. Относительно пониженный коэффициент щелочности (2,47) при довольно высокой обменной емкости (81,66 мгЧэкв на 100 г глины) в пробе НО-1, отобранной с поверхностной части, связан с процессами гипергенеза, развивающимися на обнаженной поверхности, где легко происходит обмен щелочных катионов на щелочноземельные. В пробе СШ1-1, отобранной из шурфа на глубине 1 м, где влияние гипергенеза менее интенсивно, коэффициент щелочности очень высокий (7,07) при общей обменной емкости поглощенных оснований 78 мг*экв на 100 г глины. В щелочноземельной природной разновидности бентонитовых глин емкость поглощения относительно ниже, чем в щелочной, и составляет в среднем 52,24 мг*экв на 100 г глины, коэффициент щелочности 0,8. Они относятся к переходному типу от щелочноземельных к щелочным. Общая обменная емкость поглощенных оснований и коэффициент щелочности бентонитовых глин определяют их качество, что подтверждается результатами лабораторно-технологических испытаний (табл. 2). Так, в щелочных бентонитах эти показатели значительно выше, чем щелочноземельных, и поэтому выход глинистого раствора (м3) из единицы массы (1 т) в них больше.

Анализ водной вытяжки бентонитовых глин выполнен в четырех пробах (аналитик И.П.Шестерева, ГГП "Кизилтепагеология"). В гипергенно измененной части щелочной разновидности бентонитовых глин СК1-2 и СК1-3 общая соленость водной вытяжки составляет 1845 мг на 100 г глины (1,85%), которая представлена хлоридными, карбонатными и сульфатными солями натрия. В менее подверженной влиянию гипергенеза части (шурф) в щелочном бентоните (СШ-1) общая соленость водной вытяжки несколько ниже и составляет 1460 мг на 100 г глины (1,46%). Здесь водорастворимые соли представлены в основном карборнатом натрия (1%, табл. 3). В щелочноземельной разновидности (СШ-3) общая соленость водной вытяжки - 1645 мг на 100 г глины, преобладающими являются хлоридные и карбонатные соли натрия. Для сопоставления засоленности бентонитовых глин Навбахорского месторождения приводятся результаты водной вытяжки бентонитовых глин соседней, Зюмской площади (3К2-КИ1). Здесь общая соленость составляет 3955 мг на 100 г глины, или 3,9%. Водорастворимые - хлоридные и сульфатные соли натрия. Присутствие в глинах электролитов (водорастворимых солей) отрицательно влияет на образование устойчивой коагуляционной структуры при приготовлении глинистой суспензии и повышает водоотдачу, если содержание их выше порога флокуляции. Порог флокуляции зависит от типа глинистого минерала, присутствия на его поверхности обменных катионов и вида растворенных солей . Чем выше валентность катионов (на глине или в соли), тем ниже порог флокуляции. Так, натриевый монтмориллонит (щелочной бентонит) флокулирует при концентрации хлорида натрия 15 мг*экв/л, а кальциевый (щелочноземельный бентонит) - при концентрации хлорида кальция 0,2 мг*экв/л. Концентрация водорастворимых солей ниже порога флокуляции, так как в единице объема суспензии бурового раствора содержание глины всего 4-5%. С учетом также низкой природной солености самих глин (около 1,5%) концентрация электролитов в суспензии не будет оказывать разрушающее действие на устойчивость их коагуляционной структуры. Следовательно, бентонитовые глины Навбахорского месторождения по солевому составу пригодны и для приготовления буровых растворов.

Технологические свойства изучены в качестве бурового раствора, адсорбента и для определения пригодности в производстве керамзита. Для буровых растворов технологические свойства бентонитовых глин изучены в лабораторных условиях на материале проб, отобранных из горных выработок по всей мощности полезной толщи задирковым способом. Пробы характеризуют выделенные по физико-химическим свойствам и коэффициенту щелочности две природные разновидности глин: щелочные и щелочноземельные. Испытания выполнены в буровой лаборатории ОМЭ ГГП "Узбекнефтегазгеология" и отделе бурения "УзбекНИПИнефтегаз" НПО "Узбекнефтегазнаука" по стандартной методике согласно требованиям технических условий. В ходе испытаний определены: расход глины на приготовление бурового раствора, параметры растворов на основе глин и влияние полимерных добавок и утяжелителя на их качество (табл. 2). Выход раствора из глины щелочной разновидности в естественном виде с добавкой реагентов составил 11,0-17,2 м3/т (марка В-1/В-4), щелочноземельной - 8,3-16,0 м3/т (марка Б-2/Б-4). Содержание песка в пробах - 0,1%. Полученные на основе бентонитовых глин буровые растворы легко поддаются химической обработке и утяжелению. Их технологические параметры соответствуют требованиям промышленности. Таким образом, по результатам лабораторных испытаний сырье всех проб классифицируется как высококачественное. По заключению инстиута "УзбекНИПИнефтегаз" и ОМЭ ГГП "Узбекнефтегазгеология" для определения диапазона применения бентонитовых глин, изучения поведения в условиях солевой агрессии, высоких температур и давления необходима их промышленная апробация при бурении глубоких скважин.

Адсорбционные свойства изучались в лаборатории химии липидов Института химии растительных веществ АН РУз (аналитик Т.В.Черненко) на материале групповых проб, характеризующих две природные разновидности. Глины предварительно активировали путем термической (2500С) и кислотной (5 и 10% Н2SO4) обработок. В экспериментах использовано хлопковое рафинированное масло с кислотным числом 0,58 мг КОН и цветностью 20 красных единиц при 35 желтых в слое 13,5 см. Количество сорбента к массе масла принималось 1 и 2%. Степень осветления масла - 40-50%, маслоемкость - 34,0-38,6%, что соответствует требованиям промышленности. В целом, все испытанные пробы бентонитовых глин по своим адсорбционным свойствам и маслоемкости отвечают требованиям существующих технических условий после термической активации даже без кислотной обработки.

Для производства керамзита также испытаны пробы бентонитовых глин в лаборатории сырья, стекла и тонкой керамики АООТ "ТошкурилишматериаллариЛИТИ" (аналитик В.Я.Дрыга). Определены вспучиваемость глин при оптимальной температуре обжига и прочность образцов керамзита. Сырье для обжига подготавливалось пластическим способом после измельчения до 1 мм и замачивания водой из расчета получения глиняной массы нормальной формовочной влажности. Из массы формировались цилиндрические образцы и гранулы. Коэффициент вспучивания образцов керамзита ХТ-1 и ХТ-2 при обжиге (11400С) - 3,9 и 2,7 соответственно, прочность при сдавливании в цилиндре - 1,56 и 1,90 МПа, что соответствует марке П-75.

Качество сырья. Основными показателями качества бентонитовых глин, используемых для приготовления буровых растворов, являются минеральный состав, коллоидальность и емкость поглощенных оснований. Между этими показателями имеется прямая зависимость. В щелочных бентонитах среднее содержание монтмориллонита, емкости поглощения и коллоидальности составляет 85,5%, 76,7 мг*экв/100 г и 83,8% соответственно, выход раствора из 1 т сырья - 14 м3, в щелочноземельных - 66,9%, 51,8 мг*экв/100 г, 51,2% соответственно, выход раствора - 11 м3/т. Таким образом, чем выше процентное содержание монтмориллонита, емкости поглощения и коллоидальности бентонитовых глин, тем больше выход бурового раствора. По выходу бурового раствора бентонитовые глины Навбахорского месторождения занимают первое место в республике. Эксплуатируемые в настоящее время Азкамарское, Каттакурганское и Шорсуйское месторождения имеют этот показатель в пределах 3,2-4 м3/т. Другим важным преимуществом глин перед остальными является то, что они проявляют адсорбционную активность после простой термической обработки. В данном случае не требуется дорогостоящих химических реагентов для химической активации и не возникает шлейфа экологических проблем, связанных с ней. Определена возможность их применения в производстве керамзита. Вышеперечисленные качественные параметры бентонитовых глин Навбахорского месторождения способствуют их комплексному использованию в народном хозяйстве.

Геолого-экономические условия. Горно-геологические и гидрогеологические условия месторождения бентонитовых глин Навбахор простые, вскрышные породы маломощные, что дает возможность открытой разработки. Близость автомобильной и железной дорог, а также развитая инфраструктура региона делают экономичным его освоение. Бентонитовые глины Навбахорского месторождения, в отличие от эксплуатируемых в настоящее время, относятся к первому сорту и по основным параметрам примерно в 3,5-4 раза превосходят их, а также хорошо поддаются химической обработке. Во столько же раз сокращаются затраты на транспортировку и химические реагенты. Кроме того, низкая плотность бурового раствора, приготовленного из этих глин, способствует значительному повышению скорости бурения и предупреждению аварий. Высокое качество бентонитовых глин Навбахорского месторождения делает их импортозамещающими, что приводит к экономии значительных валютных средств.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гинзбург И.И., Рукавишникова И.Л. Минералы древней коры выветривания Урала. - М.: Изд-во АН СССР, 1951. - 714 с.

2. Грей Д.Р., Дарли Г.С.Т. Состав и свойства буровых агентов (промывочных жидкостей). - М.: Недра, 1985. - 460 с.

3. Закиров М.З. Гипергенез глинистых отложений Узбекистана и его минеральные индикаторы. - Ташкент: Фан, 1977. - 182 с.

4. Рентгеновские методы изучения и структура глинистых минералов. - М.: Мир, 1965. - 460 с.

5. Термический анализ минералов и горных пород / Иванова В.П., Касатов Б.К., Красавина Т.Н., Розинова Е.Л. - Л.: Недра, 1974. - 400 с.

Проще всего купить в специализированных магазинах. Если у вас такой возможности нет, попробуйте заготовить ее сами. Обнаружить глину можно везде. Особенно ее много там, где в доисторические времена проходили ледники. В местностях с глинистой почвой она залегает сразу под слоем земли. На склонах оврагов, карьеров, на обрывистых берегах рек пласты глины часто выходят на поверхность. В городах это нередко можно увидеть во время рытья канав, котлованов при строительстве метро. Жирная, пластичная глина встречается в низинах с повышенной влажностью. Примечательно, что в таких местах в изобилии произрастают травы, типа белокопытник и мать-и-мачеха. Разные отличаются по м.

Глина из каждой местности, как новый человек - со своим характером, внешностью, привычками, достоинствами и недостатками. И как с человеком, с ней надо уметь ладить. Классификация глин очень обширная, например, по геологическому возрасту, то есть по времени их образования (силурийская, юрская, и т. д.), по содержанию в них органических остатков (спондилусовая, орнатовая), по техническому применению (кирпичная, горшечная). Еще и, по минеральному составу (например кварцевая и т. д.), а также по химическому.

На территории Украины встречается целый ряд разновидностей глин. Каолин - считается самой свободной от примесей глина . Она светлая, вплоть до белой. Именно эта глина положила основу производства первого фарфора в Китае. В Украине она встречается в Киевской, Днепропетровской, Луганской областях.

Сланцевые глины . Их темно-серый или же черный цвет обусловлен примесью углеродных соединений. Они отличаются слоистостью, за счет древесной породы и долгого нахождения под давлением вышележащих горных массивов. В качестве примесей здесь иногда присутствуют листочки слюды, песок, серный колчедан, иголочки роговой обманки, железный блеск и мн. др. минералы. Это полугончарная глина, но для изготовления керамической посуды небольших размеров она вполне пригодна и может также использоваться как добавка к другим глинам. Она имеет после обжига очень плотную структуру и не пропускает воду, что очень важно в керамическом производстве. Именно после обжига при температуре 750-790 °С эта глина приобретает светло-желтый цвет. Из нее также изготовляют кирпич. Залегает она на значительной глубине.

Гончарные глины . Это довольно пластичные глины различного цвета, от светло-желтого до темно-коричневого. Их можно использовать для ручной лепки и работы на гончарном кругу. В такой глине достаточно много примесей, которые придают ей цвет и . При обжиге требуется температура ниже 1000 °G.

Охра. Глина имеет желто-бурый цвет, за счет наличия в коллоидном растворе достаточно большого количества гидрата окиси железа.

Мергель, мергелевая глина, или лесс . В материале преобладает известь, поэтому для гончарных работ она не пригодна, но для производства цемента хорошо подходит.

Суглинок - жесткий, сухой и не пригодный для работ материал, содержащий значительные примеси кремнезема.

Глей - глина, перенасыщенная слюдой и смолой. Для работ непригодна.

Где взять глину — идем дальше

Ознакомившись с некоторыми особенностями и свойствами глины, можно смело идти на ее поиски. Кстати, количество глины в одном месторождении, обычно, прямо пропорционально количеству примесей в ней. Больше распространен суглинок и мергель, менее всего - каолин.

Обнаружив слой глины, попробуем определить, подходит ли она для лепки . Разомните в руках небольшой кусочек влажной глины и скатайте из него колбаску толщиной в палец. Потом попробуйте согнуть из этой колбаски колечко. Если на колечке не образовалось трещин - это жирная глина. На ощупь она мягкая и очень пластичная. Из нее хорошо лепить бижутерию, мелкую пластику. Но для изделий покрупнее она не годится: при сушке и обжиге изделия коробятся, на них образуются трещины. Такую глину можно улучшить - добавить отощающие добавки - промытый песок, измельченный бой керамических изделий.

Глина, в которой содержится более 5% песка, называется тощей . Трещин тем больше, чем больше песка. И такую глину можно исправить с помощью отмучивания. Но это довольно трудоемкий процесс, так что лучше поискать более подходящую глину. Цвет «живой», не обожженной глины обманчив. Она может быть сине-зеленой, как, например, кембрийская, а после обжига станет кирпично-красной и т. д.

Если, вы хотите определить, какого цвета будет ваша глина после обжига , устройте эксперимент. Из небольшого куска глины скатайте шарик и после тщательной сушки обожгите его в печи.

Рано или поздно вы ответите на вопрос и найдете необходимое сырь. После чего захотите сразу же приступить к работе с ней. Но торопиться в этом деле не стоит! Положить добытую глину из карьера на рабочее место, не лучший вариант. Изделие выйдет гораздо хуже, чем может получиться у мастера гончара. Да и сами вы устанете от работы с неподготовленной глиной. Что нужно делать с выкопанной из карьера глиной? Как подготовить ее к работе? Читаем в следующей статье — .

Глина относится к породам осадочного типа. В сухом состоянии она существует в виде глыб или пыли, которые при намокании приобретают пластичные свойства. Добыча глины – первый этап в процессе производства кирпича и многочисленных керамических изделий.

Данное ископаемое образуется вследствие разрушения скал. Основным материалом для образования глинистых пластов являются ископаемые, например, полевой шпат. После разрушения пласта под влиянием атмосферных факторов образуются силикаты из ряда глинистых минералов.

Глины состоит из каолинита, иллита и других алюмосиликатов, также в ней имеются вкрапления песка и карбонатов. Кремнеземы и глинозем являют собой основу глиногенных минералов.

Цвет породы может быть различный из-за пигментных примесей и органики. Чистая порода, как правило, серого цвета, распространены также красные, желтые, синие типы глин.

Часть глинистых пород получается в результате накопления вышеупомянутых минералов, но по большей части, это породы, которые представляют наносы водных течений, накапливающихся на дне водоемов.

По происхождению данный минерал разделяют на подгруппы.

Осадочные глины. Образовываются в результате нанесения водой разрушенных пластов горных пород.

Глины данного типа делятся на морские и материковые. По названию первого ясно, что глина образуется на морском дне, во втором случае образование происходит на материках, в донных отложениях рек и озер.

Ниже перечислены особенности морских групп глины.

• Прибережно-морские.
• Лагунные. Скапливаются в лагунах морских или пресных. В случае с морскими заливами, глина являет собой неоднородную массу, имеет многочисленные примеси.
• В пресных лагунах пласты глины довольно тонкие, имеют меньше примесей. В таких лагунах часто встречаются залежи огнеупорной глины.
• Шельфовые. Образуются на глубине около двухсот метров. Обязательное условие – отсутствие какого-либо рода течений. Имеет гранулометрическую форму.

Континентальные глины делятся на следующие группы:

• Делювиальные. Имеют разнослойную гранулометрию;
• Озерные. К глинам данного происхождения относятся наилучшие огнеупорные глинистые породы, которые залегают на дне озер. Плюсом данной породы является то, что в ней содержатся все глинистые минералы.

Выделяют еще одну категорию – остаточные глины. Это, как правило, малопластичные горные породы, образующиеся в результате выветриваний других ископаемых. К таким глинам относится каолин и иные иллювиальные глины.

Места добычи

Глина распространена повсеместно, это естественно, так как она относится к осадочным породам, и является, по сути, измельченными до порошкообразного состояния скальными породами.

Места добычи ископаемого зачастую располагаются по берегам водоемов. Выходы на поверхность многочисленны, однако далеко не все месторождения пригодны для промышленной добычи.

Где добывают глину в России? Самые известные месторождения – Кыштымское, Астафьевское, Палевское. Стоит отметить, что огнеупорная и каолиновая глины встречается значительно реже. Зачастую тугоплавкие разновидности соседствуют с огнеупорными видами.

В настоящее время глину добывают карьерным способом. Глинистые карьеры могут быть различной глубины. Часто в одном карьере может производиться выработка различных типов глин.

Места добычи глины подразделяются на группы по степени сложности их разработок:

1. Уплотненная глина, насыщенная влагой – II;
2. Комковатая, с примесью гравия – III;
3. Затвердевшая сланцевая – IV;
4. Суглинок – II;
5. Промерзший глинистый грунт – IV;
6. Почва с растительными остатками – I.

Методы разработки карьеров

Методы разработки различны, они зависят от количества залежей породы, их расположения. Способы получения глины:

1. Самый распространенный метод добычи глины основан на выемке ископаемого с помощью зубофрезерных экскаваторов;
2. Подрывные технологии применяются при больших залежах;
3. Каолин и голубую глину добывают с применением гидромониторов. Это особенно актуально при высокой влажности слоя;
4. Для предприятий по производству керамики выработку ведут в карьерах с последующей транспортировкой авто- или железнодорожным транспортом.

Особенности добычи

Выработка, или иными словами, выемка глины осуществляется зубофрезерными экскаваторами срезанием слоев различной толщины.

• Крутизна откоса является важным параметром, который характеризует угол наклона к горизонту или отношение высоты к слою залегающей породы.
• Перед добычей горной породы проводятся подготовительные работы, которые включают очистку карьерного горизонта, снятие крышки, обустройство подъездных путей, доставку оборудование в забой.
• Как правило, затраты на подготовительные работы составляют до 30% общего расхода по добыче глины.
• Грунт и песок вывозятся из карьера в специальный отвал, а целевой продукт транспортируется в место потребления. Зачастую бывает так, что в слое залегает несколько разновидностей глин. В этом случае каждый пласт вырабатывают по-отдельности. Такая методика называется селективной выработкой глины, она намного эффективней валовой добычи, при которой производится срезание продукта одновременно со всех слоев.

Как добывают глину в летнее время

Летом добыча глины производится экскаваторами. Так как залегает она послойно, то срезку лучше проводить пластами различной толщины. Выработку ведут до тех пор, пока техника не достигнет пласта залегания суглинка, после чего экскаваторы направляют в другие места залежей горной породы.

Карьер по добыче глины может иметь различную глубину. В летний период года производится очистка места от почвы с растительными остатками. После чего обустраиваются транспортные подъезды к месту выработки. Пустые породы, такие как, песок, убирают. В случае залегания глины на уровне водоносного горизонта и ниже, оборудуется дренаж. Целевой продукт перевозят на место переработки.

При открытом способе добычи используют бульдозеры или ленточного типа конвейеры. При необходимости проводятся подрывные мероприятия.

Как добывают глину зимой

В холодное время года при больших объемах работ и высокой плотности глинистых пород используют взрывной метод добычи.

• Чтоб не допустить промерзание почвы, место выработки утепляют материалами с низкой теплопроводностью – торфом или опилками.
• При добыче глин высокой степени зыбкости и карьерной влажности добычу ископаемого ведут с применением гидромониторов.

На севере, где грунт промерзает достаточно глубоко, используют так называемые тепляки. Это закрытые сооружения, снабженные обогревателями – калориферами. При помощи калориферов разогревается место разработки. Тепляки оборудуют на специальных катках, их перемещают по мере надобности.

Самый экономичный способ разработки основан на применении отвалообразователей ленточного типа и транспортирующих мостов.

Транспортировка

Далеко не всегда карьер по выработке глины соседствует с производством. Часто месторождения расположены вне населенных пунктов. К тому же, каолинитовая глина высокого качества, которая добывается в глиняных карьерах РФ, явление не частое. Возникает потребность транспортировки сырья к месту переработки.

Перевозка глины осуществляется авто- и железнодорожным транспортом. При перевозке глины автотранспортом нужно помнить, что груз должен быть покрыт тентом. Объем перевозимой глины должен соответствовать грузоподъемности кузова, это поможет избежать нежелательных переплат за неиспользуемое пространство.

Перевозки на далекие расстояния лучше производить железнодорожным транспортом с использованием опрокидывающихся платформ.

Нюансы получения лицензии на добычу

Законодательство регулирует добычу полезных ископаемых, в том числе глины. Лицензия на пользование недрами – необходимое условие добычи породы в промышленных объемах.

Стоит отметить, что лицензия не нужна в том, случае, если добыча осуществляется лицами, не состоящими на государственном балансе, без подрывных работ не глубине не более пяти метров. Без лицензии могут добывать глину, к примеру, дачники на собственных участках.

Чтобы получить лицензию на добычу глины – обратитесь к специалистам

Чтоб процедура лицензирования прошла успешно, лучше всего обратиться к специалистам в данной области. Чтоб получить разрешение на пользование природными недрами нужно иметь определенные знания и немалый опыт в данной сфере, в противном случае существует риск возврата пакета документов заявителю.

Как получить лицензию на добычу глины:

1. Прежде всего, нужно определиться с участком;
2. Подготовить пакет документов, которые отражают финансовое состояние компании;
3. Выплатить государственные пошлины;
4. Участвовать в аукционных торгах.
5. Получив лицензию, нужно разработать, согласовать и утвердить проэкт по разработке залежей глины.

Когда глина испытана и намечено место для организации производства, приступают к добыче и заготовке ее.

Кирпич можно вырабатывать из глины вылежавшейся и из свежей, только что взятой из карьера — «свежевки». Лучший кирпич получается из вылежавшейся, проморожен-ной глины. Особенно необходимо вылеживание, если глина плотная, жирная, трудно размокающая. Добытая осенью глина обычно вылеживается и промораживается.

С глиняной залежи снимают растительный слой и весь не пригодный для выработки кирпича грунт. Затем начинают добычу глины уступами.

Глину на-гружают в тачку и отвозят к месту переработки, где уклады-вают в конус. Высота конуса не должна быть более 1 м,. так как иначе глина плохо промерзнет; длина и ширина конуса принимаются в зависимости от количества заготовляемой глины. При добыче глины в карьере ее обычно берут сразу па всю глубину, чтобы перемешать слои, имеющие различные

свойства. При заготовке же глины в конусах в карьере ее можно брать не на всю глубину сразу, а на два-три штыка на всю длину брачи: первые два-три штыка надо развалить по земле там, где предполагается устройство конуса, затем на них сверху еще два-три штыка, а самые нижние — на верх конуса. Весною, при выборке глины из конуса на про-изводство, ее следует брать на всю высоту конуса, чтобы она еще раз перемешалась. Тогда получается однородная глина, а из нее хороший кирпич. При послойной загрузке глины в конус каждый слой обильно поливают водой. Кроме то-го, :в конусе делают отверстия ломом или деревянным колом, чтобы вода проникала на всю толщину конуса.

Желательно на конусах глины, заложенной для промора-живания, не допускать большого снежного покрова, чтобы глина могла хорошо промерзнуть.

Площадка для размещения конуса должна быть очищена от дерна, утрамбована и выровнена, чтобы с нее не стекала вода.

Если осенью глину не заготовили, можно подвергнуть ее летованию (выветриванию). Для этого глину также уклады-вают в гряды высотою около 0,5 м и замачивают, а затем, когда она подсохнет, неоднократно поливают водой. Чем жирнее глина, тем продолжительней должно быть ее выле-живание.

Если глина не промораживалась и не подвергалась лето-ванию, ее следует подвергнуть замачиванию. Замачивают глину в невысоких грядах (40—50 см), в кучах или в специальных траншеях, облицованных горбылями. Замочив по-слойно глину, ее покрывают рогожами, соломенными матами и т. п., чтобы влага из глины не испарялась. Малопластичные глины выдерживают в замоченном состоянии от 0,5 до 2 суток, более жирные — до 7 суток.

В Болгарии глину рекомендуют добывать за день до фор-мовки из нее кирпича. При добыче глина хорошо раздроб-ляется, затем ее расстилают!вблизи от места формовки слоем толщиною около 40 см. Здесь же добавляют отощитель (пе-сок, шлак, опилки, дробленый бой и брак кирпича) по объе-му, тщательно перемешивают (перелопачивают) до получения однородной смеси. Края расстила глины делают выше сере-дины, чтобы не вытекала вода, которой заливают глину рав-номерно по всей площади. Количество воды определяют в за-висимости от влажности глины, состояния погоды и пр. За-ливают воду с вечера, за 10—12 часов до подачи глины в производство.

Замоченную глину на следующий день обрабатывают обычно: месят до получения однородной по влажности и по составу массы. В начале глину разбивают и перемешивают граблями, затем месят ногами. При этом рабочие имеют воз-можность удалять твердые включения, которые хорошо нащупываются ногой мяльщика.

Для перемешивания глины можно использовать лошадь, приготовляя формовочную массу в конных мяльных кругах.

Конный мяльный круг устраивается следующим образом: внутренняя часть его имеет радиус около 2 м и представляет собою оставленный в земле целик. Вокруг этого целика де-лают круговую дорожку шириною 2 м. Дорожку заглубляют в землю на 40—50 см. Стенки и дно дорожки обшивают до-сками или облицовывают кирпичом. В центре мяльного круга в землю вкапывают стойку, имеющую на верхнем конце ме-таллический штырь, на который надевают водило для лошадей. Водило делается из бревна длиною б—6,5 м. Толстым концом водило надевают на штырь центральной стойки, а к тонкому концу прикрепляют валек для упряжки лошади. От-верстие для штыря делают на расстоянии около 1 м от кон-ца водила, а валек прикрепляется с таким расчетом, чтобы лошадь ходила вне круга. Для того, чтобы водило не пере-кашивалось, к толстому его концу прикрепляют груз, уравно-вешивающий длинную часть водила.

Наискось к водилу при-бивают жердь, к которой привязывают повод лошади

Для мятья глины к водилу прицепляют двухколесный передок, взятый от телеги, или специально изготовленный. Передок нагружают камнями или другим грузом, чтобы ко-леса глубже входили в глину и лучше ее проминали. При мятье глины передок время от времени перемещают по во-дилу, на котором делают ряд штырьков в виде гребенки. Эта гребенка удерживает водило на нужном месте.

Дорожку мяльного круга загружают слоем глины толщи-ною 25—30 см. При такой загрузке круг вмещает около 8 м 3 глины, что достаточно для изготовления 2500—3000 кирпи-чей.

В мяльном круге.можно не только мять предварительно замоченную глину, но и замачивать ее. В таком случае чис-ло мяльных кругов должно быть на один больше, чем дни вылеживания замоченной глины, а емкость каждого круга равна дневной потребности в глине.

Замоченную в круге глину освобождают от покрывающих ее рогож и прицепляют к водилу колесный ход так, чтобы колеса проминали глину у наружного края дорожки. Через несколько оборотов передок перецепляют примерно на 10 см ближе к центру круга, затем через такое же число оборотов еще ближе до тех пор, пока передок не дойдет до внутреннего края дорожки. Тогда мятье продолжают с передвиже-нием передка от внутреннего края к наружному до тех пор, пока глина не будет хорошо обработана.

Продолжительность мятья глины в круге от 1,5 до 3 ча-сов в зависимости от жирности глины. В среднем колеса пе-редка должны пройти по каждому месту дорожки около 20 раз.

Готовность глины определяют, разрезая промятую глину лопатой: в ней не должно быть заметно непромешанных комьев, слоистости, отощитель должен быть равномерно рас-пределен по всей массе, вся глина должна быть однородно влажная. Хорошо промятая глина не прилипает к колесам передка.

При загрузке круга слоем глины толщиною около 25 см мятье глины производят одной лошадью, при толщине слоя глины 35—40 см необходимо две лошади.

Для работы с двумя лошадьми водило можно делать двойной длины и припрягать лошадей с противоположных концов.

По окончании мятья глины передок вытаскивают, очища-ют, а глину покрывают мокрыми рогожами и оставляют вы-леживаться около 12 часов. Затем глину выгружают, пода-вая ее постепенно к месту формовки.

Для мятья глины вместо круга можно применить верти-кальную конную мялку. Такую глиномялку следует исполь-зовать при мятье жирных плотных глин, трудно поддаю-щихся обработке на мяльном круге.

Глиномялка состоит из деревянной кадки и вертикаль-ного металлического вала с лопастями. Вал имеет внизу штырь для подпятника и вверху штырь для водила, которое устраивается так же, как у мяльного круга.

Кадку частично заглубляют в землю и укрепляют на вры-тых в землю стойках. Лопастной вал глиномялки изготовля-ется из круглого или квадратного железа толщиною 6—8 см.

При отсутствии железного вала можно сделать деревянный толщиною 14—15 см. Для прочности деревянный вал обтягивают по концам железными кольцами, а в торцы вставля-ют два штыря — для подпятника и для закрепления водила. По высоте на валу укрепляются лопасти из листового желе-за толщиной 8—12" мм. Лопасти имеют наклон в 20—30°. В результате этого они не только проминают глину, но и продви-гают ее вниз. В нижней части вала укреплены выпорные ло-пасти.

Вокруг глиномялки устраивают приямок, разделенный на несколько отсеков, в которых глина замачивается до рабоче-го состояния послойно, вместе с отощителями. Количество отсеков зависит от времени, которое отводится для вылежи-вания замоченной глины. Один из отсеков, в который выхо-дит выгрузочное отверстие глиномялки, не загружается — он служит для приема промятой глины.

Замоченную и вылежавшуюся в приямках глину лопата-ми загружают в глиномялку. Производительность глиномял-ки 5—6 м глины в смену.

Во избежание затруднений с загрузкой глины в глино-мялку отсеки глиномялки не рекомендуется делать шириной более 2 м и загружать их на глубину более 1,2 м.

Глиномялку.надо загружать равномерно, не переполняя се глиной и не допуская ее опорожнения, то есть работы вхо-лостую. При выборке глины из приямка следует лопатой про-

резать все слои от верха до низа, чтобы перемешать состав-ные части шихты и получить однородную массу.

Если глиномялка не забирает загружаемую глину, надо ее остановить и очистить цилиндр и лопасти от корней, а также проверить, не сработались ли лопасти. Сработавшиеся лопасти надо заменить новыми.

Когда очередной отсек полностью освобожден от глины, его снова загружают глиной и отощителями и послойно за-мачивают. Глиномялку очищают от глины только перед вы-ходным днем, в остальные дни по окончании работы загру-зочное и выгрузочное отверстия закрывают мокрыми тряп-ками, чтобы находящаяся в глиномялке глина не подсыхала.

Во избежание несчастных случаев нельзя чистить и сма-зывать движущиеся части во время работы глиномялки.

Глину, поступающую из выходного отверстия, нагружают на тачки и отвозят к месту формовки.

Вполне возможно даже при небольшом объеме производ-ства организовать обработку сырья и формовку сырца ме-ханизированным способом.

Для этой цели наиболее подходит кирпичеделательнын агрегат СМ-296А с ленточным прессом типа «Колхозный» (рис. 4). Агрегат состоит из подающего глину ленточного транспортера 1, двухзальной глиномешалки 2 для увлажне-ния и перемешивания глины, гладких вальцев и шнекового ленточного пресса с, ручного резательного столика 4.

Агрегат СМ-296А приводится в движение электродвигате-лем или трактором при помощи ременной передачи. Шкив 5, соединяемый ремнем с двигателем через систему зубчатых передач, приводит в движение все машины агрегата.

При механизированной формовке кирпича следует также применять вымороженную или замоченную вылежавшуюся глину. Качество кирпича от этого улучшается. Однако, осо-бенно при наличии мягких легко размокающих гл.ин возмож-но изготовлять кирпич из глин, получаемых непосредственно из карьера.

В агрегате СМ-296А глинообрабатывающими машинами являются двухвальная глиномешалка и вальцы.

До начала работы агрегата обслуживающий его рабочий должен внимательно осмотреть все входящие в агрегат ма-шины. Необходимо проверить их исправность, смазать под-шипники, проверить заполнение солидолом штауферных ма-сленок, заполнить жидким минеральным маслом подшипники с кольцевой смазкой.

Перед пуском агрегата дается сигнал, после которого аг-регат пускают вхолостую, а затем через 3—5 мин. подают глину в загрузочный бункер транспортера.

Загружают глину на ленточный транспортер два заваль- щика. Если глина не смешивалась с отощителем при заклад-ке в конуса или при замачивании, то эти же завальщики од-новременно с глиной подают на ленточный транспортер и отощитель (песок, шлак, опилки) в нужном количестве, напри-мер, одну лопату песка на четыре лопаты глины.

Ленточный транспортер подает глину в двухзальную гли-номялку, которую обслуживает заливщик. В обязанности за-ливщика входит наблюдение за нормальной работой глино-мялки и увлажнение глины. Глина должна заполнять коры-то глиномялки так, чтобы лопасти, находясь в верхнем поло-жении, были наполовину закрыты глиной.

В глиномялке глину увлажняют в том случае, если ее предварительно не замочили в грядах или замочили недо-статочно. Над корытом мешалки находится водопроводная труба с отверстиями, через которые вода тонкими струйками поступает в глиномялку на ее длины, считая от загрузоч-ной воронки. Влажность массы заливщик определяет на ощупь. Если подача глины прекратилась или глиномялка остановилась, подачу воды немедленно прекращают.

Для того, чтобы лопасти глиномялки хорошо перемеши-вали и проминали глину, зазор между ними и кожухом гли-номялки не должен превышать 10 мм, а угол наклона ножей должен быть около 20°.

Во избежание несчастных случаев корыто глиномялки должно быть накрыто съемной решеткой, а пробы глины для определения ее влажности заливщик должен брать не рукой, а ложкой с длинной ручкой.

Из глиномялки глина поступает в гладкие вальцы, кото-рые раздавливают и перетирают ее. Зазор между валками должен быть около 4 мм. Скребки, очищающие валки от на-липшей глины, должны плотно прилегать к валкам с тем, чтобы глина не выбрасывалась наружу.

При неравномерном срабатывании поверхностей валков на них образуются выемки, канавки, ухудшающие перера-ботку глины. Для устранения этого дефекта надо регулярно шлифовать валки на ходу точилом.

Статьи похожие на ДОБЫЧА И ПОДГОТОВКА ГЛИНЫ:

При копировании статьи "ДОБЫЧА И ПОДГОТОВКА ГЛИНЫ" ссылка на сайт обязательна!