66. Керамическое сырье. Состав шихты для различных видов керамических изделий. Главнейшие геолого-промышленные типы месторождений.

Керамика - это изделия преимущественно из природных глин и их соединений с различными минеральными добавками, обожженных до камневидного состояния.

Керамическая промышленность уже давно разделилась на ряд самостоятельных областей, выпускающих разнообразные бытовые, строительные, технические и художественные изделия (кирпич, черепица, огнеупоры, кислотоупоры, керамические трубы и сантехнические изделия, строительные блоки, кафель, облицовочная и метлахская плитка, глиняная посуда, фарфор и фаянс, электро- и радиотехнический фарфор и строительный фаянс, архитектурные детали, изделия художественного промысла и др.).

Особое место занимают так называемые керметы, получаемые при спекании металлических и керамических порошков; они обладают высокой прочностью и другими ценными техническими свойствами, используясь для изготовления турбин, авиационных двигателей, режущего инструмента и др.

Сырьем для грубой керамики (красный кирпич, гончарные изделия) являются легкоплавкие и пластичные глины, отощаемые (для уменьшения пластичности и усадки при спекании) в случае необходимости добавкой песка или шамота (обоженная до спекания огнеупорная глина или каолин).

В качестве сырья для каменного товара (облицовочная плитка, трубы и другие изделия, характеризующиеся плотным черепком) используются тугоплавкие глины с кварцевым песком как отощающей добавкой.

Для получения фарфора и фаянса в состав исходной сырьевой смеси вводят пластичные беложгущие глины и каолин, кварц, полевой шпат и шамот в различных соотношениях.

В керамическом производстве используются и другие природные и искусственные материалы, добавляемые для регулирования технических свойств керамической массы: изменения ее пластичности, снижения температуры плавления, уменьшения деформаций при обжиге, повышения термостойкости керамических изделий и др. Среди них первостепенное значение имеют калиевые и натриевые минералы - ПШ (ортоклаз, альбит, анортит) и нефелин, а также волластонит. ПШ в процессе обжига расплавляются в первую очередь с образованием вязкого стекла, скрепляющего более тугоплавкие компоненты керамической массы. При производстве тонкой художественной керамики, а также электрофарфора используются в основном КПШ, низкотемпературного дешевого фарфора - преимущественно натриевые. Волластонит вводится в керамическую массу для снижения ее влагоемкости, а также для получения электро- и радиокерамических изоляторов.

Традиционным источником полевых шпатов для керамической промышленности являются пегматиты. Однако пегматитового сырья не хватает, поэтому в настоящее время все шире используются различные горные породы с высоким содержанием полевых шпатов или их заменителей (нефелина, лейцита, серицита и др.). Чаще всего это граниты, аплиты, фонолиты, сиениты, нефелиновые сиениты, щелочные каолины, полевошпатовые пески и песчаники и другие породы.

Особый интерес представляют гидротермально измененные серицитизированные и каолинизированные кислые, реже средние по составу магматические (в том числе пирокластические) породы - граниты, риолиты, дациты и их туфы - так называемые фарфоровые камни. В некоторых случаях их состав соответствует требуемому для исходной фарфоровой или фаянсовой массы либо нуждается в незначительной подшихтовке полевыми шпатами, огнеупорной глиной и др.

Основные требования промышленности к качеству фарфорового камня как к керамическому сырью (так же как и для каолинов, каолиновых и других пластичных беложгущих глин) следующие: мелкозернистость и однородность строения, выдержанность химического состава, беложгущий черепок и низкие содержания хромофоров (Fe₂O₃, FeO, TiO₂ и др.), содержание щелочей и величина калиевого модуля,

Геолого-промышленные типы:

1. Изменчивые в плане, плащеобразные, линзообразные и более сложные каолиновые залежи, площадью в десятки-сотни км², мощностью в метры-десятки метров и более в корах выветривания массивов лейкократовых калишпатовых гранитов, гнейсов и мигматитов, реже плагиогранитов, кварцевых порфиров и других пород (месторождения Просяновское, Глуховецкое на Украине, Сент-Остелл в Великобритании).

2. Пласты и линзы существенно каолинитовых огнеупорных и тугоплавких глин мощностью в первые м в составе ритмично переслаивающихся морских и континентальных осадочных песчано-глинистых толщ, включающих иногда промышленные пласты кирпичных глин (месторождения Боровичско-Любытинской группы, Латненское и другие в России).

3. Жилообразные, линзовидные и сложной формы тела полевошпатовых, мусковитовых, хрусталеносных и редкометалльных гранитных пегматитов однородного либо зонального внутреннего строения, залегающие в древних глубокометаморфизованных алюмосиликатных толщах. ПШ сырье является ведущим, либо попутным компонентом, добываемым совместно с кварцем, слюдами, редкими землями, горным хрусталем, оптическим флюоритом и другими цветными камнями (месторождения Карелии, Кольского полуострова, Украины, Казахстана и др.).

4. Тела или части дифференцированных тел аляскитовых гранитов, нефелиновых сиенитов, анортозитов и других магматических пород с высокими содержаниями ПШ, нефелина, лейцита, характеризующиеся разнообразной формой, значительными (сотни м - км) размерами и близповерхностным залеганием (Карчисайское м-е лейкократовых гранитов в Узбекистане, Хибины и др.).

5. Штокообразные, линзовидные и дайкообразные залежи фарфоровых камней различного состава и тесно связанных с ними каолинов размером от десятков до сотен м в приповерхностных грейзенизированных частях гранитоидов и гидротермально измененных кислых, реже средних вулканических пород MZ-KZ (Гусевское в России, полуостров Корнуолл).