Сырье для производства керамических изделий

Основным сырьем для производства керамических изделий являются глинистые материалы, трепельные, аргиллитовые и диатомитовые породы, органические и минеральные добавки, плавни.

  • Трепелы и диатомиты
  • Добавки
  • Глазури
  • Красители и ангобы
  • Глины, их состав и свойства

    Страницы: 1 2 3

    Термином «глина» обозначают тонкодисперсную фракцию горных пород, состоящих из глинообразующих минералов (водных алюмосиликатов) и примесей иных материалов, способную при затворении с водой образовывать пластичное тесто, которое в высушенном состоянии обладает некоторой прочностью, а после обжига приобретает камнеподобные свойства.
    Глины образовывались в результате механического разрушения и химического разложения изверженных полевошпатовых и метаморфических горных пород (гранитов, гнейсов, порфиров, туфов и др.). Разрушение горных пород происходит под влиянием солнца, воды и резких перепадов температур, а химическое разложение вызывается действием воды и углекислоты на полевой шпат, в результате, чего образуется минерал каолинит — водный алюмосиликат Al2O3·2SiO2·2H2O. Глины, состоящие в основном из каолинита, называются каолинами. Размер частиц каолина менее 0,01 мм. После обжига эти глины сохраняют преимущественно белый цвет. Каолины относят к первичным глинам. Основные месторождения каолина — Полевское, Кыштымское, Астафьевское, Невьянское (РСФСР); Глуховецкое, Белая Балка, Лозовиковское, Пологское, Просяновское (УССР). Встречается он в Узбекской, Туркменской, Казахской, Грузинской и других союзных республиках.
    Вторичными считают глины, которые отлагались в новых местах в результате переноса продуктов разрушения горных пород дождевыми или снеговыми водами, ледниками, ветрами. Вторичные глины содержат различные примеси — кварц, известняк, гипс, соединения магния и железа, органические и другие вещества, влияющие на свойства глин. Глины с незначительным количеством примесей называют огнеупорными, а глины с большим содержанием примесей — легкоплавкими обыкновенными.
    Основные месторождения огнеупорных глин: Латненское, Трошковское, Ужельское, Часовярское, Новошвейцарское и др.
    Каолины применяют для производства фарфоровых и фаянсовых изделий; огнеупорные глины — для керамических труб и терракотовых изделий; легкоплавкие глины — для изготовления керамзита, гончарных и кирпично-черепичных изделий.


    Кроме каолинитовых, в природе встречаются гидрослюдистые глины, образованные в результате выветривания силикатных пород в условиях повышенной влажности, и бентонитовые, полученные в результате выветривания туфов, вулканических пеплов и др. Бентонитовые глины добывают на Гумбрайском, Аксанском, Черкасском, Оглалинском и других месторождениях. Гидрослюдистые легкоплавкие глины широко применяют в производстве строительной керамики, а бентонитовые — для изготовления фарфоровых изделий, промывочных растворов при бурении, обогащения железных руд, осветления жидкостей.
    Глинистое сырье классифицируют по химико-минералогическому составу (глины каолинитовые, монтмориллонитовые, гидрослюдистые), по назначению (кирпичные, керамзитовые, фарфоро-фаянсовые и др.), по огнеупорности (огнеупорные, имеющие огнеупорность свыше 1580 °С, тугоплавкие — от 1350 до 1580 °С и легкоплавкие — до 1350 °С).
    Пригодность глинистого сырья для производства того или иного вида изделий определяется его свойствами, зависящими от химико-минералогического и гранулометрического состава. Химический состав каолинитовых глин включает 39,5% Al2O3 (глинозема), 46,5% SiO2 (кремнезема) и 14% H2O (химически связанной воды). Вторичные глины состоят из оксидов кремния; алюминия, железа, титана, кальция, магния, натрия, калия и солей, а также органических веществ и воды.
    В глинах наиболее характерных видов содержится, %: кремнезема — 46—85, глинозема — 10—35, оксида железа — 0,2—10, оксида кальция — 0,03—6, диоксида титана — 0,2—1,5, оксида щелочных металлов — 0,1—6, сернистого ангидрида — 0—0,5. Потери при прокаливании составляют 8—14 *.
    Кремнезем в глинах может находиться как в связанном состоянии, входя в состав глинообразующих минералов, так и в свободном, представленном примесями кварцевого песка. Сильно запесоченные глины обычно являются легкоплавкими. Они отличаются ухудшенными формовочными и обжиговыми свойствами, низкой пластичностью. Изделия из них имеют высокую пористость, малую механическую прочность и низкую морозостойкость.
    Глинозем — основная часть глин. В составе глинообразующих минералов находится в связанном состоянии. С увеличением содержания глинозема в глинах повышается пластичность, огнеупорность и прочность изделий.
    Диоксид титана в зависимости от соотношения с другими оксидами придает обожженным изделиям зеленоватую окраску.
    Помимо оксида  железа Fe2O3 в виде примесей в глинах могут присутствовать закись железа FeO, пирит Fe2S, гидроксид железа и карбонат железа, которые после обжига придают изделиям красноватый оттенок.
    Закись железа FeO во время обжига изделий действует как плавень **, а оксид железа Fe2O3 кристаллизуется в гематит или при взаимодействии с органическими примесями переходит в закись, оказывая, как и плавни, флюсующее действие и снижая огнеупорность глин. Это увеличивает опасность подвара изделий в процессе обжига в местах высоких температур (выше 1000 °С).
    Оксиды кальция и магния находится в глинах в виде CaCOg и MgCO3. Оксид кальция понижает температуру плавления, изменяет окраску обжигаемых изделий, придавая им желтый или розовый цвет, снижает прочность и морозостойкость, повышает пористость. Оксид магния меньше влияет на качество керамических изделий.
    Оксиды щелочных металлов являются сильными плавнями, они понижают температуру обжига и повышают плотность и прочность изделий. Присутствие их в глинах ослабляет красящие свойства оксида железа и диоксида титана.
    Органические вещества в глинах в виде остатков растений и гумусовых веществ снижают огнеупорность глин, повышают пластичность за счет большого количества связанной воды и, следовательно, повышают воздушную усадку. С увеличением их содержания увеличивается пористость и снижается механическая прочность изделий.

    * Потери при прокаливании (ППП) — вещества, способные испаряться, сгорать  и т. д.   (органические  вещества,  механически  связанная и кристаллизационная вода).
    ** Плавни улучшают спекание керамического изделия при обжиге, снижают температуру обжига. В качестве плавней используют полевые шпаты, пегматиты, стеклобой и другие отходы производства.

    Производство керамики


    © Stroitelstvo-New.ru 2006-2015 Копирование без прямой ссылки запрещено | Политика конфиденциальности | Написать администратору |