Тема 4 Плавні, їх призначення у керамічних масах.

Питання для самостійного вивчення:

1. Карбонатні плавні.

Карбонатні породи (солі вугільної кислоти) – кальцит – CaСО₃, доломіт – CaMg(СО₃ )₂, магнезит - MgСО₃ знаходять широке застосування в виробництві будівельних матеріалів.

Кальцит – безколірний, білий, іноді прозорий мінерал. Щільність 2700кг/м³, твердість за шкалою Мооса -3. Є головною складовою, вапняків, мармуру, мергелів. Мінерал, який має з кальцитом однаковий хім. склад, але іншу кристалічну решітку є аргоніт.

Вапняк є осадочною породою переважно морського походження, в склад якої в якості гологвної частини входе CaСО_3. В вапняках містяться такі оксиди, МgO, FeO, К₂O, Al₂O_3, SiO₂, SO₃, Na ₂O. Вапняки застосовують в виробництві будівельних матеріалів: щебеню, стінового та облицювального каміння, в’яжучих - вапна в різних цементах, входять в склад більшості склянних шихт. В металургії вапняк використовують, як флюс, в сільському госп., як мінеральне добриво. В хім. промисловості вапняк та крейду використовують для виробництва соди та карбіду кальцію. Вапняк, який застосовується в склянній промисловості повинен бути досить чистим і не містити домішок оксидів заліза.

Мергель- природна суміш глини і вапняка. До складу мергеля входить 50-75% карбонату кальцію і 25-40% нерозчинний залишок Al₂O₃ +SiO₂ Мергелі розподіляють на вапнякові та доломітові. Вапнякові мергелі знаходять широке застосування в якості сировини при виробництві цементу.

Мармур – карбонатна порода, яка пройшла перекристалізацію, тобто метаморфічні зміни. Мармур розподіляють на дрібно, середньо і крупнокристалічний. Твердість мармуру 3-4 по шкалі Мооса, щільність 2700-2900кг/м³. Колір: білий, сірий, жовтий, голубий, коричневий, чорний з різноманітними відтінками. Мармур використовується в якості облицювального каменю.

Доломіт CaMg(СО₃)₂: безколірний, білий, з зеленуватими та червонуватими відтінками. Твердість по шкалі Мооса 3,5-4, щільність 2860кг/м³. доломіт є осадочною породою морського походження. Доломіт використовується в скляній промисловості, для виробництва фарфорових полив, в виробництві в’яжучих речовин, вогнетривів, в виробництві соди та карбіду кальцію.

Магнезит MgСО₃ колір: білий, сірий, коричневий. Щільність 2680кг/м³, твердість по шкалі Мооса 3,5-4. Магнезит випалений при температурі 1500-1650⁰С, придатний для виготовлення магнезіальної цегли. Застосовується в виробництві високовогнетривких матеріалів, в виробництві вапнякових в’яжучих речовин., використовується в виробництві абразивів, в керамічній промисловості в якості флюсу.

До сульфатомістячих порід відносяться: гіпс, ангедрід і тенардіт.

Гіпс представляє собою водяну сільсірнокислого кальцію- CаSO₄·2Н₂О і являється самим розповсюдженим мінералом групи сульфатів_. Кристали гіпса утворюють зернисті, листові, волокнисті, радіально-гольчаті агрегати, іноді гіпс зустрічається у вигляді порошкових мас.

Гіпс буває безкольоровим, білим, жовтим з різними відтінками червоного, зеленого, бурого і чорного кольорів. Твердість по шкалі Мооса 1,5-2, щільність 2320кг/м³. при температурі 130-140⁰С гіпс повністю переходе в напівгідрату (алебастр) CаSO₄·0,5Н₂О.

Походження гіпсу в основному осадочне, вторинні гіпсу часто утворюються метасоматично по карбонатним породам.

Гіпс (гіпсовий камінь) застосовують в будівництві та сільському господарстві. Головними споживачами гіпсу є цементне та гіпсовяжуче виробництво (до 70-75%), на другому місці сільське господарство, керамічна промисловість де гіпс використовується для виготовлення форм. Використовується в паперовій промисловості, в виробництві фарб та ізоляційних матеріалів.

Вимоги промисловості до якості гіпсового каменю: в виробництві в’яжучих матеріалів вміст гіпсу для першого сорту повинен бути не менше 95%, для 2 - 90%, 3 не менше 80%, для 4 не менше 70%. Для виробництва технічного формувального гіпсу використовують гіпсовий камінь 1 сорту.

Ангедріт – це мінерал, який відрізняється від гіпсового каменю, тим що не містить води CаSO₄. твердість 3-3,5, щільність 2960кг/м³, колір білий, часто сірий з голубуватими та червонуватими відтінками. Ангедріт, як гірська порода мономінерального складу має осадочне та гідротермальне походження. Для виробництва в’яжучих матеріалів знаходить обмежене застосування для виробництва ангідрітового цементу, використовується в сільському господарстві.

Тенардіт (сульфат натрію) Nа₂SO₄. Безкольоровий, прозорий, іноді з червонуватим відтінком. Твердість 2-3, щільність 2680-2690кг/м³. звичайно утворюється в соленосних озерах. Використовується в скляному виробництві при виробництві рідкого скла.

Завдання для самоконтролю знань: дайте відповіді на такі запитання:

1. Назвіть карбонатні породи?

2. Охарактеризуйте карбонатні породи?

3. Яке призначення карбонатних порід?

4. Назвіть сульфатомістячі породи?

5. Яке призначення сульфатомістячих порід?

Рекомендована література

Акунова Л.Ф., Приблуда С.З. „Материаловедение и технология производства художественных изделий”, М., „Высшая школа”, 1976, 216 с.

Розділ 2. Технологія керамічного виробництва