3.Сырьевые материалы, применяемые в производстве керамич изделий. Использ отходов промышленности.

К пластичным материалам относятся глины и као­лины. Глинаявляется продуктом разложения и взаи­модействия с водой полевошпатных (гранитов, гнейсов, порфиров) и некоторых других горных пород. Это разложение происходило в результате многолетнего воздей­ствия атмосферных агентов и может быть в простейшем случае выражено фор­муллойR₂О·A1₂O₃·6SiO₂(полевой шпат) +CO₂+ 2Н₂О =А1₂О₃· 2SiO₂·2H₂O(каолинит)+R₂CO₃+ 4SiO_2.По происхождению различают глины остаточные, образовавшиеся в результате накопления глинистых продуктов коры выветривания, и переотложенные, образовавшиеся вследствие размыва и отложения в другом месте продуктов выветривания остаточных месторождений. При выветривании основных пород (содержащих 40–55% SiO₂) возникают преимущественно монтмориллонитовые глины, средних и кислых (при содержании SiO₂55–60 и 65–75% соответственно) – каолинитовые и гидрослюдистые глины. Различают вещественный, химический и грану­лометрический составы глины, а также ее минеральный тип.

Каолинами называются мономинеральные глинистые горные породы, глинистая фракция которых представлена исключительно каолинитом. Каолины характеризуются меньшей, чем глины, пластичностью и повышенной белизной обожженного черепка. Каолин содержит примеси в виде не вполне выветрившихся обломков горной породы, из которой он образовался. В зависимости от химического характера примесей различают: чистый каолин, который содержит не более 6% кварца и не бо­лее 2% щелочей; щелочный каолин, содержащий до 5−7% оки­сей калия и натрия; кремнеземистый каолин с содержанием до 20% и более примеси тонкого кварцевого песка; щелочно-кремнеземистый каолин, содержащий одновременно значительное количество кварца и щелочей; железистый каолин с содержани­ем более 2% оксида железа, который окрашивает его в желтый цвет и делает непригодным для производства фарфора и фаянса.

Отощающие материалы вводят в состав керамической массы для снижения пластичности и уменьшения воздушной и огне­вой усадки глин. Они улучшают сушильные свойства глин. В качестве отощающих добавок используют песок, шамот, дегид­ратированную глину, золы ТЭС, гранулированные шлаки. Кварцевые материалы явл-ся наиболее распростр-ы­ми природными отощающими матер-ами. К ним относятся жильный кварц, кварцевые пески и кремень. Кварц и его кристаллические разновидности весьма устойчивы против разъедающего действия кислот и менее стойки по отношению к щелочам. В качестве заменителей жильного кварца приме­ряются чистыекварцевые пески, а также пески, получаемые при отмучивании каолинов.Кременьпредставляет собой кристалл-ую разновидность кремнезема. После предвар-ого обжига лучшие сорта кремня используют как отощители в производстве изделий тонкой керамики.Шамот− зернистый материал, получаемый измельчением предварительно обожженной до температуры спекания глины. Его применяют как отощитель керам-их масс для производства капселей и других огнеупорных шамотных изделий. Шамот в отличие от других отощителей не понижает огнеупорности масс На фарфоро-фаянсовых заводах для отощения массы применяютизмельченный бой готовых изделий(«че­реп»), некот-ые заводы с этой же целью применяют капсельный бой, который предварительно сортируют и очищают от за­грязнений. На кирпичных заводах используютпоро­шок, получаемый помолом отходов обожженного кирпича.Дегидратированная глинаполучается путем нагревания обычной глины до 600−700° С, когда она теряет свои пластиче­ские свойства вследствие удаления химически связанной воды. Такая глина применяется в качестве отощителя при произв-­ве изделий грубой строит-ой керамики. Это позволяет намно­го снизить сроки сушки без опасения появления трещин на изде­лиях.

Выгорающие добавки обладают общим свойством − выго­рать при обжиге почти целиком (за исключением зольной части). В технологии керамики они применяются главным образом при производстве стеновых матер-ов. Назначение и характер дей­ствия различных добавок неодинаковы. Древесные опилки при произ-ве строит-ого кирпича вводятся в массу для улучшения сушильных св-в полуфабри­ката (сырца). В обжиге опилки выгорают, оставляя в черепке отн-но крупные поры, увелич-ие водопоглощение кирпича и его морозостойкость. Антрацит и тощие каменные угли добавляют в глину, чтобы создать восстановительную среду в толще обжигаемого мате­риала. Благодаря этому интенсифицируется процесс спекания и упрочнения керам-ого черепка. В изломе кирпича, обожжен­ного из глины с добавкой угля, хорошо видна темно-малиновая уплотненная зона, которая обеспечивает повышенную прочность кирпича. Бурые угли добавляют в глину с той же целью. При их использовании увеличиваются потери с химическим недожогом вследствие выделения летучих горючих веществ при температуpax ниже температуры их воспламенения. Но зато выделение тепла и газов происходит более равномерно и в более широком температурном интервале, чем при вводе антрацита, благодаря чему почти не возникает опасности пережога кирпича, и его обжиг можно вести более уверенно и свободно.

Плавни- позвол снизить t обжига. Плавни можно разбить на две основные группы:1)флюсующие, действие которых обусловливается низкой тем­пературой их плавления. Сюда относятся полевые шпаты, пегма­титы, сиениты;2) материалы с высокой температурой плавления, но дающие при обжиге легкоплавкие соединения с отдельными компонен­тами керамической массы. К этой группе относятся мел, доло­мит, тальк и др.

В последнее время очень широко стали применять в керамической промышленности всевозможные отходы производств, которые благодаря своему химическому составу являются ценным сырьем. Наибольшее применение имеют отходы ГОКов, шламы и золы и др. Золы ТЭЦ также используются в качестве добавок в глину при производстве кирпича. Они действуют как отощители, а при увеличии в них механического недожога (невыгоревшего коксового остатка) − также и как выгорающие добавки.