6. Магнезиальносиликатное сырье урала

Силикаты магния, наряду с глинами и кремнеземом, являются одним из наиболее важных видов керамического сырья. В отличие от магнезита, месторождения силикатов магния распространены исключительно широко, причем запасы, как правило, составляют миллиарды тонн, а очень часто вообще могут считаться неисчерпаемыми.

MgО образует с SiО₂ только два безводных силиката: ортосиликат (Mg₂SiО₄), называемый форстеритом, и метасиликат (MgSiО₃). Как правило, природный ортосиликат магния представляет собой твердый раствор ортосиликата оксида железа – фаялита (Fe₂SiО₄) в форстерите. Эти твердые растворы называются оливинами. Их состав отвечает формуле (Mg, Fe)₂SiО₄. Многие природные оливины содержат FeО в количестве до 10–15% и являются прекрасным сырьем для изготовления огнеупоров.

Оливин в определенных случаях образует мономинеральную породу – оливинит, которая, собственно, и является промышленным сырьем. Оливиниты представляют собой изверженную породу. Обычно вследствие воздействия влаги оливиниты с поверхности выветриваются, что сопровождается переходом большей или меньшей части кристаллов оливина в водный силикат магния – серпентин, а также брусит Mg(ОH)₂ и MgCO₃.

Метасиликат магния MgSiО₃ (MgO – 40%, SiО₂ – 60%) известен в виде двух модификаций: клиноэнстатита и энстатита. Метасиликат магния, в отличие от форстерита, не является огнеупорным материалом и должен быть при технологической переработке переведен в ортосиликат магния. Подобно форстериту, метасиликат магния в чистом состоянии в природе встречается очень редко. Значительно чаще MgSiО₃ образует твердые растворы с FeSiО₃, а также и с рядом других силикатов (например, СаSiО₃, MnSiО₃). Если в твердом растворе присутствует только FeSiО₃, то такой метасиликат магния называется бронзитом, если же FeSiО₃ содержится в значительном количестве – гиперстеном. Общее название метасиликатных твердых растворов подобного типа – пироксены.

Породы, состоящие преимущественно из пироксенов, называются пироксенитами. Они еще больше распространены, чем оливиниты, но отличаются весьма изменчивым составом и часто содержат очень большое количество примесей, не позволяющих перерабатывать такие породы в огнеупоры. Кроме безводных силикатов известны многочисленные водные силикаты магния. Из них наибольшее значение имеют три гидросиликата: антофиллит – 7MgО·8 SiО₂·2H₂О; серпентин – 3MgО·2 SiО₂·2H₂О и тальк – 3 MgО·4SiО₂·H₂О.

Антофиллит относится к группе ромбических амфиболов, образует иногда волокна (антофиллитасбест).

Серпентин известен в виде двух модификаций: антигорита и волокнистого хризотила (хризотил-асбест). Серпентин является породообразующим минералом, распространенным весьма широко. Иногда он образует почти без примеси других минералов горную породу – серпентинит (змеевик).

Очень большое значение имеют породы, промежуточные по составу между оливинитом и серпентинитом – дуниты.

Тальк является одним из наиболее широко используемых видов керамического сырья.