Чрная глина геология

Свойства глины

К глинам относятся и некоторые породы, не обладающие в естественном виде пластичностью и не размокающие в воде (например, аргиллиты). По размеру частиц к глинам принадлежат породы, состоящие по массе более чем на 50% из частиц до 0,01 мм. При увеличении количества грубообломочного материала глины переходят в алевриты и пески.

Главные химические компоненты глин — SiO2 (30-70%), Al2О3 (10-40%) и Н2О (5-10%); в подчинённых количествах присутствуют Fe2О3 (FeO), TiO2, CaO, MgO, К2О, Na2О, СО2, реже MnO, SO3, Р2О5. В состав глин входят главным образом каолинит, монотермит, монтмориллонит, галлуазит, гидрослюды, иногда палыгорскит.

Глина является универсальным природным материалом. Разнообразная по составу, а также физическим свойствам она применяется повсеместно для производства предметов быта и строительных материалов, к числу которых ее причисляют в чистом виде.

Свойства глины напрямую зависят от ее состава. Так, она может по-разному себя вести, вступая с водой в контакт. В некоторых случаях при смешивании материала с водой образуется масса, похожая на тесто. В других случаях результатом такой процедуры становится образование взвеси. В первом случае, глина обладает уникальными свойствами и может принимать какую угодно форму и сохранять ее при высыхании.

Чрная глина геология

Распространенность глины и ее легкодоступность позволяют использовать данный материал повсеместно. Вместе с тем ввиду нецелесообразности транспортировки тяжелого материала на дальние расстояния производственные комплексы располагаются непосредственно в месте глиняных залежей.

Разноцветная глина – это материал, который содержит оксиды металлических элементов или пигменты, и представляет собой однородную смесь:

  1. Природные пигменты придают глине тот или иной оттенок, их разделяют на две категории: оксиды металлических элементов и собственно красящие вещества.
  2. В процессе обжига красная глина стаёт красной или белой, зависимо от условия процесса и типа обжигающего оборудования. Данная разновидность может выдержать нагревание до 1100 градусов.
  3. Легкоплавкая глина майолика черного цвета. После обжига масса напоминает изделия из слоновой кости по цвету. Благодаря использованию глазури изделия из сырья становятся необычайно прочными, обладают высокой водостойкостью.
  4. Для придания материалу голубого цвета применяют кислородсодержащие соединения кобальта. Соединения хрома обеспечивают цвет оливок, а соединения магния и никеля – коричневый и серый соответственно.
  5. Красящие компоненты добавляют в сырье в количестве от 1 до 5%. При более высоком содержании пигментов могут возникнуть нежелательные последствия в процессе обжига.

Пластичность

Высыхая, глина будет сохранять ту форму, которую ей придать, но уменьшится в своих размерах. При обжиге она станет твердой, словно камень. Её часто применяют при изготовлении посуды и другой кухонной утвари. Из обожженной глины часто производят кирпичи, они имеют достаточно хорошую прочность при механических повреждениях.

Природная глина
Пластичность природной глины

Глина имеет связывающую способность, а также хорошую клейкость. Когда глина наберёт в себя достаточно количество воды, она больше её не будет пропускать, то есть станет водоупорной.

Материал обладает высокой кроющей способностью. Это свойство обуславливает применение материала в качестве побелки для стен домов и печей.

Гигроскопичность

Не водостойкое сырье, при попадании в воду начинает размокать, делится на части, образуется кашеобразная масса.

Она может поглощать в себя соединения, растворенные в водной среде (сорбционная способность). Это свойство обуславливает применение материала для очистки нефтепродуктов, паточных сиропов, соков, растительных жиров.

Огнеупорность

Огнеупорная глина имеет хорошую прочность. Глина в сыром виде может принимать всевозможные конфигурации. Такие типы глин называют «жирными», так как они при прикасании кажутся жирными. А вот глины, которые менее пластичны, называют «тощими». Кирпич, сделанный из такой глины, будет очень рассыпчатым и непрочным.

Предлагаем ознакомиться  Бересклет крылатый (Euonymus alatus): описание и уход

Несомненно, глина оказывает положительное влияние на организм человека. Каждый сорт глины воздействует на организм по-разному в силу разного химического состава.

Глина, которая является природным материалом, оказывает благотворное влияние по той причине что, по сути, это осадочная порода, которая образовалась в результате разрушения горных пород и долгое время впитывала в себя всевозможные микроэлементы.

Из всех сортов наиболее древней считается кембрийская голубая глина. С давних времен люди довольно успешно используют ее целебные свойства в медицине. Своим названием эта глина обязана периоду в истории на протяжении, которого она образовывалась.

Иные глинистые материалы считаются вторичными. Они образуются в результате разрушения горных пород потоками воды. По большей части в составе вторичных сортов содержатся силикатные частицы.

Одной из основных причин, по которым глину используют в медицинских целях, является ее способность удерживать тепло. По этой причине глина так распространена в теплолечении. В большинстве случаев перед использованием глины ее доводят по консистенции сметаны, разбавляя водой.

По количеству добавленной воды можно судить о теплоемкости и теплопроводности глины.

Белая глина

На данный момент насчитывается примерно сорок видов глины. Белая глина или каолин в наше время наиболее изучена:

  1. Данная глина широко применяется не только в лечении, но также в изготовлении фарфоровых изделий, широко используется в химической промышленности, изготовлении духов и тому подобное.
  2. Белая глина обладает обволакивающими, а также впитывающими свойствами. Поэтому она собственно и применяется при лечении ожогов, опрелостей, язв и других кожных заболеваниях.
  3. У этого сорта существует не только внешнее применение, но и внутреннее. Внутрь она принимается при проблемах с желудочно-кишечным трактом, а также, при отравлениях. Данную глину охлаждают и покрывают ушибы или места вывихов на теле.
  4. Часто используются популярные компрессы из глины. В народе глиной просто присыпают места ран и повреждений. Еще она может быть использована в роли детской присыпки. Но, не смотря на все полезные свойства белой глины, в народе большей популярностью пользуется голубое ее аналог. Потому как, по мнению большинства, она наиболее пластичная и обладает самой высокой теплоёмкостью.

Глины в природе

Глины и глинистые породы слагают около половины всех осадочных пород земной коры. Главный глинообразующий процесс — выветривание и физико-химическое разложение горных пород, содержащих глинозём и кремнезём. Благоприятные условия для формирования мощных кор выветривания создаются на платформах. При размыве кор выветривания в водных бассейнах образуются хорошо отмученные глины, которые встречаются среди осадочных толщ всех типов (континентальных, прибрежно-лагунных и морских).

По характеру технических требований промышленности среди глин выделяют четыре наиболее важные группы: легкоплавкие; огнеупорные и тугоплавкие; каолины; адсорбционные (высокодисперсные монтмориллонитовые).

Типовой состав

Уже не одно столетие самый распространенный и популярный материал в строительстве по праву занимает глина. Природная глина формируется вследствие того, что идёт расщепление глинистых пород земли натуральным образом, а также благодаря содействию механических воздействий.

Материал обладает непостоянной структурой, поэтому состав глины разнообразен. Она представляет собой сложное соединение частиц воды, алюминия и кремния. Вода в глине может играть связующую роль, она находится в химически связанном состоянии между частицами прослоек. Порода без примесей представляет собой массу с минимальным диаметром частиц. Данный материал очень пластичен.

В состав глины входят примеси следующих веществ: кварц, оксид магния, сульфид железа и так далее. По минеральному составу можно выделить следующие глинистые материалы:

  • каолин;
  • галлуазит;
  • иллит;
  • монтмориллонит.
Природная глина
Как выглядит природная глина

Сырье именуют исходя из того, как будет применяться глинистый материал. Важной характеристикой материала является процентное содержание примесей (например, содержание кварцевого песка). Огнеупорность глины определяется процентным содержанием глинозема.

Предлагаем ознакомиться  Лаванда: выращивание и уход в открытом грунте

Легкоплавкие глины

Легкоплавкие глины — полиминеральные, обычно железисто-монтмориллонитовые и гидрослюдистые (часто с примесью песка и органических веществ), показатель огнеупорности менее 1350 °С. Используются для приготовления грубокерамических изделий, строительного глиняного кирпича, черепицы, дренажных труб, цемента и др.

Лучшие сорта пластичных глин применяются для изготовления гончарной посуды и скульптуры. Легкоплавкие глины используются для получения керамзита (см. керамзитовое сырьё). Вредными примесями являются грубообломочные включения, особенно известняка и гипса. Пригодность глины для производства того или иного вида изделий определяется технологическими испытаниями, в результате которых в заводских условиях изготовляется изделие и определяется его качество.

На глиняный кирпич, дренажные керамические трубы, керамзит и другие изделия грубой керамики в СССР установлены государственные стандарты. ГОСТ 9169-75 “Сырьё глинистое для керамической промышленности” определяет основные признаки классификации сырья. На отдельные виды глин действуют республиканские стандарты, например, РСТ РСФСР 303-72 “Глина гончарная” учитывают глины, предназначенные для изготовления гончарной посуды.

Глинистые минералы

Чрная глина геология

Гидрослюдистые Каолшштовые Монтмориллонитовые и бейделлитовые глины

Пределы изменения показателей преломления Двупреломление Облик агрегатов частиц под обычным микроскопомОблик частиц в электронном микроскопеЦвет при окрашивании 0,001 %- ным раствором метиленголубого красителяТо же, при добавке насыщенного раствора КСlЦвет при окрашивании насыщенным раствором солянокислого бензидинаСпособность к пабуханиюХарактер кривой нагревания1,560-1,600 .

0,014-0,020Удлиненные пластинки с резко очерченными краямиУдлиненные полупрозрачные и непрозрачные пластинки с резкими очертаниямиФиолетово-синий, синийФиолетово-синий, синий, голу¬бойГрязновато-синий и серо-синийНезначительнаяТри эндотермические реакции в интервалах 100—150, 500—600 и 850—900° и иногда одна экзотермическая реакция в интервале 925-1020°1,558—1,5700,005-0,009Изометричные или удлиненные пластинки с неровными краямиШестиугольные непрозрачные пластинки и неправильные по форме частицы с резко очерченными краямиБлеклый светло-фиолетовыйБлеклый светло-фиолетовый Не окрашиваетсяНичтожнаяЭндотермическая реакция в интервале 500—600° и две экзотермические реакции в интервалах 900—1050 и 1100-1200°. Иногда еще одна небольшая эндотермическая реакция в интервале 100— 150° (у пластичных тонкодисперсных глин и у глин с примесью галлуазита)

В некоторых случаях пригодность глин может быть определена по их внешнему виду. Так, глины ярко-красного или бурого цвета, как содержащие много соединений железа, не могут быть огнеупорными и керамическими. Если такие ярко-окрашенные глины однородны и не содержат крупных включений карбонатов, то они могут быть кирпичными.

Глины белого цвета, светло-серые, светло-желтые, светло-розовые и светло-зеленые могут быть огнеупорными, тугоплавкими или даже легкоплавкими, если они сложены монтмориллонитом. Огнеупорными могут быть иногда глины темно-серого и черного цвета, и, наоборот, даже очень светлые глины могут быть не огнеупорными, если в них присутствуют в значительном количестве карбонаты, соли, гипс и другие легкоплавкие минералы.

Неразмокающие камнеподобные глины с раковистым изломом могут быть огнеупорными. Глины, кусочки которых при погружении в воду, размокая, сильно набухают и длительное время сохраняют свою форму, всегда оказываются поглощающими.

Природная глина

Монтмориллонитовые глины раньше назывались сукновальными в связи с их применением для обезжиривания шерсти при валянии сукна, а также отбеливающими глинами или фулеровыми землями. В настоящее время их чаще называют бентонитами и флоридинами. В состав этих пород входят кроме монтмориллонита и нонтронита также смешаннослойные образования, чаще всего монтмориллонит-гидрослюдистые, близкие по составу к монтмориллонитовой группе. Некоторые разновидности монтмориллонитовых глин сильно разбухают при погружении в воду.

Цементные глинистые породы используются в цементной промышленности для получения в смеси с карбонатными породами портландцементного клинкера. В цементной промышленности применяют главным образом легкоплавкие глины, а также аргиллиты, глинистые сланцы, суглинки и др., пригодность которых определяется в основном химическим составом.

Цементные глины содержат в определенном соотношении кремнезём, глинозём и окись железа. Кремнезёмный модуль находится в пределах 1,7-3,5, глиноземный модуль может изменяться от 1,0 до 2,5. Недостаток отдельных компонентов в глинах корректируют введением естественных или искусственных добавок (железной руды, бокситов, золы и др.).

Предлагаем ознакомиться  Человек и мир. 3 класс. Урок: Полезные ископаемые. Гранит, песок и глина

Вредные примеси цементных глин — оксид магния, щёлочи, фосфор, сернистые соединения, хлор, грубообломочный материал (фракция крупнее 0,08 мм). Общих требований к цементным глинам нет. Качество их изучается в каждом отдельном случае институтами цементной промышленности на основании специальных технологических испытаний.

Огнеупорная глина

Огнеупорные и тугоплавкие глины характеризуются высоким содержанием глинозёма (20-42%), высокой связующей способностью и пластичностью; они служат сырьём для различных керамических производств, в первую очередь для производства санитарно-технического фаянса, огнеупорных и кислотоупорных изделий. Огнеупорные глины имеют мономинеральный состав (каолинитовый или монотермитовый) и огнеупорность не ниже 1580°С.

Тугоплавкие глины обычно не выдержаны по минеральному составу и имеют огнеупорность от 1350 до 1580°С. Единых требований к качеству огнеупорных и тугоплавких глин нет. Существуют различные технические условия, разработанные применительно к сырью каждого отдельного месторождения и вида изготавливаемого из него изделия, в которых лимитируются огнеупорность глин, их гранулометрии, состав и содержание железа, щелочей и некоторых других химических компонентов.

Кроме того, существуют ГОСТы на ряд огнеупорных, кислотоупорных изделий из керамики и на изделия строительной керамики, пригодность глин для изготовления которых определяется полузаводскими технологическими испытаниями. В СССР известно 76 месторождений огнеупорных и 94 месторождения тугоплавких глин с балансовыми запасами по промышленным категориям в количестве соответственно 1398,1 млн.

т и 576,4 млн. т (1983). Основная часть запасов расположена на территории РСФСР и УССР. Запасы 20 месторождений огнеупорных и 3 месторождений тугоплавких глин превышают 20 млн. т (Затишанское — 93,5 млн. т, Берлинское — 188,2 млн. т). Добыча ведётся в основном открытым способом, но отдельные месторождения (например, Боровичское) разрабатываются подземным способом.

Сфера применения

Самой распространенной сферой применения глины является производство фарфора и стройматериалов. Самым важным этапом производства предметов из глины является их обжиг. Так, по завершении этой процедуры предмет приобретает прочность и влагостойкость. Строительный материал, произведенный из глины, обладает удивительной стойкостью к механическому воздействию.

Не менее важны кроющая способность глины, а также ее красящие свойства. В природе глины встречаются самой разнообразной окраски. Белая, например, отлично подходит для побелки поверхностей, а цветная — для их покраски.

Некоторые разновидности глины пригодны для фильтрации нефтяных продуктов, а также растительных масел. Данное свойство материала заключается в его сорбционной способности.

Каолин

Глинистые породы каолинитовой группы.

Каолиновые глины это группа глин к которым относятся первичные каолины (глины коры выветривания, сложенные в основном каолинитом), вторичные каолины, возникающие при переотложении первичных, и каолинитовые глины, образующиеся обычно за счет выпадения соответствующих продуктов глубокого выветривания из коллоидных растворов.

Каолин — разновидность глины, сложенная преимущественно каолинитом, не имеет присущей глинам пластичности, высокой дисперсности и значительной связующей способности. Первичный каолин и кварц-каолиновые пески почти полностью поступают на обогащение (см. каолин).

Месторождения

Глина распространена повсеместно, это естественно, так как она относится к осадочным породам, и является, по сути, измельченными до порошкообразного состояния скальными породами.

Места добычи ископаемого зачастую располагаются по берегам водоемов. Выходы на поверхность многочисленны, однако далеко не все месторождения пригодны для промышленной добычи.

Самые известные месторождения – Каштымское, Астафьевское, Палевское. Стоит отметить, что огнеупорная и каолиновая глины встречается значительно реже. Зачастую тугоплавкие разновидности соседствуют с огнеупорными видами.

В настоящее время глину добывают карьерным способом. Глинистые карьеры могут быть различной глубины. Часто в одном карьере может производиться выработка различных типов глин.

Загрузка ...
Adblock detector