13.(А)химически1 состав глины, месторождение глины,

Происхождение. Слово «глина» имеет два значения. Глинами называют определенные виды горных пород и тонкодисперсные (пылеватые) фракции глинистой породы. Во втором случае проводят различие между собственно глинистой частью породы и включениями, которые входят в состав глинистой горной породы. Глинистым сырьем служат тонкообломочные горные породы различного химико-минералогического состава, встречающиеся в природе в рыхлом, пастообразном или уплотненном состоянии.

При обжиге до соответствующей температуры они теряют химически связанную воду и при дальнейшем повышении температуры приобретают механическую прочность, свойственную камню.

Глина представляет собой продукт разложения и выветривания полевошпатовых и некоторых других горных пород. В результате многолетних изменений температуры, действия солнечных лучей, мороза, дождей, ветра кристаллические горные породы растрескивались и разрушались. При химическом взаимодействии горных пород с углекислым газом воздуха, водой, породы постепенно превращались в глинистые минералы, карбонаты и кварц.

Образовавшиеся глинистые минералы в зависимости от местных условий либо оставались на месте образования, либо переносились водой, льдом или ветром в другие места. В первом слу­чае глины называют остаточными или первичными (или элювиальными), во втором - осадочными или вторичными. Остаточные (первичные) глины обычно характеризуются непостоянством состава. Их зерновой состав, как правило, изменяется от тонкодисперсных (пылевидных) разновидностей в верхней части залежи до грубодисперсных (зернистых) — в нижней, еще ниже остаточные глины постепенно переходят в неразложившееся материнские (полевошпатовые) породы. Осадочные (вторичные) глины обычно более равномерны по составу и свойствам. Различают делювиальные, ледниковые и лёссовидные осадочные глины. Делювиальные глины были перенесены дождевыми или снеговыми водами обычно недалеко от мест их происхождения. Для месторождений этих глин характерны слоистые, напластования, неоднородный состав и засоренность мелкими примесями. Ледниковые глины были перенесены ледником, который в далеком прошлом покрывал значительную часть земной поверхности. Эти глины залегают обычно линзами, бывают сильно засорены каменистыми включениями от крупных валунов до мелкой щебенки. Лёссовидные глины были перенесены ветром, они располагаются преимущественно на границе бывших пустынь, где ветры значительно меняли свою скорость.

Такие глины характеризуются однородностью состава, высокой дисперсностью (пылеватостью) и сильно пористым строением.

Отложенные глинистые породы с течением времени уплотнялись, пропитывались различными растворимыми в воде солями и клеящими веществами (например, продуктами гниения и разложения растительности) и таким образом происходила цементация частиц глин в отдельные агрегаты (группы) и целиком в глинистую породу. При этом образованные глинистые породы в зависимости от свойств цементирующих пленок могут легко рас­пускаться в воде или быть водостойкими.

Глины характеризуют вещественным, зерновым и химическим составом.

Химический состав. Химический состав глин в значительной мере характеризует их пригодность для производства изделии определенных видов. При сопоставлении химического состава различных глин обычно рассматривают количество оксидов разных химических элементов, из которых состоят все соединения глин. Химический состав глин представляют следующими основными оксидами.

Кремнезем SIO2 находится в глинах в связанном и свободном состояниях. Связанный кремнезем входит в состав глинообразующих минералов, свободный представлен примесями кварцевого песка. Общее содержание кремнезема в глинах 50—65 %, в запесоченных 80—85 %. В зависимости от содержания свободного кварца глины бывают: с низким (10%), средним (свыше 10 до 25%) и высоким (свыше 25%) содержанием.

Оксид алюминия AL2O3 находится в глинах в связанном состоянии, в составе глинообразующих минералов и слюдистых примесей. Он является наиболее тугоплавким оксидом, с повышением его содержания в них оксидов алюминия подразделяют на высокоглиноземистые (свыше 45%), высокоосновные (свыше 38-45%), основные (от 28 до 38%), полукислые (менее 28 до 14%) и кислые (менее 14%).

Оксиды щелочноземельных металлов, - оксид кальция CaO , оксид магния MgO входят обычно в состав карбонатов — кальцита и доломита, а в небольших количествах - в состав не­которых глинистых минералов. В небольших количествах (до 3— 4%) оксиды щелочноземельных металлов способствуют спеканию керамических масс, при больших количествах - приводит к повышению пористости черепка. Обычно содержание оксида кальция в глинах составляет несколько процентов и лишь в отдельных разновидностях достигает 20-25%. Содержание оксида магния не превышает 2--3 %.

Щелочные оксиды - оксид натрия Na2O и оксид калия K2O- входят и состав некоторых глинообразующих минералов, но могут присутствовать в примесях в виде растворимых солей и полевошпатных песках. Их содержание достигает в некоторых глинах 5-6 %. Они снижают влагопоглощение обожженных изделий.

Оксиды железа Fe2O3 присутствуют в глинах главным образом в составе примесей. Содержание их в глинах колеблется от долей процента до 8—10 %,

Оксид титана TiO2 содержится в примесях, его количество не превышает 1,5%. Эта примесь придает обожженному черепку зеленоватую окраску

Формовочные пески и глины добываются в специальных карьерах, например Люберецком, Гусаровском, Ореховском, Кичигинском и других карьерах. Разработка месторождений песков и глины ведется открытым способом. Если песок содержит примеси или имеет неоднородный зерновой состав, то одновременно с разработкой карьеров осуществляется обогащение песка.