- •Минерально-сырьевая база Урала для керамической, огнеупорной и стекольной промышленности
- •Под редакцией проф. Г.Н. Масленниковой Издательство тпу
- •Оглавление
- •Часть 1. Глины и каолины Урала……………………………………….9
- •Часть 2. Силикатные и тугоплавкие неметаллические
- •Глины и каолины Урала
- •Часть 1
- •1. Характеристика и классификация глинистых материалов
- •2.1. Глины Среднего Урала
- •2. Глины урала
- •2.2. Глины Южного Урала
- •2.3. Глины Республики Башкортостан
- •2.4. Другие месторождения Урала
- •2.5. Легкоплавкие глины
- •Пермская область
- •Свердловская область
- •Оренбургская область в области легкоплавкие глины распространены почти повсеместно Лессовые суглинки преимущественно аллювиального происхождения, мощностью часто до 10–15 м.
- •По технологическим свойствам глины при добавке песка до 30 % пригодны для производства кирпича.
- •Челябинская область
- •Республика Башкортостан
- •2.6. Бентониты
- •3. Каолины урала
- •3.1. Нормальные каолины
- •3.2. Щелочные каолины Урала
- •3.3. Галлуазит
- •В качестве примесей в незначительных количествах присутствуют Fe2o3, Cr2o3, MgO, FeO, иногда NiO, CuO, ZnO.
- •4. Область применения и требования к качеству глин и каолинов
- •Производство изделий строительной и грубой керамики
- •Производство изделий тонкой керамики
- •Производство огнеупорных изделий
- •Производство цемента
- •Производство стекла
- •Производство керамзита и аглопорита
- •Производство алюминия
- •Производство абразивных изделий
- •Использование глин в литейном производстве
- •Использование каолинов при производстве бумаги
- •Каолин для резиновой промышленности
- •Использование глин для буровых растворов
- •Прочие области использования глинистых пород
- •Силикатные и тугоплавкие неметаллические полезные ископаемые
- •Часть 2
- •1. Полевые шпаты урала и их заменители
- •1.1. Состояние полевошпатовой сырьевой базы Российской Федерации
- •1.2. Классификация и технические требования промышленности к качеству полевошпатового сырья
- •1.3. Месторождения полевых шпатов Урала и их заменители
- •2. Кварцевые материалы урала
- •2.1. Жильный кварц и кварциты
- •2.2. Кварцевые пески и пылевидный кварц (маршаллит)
- •2.3. Опал – кристобалитовые породы
- •2.4. Требования, предъявляемые к кварцевым материалам
- •3. Карбонатные породы урала
- •3.1. Известняки
- •3.3. Доломит
- •3.4. Магнезит
- •3.5. Мрамор
- •4. Хромит
- •5. Графит
- •6. Магнезиальносиликатное сырье урала
- •6.1. Форстеритовое сырье Урала
- •6.2. Тальк и тальковые камни Урала
- •6.2.1. Месторождение Миасской провинции
- •Непряхинская группа
- •Чебаркульская группа месторождений
- •Миасско-Уйская полоса
- •Кирябинская группа
- •Урал – Дачинская группа
- •Медведевская полоса
- •6.2.2. Месторождения Сысертской провинции
- •6.2.3. Режевский тальковый район
- •6.2.4. Оренбургский Урал
- •Ишановская группа месторождений
- •6.2.5. Месторождения вне выделенных тальконосных районов Урала
- •6.2.6. Области применения и требования к качеству талька
- •7. Высокоглиноземистое сырье урала
- •7.1. Бокситы
- •7. 2. Природный корунд
- •7.3. Кианиты Урала
- •8. Пирофиллит и пирофиллитовое сырье урала
- •8.1. Пирофиллитсодержащие метасоматиты Домбаровского рудного района (Южный Урал)
- •8.2. Месторождения Кабанского и Красноуральско колчеданоносных районов
- •8.3. Фарфоровые камни Урала
- •9. Месторождения баритовых руд
- •10. Месторождения титановых и цирконовых руд
- •10.1. Месторождения титановых руд
- •10.2. Цирконовые руды
- •11. Глаукониты
- •12. Техногенное сырье урала
- •Н.Ф. Солодкий, а.С. Шамриков, в.М. Погребенков
- •Справочное пособие
Свердловская область
У ст. Ревда разведано месторождение глины коричневого цвета мощностью до 3 м. Глины содержат гальку и щебенку местных кристаллических пород.
В районе Невьянска глины залегают двумя полосами с восточной и западной стороны гряды палеозойских известняков, имеющих простирание примерно с севера на юг и падение северо-восточное 75о. Пласт глины мощностью до 10 м и более представляет собой продукт выветривания с частичным перемывом (переотложением) с поверхности серицитовых и хлоритовых сланцев. В нижних горизонтах глины сохраняют текстуру этих сланцев, приобретая постепенно состав последних. Толщи сланцев имеют те же элементы залегания, что и известняки. Состав глин весьма непостоянен.
Сухоложское месторождение расположено на склоне долины р. Пышмы. Сложено бурыми глинами, лежащими на известняках, пластом мощностью 1–10 м, в среднем 3,5 м. Химический состав названных глин приведен в табл. 2.28.
Таблица 2.28. Химический состав глины
|
Месторо-ждения
|
Содержание оксидов, % |
||||||
|
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
CaO |
MgO |
SO3 |
ППП |
|
|
Ст. Ревда |
59,72-65,57 |
18,51-22,17 |
1,62-3,48 |
3,21-5,42 |
1,70-2,15 |
0,40-0,67 |
5,30-6,62 |
|
Невьянское |
60,18-66,59 |
14,96-26,38 |
0,99-11,44 |
0,89-2,05 |
1,14-1,08 |
--- |
4,95-12,69 |
|
Сухоложское |
49,00-77,86 |
11,85-31,71 |
3,25-12,11 |
0,71-2,77 |
0,63-1,44 |
--- |
4,10-11,53 |
|
Ст. Астиг |
62,44-65,97 |
16,82-18,29 |
7,07-7,10 |
1,07-1,13 |
1,79-1,90 |
--- |
5,19-6,67 |
|
Уктус |
58,48-62,84 |
21,82-24,04 |
0,76-2,20 |
4,50-6,38 |
2,60-3,89 |
--- |
4,94-5,30 |
Механический состав этих глин (%):
Сито, отв/см2 900 4900 10 000
Остаток на сите, % 3,75-13,9 1,85-3,9 0,6-1,5
В районе Уктуса на левом берегу р. Патрушихи, месторождения глин представляют собой мощные отложения аллювиальных глин на древних террасах реки. Мощность на площади достигает 6–8 м. Вскрыша – растительный слой.
Химический состав глины приведен в табл. 2.28.
Технологические свойства приведены в табл. 2.29.
Таблица 2.29. Технологические свойства глины
|
Влага в рабочем тесте, % |
Воздушная усадка, % |
Температура обжига, оС |
Линейная усадка, % |
Влажность, % |
|
|
огневая |
общая |
||||
|
27,2 |
10,2 |
920 |
0,2-0,7 |
10,6-10,9 |
10,4-11,1 |
|
960 |
0,5-1,0 |
10,9-11,2 |
7,5-9,7 |
||
|
1000 |
0,8-1,3 |
11,2-11,5 |
5,8-7,7 |
||
Месторождение Гора Долгая. Химический и гранулометрический составы глины приведены в табл. 2.30 и 2.31.
Таблица 2.30. Химический состав глины
|
Содержание оксидов, % |
Гигроскопиче-ская влага, % |
|||||||
|
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
CaO |
MgO |
SO3 |
ППП |
Сумма |
|
|
66,40 |
15,57 |
6,10 |
5,65 |
2,70 |
0,52 |
7,44 |
97,58 |
5,49 |
Таблица 2.31. Гранулометрический состав глины
|
Содержание зерен в %, размером в мм |
|||||
|
1,0-0,25 |
0,25-0,05 |
0,05-0,01 |
0,01-0,005 |
0,005-0,001 |
Менее 0,001 |
|
1,02 |
0,23 |
32,61 |
12,47 |
11,29 |
42,38 |
Керамические свойства глины приведены в табл. 2.32.
Таблица 2.32. Керамические свойства глины
|
Влажность, % |
Число пластич-ности |
Формовочная влажность, % |
Воздушная усадка, % |
Коэффициент чувствительности к сушке |
|
|
Предел пластичности |
|||||
|
верхний |
нижний |
||||
|
33,0 |
15,4 |
17,6 |
22,3 |
9,5 |
1,14 |
Спекаемость глины и физико-механическая характеристика образцов приведены в табл. 2.33.
Таблица 2.33. Спекаемость и физико-механическая характеристика образцов
|
Огнеупор-ность, 0С |
Температура обжига, 0С |
Общая усадка, % |
Водопоглощение % |
Плотность, г/см3 |
Предел прочности, МПа |
||
|
на холоде |
при кипячении |
при сжатии |
при изгибе |
||||
|
1145 |
850 |
10,7 |
11,3 |
12,1 |
1,90 |
24,0 |
9,0 |
|
950 |
11,0 |
10,0 |
11,3 |
1,92 |
27,0 |
6,5 |
|
|
1000 |
--- |
9,9 |
--- |
1,91 |
--- |
--- |
|
|
1050 |
11,8 |
7,9 |
10,0 |
1,97 |
29,0 |
11,0 |
|
|
1100 |
13,6 |
6,0 |
7,9 |
2,02 |
--- |
--- |
|
|
1150 |
оплавление |
||||||
Заводскими испытаниями установлена пригодность глины для производства кирпича методом полусухого прессования и пластического формования.
Месторождение Горный Щит. Химический и гранулометрический составы глины приведены в табл. 2.34 и 2.35 соответственно. Керамические свойства глины приведены в табл. 2.36. Спекаемость глины и физико-механическая характеристика образцов приведена в табл. 2.37.
Заводскими испытаниями установлена пригодность глины для производства кирпича методом полусухого прессования.
Таблица 2.34. Химический состав глины
|
Содержание оксидов, % |
Гигроскопиче-ская влага, % |
|||||||
|
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
CaO |
MgO |
SO3 |
ППП |
Сумма |
|
|
62,30 |
16,98 |
7,82 |
2,31 |
2,29 |
0,14 |
6,32 |
98,16 |
5,82 |
Таблица 2.35. Гранулометрический состав глины
|
Содержание зерен в %, размером в мм |
|||||
|
1,0-0,25 |
0,25-0,05 |
0,05-0,01 |
0,01-0,005 |
0,005-0,001 |
Менее 0,001 |
|
7,02 |
7,48 |
19,61 |
8,37 |
12,28 |
45,24 |
Таблица 2.36. Керамические свойства глины
|
Влажность, % |
Число пластич-ности |
Формовочная влажность, % |
Воздушная усадка, % |
Коэффициент чувствительности к сушке |
|
|
Предел пластичности |
|||||
|
верхний |
нижний |
||||
|
47,4 |
17,8 |
29,6 |
37,4 |
11,6 |
5,99 |
Таблица 2.37. Спекаемость и физико-механическая характеристика образцов
|
Огнеупор-ность, 0С |
Температура обжига, 0С |
Общая усадка, % |
Водопоглощение % |
Предел прочности, МПа |
||
|
на холоде |
при кипячении |
при сжатии |
при изгибе |
|||
|
1285 |
850 |
12,1 |
9,5 |
10,7 |
40,6 |
7,6 |
|
950 |
13,8 |
6,1 |
7,9 |
43,5 |
4,0 |
|
|
1000 |
14,5 |
4,4 |
5,5 |
--- |
--- |
|
|
1050 |
14,8 |
3,8 |
4,8 |
--- |
11,3 |
|
|
1100 |
16,1 |
3,2 |
3,9 |
--- |
--- |
|
|
1150 |
15,1 |
2,1 |
2,4 |
--- |
--- |
|
Месторождение Елизаветинское. Химический состав глины приведен в табл. 2.38.
Таблица 2.38. Химический состав глины
|
Содержание оксидов, % |
Гигроскопиче-ская влага, % |
|||||||
|
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
CaO |
MgO |
SO3 |
ППП |
Сумма |
|
|
62,88 |
14,47 |
8,23 |
4,21 |
3,08 |
0,64 |
4,96 |
98,18 |
4,75 |
Гранулометрический состав проб глины приведен в табл. 2.39.
Таблица 2.39. Гранулометрический состав глины
|
Содержание зерен в %, размером в мм |
|||||
|
1,0-0,25
|
0,25-0,05 |
0,05-0,01 |
0,01-0,005 |
0,005-0,001 |
Менее 0,001 |
|
4,44 |
14,68 |
21,42 |
10,16 |
13,35 |
35,95 |
Керамические свойства глины приведены в табл. 2.40.
Таблица 2.40. Керамические свойства глины
|
Влажность, % |
Число пластич-ности |
Формовочная влажность, % |
Воздушная усадка, % |
Коэффициент чувствительности к сушке |
|
|
Предел пластичности |
|||||
|
верхний |
нижний |
||||
|
33,9 |
16,2 |
17,7 |
23,5 |
10,7 |
2,18 |
Спекаемость глины и физико-механическая характеристика образцов приведены в табл. 2.41.
Таблица 2.41. Спекаемость и физико-механическая характеристика образцов
|
Огнеупор-ность, 0С |
Температура обжига, 0С |
Общая усадка, % |
Водопоглощение, % |
Плотность, г/см3 |
Предел прочности, МПа |
||
|
на холоде |
при кипячении |
при сжатии |
при изгибе |
||||
|
1200 |
850 |
11,2 |
9,9 |
11,5 |
2,03 |
30 |
14 |
|
950 |
11,6 |
8,9 |
11,1 |
2,04 |
40 |
15 |
|
|
1000 |
11,7 |
8,0 |
10,5 |
2,06 |
--- |
--- |
|
|
1050 |
13,3 |
5,2 |
9,3 |
2,15 |
50 |
21 |
|
|
1100 |
13,4 |
5,4 |
8,4 |
2,15 |
--- |
--- |
|
|
1150 |
15,0 |
0,8 |
1,6 |
2,22 |
--- |
--- |
|
Преобладающими глинообразующими минералами в глине являются монтмориллонит с гидрослюдой.
Заводскими испытаниями установлена пригодность глины для производства кирпича методом полусухого прессования.
Месторождение Косулинское. Химический и гранулометрический составы глины приведены в табл. 2.42 и 2.43 соответственно. Керамические свойства глины приведены в табл. 2.44.
Таблица 2.42. Химический состав глины
|
Содержание оксидов, % |
Гигроскопиче-ская влага, % |
|||||||
|
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
CaO |
MgO |
SO3 |
ППП |
Сумма |
|
|
62,23 |
19,0 |
7,50 |
2,12 |
1,25 |
0,07 |
6,17 |
98,34 |
6,26 |
Таблица 2.43. Гранулометрический состав глины
|
Содержание зерен в %, размером в мм |
|||||
|
1,0-0,25
|
0,25-0,05 |
0,05-0,01 |
0,01-0,005 |
0,005-0,001 |
Менее 0,001 |
|
11,82 |
16,36 |
7,93 |
5,04 |
10,40 |
48,45 |
Таблица 2.44. Керамические свойства глины
|
Влажность, % |
Число пластич-ности |
Формовочная влажность, % |
Воздушная усадка, % |
Коэффициент чувствительности к сушке |
|
|
Предел пластичности |
|||||
|
верхний |
нижний |
||||
|
45,0 |
18,2 |
26,8 |
33,9 |
10,6 |
4,6 |
Спекаемость глины и физико-механическая характеристика образцов приведены в табл. 2.45.
Таблица 2.45. Спекаемость и физико-механическая характеристика образцов
|
Огнеупор-ность, 0С |
Температура обжига, 0С |
Общая усадка, % |
Водопоглощение, % |
Плотность, г/см3 |
Предел прочности, МПа |
||
|
на холоде |
при кипячении |
при сжатии |
при изгибе |
||||
|
1330 |
850 |
11,4 |
11,3 |
14,2 |
1,95 |
36 |
6 |
|
950 |
9,4 |
9,4 |
11,2 |
2,04 |
38 |
6,5 |
|
|
1000 |
8,0 |
8,0 |
10,7 |
2,06 |
--- |
--- |
|
|
1050 |
6,7 |
6,7 |
9,6 |
2,10 |
39 |
7 |
|
|
1100 |
6,5 |
6,5 |
9,5 |
2,12 |
--- |
--- |
|
|
1150 |
4,5 |
4,5 |
8,3 |
2,13 |
--- |
--- |
|
Заводскими испытаниями установлена пригодность глины для производства кирпича методом пластического формования.
Месторождение Нижнее-Туринское. Химический и гранулометрический составы глины приведены в табл. 2.46 и 2.47 соответственно.
Таблица 2.46. Химический состав глины
|
Содержание оксидов, % |
Гигроскопиче-ская влага, % |
|||||||
|
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
CaO |
MgO |
SO3 |
ППП |
Сумма |
|
|
62,35 |
16,75 |
6,50 |
2,20 |
1,95 |
0,01 |
4,71 |
96,47 |
4,20 |
|
64,35 |
17,00 |
7,25 |
2,20 |
1,90 |
сл |
5,14 |
96,21 |
4,86 |
Таблица 2.47. Гранулометрический состав глины
|
№ пробы
|
Фракции |
||
|
Глинистые |
Песчаные |
Пылеватые |
|
|
1 |
18,64 |
40,0 |
41,36 |
|
2 |
29,15 |
40,0 |
30,75 |
Керамические свойства глины приведены в табл. 2.48.
Таблица 2.48. Керамические свойства глины
|
Влажность, % |
Число пластич-ности |
Формовочная влажность, % |
Воздушная усадка, % |
Коэффициент чувствитель-ности к сушке |
|
|
Предел пластичности |
|||||
|
верхний |
нижний |
||||
|
31,7-36,6 |
18,2-18,9 |
13,5-17,7 |
28,5-28,7 |
9,8-10,8 |
2,11-2,55 |
Спекаемость глины и физико-механическая характеристика образцов приведены в табл. 2.49.
Заводскими испытаниями установлена пригодность глины для производства кирпича и пустотелых блоков методом пластического формования и полусухого прессования.
Месторождение Североуфалейский бокситовый рудник. Химический состав глины приведен в табл. 2.50.
Гранулометрический состав проб глины приведен в табл. 2.51.
Керамические свойства глины приведены в табл. 2.52.
Спекаемость глины и физико-механическая характеристика образцов приведены в табл. 2.53.
Таблица 2.49. Спекаемость и физико-механическая характеристика образцов
|
Огнеупор-ность, 0С |
Температура обжига, 0С |
Общая усадка, % |
Водопоглощение, % |
Плотность, г/см3 |
Предел прочности, МПа |
||
|
на холоде |
при кипячении |
при сжатии |
при изгибе |
||||
|
1230-1270 |
850 |
10,2-11,4 |
11,3-12,0 |
10,0-13,4 |
1,94-1,97 |
22,8-25,8 |
10,0-13,0 |
|
950 |
10,6-11,8 |
9,8-11,6 |
11,7-13,2 |
1,96-2,00 |
33,0-37,0 |
13,5-14,5 |
|
|
1000 |
12,4-13,4 |
8,7-11,2 |
11,1-13,1 |
--- |
--- |
--- |
|
|
1050 |
13,4-14,4 |
5,2-5,5 |
6,9-7,8 |
2,11-2,20 |
39,2-50,8 |
16,0-20,5 |
|
|
1100 |
15,6-17,2 |
1,5-2,1 |
2,5-2,6 |
--- |
--- |
--- |
|
|
1150 |
оплавление и деформация |
||||||
Таблица 2.50. Химический состав глины
|
Содержание оксидов, % |
Гигроскопиче-ская влага, % |
|||||||
|
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
CaO |
MgO |
SO3 |
ППП |
Сумма |
|
|
60,66 |
17,24 |
7,02 |
3,61 |
2,61 |
0,24 |
5,05 |
96,44 |
3,89 |
Таблица 2.51. Гранулометрический состав глины
|
Содержание зерен в % , размером в мм |
|||||
|
1,0-0,25 |
0,25-0,05 |
0,05-0,01 |
0,01-0,005 |
0,005-0,001 |
Менее 0,001 |
|
0,77 |
26,7 |
19,48 |
11,65 |
8,22 |
32,18 |
Таблица 2.52. Керамические свойства глины
|
Влажность, % |
Число пластич-ности |
Формовочная влажность, % |
Воздушная усадка, % |
Коэффициент чувствительности к сушке |
|
|
Предел пластичности |
|||||
|
верхний |
нижний |
||||
|
31,5 |
16,4 |
15 |
27 |
9,3 |
1,59 |
Таблица 2.53. Спекаемость и физико-механическая характеристика образцов
|
Огнеупор-ность, 0С |
Температура обжига, 0С |
Общая усадка, % |
Водопоглощение, % |
Плотность, г/см3 |
Предел прочности, МПа |
||
|
на холоде |
при кипячении |
при сжатии |
при изгибе |
||||
|
Легкоплав- кая |
850 |
9,7 |
11,6 |
13,6 |
1,79 |
35,6 |
10,5 |
|
950 |
10,2 |
9,7 |
12,3 |
2,0 |
32,6 |
11,5 |
|
|
1000 |
10,1 |
8,9 |
12,0 |
--- |
--- |
--- |
|
|
1050 |
14,0 |
4,4 |
7,0 |
2,19 |
46,6 |
15,3 |
|
|
1100 |
14,1 |
2,3 |
4,3 |
--- |
--- |
--- |
|
|
1150 |
оплавление |
||||||
Заводскими испытаниями установлена пригодность глины для производства кирпича методом пластического формования.