- •Минерально-сырьевая база Урала для керамической, огнеупорной и стекольной промышленности
- •Под редакцией проф. Г.Н. Масленниковой Издательство тпу
- •Оглавление
- •Часть 1. Глины и каолины Урала……………………………………….9
- •Часть 2. Силикатные и тугоплавкие неметаллические
- •Глины и каолины Урала
- •Часть 1
- •1. Характеристика и классификация глинистых материалов
- •2. Глины урала
- •2.1. Глины Среднего Урала
- •2.2. Глины Южного Урала
- •2.3. Глины Республики Башкортостан
- •2.4. Другие месторождения Урала
- •2.5. Легкоплавкие глины
- •Пермская область
- •Свердловская область
- •Оренбургская область в области легкоплавкие глины распространены почти повсеместно Лессовые суглинки преимущественно аллювиального происхождения, мощностью часто до 10–15 м.
- •По технологическим свойствам глины при добавке песка до 30 % пригодны для производства кирпича.
- •Челябинская область
- •Республика Башкортостан
- •2.6. Бентониты
- •3. Каолины урала
- •3.1. Нормальные каолины
- •3.2. Щелочные каолины Урала
- •3.3. Галлуазит
- •В качестве примесей в незначительных количествах присутствуют Fe2o3, Cr2o3, MgO, FeO, иногда NiO, CuO, ZnO.
- •4. Область применения и требования к качеству глин и каолинов
- •Производство изделий строительной и грубой керамики
- •Производство изделий тонкой керамики
- •Производство огнеупорных изделий
- •Производство цемента
- •Производство стекла
- •Производство керамзита и аглопорита
- •Производство алюминия
- •Производство абразивных изделий
- •Использование глин в литейном производстве
- •Использование каолинов при производстве бумаги
- •Каолин для резиновой промышленности
- •Использование глин для буровых растворов
- •Прочие области использования глинистых пород
- •Силикатные и тугоплавкие неметаллические полезные ископаемые
- •Часть 2
- •1. Полевые шпаты урала и их заменители
- •1.1. Состояние полевошпатовой сырьевой базы Российской Федерации
- •1.2. Классификация и технические требования промышленности к качеству полевошпатового сырья
- •1.3. Месторождения полевых шпатов Урала и их заменители
- •2. Кварцевые материалы урала
- •2.1. Жильный кварц и кварциты
- •2.2. Кварцевые пески и пылевидный кварц (маршаллит)
- •2.3. Опал – кристобалитовые породы
- •2.4. Требования, предъявляемые к кварцевым материалам
- •3. Карбонатные породы урала
- •3.1. Известняки
- •3.3. Доломит
- •3.4. Магнезит
- •3.5. Мрамор
- •4. Хромит
- •5. Графит
- •6. Магнезиальносиликатное сырье урала
- •6.1. Форстеритовое сырье Урала
- •6.2. Тальк и тальковые камни Урала
- •6.2.1. Месторождение Миасской провинции
- •Непряхинская группа
- •Чебаркульская группа месторождений
- •Миасско-Уйская полоса
- •Кирябинская группа
- •Урал – Дачинская группа
- •Медведевская полоса
- •6.2.2. Месторождения Сысертской провинции
- •6.2.3. Режевский тальковый район
- •6.2.4. Оренбургский Урал
- •Ишановская группа месторождений
- •6.2.5. Месторождения вне выделенных тальконосных районов Урала
- •6.2.6. Области применения и требования к качеству талька
- •7. Высокоглиноземистое сырье урала
- •7.1. Бокситы
- •7. 2. Природный корунд
- •7.3. Кианиты Урала
- •8. Пирофиллит и пирофиллитовое сырье урала
- •8.1. Пирофиллитсодержащие метасоматиты Домбаровского рудного района (Южный Урал)
- •8.2. Месторождения Кабанского и Красноуральско колчеданоносных районов
- •8.3. Фарфоровые камни Урала
- •9. Месторождения баритовых руд
- •10. Месторождения титановых и цирконовых руд
- •10.1. Месторождения титановых руд
- •10.2. Цирконовые руды
- •11. Глаукониты
- •12. Техногенное сырье урала
- •Н.Ф. Солодкий, а.С. Шамриков, в.М. Погребенков
- •Справочное пособие
-
2.2. Кварцевые пески и пылевидный кварц (маршаллит)
Алапаевское или Ниловское месторождение расположено в Коптеловском районе Свердловской области в 23 км на юго-восток от г. Алапаевска. Пылеватый кварц связан с окремненными известняками и представляет рыхлую, тонкую порошковатую массу белого, кремового и местами светло-желтого цвета.
Химический состав чистых разновидностей его следующий (%): SiO2 – 97,32–98,38; Al2O3 – 0,86–1,00; Fe2О3 – 0,64–0,8.
Ориентировочные запасы около 18 тыс. тонн. Пылевидный кварц используется как формовочный материал.
Всесвятское месторождение расположено в Чусовском районе Пермской области в 1,5 км от ст. Всесвятская. Месторождение сложено стекольными песками, являющимися продуктом выветривания кварцевых песчаников. Мощность песков колеблется от 5 до 23 м.
Химический состав (%): SiO2 – 92,18–99,02; Al2O3 – 0,3–7,93; Fe2О3 – 0,05–0,11. Запасы по категориям А2+В+С1 составляют 1022 тыс. тонн.
Воздвиженское месторождение расположено в Челябинской области в Уфалейском районе в 4,5 км на северо-восток от Воздвиженского стекольного завода. Кварцевые пески лежат на речных гальках и глинах и покрыты мелкообломочным материалом, образовавшимся при разрушении кристаллических пород. Мощность продуктивной мощи – 1,5 м.
Химический состав песков (%): SiO2 – 98,62; Al2O3 – 0,97; Fe2О5 – 0,23. Запасы месторождения требуют переоценки.
Мысовское месторождение расположено в 40 км севернее города Алапаевска Свердловской области, на правом берегу реки Мугай. По гранулометрическому составу пески могут быть отнесены к высокосортным пескам, так как почти все пробы содержат более 90% фракции 0,1–0,5 мм.
Химический состав средней пробы (%): SiO2 – 98,25; Al2O3 – 0,49; Fe2О3 – 0,29; TiO2 – 0,38; ППП – 0,19. После обогащения химический состав песка (%): SiO2 – 98,29; Al2O3 – 0,52; Fe2О3 – 0,047; TiO2 – 0,042.
Обогащенные мысовские пески могут быть использованы в производстве полированного стекла.
Кутлугузинское месторождение расположено в Гафурийском районе Башкортостана, в 20 км от ст. Белое озеро. Продуктивная толща представлена телом озерно-аллювиальных песков. Мощность вскрыши 3–15 м, полезной толщи – 15,2 м. Пески среднезернистые.
Химический состав средней пробы (%): SiO2 – 98,25; Al2O3 – 0,49; Fe2О3 – 0,29; TiO2 – 0,38; ППП – 0,19. После обогащения химический состав песка (%): SiO2 – 98,29; Al2O3 – 0,52; Fe2О3 – 0,047; TiO2 – 0,042.
Обогащенные мысовские пески могут быть использованы в производстве полированного стекла. Методом мокрого обогащения содержание оксида железа снижается до 0,09%.
Запасы по категориям А2+В+С1 составляют 1019 тыс. тонн.
Козловское месторождение расположено в Макаровском районе Республики Башкортостан, в 15 км к юго-востоку от г. Стерлитамак. Залежь озерно-аллювиальных песков имеет линзообразную форму. Мощность – 20 м. Пески мелко- и среднезернистые.
Химический состав (%): SiO2 – 97,8–98,63; R2O3 – 0,78–1,28. Месторождение не эксплуатируется.
Месторождение Малый Шихан расположено в Макаровском районе Республики Башкортостан, в 10 км к юго-востоку от г. Стерлитамак, на восточной окраине поселка Малый Шихан. Залежь песков озерно-аллювиального происхождения имеет линзообразную форму.
Полезная толща представлена кварцевыми мелкозернистыми, реже средне- и очень мелкозернистыми песками от светло-серого до ржаво-красного цвета. Средняя мощность песчаной залежи – 10 м.
Химический состав (%): SiO2 – 96,51–98,76; R2O3 – 1,0–2,0; CaO – 0,12–0,2; MgO – 0,04–0,11; ППП – 0,10–0,78.
Ориентировочные запасы песков составляют 1,6 млн. тонн.
Байгузинское месторождение расположено в Ишимбаевском районе Республики Башкортостан, в 10 км к юго-востоку от станции Ишимбаево. Залежь озерно-аллювиальных кварцевых песков имеет линзообразную форму. Мощность полезной толщи песков – 6–17 м.
Химический состав (%): SiO2 – 96,32–99,74; Al2O3 – 0,10–0,73; Fe2О3 – 0,03–1,18; CaO – 0,12–1,04; MgO – 0,0–0,23; ППП – 0,14–0,20.
Запасы по категориям А+В+С1+С2 составляют 906 тыс. тонн.
Ерофеевское месторождение расположено в 40 км южнее г. Челябинска. Гранулометрический состав стекольных песков однороден и равномерен. Фракции размером 0,1–0,5 мм составляют 86,3%, менее 0,1 мм – 1,2%, более 0,5 мм – 1,1%. Пески на 95% сложены прозрачными светлоокрашенными зернами кварца.
Средний химический состав (%): SiO2 – 97,11; Al2O3 – 1,45; TiO2 – 0,12; Fe2О3 – 0,24; ППП – 0,15.
Пески легко обогащаются. Получен концентрат с содержанием кремнезема 99,6%, оксида железа 0,04 %, при выходе 82%. Запасы составляют более 17 млн. тонн.
Нижнеувельское (Галяминское) месторождение формовочных песков расположено в Увельском районе Челябинской области. Продуктивная толща сложена слабоокатанными песками, залегающими в виде пласта.
Химический состав (%): SiO2 – 96,97; Fe2О3 – 0,25–0,3; (K2O+Na2O) – 0,5. Коэффициент однородности – свыше 80%.
Пески после обогащения могут быть использованы в производстве строительной и технической керамики.
Кичигинское месторождение расположено в Увельском районе Челябинской области. Пески формовочные. По свойствам сопоставимы с галяминскими песками.
Кварцевые пески Ириклинского, Куликовского, Малышевского месторождений, горы Кременной (г. Магнитогорск), в районе рек Тобола, Исети, Пышмы и Миасса, по берегам озер Сугоякского и Большого Ряжского требуют изучения.
В 10–20 км к востоку от г. Копейска находятся два крупных месторождения кварцевых песков – Ивановское и Васильевское. Пески после обогащения пригодны для производства бесцветного стекла. Запасы песков, оцененные по категории С1, составляют 22,6 млн. тонн по Ивановскому месторождению, по Васильевскому – 37,3 млн. тонн.
В Красноармейском и Еткульском районах выделены перспективные площади с прогнозными ресурсами категорий Р1+Р2 в количестве 90 млн. тонн, Р3 – 10 млн. тонн.
Губерлинское месторождение (участок Северный) расположено в Гайском районе Оренбургской области, в 10 км на север от г. Новотроицка и в 2,5 км на восток от железнодорожной станции Губерля. Пески, в основном, кварцевого состава. Средний химический состав (%): SiO2 – 88,1–93,43; Al2O3 – 5,16–8,7; Fe2О3 – 0,3–0,54; CaO – 0,3; ППП – 0,6–2,35.
Мощность полезной толщи колеблется от 0,2 до 20,6 м. Средняя мощность – 7,86 м. Балансовые запасы по категориям А+В+С составляют 217 тыс. м3.
После обогащения пески могут быть использованы в производстве тонкой керамики.
Новоорское месторождение (Юбилейное) расположено в Новоорском районе Оренбургской области, 0,6–1,0 км к востоку от железнодорожной станции Новоорск, на правом берегу реки Кумак. Месторождение сложено мелко- и тонкозернистыми песками эолового происхождения. Мощность полезной толщи колеблется от 1,0 до 7,1 м. Балансовые запасы по категориям А+В+С составляют 1279 тыс. м3. Пески кварцевого состава. Среднее содержание SiO2 – 91,5%. Среднее содержание илистых, глинистых и пылеватых частиц – 7,15%. Органических примесей и слюды практически нет.
Пески после обогащения могут быть использованы в производстве тонкой керамики.
Адамовское месторождение расположено в Адамовском районе Оренбургской области, в 0,3 км к северу от районного центра Адамовка, на левом берегу речки Джарлы. Месторождение представлено залежью четвертичных аллювиальных средне- и крупнозернистых песков с включением редкой гальки.
Мощность залежи – 0,7–2,0 м.
Пески кварцевого состава. Содержание SiO2 колеблется от 85 до 95%. Пески пригодны в качестве добавки к кирпичным глинам (в количестве 10%) Адамовского месторождения, при условном отсеве частиц крупнее 3 мм.
По содержанию SiO2 пески Адамовского месторождения приближаются к требованиям ГОСТ 7031-75. Для решения вопроса об использовании песка в производстве тонкой керамики необходимо провести обогащение технологической пробы в полузаводских условиях.
Балансовые запасы по категориям А+В+С составляют 14 тыс. м3.
На Урале известны месторождения пылевидного кварца (маршаллита): Болотовское, Нагайбакское, Гора Лисья, Гора Временная, Архангельское, Приуральское (Магнитогорское), Тактыбайское и другие. Краткая характеристика этих месторождений представлена ниже.
Болотовское месторождение, расположенное в Кваркенском районе Оренбургской области. Химический состав (%): SiO2 – 96–98; Al2O3 – до 1,7; Fe2О3 – до 0,07; ППП – 0,3. Огнеупорность 1650оС. Материал нерадиоактивен.
Приуральское месторождение, расположенное в 8–10 км к северо-западу от г. Магнитогорска. Химический состав (%): SiO2 – 81,2–94,1 (средне-взвешенное 90,8%); Al2O3 – 2,4–10,1; Fe2О3 – 0,8–2,9; СаО – 0,5–1,0.
Тактыбайское месторождение, расположенное в Чебаркульском районе Челябинской области. Химический состав (%): SiO2 – 93,9; Al2O3 – 2,98; Fe2О3 – 0,71; СаО – 0,47; MgO – 0,36; (К2О + Na2О) – 0,94; ППП – 0,94. Плотность 2,658 г/см3, огнеупорность 1730оС.
И.И. Китайгородский, на основании своих исследований, обосновал возможность использования маршаллита для изготовления безобжиговых и обжиговых (температура обжига 1100–1200оС) кислотоупорных изделий. Им же доказана возможность использования маршаллита для варки чистого стекла и бесцветных глазурей.
Маршаллиты могут быть использованы не только как формовочные смеси в литейном производстве, но и в фарфоро-фаянсовом производстве, как добавка в производстве динаса, как составная часть мертелей для растворов, применяемых при кладке огнеупорных кирпичей, для приготовления специальных замазок, для ремонта коксовых печей, для изготовления плотных полукислых огнеупоров для сталеразливочных ковшей и других целей.