Argila minerală și utilizarea sa. Unde se extrage argila albastră în Rusia. Prelevare de argilă

Eram pe un sapat, eram pe un topan, eram pe un cerc, eram pe un foc, eram pe un foc. Când era tânăr, a hrănit oamenii, dar când a îmbătrânit, a început să se înfășoare.

Toată lumea putea ghici această ghicitoare pe vremuri. Eroul ghicitorii este o oală obișnuită de cuptor. Folosind exemplul său, se poate urmări întregul drum prin care parcurge argila înainte de a deveni un produs ceramic. Olarii din sat au numit o groapă sau o carieră în care se extragea lut „Kopants”. Din săpător, lutul a căzut pe „topaneți” - un loc plat în curte sau colibă, unde a fost călcat în picioare, frământând cu grijă și scoțând pietricelele care intrau în el. După o astfel de prelucrare, lutul a ajuns la „cerc”, adică la roata olarului, unde a luat forma unui vas sau a unui alt vas. Când oala s-a uscat în cele din urmă, a fost trimisă la „foc”, sau mai bine zis, la cuptor, unde după ardere a devenit tare ca o piatră. Dar pentru ca oala să nu absoarbă umezeala, trebuia să fie „pe ars”. Pentru a face acest lucru, a fost înmuiat în formă fierbinte în piure de făină gros sau lichidă dospit.

A doua parte a ghicitorii arată figurativ și pe scurt soarta ulterioară a ceramicii finite. Nu merită să explicăm în mod specific modul în care oala „a hrănit oamenii”, dar de ce „a început să se înfășoare” la bătrânețe nu este clar pentru o persoană modernă. Cert este că, în trecut, gospodinele nu se grăbeau să arunce oale vechi crăpate. Erau înfășurați cu panglici înguste de scoarță de mesteacăn, aburite, de parcă s-ar fi înfășat. Ghivecele și alte ceramice împletite cu scoarță de mesteacăn ar putea servi încă mulți ani.

lut viu

Olarii „lut viu” au numit lut, care este în natură în starea sa naturală.

Lutul găsit în natură are o compoziție atât de diversă, încât în ​​măruntaiele pământului puteți găsi de fapt un amestec de lut gata preparat, potrivit pentru realizarea oricărui fel de ceramică - de la vase de faianță albă strălucitoare până la cărămizi roșii pentru cuptor. Desigur, depozitele mari de tipuri valoroase de lut sunt rare, astfel încât fabricile și fabricile pentru producția de ceramică apar în apropierea unor astfel de cămări naturale, cum ar fi, de exemplu, în Gzhel, lângă Moscova, unde a fost descoperit cândva argila albă. Fiecare olar din sat care se respectă avea și el, deși mic, dar prețuitele sale zăcăminte, sau, mai simplu, gropi de săpat, unde extragea lut potrivit pentru lucru. Uneori a fost necesar să parcurgeți multe mile pentru lutul necesar, extragându-l din gropi adânci cu dificultăți incredibile. Mai mult, un depozit nu a fost întotdeauna suficient, deoarece diferite produse necesită o compoziție diferită de argilă. Deci, de exemplu, argila feruginoasă grasă este cea mai potrivită pentru ceramica lustruită cu negru. Este foarte plastic, perfect turnat pe roata olarului, iar după uscare poate fi călcat până la un finisaj în oglindă. Articolele din astfel de argilă nu trec umezeala și diferă prin durabilitate ridicată. O problemă: argila grasă crăpă ușor în timpul uscării și arderii ulterioare. Produsele din argilă slabă care conțin o cantitate semnificativă de nisip au o suprafață aspră și, în plus, absorb puternic umiditatea. Dar la uscare și ardere, argila slabă crăpă foarte rar. Pentru argila bună, mijlocul de aur este de preferat atunci când are un conținut mediu de grăsime.

Se consideră că argila uleioasă conține mai puțin de 5% nisip, în timp ce argila slabă include până la 30% nisip. Argila cu grăsime medie conține 15% nisip.

Unde găsiți argilă de modelat

Găsești lut potrivit pentru modelat și ceramică aproape peste tot, ar fi o dorință. În plus, o cantitate mică de argilă poate fi întotdeauna „fixată” prin elutriare și alte metode. Argila poate apărea imediat sub stratul de sol, la o adâncime mică. În terenurile de grădină, poate fi găsit în timpul diferitelor lucrări de teren. Straturi de argilă ies destul de des la suprafață de-a lungul malurilor râurilor și lacurilor, în versanții și versanții râpelor. Există zone în regiunea Non-Cernoziom în care argila este literalmente sub picioare, iar pe vreme umedă pe drumurile de țară se transformă într-o mizerie continuă, provocând indignarea trecătorilor. Chiar și din astfel de „murdărie” adunată pe drum, obiectele decorative mici pot fi turnate și apoi arse. Dar, desigur, acest lucru nu ar trebui făcut. Chiar și acolo unde există pământ argilos de jur împrejur, trebuie să sapi cel puțin un șanț puțin adânc pentru a ajunge la straturi mai curate și mai uniforme.

Argila potrivită pentru modelare poate fi preparată cu succes chiar și într-un oraș mare. La urma urmei, constructorii sapă mereu gropi pentru o casă nouă undeva în apropiere sau o conductă de apă sau gaz este reparată. În același timp, la suprafață se află straturi de argilă, aflate la adâncimi mari.

Determinarea caracterului adecvat al argilei pentru modelare se poate face într-un mod destul de simplu. Dintr-un bulgăre mic de lut umezit luat pentru un test, rulați un garou de dimensiunea degetului arătător între palme. Apoi îndoiți-l încet în jumătate. Dacă în același timp nu se formează crăpături la cot sau sunt foarte puține dintre ele, atunci argila este destul de potrivită pentru lucru și, după toate probabilitățile, conține 10-15% nisip.

culoare argila

Fiecare tip de argilă la o anumită etapă de modelare, uscare și ardere își schimbă culoarea. Argila uscată diferă de argila brută doar într-un ton mai deschis, dar atunci când este arsă, majoritatea argilelor își schimbă dramatic culoarea. Singura excepție este argila albă, care, atunci când este umezită, capătă doar o ușoară nuanță gri, iar după ardere rămâne același alb. Culoarea „lutului viu”, de obicei în stare umedă, este cel mai adesea înșelătoare. După tragere, se poate schimba brusc dramatic: verdele va deveni roz, maro - roșu și albastru și negru - alb. După cum știți, meșterele din satul Filimonovo, regiunea Tula, își sculptează jucăriile din lut negru și albastru. Abia după ce sunt uscate într-un cuptor, jucăriile devin albe cu o nuanță ușor cremoasă. Transformarea miraculoasă care s-a întâmplat cu argila poate fi explicată foarte simplu: sub influența temperaturii înalte, particulele organice s-au ars, ceea ce a dat argilei o culoare neagră înainte de ardere. Apropo, particule similare se găsesc în solul negru, unde determină și culoarea acestui sol. Culoarea argilei, atât în ​​stare brută, cât și în stare arsă, este, de asemenea, afectată de diferitele impurități minerale și săruri metalice conținute în ea.

Dacă, de exemplu, argila conține oxizi de fier, atunci după ardere devine roșie, portocalie sau violet. În funcție de culoarea pe care o dobândește argila după ardere, ei disting între argilă care arde alb (alb), arz ușor (gri deschis, galben deschis, roz deschis), arde închis (roșu, roșu-maro, maro, maro-). Violet). Pentru a determina cu ce fel de argilă trebuie să te confrunți, modelează o farfurie dintr-o bucată mică sau rulează o minge, care, după uscarea temeinică, se dă foc în cuptor. Pune argila preparată într-o cutie de lemn și umple-o cu apă, astfel încât bulgări individuale să iasă puțin deasupra suprafeței. Este indicat să pregătiți imediat cât mai multă argilă. Cu o abundență de argilă, doar o mică parte din aceasta este consumată, iar restul va fi îmbătrânit în mod constant.

Cu cât argila este mai umedă, cu atât mai bine. Anterior, olarii păstrau lut în aer liber în așa-numita groapă de lut - o groapă specială, ai cărei pereți erau făcuți din bușteni, scânduri sau scânduri groase. Lutul a trebuit să stea în groapa de lut cel puțin trei luni, dar uneori a fost în depozit deschis timp de câțiva ani. Primavara si vara era ars de razele soarelui, toamna suflau vanturile si ploua, iarna ingheta la frig si se dezgheta in timpul dezghetului, apoi apa topita patrundea in ea. Dar toate acestea au fost numai benefice pentru argilă, deoarece aceasta a fost slăbită de numeroase microfisuri, în timp ce impuritățile organice dăunătoare au fost oxidate și sărurile solubile au fost spălate.

Practica veche de secole a maeștrilor populari a arătat că cu cât argila este învechită mai mult, cu atât este mai bună calitatea acesteia.

În primul rând, trebuie menționat că în acest articol mă gândesc la lutul potrivit pentru modelare - un hobby căruia îți place să-i dedici puțin timp. La urma urmei, este vorba despre... de unde să iei lutși, bineînțeles, la scară industrială, minerit argila este foarte diferit de minerit pentru a satisface propriile nevoi creative.

Dacă vă pregătiți să vă deschideți propria linie industrială pentru producția de produse din argilă, v-aș sfătui să contactați furnizorii de materiale, să efectuați o probă de argilă și să încheiați un contract de furnizare. Dacă, desigur, nu dețineți un teren care este o sursă nobilă și extinsă a acestui material natural.

Pentru producția la scară mică și modelarea simplă, există doar două răspunsuri la întrebarea unde să găsești lut: fie într-un magazin, fie în pământ.

Cel mai simplu mod de a pregăti argila este să o cumperi. Nu, nu am de gând să vă vând deloc lut, așa cum s-ar face pe alte resurse interesate material, dar vreau doar să spun că o serie de magazine de papetărie vând lut pudrat și gata făcut ambalat în diverse ambalaje. Acesta este, cel mai adesea, argilă de înaltă calitate, ideală pentru a învăța elementele de bază ale modelării, elementele de bază ale sculpturii. Un kilogram de argilă sub formă de pudră este suficient pentru a stăpâni plasticitatea.

Dacă cheltuirea banilor pe material natural contrazice cumva principiile tale, atunci a doua metodă este ideală pentru astfel de cazuri.

De unde poți lua lut?

Dacă te uiți cu atenție, depozite roșii de argilă pot fi găsite peste tot, cel puțin pe banda noastră de mijloc.

• Locuri în care se efectuează pregătirea pentru lucrări de construcție. Vizitați orice șantier. Gropile de fundație au munți de stâncă, iar printre aceștia, cel mai probabil, vor fi descoperite depozite de argilă. Aceasta poate include, de asemenea:
  • construcții de drumuri. Apropo, atunci când creează terasamente, ei încearcă să scape de argilă, deoarece strică orice suprafață a drumului;
  • locuri de comunicații (unde sunt săpate șanțuri - sub conductă, de exemplu);
  • cariere pentru extracția materialelor naturale, chiar dacă se exploatează nisip, există șansa de a găsi haldele de roci argiloase și tot ce rămâne este să găsim o modalitate de a ajunge într-un sit protejat..
• Locuri naturale de formare a argilei
  • în țară (dacă sapi mai adânc și în locuri diferite - există șansa de a da peste zăcăminte);
  • pe malurile râurilor și râpelor se găsesc sâmburi, unde argila este vizibilă printre straturile de stâncă;
  • în locurile în care apa nu pleacă mult timp - un semn sigur al prezenței argilei.

Cel mai important lucru în căutarea argilei este să alegi argila potrivită pentru modelare în funcție de proprietățile sale.

Determinarea argilei potrivite este destul de simplă. Rotiți o rolă mică în mână și încercați să o îndoiți ușor. În argila dorită, nu ar trebui să existe crăpături pe pliu. Daca tot nu ai gasit argila de plastic, nu dispera - poti modela ceva din argila slaba, trebuie doar sa fii mai atent si mai atent, sa omiti cateva dintre micile detalii si sa faci formele mai fine. O astfel de argilă în timpul arderii dă mai puțină contracție și crăpături, dar suprafața este mai aspră și mai puțin rezistentă la umiditate. Pentru producția de ceramică, selecția de lut este mai strictă și mai exigentă.

Dacă calitatea argilei nu vi se potrivește, ar trebui să i se acorde proprietățile necesare, conjurând-o în moduri simple, dar consumatoare de timp, de exemplu,

Orele - argilele Yar - sunt exploatate în Ucraina lângă orașul Artemovsk, regiunea Donețk. Sunt cei mai buni din țară pentru producția de ceramică fină și alte produse cu ardere albă. Aceste argile sunt împărțite în două grupe: semiacide și bazice. Principala caracteristică a argilelor Chasov-Yar constă într-un interval mare de sinterizare-topire: pentru argile semiacide - 300-400 ° C, pentru cele de bază - 600-700 ° C. Acest lucru se datorează prezenței simultane în compoziție a unei cantități mari de alumină (30-40%) și oxizi alcalini (până la 3%). Gradul ridicat de dispersie de particule determină plasticitatea ridicată a argilelor Yar.

Argilele Druzhkovsky, Veselovsky, Novo-Paradise sunt, de asemenea, extrase în apropierea orașului Artemovsk, au proprietăți similare argilelor Chas-Yarsky și sunt foarte refractare. Cele mai bune marci sunt folosite pentru productia de portelan si faianta, iar produsele refractare sunt realizate din argile cu continut ridicat de Fe;03.

Argile Artemov (Ucraina). Argile semiacide, refractare, cu ardere usoara, cu un continut de oxid de fier de 2,6-3%, temperatura de sinterizare 1200°C, rezistenta la foc 1580°C si mai mare. Sunt utilizate pentru fabricarea ceramicii rezistente la acizi si pentru constructii.

Nikolayevsky și Nikiforovsky (lângă orașul Slaviansk) refractare, sinterizate la o temperatură de 1140-1200 C, argilele sunt folosite la producerea plăcilor de podea.

Argile Troshkovsky (regiunea Irkutsk) - arzătoare albe, refractare. Printre acestea există soiuri care aproape că nu se înmoaie în apă, necesitând măcinarea într-o moară cu bile pentru manifestarea plasticității. Ele conferă produselor o rezistență sporită în stare nearsă și creează posibilitatea unei singure arderi turnate. Argilele care conțin până la 2% Fe2O3 și 0,9% TiO2 sunt potrivite pentru fabricarea porțelanului.

Argilele refractare Batnensky sau Voronezh se disting printr-o cantitate crescută de impurități organice (cărbune, turbă), de culoare de la gri la negru, ușoare după ardere. Datorită cantității crescute de oxizi de colorare, în special TiO2, aceștia sunt utilizați numai pentru fabricarea materialelor refractare și a materialelor refractare (capsule etc.)

Argile bentonite. Sunt produse ale distrugerii naturale a lavelor vulcanice, cenușii, tufurilor sub influența mediului. Principalul mineral din bentonite este montmorillonitul, care este însoțit de caolinit, beidelit, impurități de cuarț, feldspați. Gradul ridicat de dispersie al particulelor de bentonită determină plasticitatea lor excepțională. În funcție de capacitatea de legare în producția de porțelan, 2-3% din bentonită poate înlocui 9-10% din argilă. Deoarece impuritățile de colorare sunt introduse în masa de porțelan în principal cu argile plastice, înlocuirea argilei cu bentonită crește semnificativ albul porțelanului. Bentonitele nu au valoare independentă în ceramică, ele sunt introduse ca aditivi-plastifianți care măresc rezistența produsului după uscare și albul produsului.

Principalele zăcăminte de bentonite se află în Georgia (Askanskoye), în Turkmenistan (Oglanlinskoye), în Ucraina (Cherkasskoye, Kurtsevskoye, Pyzhevskoye).

Argilele din Siberia, Urali și Kazahstan au fost explorate și sunt utilizate pe scară largă.

Caolinul Prosyanovsky (regiunea Dnepropetrovsk) este cel mai bun caolin domestic pentru producția de ceramică fină. Pe lângă caolinit, conține până la 45% nisip cuarțos, prin urmare, direct la zăcământ, se îmbogățește la plante concentratoare.
Caolinul Glukhovetsky (regiunea Vinița. Ucraina) este folosit și pentru producția de porțelan. Caolinul de mare dispersie, dar plasticitate scăzută, are o nuanță cremoasă, conține până la 60% nisip cuarțos. Caolini alcalini (depozitul Manuklovskoye, Yekaterinskoye din regiunea Azov) - conțin până la 2% K20 și până la 0,6% Na2O în compoziția sa, ceea ce face posibilă reducerea cantității sau eliminarea completă a pegmatitei din compoziția masei de porțelan.

Argile care se topesc ușor.
Zăcământul Gaidukovka (regiunea Minsk) este cel mai mare zăcământ de argilă din Belarus (70 de milioane de tone). Principala bază de materie primă a fabricilor de cărămidă din Minsk și a industriilor locale. Argilele sunt potrivite pentru realizarea cărămizilor de calitate superioară, țigle, majolice etc. Conțin până la 10% Fe203. Foarte plastic, are o rezistență la foc de 1000-1100°C.
Câmpul Rurzhevo II este situat lângă Vitebsk. Rezerve totale - 11500 mii m3 Argilele sunt din plastic / rezistență la foc 1150-1180 ° С. Conține până la 8% Fe2203, 5-7% Ca0,2-3% MgO. Este dezvoltat și utilizat de fabrica de materiale de construcție din Vitebsk.

Argile refractare și refractare. Gorodok (regiunea Gomel) este cel mai mare și cel mai bine studiat zăcământ. Rezervele sunt de 27000 mii tone. În funcție de conținutul de alumină, argilele sunt clasificate ca acide și semiacide. Conținutul de particule de argilă mai mici de 0,01 mm variază de la 18 la 53%. Refractaritatea argilelor este de 1380-1550°C. continut Si02 -78,1%; Al2O3-14-25% Fe2O3 -1-4,6%. Argilele sunt folosite de uzina Rechitsa pentru conducte de canalizare și drenaj, precum și pentru fabricarea cărămizilor și țiglei.

Depozitul Zhuravlevo (regiunea Brest). Rezervele totale de argile sunt de 10 milioane de tone. Conținut de silice 58,4-88,9%, alumină 3,5-26,3; Fe203 -1,19-2,43%. Rezistenta la foc 1440-1570°С. Este folosit de fabrica de ceramică Gorynsky, care produce produse refractare și ceramică de față. În Belarus nu există depozite mari de argile refractare. Astfel de argile se găsesc împreună cu cele refractare într-un singur strat argilos și se disting clar printr-o culoare mai închisă (până la negru). Sunt mai fin dispersate, conținutul de silice din ele nu depășește de obicei 50-55%, iar conținutul de alumină este mult mai mare decât în ​​argilele refractare. Rezistenta la foc peste 1580°C.

Rocile de caolin din Belarus au fost descoperite în 1957-1961. în regiunea Jitkovici. Ulterior, au fost descoperite zăcăminte de caolini primari și secundari din zăcămintele Sitnitsa (regiunea Brest), Dedovka, Berezina și Lyudenevichi (regiunea Gomel). În aparență, caolinii sunt de culoare gri deschis și alb, gras la atingere, micaceo. Studiile au arătat că caolinii constau în principal din caolinit cu un amestec de hidromica și montmorillonit. Cel mai mare depozit este Sitnitsa - 9 milioane de tone. Refractaritatea caolinilor este de 1680-1750°C. Compoziția chimică a caolinului îmbogățit Al2O3 este de 28,3-34,2%; Fe2O3 - 0,2-3%; Ti02 - 0,1-1,4%; CaO - 0-1,5%; Si02 - 47,7-53,4%; MgO-0,2-1,2%; Na20-0,1-0,5%.

Datorită cantității mari de fracție nisip-pietriș (mai mult de 50%) și conținutului ridicat de oxizi de colorare, caolinii din Belarus nu sunt potriviti pentru producerea de vase de porțelan fără îmbogățire specială; ele pot fi utilizate pentru prepararea de materiale sanitare și refractare. produse.

Dintre caolinii străini, este binecunoscut Tsetlinsky (Cehoslovacia), care se distinge prin alb și plasticitate ridicată.
Caolinii englezi sunt considerați printre cei mai buni din Europa. Caolinii chinezești diferă de cei europeni prin conținutul ridicat de silice, oxizi de potasiu, sodiu și magneziu.

Materiale de înțărcare.
Materialele care reduc plasticitatea maselor ceramice se numesc subțiere. Argilele foarte plastice suferă o contracție mare în timpul arderii și uscării, ceea ce provoacă adesea fisuri și deformarea produselor. La astfel de argile, de regulă, se adaugă materiale înclinate, care reduc plasticitatea și contracția masei ceramice. Acesta este în primul rând cuarț și argilă refractară, dar rolul materialelor de subțiere poate fi jucat și de fluxuri în etapele de turnare, uscare și ardere a produselor, până la temperatura de început de sinterizare a unui ciob ceramic. Materialele de subțiere contribuie la îndepărtarea rapidă și uniformă a umidității din masă în timpul uscării, ceea ce reduce, de asemenea, probabilitatea apariției defectelor produsului.

Silice.
Una dintre componentele principale ale maselor ceramice este silicea (SiO2). Siliciul este inclus în compoziția maselor ca material slăbit și ca componentă care formează cadrul de silicat al ciobului.
În acest scop, se utilizează cuarț filonat, nisip de cuarț, deșeuri de cuarț din plante de caolin, silex, marșalit, tripoli, diatomit, infuzorit (pământ de diatomee).

Cuarţ. Apare în natură ca parte a multor roci și poate apărea sub formă de blocuri și vene independente. Este transparentă sau are o nuanță lăptoasă, uneori colorată în diverse nuanțe. Cea mai pură varietate de cuarț - cristal de stâncă - constă din 99,8-100% Si02. Cuarțul la temperatura obișnuită este inert chimic, nu se dizolvă în niciunul dintre acizi, cu excepția fluorhidricului (HP). Densitatea cuarțului este de 2,65 g/cm3, punctul de topire este de 1710°C. Sticla de cuarț este foarte rezistentă la căldură și transparentă la razele ultraviolete.

O proprietate importantă a cuarțului este tranziția sa la o temperatură de 573 ° C de la o modificare la alta cu o modificare a volumului (cu 0,8%): cuarțul beta natural la o temperatură de 573 trece în cuarț alfa. La o temperatură de 1050°C, alfa-cuarțul se transformă în alfa-cristobalit cu o creștere a volumului cu 14,4%; Si02. Această proprietate este utilizată pe scară largă pentru a facilita măcinarea materialelor de cuarț. Încălzirea și răcirea prin punctul critic duc la crăparea particulelor de cuarț și facilitează măcinarea ulterioară. În URSS, cuarțul se găsește în Karelia, Urali, Ucraina și Caucaz.

Nisipuri de cuarț. Conține 90-97% Si02. Formată ca urmare a intemperiilor rocilor. conţinând cuarţ. Contine ca impuritati alumina (Al203), oxizi de fier, titan etc.. Culoarea este de la alb la rosu-brun.
Nisipurile de cuarț pentru ceramică fină trebuie să conțină nu mai puțin de 93% Si02 și nu mai mult de 0,3% oxizi de fier și titan.
Introducerea a peste 30% nisip cuarțos, în special nezdrobit, în compoziția maselor ceramice cu temperaturi de ardere de până la 1000°C duce adesea la fisurarea completă și distrugerea produselor din cauza modificărilor volumului de cuarț în timpul arderii și răcirii. . Nisipurile cuarțoase pure sunt extrase la zăcământul Lyubertsy (lângă Moscova), în Ucraina, lângă Leningrad.

Gresia este un grăunte de nisip de cuarț ținut împreună printr-o substanță de cimentare (argilă, gips, calcar, silice hidratată etc.). Gresiile silicioase sunt numite cuarțite. Gresiile, în special cuarțitele, sunt utilizate în producția de porțelan, construcții și pentru fabricarea de materiale refractare. Sunt gresii în Karelia, în Ucraina, în Urali.

Flint este un fel de silice fin-cristalină cu un grad destul de ridicat de puritate. Culoarea este alb până la negru, de obicei alb (pietricele de silex) după prăjire. Flint este folosit mai des pentru prepararea glazurilor, și fără impurități de oxizi de colorare, pentru fabricarea porțelanului. Zăcămintele de silex sunt situate în Ucraina, în regiunea Volga, în regiunile Moscova și Ivanovo.

Deșeuri de caolin- material de cuarț format în timpul îmbogățirii caolinilor naturali la instalațiile de îmbogățire; destul de potrivit pentru producția de porțelan. Pe lângă cuarț, deșeurile de caolin conțin o anumită cantitate de caolinit, hidromica, feldspat și, ca urmare, AlO3;CaO; K20; Na20.

Diatomitele (kivelgur, făină de munte, pământ de diatomee) sunt acumulări puternice de resturi de diatomee microscopice și schelete de radiolari și ciliați, formate în urmă cu mai bine de 40 de milioane de ani în sedimentele marine și de apă dulce. Conțin 75-90% silice amorfă, până la 5% alumină, până la
7% oxid de fier și până la 7% alcalii; fuzibil, fin poros, utilizat pentru producerea de materiale minerale termoizolante, precum și un material de lustruire. Cel mai mare depozit de diatomite este situat în Georgia (Kisatibi).

Tripoli - dioxid de siliciu amorf de origine vulcanica cu o granulatie de 0,005-0,02 mm., Contine impuritati de argila, oxizi de fier, praf la atingere, usor de frecat intre degete. Are aceleași utilizări ca pământul de diatomee. Sunt cunoscute zăcămintele Vizdrenskoye, Dobuzhskoye, Inzenskoye, Irbitskoye și alte zăcăminte tripoli -80%). SI - damasc - deșeuri de producție chimică pentru producerea de alumină (Al2O3) din caolini și argile. Se folosește în mase ceramice în cantitate de cel mult 24% pentru a evita apariția fluctuațiilor în mase.

Șamota este un material slăbit artificial, care sunt bucăți de lut copt sau produse din ceramică nesmălțuite sparte. Este unul dintre materialele de subțiere ale majorității maselor ceramice. Pentru prepararea argilei refractare, se folosesc argile refractare, refractare și cu punct de topire scăzut, în funcție de scopul produselor, ale căror mase vor include argilă refractară. Argilele refractare și refractare pentru prepararea șamotei se ard la 1200-1350°C (șamotă cu ardere mare) și la 550-900°C (șamotă cu ardere scăzută).

Șamotă la foc mic crește densitatea și rezistența produselor, este economic în producție, dar are o contracție la foc mare (până la 15%). Argilele fuzibile se ard la 900-1100°C. După arderea din argilă de foc cu ajutorul concasoarelor și al curelelor de fălci, se prepară pulbere de argilă de ardere cu diferite compoziții de granule a fracțiilor. Cantitatea de argilă de foc în mase este diferită - de la 10 la 80%; dimensiunea și numărul de fracții, precum și forma boabelor de pulbere de argilă refractă afectează în mod semnificativ proprietățile produsului finit. Boabele mari reduc cantitatea de apă pentru amestecarea masei/măresc stabilitatea termică, dar cresc porozitatea și reduc rezistența mecanică a produselor finite.

Prin urmare, pentru fiecare tip de produs, este selectat raportul optim al diferitelor fracții de șamotă în masă. Particulele de șamotă cu unghi acut sunt mai dens „împachetate” în masă decât cele laminate, crescând densitatea și rezistența acesteia. La întreprinderile de ceramică refractară/de construcții și de artă, produsele ceramice sparte sunt folosite ca argilă refractară. Compozițiile maselor de porțelan, de regulă, includ atât bătălia produselor neglazurate, cât și a produselor glazurate. Pentru producerea consumabilelor și capsulelor refractare se folosește pulbere de argilă refractară, preparată din produse similare care și-au servit timpul.

Acum, pentru a crește rezistența la căldură și durata de viață a materialului refractar, carbura de siliciu (SiC) este introdusă în masele refractare ca aditiv de subțiere - o pulbere neagră cu un luciu caracteristic. Carbura de siliciu este, de asemenea, o parte din stocul modern de refractare de carburund (stâlpi, plăci) produs de fabricile de refractare. Durata de viață a acestor materiale refractare este de câteva ori mai lungă decât durata de viață a materialului convențional de argilă refractară.

Depozitul de argile bentonite Navbakhor este situat pe versantul sudic al părții de vest a crestei Nuratau de Sud, pe teritoriul ceții Navbakhor din regiunea Navoi, la 12 km nord de satul Kalkanata. Cea mai apropiată gară - orașul Navoi se află la o distanță de 35 km. Drumul asfaltat Navoi-Nurata trece pe langa camp. Zăcământul de argilă bentonită Navbakhor a fost descoperit de noi în 1998. În prezent, lucrările de explorare au fost finalizate, rezervele au fost aprobate de Comitetul Rezervelor de Stat al Republicii Uzbekistan și este pregătit pentru dezvoltare industrială.

Depozitele suitelor Bukhara (Р12 вh) și Kazakhtau (Р13 кz) ale formațiunilor eocenului Paleocen și Sugralin (Р21-2 sg), care compun flancul nordic al pliului sinclinal alpin de lovire sublatitudinală, participă la structura geologică a depozitul. Structura are o structură asimetrică cu aripi nordice plate (5-70) și aripi sudice mai abrupte (25-300). Datorită compoziției sale semnificative de carbonat, formațiunea Bukhara diferă de depozitele subiacente și de deasupra. Se odihnește cu eroziune pe Cretacicul superior. Litologic, secțiunea suitei este uniformă și se caracterizează prin compoziția carbonatică a rocilor reprezentată de dolomite și dolomite nisipoase. Grosimea suitei este de la 6 la 19 m. Secțiunea suitei Kazakhtau este compusă aproape în totalitate din argile. La baza ei se remarcă un membru subțire de gresie. Partea superioară, argilosă, este un strat productiv de argile bentonite cu o grosime de 10 până la 15 m. Grosimea suitei este de la 20 la 60 m. Stratul productiv de argile bentonite din depozitul Navbakhor nu are o ieșire naturală la suprafața zilei. Acesta a fost găsit de-a lungul unor fisuri poligonale mari dezvoltate pe suprafața stratului de sol-vegetație în locuri apropiate de suprafața luminii naturale și a fost deschis de gropi, șanțuri și vizuini. Grosimea stratului productiv, în funcție de adâncimea eroziunii, variază de la 2 (în canalele de sais uscat) la 11 m (în zonele ridicate ale reliefului). Rocile de supraîncărcare sunt reprezentate fie de un strat de sol-vegetație și de o zonă de argile degradate, fie de sedimente moderne de grohotiș proluvial. Grosimea supraîncărcării este de la 0,2 la 2,5 m.

Compoziția materială a argilelor bentonite ale zăcământului a fost studiată prin metode complexe de laborator (anale chimice, termice, microscopice electronice și difracție de raze X). S-a determinat capacitatea totală de schimb a bazelor absorbite și raportul cationilor schimbabili și s-au studiat proprietățile fizico-chimice. Pe baza rezultatelor studiilor de laborator, în secțiunea straturilor productive ale zăcământului au fost identificate soiuri naturale alcaline și alcalino-pământoase de argile bentonite.

descriere macroscopică. Bentonite alcaline se dezvoltă în partea de nord-vest a zăcământului și treptat spre est prin soiuri de tranziție trec în alcaline pământești, formând un singur strat. În secțiunea lor, diferențele de gri și verde ies în evidență. Bentonite alcaline cenușii ocupă partea inferioară a secțiunii straturilor productive, devin gri deschis la uscare și se desprind în plăci lenticulare. Bentonite alcaline verzi formează partea superioară a secțiunii; atunci când sunt uscate, devin gri verzui și se dezintegrează în bucăți mici (2-4 cm). În nordul zonei zăcămintelor, acestea sunt separate printr-un strat intercalar lenticular de cuarțit cu grosimea maximă de 15 cm, ceea ce nu se observă în alte lucrări miniere. Cuarțitul este foarte dens, puternic, gri deschis, de culoare aproape albă. Suprafața fragmentelor de bentonite alcaline în stare umedă este netedă, grasă la atingere; atunci când sunt zgâriate cu unghia, se formează așchii subțiri asemănătoare săpunului. Argilele sunt foarte coloidale, foarte plastice și au gust de ciocolată. Bentonite alcaline sunt gips și feruginoase. Cristalele de gips formează plăci subțiri în crăpături, mai ales subconsoane. Ferruginația este subconsoane lenticulare subțiri sau intercalare concordante de culoare roșie. De-a lungul grosimii argilelor se remarcă pasaje secante de gândaci de mâl. În plus, există învelișuri microscopice de disc-spiral de gasteropode și alte organisme marine. Bentonite alcalino-pământoase se dezvoltă în părțile centrale și nord-estice ale zonei depozitului. Când sunt umede, sunt de culoare gri, care devine gri deschis când sunt uscate. Spre deosebire de bentonite alcaline, acestea au un conținut relativ scăzut de ferruginizare și gips. Au o textură masivă; atunci când sunt uscate, se despart în plăci lenticulare destul de mari. Printre bentonitele alcalino-pământoase se întâlnesc straturile intermediare subțiri (3-5 cm) de fosforite, care sunt reprezentate de noduli de dimensiunea 0,1-1,5 cm cu o suprafață destul de netedă, de culoare maronie. Dinți de rechin fosforizati, fragmente de vertebre și solzi de pește sunt de asemenea observați în aceste orizonturi. Soiurile naturale alcaline și alcalino-pământoase de argile bentonite diferă semnificativ unele de altele în ceea ce privește proprietățile fizico-chimice. Deci, bulgări de bentonite alcaline în apă înfloresc încet, dar se umflă puternic în timpul zilei, formând o masă monolitică asemănătoare unui trandafir deschis, care se leagănă atunci când vasul este scuturat ușor fără a-i distruge soliditatea. Bentonite alcalino-pământoase, spre deosebire de cele alcaline, se dizolvă foarte repede în apă, formând mici cocoloașe sau plăci și se umflă puțin.

Proprietățile fizice și chimice au fost studiate ca urmare a determinării numărului de bentonite (capacitatea de umflare) și a coloidității în toate probele de grup și tehnologice selectate. Numărul de bentonite al bentonitelor alcaline din probe variază de la 42 la 86, cu o medie de 79 ml. Coloidalitatea variază de la 45 la 90, în medie - 80,5%. Acești indicatori în bentonite alcalino-pământoase sunt semnificativ mai mici decât în ​​cele alcaline și, în medie, 41 ml și, respectiv, 51%.

Compoziția chimică a fost determinată în 20 de probe folosind un spectrometru de fluorescență cu raze X ED-2000. Calculul conținutului mediu ponderat de componente chimice pentru soiurile naturale a arătat că acestea sunt compuse din montmorillonit feruginos. Conținutul de oxizi de colorare Fe2O3 + TiO2 în ei este mare, argilele aparțin grupului cu un conținut ridicat de oxizi de colorare (>3%), ceea ce predetermina inadecvarea lor pentru utilizarea în industria ceramică. Probabil, fierul este prezent în ele nu numai sub formă de oxizi liberi, ci înlocuiește și aluminiul în rețeaua cristalină a montmorillonitului. Acest lucru este evidențiat de conținutul redus de Al2O3 din probe. Raportul dintre cantitatea moleculară de silice și conținutul total de sesquioxizi variază de la 3,95 la 6,86, în alcalino-pământos - de la 3,46 la 7,5, ceea ce caracterizează compoziția lor poliminerală și prezența oxizilor liberi de siliciu. Predominanța K2O asupra Na2O indică o proporție semnificativă de hidromică în probe. În general, soiurile alcaline și alcalino-pământoase de argile bentonite diferă puțin unele de altele în ceea ce privește conținutul componentelor principale.

Toate probele de grup și tehnologice prelevate din două soiuri naturale de argile bentonite din zăcământul Navbakhor au fost supuse analizei termice. Analiza a fost efectuată pe un derivatograf Q-1500 D fabricat de sistemul MOM (Budapest) de către F. Paulik și colab.. Pe derivatogramele argilelor bentonite se notează trei vârfuri endotermice, caracteristice compoziției minerale montmorillonite. Prima reacție endotermă asociată cu pierderea apei de adsorbție interpachet este foarte intensă și se desfășoară între 80-1800C, are un maxim de aproximativ 100-1200C. Uneori este însoțită de o mică reacție endotermă (aproximativ 2200C), care este asociată cu o predominanță accentuată a cationilor alcalino-pământos în complexul absorbit. În soiurile de tranziție de argile bentonite cu un coeficient de alcalinitate de aproximativ unitate, o astfel de reacție este capturată la o sensibilitate ridicată a dispozitivului. Bentonite alcaline nu au o astfel de oprire. A doua reacție endotermă, asociată cu pierderea apei OH, este mai puțin intensă decât prima, care este caracteristică compoziției esențial de montmorillonit. În argilele hidromicacee se observă tendința inversă. Al doilea vârf endotermic începe la aproximativ 5000C, se termină înainte de 6000C și are un maxim la 520-5650C. În aproape toate probele, este deplasat către temperaturi mai scăzute decât în ​​montmorillonitele obișnuite. Acest lucru se datorează conținutului crescut de oxid de fier, care este confirmat de rezultatele analizei chimice. Al treilea vârf endotermic de pe derivatograme are o intensitate scăzută și se observă în intervalul de temperatură 800-9000C. A treia reacție endotermă este asociată cu îndepărtarea completă a apei OH și cu distrugerea rețelei cristaline de montmorillonit.

Analiza microscopică electronică stabilește compoziția poliminerală a probelor de argile bentonite. Analiza a fost efectuată pe un microscop electronic Tesla. Preparatele au fost preparate prin metoda suspensiei. Dispersia sa a fost efectuată pe un dispersor cu ultrasunete. În toate probele analizate, cu rare excepții, mineralul principal și dominant este montmorillonitul. Hydromica și palygorskite, care formează și roci, au un rol subordonat. Impuritățile din aproape toate probele sunt hidroxizi de fier, cuarț, haloizit, foarte rar alunita și caolinitul. În soiurile alcaline de argile bentonite, montmorillonitul predomină puternic (80%) față de alte minerale argiloase. Este reprezentat de solzi, mai rar de plăci de formă izometrică neregulată de până la 1,5 microni. Particulele de montmorillonit sunt cele mai mici dintre toate mineralele de argilă, ele formează de obicei mase fără structură asemănătoare norilor, cu contururi neclare. Pe fondul general al montmorillonitului, se observă plăci de hidromică, tuburi de haloizit și segregări punctuale de hidroxizi de fier. Cristalele aciculare de palygorskite sunt foarte rare. În argilele bentonite alcalino-pământoase, particulele de montmorillonit formează agregate dense, cocoloase, cu contururi vagi. Hydromica ocupă locul doi în argilele bentonite din punct de vedere al conținutului, în unele probe chiar prevalează asupra montmorillonitului. Fulgii sau plăcile sale, spre deosebire de montmorillonitul, au o formă izometrică transparentă, translucidă, parțial cu contururi ascuțite, parțial neclare. Această caracteristică a particulelor de hidromica indică procesul de tranziție la montmorillonit. Există și o tranziție inversă. Se observă adesea agregate dense de hydromica. Particulele dispersate de hydromica au o dimensiune de până la 1 micron, iar agregatele - 1,5-2 microni sau mai mult. În argilele bentonite alcaline, palygorskitul este prezent ca un amestec (până la 1–2% sau absent), dar în bentonite alcalino-pământoase trece în categoria mineralelor care formează roci. Conținutul său în unele probe ajunge la 20%. Pe imaginile microscopice electronice, este determinată de forme de cristale înguste, alungite-lamelare, fibroase încurcate. Spre deosebire de halloysit, care are aceeași morfologie, cristalele de palygorskite se caracterizează prin aceeași lățime pe toată lungimea. Hidroxizii de fier sunt prezenți în toate probele într-o cantitate notabilă și sunt prezentați sub formă de segregări punctuale, uneori formează cristale în formă de stea și cruciforme, probabil legate de hidrogoethit. Cristalele de Halloysite sunt întotdeauna impurități, au o formă tubulară alungită sub formă de bastoane translucide. Caolinitul și alunitul sunt prezente nesemnificativ și sunt reprezentate de rare cristale pseudohexagonale și dreptunghiulare cu contururi ascuțite. Astfel, mineralele argiloase pot fi ușor diagnosticate pe imaginile microscopice electronice prin caracteristici morfologice și este posibil să se determine conținutul aproximativ al fiecăruia dintre ele.

Analiza de difracție cu raze X a fost efectuată pe 38 de preparate orientate preparate dintr-o suspensie de argile bentonite. Dispersia particulelor a fost efectuată pe un dispersor cu ultrasunete, urmată de depunerea lor pe o placă de sticlă. Analiza a fost efectuată cu un difractometru cu raze X DRON-2. Pentru diagnosticarea precisă a compoziției minerale, preparatele preparate au fost saturate cu etilenglicol. Principalul semn de diagnostic al montmorillonitului este deplasarea primului său reflex bazal (001) către unghiuri de reflexie mai mici (până la 16,8 A0) după saturarea sa cu etilenglicol. În acest caz, primul reflex bazal al montmorillonitului este clar separat de alte minerale argiloase neumflabile. Interpretarea modelelor de difracție arată că probele de argilă analizate conțin montmorillonit, hydromica, cuarț, palygorskite și cristobalit. Pe modelele de difracție de raze X, montmorillonitul se caracterizează prin reflexii bazale intense la 11,66-12,4 și 3,10-3,19 A0.

Bentonita alcalina (montmorillonita de sodiu) este diagnosticata prin primul reflex bazal intens 12,5 A0, alcalino-pamant - de la 11,66 la 12,07 A0. În majoritatea cazurilor, primul reflex bazal (001) nu are o poziție permanentă pe difractograme. Valoarea acestuia depinde de raportul cantitativ al cationilor complexului absorbit, deplasându-se spre cel predominant. Deci, cu o predominanță accentuată a cationilor de metale alcaline (sodiu) asupra cationilor alcalino-pământenți (calciu și magneziu) în complexul de schimb, prima reflexie bazală are o distanță interplanară de 12,5 A0, iar predominanța alcalino-pământoasă față de alcalina duce la ea. deplasarea către unghiuri mari de reflexie. Varietățile naturale alcaline și alcalino-pământoase de argile bentonite, identificate prin reflexii bazale în modelele de difracție ale probelor, sunt confirmate și de rezultatele determinării bazelor schimbabile (Tabelul 1).

Hydromica este al doilea mineral argilos care formează roci în ceea ce privește conținutul (de la 10 la 50%). Diagnosticat cu linii caracteristice 9,87-10; 4,91-4,99; 3,30-3,36 Ao, care nu își schimbă poziția atunci când medicamentul este saturat cu etilenglicol, precum și după încălzirea acestuia la 5500C. Cu toate acestea, în prezența palygorskitului, care are și o primă reflexie bazală de ordinul 10 Ao, apar unele dificultăți, mai ales când reflexiile lor bazale se contopesc împreună, formând un vârf larg intens. Palygorskite este prezent în principal ca un amestec. Este diagnosticat prin reflexe intense 10.27 și 3.23 Ao. Dintre componentele non-argile, conform modelelor de difracție ale probelor, cuarțul este comun, mai rar, cristobalitul și gipsul. Cuarțul, datorită structurii sale perfecte, are linii bazale clare 3,30-3,34; 4,21-4,23; 1,99; 1,81 Ao și se găsește în toate probele studiate. Cristobalitul se remarcă prin prezența liniei 4,05-4,09 Ao, în timp ce gipsul este prezent sub formă de impurități și este diagnosticat prin reflexele 7,56 și 3,06 Ao. Hidromica și montmorillonitul au factori structurali aproape egali și, prin urmare, cantitatea lor din eșantionul studiat este direct proporțională cu zonele vârfurilor (001) în modelele de difracție. Procentele relative de montmorillonit și hydromica au fost calculate din zonele lor de vârf. Mineralul predominant în soiurile alcaline și alcalino-pământoase este montmorillonitul, cu un conținut mediu de 71, respectiv 63%.

Capacitatea de schimb a bazelor absorbite de argile bentonite a fost determinată în 18 probe (analist I.P. Shestereva, Întreprinderea de Stat de Stat „Kiziltepageologiya”), capacitatea de absorbție a ionilor de Ca2+ și Mg2+ a fost determinată prin metode trilonometrice, iar Na+ și K+ prin metode fotometrice la flacără (Tabelul 1). În varietatea naturală alcalină de argile bentonite, capacitatea totală de schimb este în medie de 77,93 mgCheq la 100 g de argilă, coeficientul de alcalinitate este de 4,37. Coeficientul de alcalinitate relativ scăzut (2,47) cu o capacitate de schimb destul de mare (81,66 mgCheq la 100 g de argilă) în proba de NO-1 prelevată de la suprafață este asociat cu procese de hipergeneză care se desfășoară pe suprafața expusă, unde schimbul de cationi alcalini. la alcalino-pământos. În proba SSh1-1, prelevată dintr-o groapă la adâncimea de 1 m, unde influența hipergenezei este mai puțin intensă, coeficientul de alcalinitate este foarte mare (7,07) cu o capacitate totală de schimb de baze absorbite de 78 mg*eq la 100 g de lut. În varietatea naturală alcalino-pământoasă de argile bentonite, capacitatea de absorbție este relativ mai mică decât în ​​cea alcalină și este în medie de 52,24 mg * eq la 100 g de argilă, coeficientul de alcalinitate este de 0,8. Ele aparțin tipului de tranziție de la alcalino-pământos la alcalin. Capacitatea totală de schimb a bazelor absorbite și coeficientul de alcalinitate al argilelor bentonite determină calitatea acestora, ceea ce este confirmat de rezultatele testelor de laborator și tehnologice (Tabelul 2). Deci, în bentonite alcaline, acești indicatori sunt mult mai mari decât în ​​cele alcalino-pământoase și, prin urmare, randamentul soluției de argilă (m3) pe unitatea de masă (1 tonă) este mai mare în ele.

Analiza extractului apos de argile bentonite a fost efectuată în patru probe (analist I.P. Shestereva, Întreprinderea de Stat „Kiziltepageologiya”). În partea hipergenic alterată a soiului alcalin de argile bentonite SK1-2 și SK1-3, salinitatea totală a extractului de apă este de 1845 mg la 100 g de argilă (1,85%), care este reprezentată de clorură, carbonat și sulfat de sodiu. săruri. În partea mai puțin afectată de hipergeneză (groapă) în bentonită alcalină (SSh-1), salinitatea totală a extractului apos este oarecum mai mică și se ridică la 1460 mg la 100 g de argilă (1,46%). Aici, sărurile solubile în apă sunt reprezentate în principal de carbonat de sodiu (1%, Tabelul 3). La soiul alcalino-pământos (SSh-3), salinitatea totală a extractului de apă este de 1645 mg la 100 g de argilă, predominând sărurile de clorură de sodiu și carbonat. Pentru a compara salinitatea argilelor bentonite din zăcământul Navbakhor, sunt date rezultatele extracției cu apă a argilelor bentonite din zona Zyum vecină (3K2-KI1). Aici, salinitatea totală este de 3955 mg la 100 g de argilă, sau 3,9%. Solubil în apă - săruri clorură și sulfat de sodiu. Prezența electroliților (săruri solubile în apă) în argile afectează negativ formarea unei structuri stabile de coagulare în timpul preparării unei suspensii de argilă și crește pierderea de apă dacă conținutul acestora este peste pragul de floculare. Pragul de floculare depinde de tipul de mineral argilos, de prezența cationilor schimbabili pe suprafața acestuia și de tipul de săruri dizolvate. Cu cât valența cationilor (pe argilă sau în sare) este mai mare, cu atât pragul de floculare este mai mic. Astfel, montmorillonitul de sodiu (bentonita alcalină) floculează la o concentrație de clorură de sodiu de 15 mg * eq/l, iar calciul (bentonită alcalino-pământoasă) - la o concentrație de clorură de calciu de 0,2 mg * eq/l. Concentrația de săruri solubile în apă este sub pragul de floculare, deoarece conținutul de argilă este de numai 4-5% pe unitatea de volum a suspensiei fluidului de foraj. Ținând cont și de salinitatea naturală scăzută a argilelor în sine (aproximativ 1,5%), concentrația de electroliți din suspensie nu va avea un efect distructiv asupra stabilității structurii lor de coagulare. În consecință, argilele bentonite ale zăcământului Navbakhor sunt potrivite și pentru prepararea fluidelor de foraj în ceea ce privește compoziția sării.

Proprietățile tehnologice au fost studiate ca fluid de foraj, adsorbant și pentru a determina adecvarea în producția de argilă expandată. Pentru fluidele de foraj, proprietățile tehnologice ale argilelor bentonite au fost studiate în condiții de laborator pe materialul probelor prelevate din lucrări miniere pe toată grosimea stratului util prin metoda scuffing. Probele caracterizează două soiuri naturale de argile care se disting prin proprietățile lor fizico-chimice și coeficientul de alcalinitate: alcaline și alcalino-pământoase. Testele au fost efectuate în laboratorul de foraj al Întreprinderii de stat OME „Uzbekneftegazgeologiya” și în departamentul de foraj „UzbekNIPIneftegaz” al NPO „Uzbekneftegaznauka”, conform metodologiei standard, în conformitate cu cerințele specificațiilor tehnice. În cadrul testelor s-au determinat: consumul de argilă pentru prepararea fluidului de foraj, parametrii nămolurilor pe bază de argilă și efectul aditivilor polimeri și al agentului de ponderare asupra calității acestora (Tabelul 2). Producția soluției din argilă soiului alcalin în forma sa naturală cu adăugarea de reactivi a fost de 11,0-17,2 m3/t (gradul V-1/V-4), alcalino-pământos - 8,3-16,0 m3/t (grad B). - 2/B-4). Conținutul de nisip din probe este de 0,1%. Fluidele de foraj obținute pe bază de argile bentonite sunt ușor de tratat chimic și de ponderare. Parametrii lor tehnologici îndeplinesc cerințele industriei. Astfel, conform rezultatelor testelor de laborator, materiile prime din toate probele sunt clasificate ca fiind de înaltă calitate. Conform concluziilor Institutului „UzbekNIPIneftegaz” și OME a Întreprinderii de Stat de Stat „Uzbekneftegazgeologiya”, pentru a determina domeniul de aplicare a argilelor bentonite, pentru a studia comportamentul acestora în condiții de agresiune a sării, temperaturi și presiune ridicată, industriale lor. aprobarea este necesară la forarea puțurilor adânci.

Proprietățile de adsorbție au fost studiate în laboratorul de chimie a lipidelor al Institutului de Chimie a Substanțelor Vegetale al Academiei de Științe a Republicii Uzbekistan (analist T.V. Chernenko) pe baza unor eșantioane de grup care caracterizează două soiuri naturale. Argilele au fost activate preliminar prin tratamente termice (250°C) și acide (5 și 10% H2SO4). În experimente a fost folosit ulei de semințe de bumbac rafinat cu un număr de acid de 0,58 mg KOH și o culoare de 20 de unități roșii cu 35 de unități galbene într-un strat de 13,5 cm. Cantitatea de sorbant în masa de ulei a fost luată ca 1 și 2% . Gradul de limpezire a uleiului este de 40-50%, absorbția uleiului este de 34,0-38,6%, ceea ce îndeplinește cerințele industriei. În general, toate probele de argile bentonite testate în ceea ce privește proprietățile lor de adsorbție și absorbția uleiului îndeplinesc cerințele condițiilor tehnice existente după activarea termică chiar și fără tratament cu acid.

Pentru producția de argilă expandată, mostre de argilă bentonită au fost testate și în laboratorul de materii prime, sticlă și ceramică fină al SA „ToshkurilishmateriallariLITI” (analist V.Ya. Dryga). Au fost determinate umflarea argilelor la temperatura optimă de ardere și rezistența probelor de argilă expandată. Materiile prime pentru ardere au fost preparate prin metoda plastică după măcinare la 1 mm și înmuiere cu apă pentru a obține o masă de argilă cu conținut normal de umiditate de turnare. Din masă s-au format probe cilindrice și granule. Coeficientul de umflare al probelor de argilă expandată KhT-1 și KhT-2 în timpul arderii (11400C) este de 3,9 și, respectiv, 2,7, rezistența la compresiune în cilindru este de 1,56 și 1,90 MPa, ceea ce corespunde gradului P-75.

Calitatea materiei prime. Principalii indicatori ai calității argilelor bentonite utilizate pentru prepararea fluidelor de foraj sunt compoziția minerală, coloidalitatea și capacitatea bazelor absorbite. Există o relație directă între acești indicatori. În bentonite alcaline, conținutul mediu de montmorillonit, capacitatea de absorbție și coloidalitate este de 85,5%, 76,7 mg * eq / 100 g și, respectiv, 83,8%, randamentul soluției din 1 tonă de materie primă este de 14 m3, în alcalino-pământos - 66,9%, 51,8 mg * eq / 100 g, respectiv 51,2%, randamentul soluției este de 11 m3 / t. Astfel, cu cât procentul de montmorillonit, capacitatea de absorbție și coloidalitatea argilelor bentonite sunt mai mari, cu atât randamentul fluidului de foraj este mai mare. Argilele bentonite din zăcământul Navbakhor ocupă primul loc în republică în ceea ce privește producția de fluid de foraj. Zăcămintele Azkamar, Kattakurgan și Shorsuy exploatate în prezent au acest indicator în intervalul 3,2-4 m3/t. Un alt avantaj important al argilelor față de restul este că prezintă activitate de adsorbție după un simplu tratament termic. În acest caz, nu sunt necesari reactivi chimici scumpi pentru activarea chimică și nu există nicio urmă de probleme de mediu asociate cu aceasta. Se determină posibilitatea aplicării lor în producția de argilă expandată. Parametrii calitativi de mai sus ai argilelor bentonite din zăcământul Navbakhor contribuie la utilizarea lor complexă în economia națională.

Condiții geologice și economice. Condițiile miniere-geologice și hidrogeologice ale zăcământului de argilă bentonită Navbakhor sunt simple, rocile de supraîncărcare sunt subțiri, ceea ce face posibilă exploatarea în cariera deschisă. Apropierea de drumuri și căi ferate, precum și infrastructura dezvoltată a regiunii, fac ca dezvoltarea acesteia să fie economică. Argilele bentonite din zăcământul Navbakhor, spre deosebire de cele exploatate în prezent, aparțin primului grad și sunt de aproximativ 3,5-4 ori superioare acestora în ceea ce privește parametrii de bază și, de asemenea, se pretează bine tratamentului chimic. Costul de transport și al reactivilor chimici este redus cu aceeași sumă. În plus, densitatea scăzută a fluidului de foraj preparat din aceste argile contribuie la o creștere semnificativă a vitezei de foraj și la prevenirea accidentelor. Calitatea înaltă a argilelor bentonite din zăcământul Navbakhor le face să înlocuiască importul, ceea ce duce la economii semnificative de valută.

LITERATURĂ

1. Ginzburg I.I., Rukavishnikova I.L. Minerale ale crustei antice de intemperii a Uralilor. - M.: Editura Academiei de Științe a URSS, 1951. - 714 p.

2. Gray D.R., Darley G.S.T. Compoziția și proprietățile agenților de foraj (fluide de spălare). - M.: Nedra, 1985. - 460 p.

3. Zakirov M.Z. Hipergeneza depozitelor de argilă din Uzbekistan și indicatorii săi minerali. - Tașkent: Fan, 1977. - 182 p.

4. Metode cu raze X de studiu și structura mineralelor argiloase. - M.: Mir, 1965. - 460 p.

5. Analiza termică a mineralelor și rocilor / Ivanova V.P., Kasatov B.K., Krasavina T.N., Rozinova E.L. - L.: Nedra, 1974. - 400 p.

Argila aparține rocilor de tip sedimentar. În stare uscată, există sub formă de bulgări sau praf, care, atunci când sunt ude, capătă proprietăți plastice. Extracția argilei este prima etapă în producția de cărămizi și a numeroase produse ceramice.

Această fosilă se formează din cauza distrugerii rocilor. Materialul principal pentru formarea straturilor de argilă sunt fosilele, cum ar fi feldspatul. După distrugerea rezervorului sub influența factorilor atmosferici, din o serie de minerale argiloase se formează silicații.

Argila constă din caolinit, ilit și alți aluminosilicați și conține, de asemenea, incluziuni de nisip și carbonați. Siliciul și alumina sunt baza mineralelor argiloase.

Culoarea rocii poate fi diferită din cauza impurităților pigmentare și a materiei organice. Roca pură este, de obicei, de culoare cenușie, tipurile de argile roșii, galbene, albastre sunt, de asemenea, comune.

O parte din rocile argiloase se obține ca urmare a acumulării mineralelor de mai sus, dar în cea mai mare parte, acestea sunt roci care reprezintă sedimentul curenților de apă care se acumulează în fundul rezervoarelor.

După origine, acest mineral este împărțit în subgrupe.

Argile sedimentare. Ele se formează ca urmare a aplicării cu apă a straturilor de rocă distruse.

Argilele de acest tip sunt împărțite în marine și continentale. După numele primului, este clar că argila se formează pe fundul mării, în al doilea caz, formarea are loc pe continente, în sedimentele de fund ale râurilor și lacurilor.

Caracteristicile grupurilor de argilă marine sunt enumerate mai jos.

• Litoral.
• Lagună. Se acumulează în lagunele de mare sau de apă dulce. În cazul golfurilor maritime, argila este o masă eterogenă, are numeroase impurități.
• În lagunele cu apă dulce, straturile de argilă sunt destul de subțiri și au mai puține impurități. În astfel de lagune se găsesc adesea depozite de argilă refractară.
• Raft. Format la o adâncime de aproximativ două sute de metri. O condiție prealabilă este absența oricărui tip de curent. Are formă granulometrică.

Argilele continentale sunt împărțite în următoarele grupe:

• Deluvial. Au granulometrie multistrat;
• Lac. Argilele de această origine includ cele mai bune roci argiloase refractare care apar pe fundul lacurilor. Avantajul acestei roci este că conține toate mineralele argiloase.

Există o altă categorie - argile reziduale. Acestea sunt, de regulă, roci cu conținut scăzut de plastic, formate ca urmare a intemperiilor altor fosile. Astfel de argile includ caolinul și alte argile iluviale.

Situri de minerit

Argila este omniprezentă, aceasta este naturală, deoarece aparține rocilor sedimentare și este, de fapt, roci zdrobite până la o stare de pulbere.

Siturile miniere sunt adesea situate de-a lungul malurilor corpurilor de apă. Există numeroase aflorimente, dar nu toate depozitele sunt potrivite pentru producția comercială.

Unde se extrage argila în Rusia? Cele mai cunoscute zăcăminte sunt Kyshtymskoye, Astafyevskoye, Palevskoye. Trebuie remarcat faptul că argilele refractare și caolin sunt mult mai puțin frecvente. Adesea soiurile refractare coexistă cu speciile refractare.

În prezent, argila este extrasă într-o carieră. Carierele de argilă pot fi de diferite adâncimi. Adesea, în aceeași carieră pot fi produse diferite tipuri de argile.

Siturile de exploatare a argilei sunt împărțite în grupuri în funcție de gradul de complexitate al dezvoltării lor:

1. Argilă compactată saturată cu umiditate - II;
2. Nodul, cu un amestec de pietriș - III;
3. Ardezie călită - IV;
4. Loam - II;
5. Sol argilos înghețat - IV;
6. Sol cu ​​resturi vegetale - I.

Metode de extragere

Metodele de dezvoltare sunt diferite, depind de numărul de depozite de rocă, de localizarea acestora. Metode de obținere a argilei:

1. Cea mai obișnuită metodă de extracție a argilei se bazează pe excavarea fosilei cu excavatoare cu roți dintate;
2. Tehnologiile perturbatoare sunt utilizate pentru depozitele mari;
3. Caolinul și argila albastră sunt extrase folosind hidromonitoare. Acest lucru este valabil mai ales atunci când conținutul de umiditate al stratului este ridicat;
4. Pentru întreprinderile producătoare de ceramică, producția se desfășoară în cariere cu transport ulterior rutier sau feroviar.

Caracteristici miniere

Dezvoltarea, sau cu alte cuvinte, excavarea argilei se realizează prin excavatoare cu roți dintate prin tăierea straturilor de diferite grosimi.

• Abruptul pantei este un parametru important care caracterizează unghiul de înclinare față de orizont sau raportul dintre înălțime și stratul de rocă subiacent.
• Înainte de minerit, se efectuează lucrări pregătitoare, care includ curățarea orizontului de carieră, îndepărtarea capacului, amenajarea căilor de acces și livrarea echipamentelor la față.
• De regulă, costul lucrărilor pregătitoare este de până la 30% din costul total al extracției argilei.
• Pământul și nisipul sunt îndepărtate din carieră într-o haldă specială, iar produsul țintă este transportat la locul de consum. Se întâmplă adesea ca în strat să apară mai multe tipuri de argile. În acest caz, fiecare strat este prelucrat separat. Această tehnică se numește producție selectivă de argilă, este mult mai eficientă decât producția brută, în care produsul este tăiat simultan din toate straturile.

Cum se extrage argila vara

Vara, argila este extrasă cu excavatoare. Deoarece se află în straturi, este mai bine să tăiați în straturi de diferite grosimi. Dezvoltarea se realizează până când utilajul ajunge în patul de lut, după care excavatoarele sunt trimise în alte locuri ale zăcămintelor de rocă.

O carieră de lut poate avea adâncimi diferite. În perioada de vară a anului, situl este curățat de sol cu ​​reziduuri de plante. După aceea, intrările de transport la locul de dezvoltare sunt echipate. Rocile reziduale, cum ar fi nisipul, sunt îndepărtate. În cazul apariției argilei la nivelul acviferului și mai jos, se dotează drenaj. Produsul țintă este transportat la locul de prelucrare.

Exploatarea în cariera deschisă folosește buldozere sau benzi transportoare. Dacă este necesar, se iau măsuri subversive.

Cum se extrage argila iarna

În sezonul rece, cu volume mari de muncă și densitate mare a rocilor de argilă, se folosește o metodă de exploatare a mineritului.

• Pentru a preveni înghețarea solului, locul de producție este izolat cu materiale cu conductivitate termică scăzută - turbă sau rumeguș.
• La extragerea argilelor cu un grad ridicat de fluctuație și umiditate în cară deschisă, extragerea fosilei se realizează cu ajutorul monitoarelor hidraulice.

În nord, unde solul îngheață suficient de adânc, se folosesc așa-numitele sere. Acestea sunt structuri închise echipate cu încălzitoare - încălzitoare. Cu ajutorul încălzitoarelor, locul de dezvoltare este încălzit. Teplyak-urile sunt echipate pe role speciale, sunt mutate după cum este necesar.

Cea mai economică metodă de dezvoltare se bazează pe utilizarea distribuitoarelor de tip curea și a podurilor de transport.

Transport

Nu întotdeauna o carieră de lut este adiacentă producției. Adesea, depozitele sunt situate în afara așezărilor. În plus, argila caolinită de înaltă calitate, care este extrasă în carierele de argilă din Federația Rusă, nu este o întâmplare frecventă. Este nevoie de transportul materiilor prime la locul de prelucrare.

Argila este transportată pe șosea și pe calea ferată. Când transportați lut pe drum, rețineți că încărcătura trebuie acoperită cu o copertă. Volumul de argilă transportat ar trebui să corespundă capacității de transport a corpului, acest lucru va ajuta la evitarea plăților excesive nedorite pentru spațiul nefolosit.

Transportul pe distanțe lungi se face cel mai bine pe calea ferată folosind platforme basculante.

Nuanțe ale obținerii unei licențe miniere

Legislația reglementează extracția mineralelor, inclusiv a argilei. Licența de utilizare a subsolului este o condiție necesară pentru extracția rocii în volume industriale.

De menționat că nu este necesară o licență dacă exploatarea este efectuată de persoane care nu se află în bilanţul de stat, fără lucrări de demolare, adâncimea nu mai mare de cinci metri. Fără licență, ei pot extrage argila, de exemplu, locuitorii de vară pe propriile lor parcele.

Pentru ca procedura de licențiere să aibă succes, cel mai bine este să contactați specialiști în acest domeniu. Pentru a obține o autorizație de utilizare a resurselor naturale, trebuie să aveți anumite cunoștințe și o experiență considerabilă în acest domeniu, altfel există riscul ca pachetul de documente să fie returnat solicitantului.

Cum să obțineți o licență pentru minerea lutului:

1. În primul rând, trebuie să vă decideți asupra site-ului;
2. Întocmește un pachet de documente care reflectă situația financiară a companiei;
3. Plata taxelor de stat;
4. Participați la licitații.
5. După ce a primit o licență, este necesar să se elaboreze, să coordoneze și să se aprobe un proiect pentru dezvoltarea zăcămintelor de argilă.

Procesul de fabricare a cărămizii începe cu extragerea argilei. Zona în care se extrage argila se numește kar' eroim. Cariera trebuie amplasată aproape și convenabil de plantă, dacă este posibil într-un loc uscat, care nu este inundat de ploaie, zăpadă și apele subterane.
O carieră trebuie dezvoltată într-o anumită ordine. Ordinea corectă de extracție a argilei asigură confortul muncii, utilizarea economică a argilei și producerea de materii prime mai omogene.
În starea sa naturală, argila este de obicei eterogenă. Argilele luate din diferite locuri ale aceleiași cariere și chiar și o singură față pot fi diferite ca compoziție, proprietăți și conținut de umiditate. De obicei, această diferență este deosebit de mare pentru argilele luate de la diferite adâncimi ale carierei - unele dintre ele sunt din plastic, altele sunt nisipoase.
Prin urmare, argila dintr-o carieră este extrasă în așa fel încât să se obțină o masă constând din argilă prelevată pe toată grosimea apariției sale.
Extracția argilei, în funcție de condițiile locale, poate fi manuală sau mecanizată.
La extragerea manuală a lutului, se folosesc lopeți obișnuite cu baionetă - pică. Cele mai convenabile lopeți au formă ascuțită sau semicirculară. Atunci când se dezvoltă soluri foarte dense sau înghețate, se folosesc ranguri și târâi. Pentru a încărca argila vrac extrasă pe vagoane sau roabe, se pot folosi lopeți de ridicare (lopată), iar dacă lutul este foarte umed și se lipește de lopată, se pot folosi furci cu dinți frecventi.
Argila poate fi adusă în fabrică, dacă cariera este situată în apropiere, în roabe obișnuite de transport de pământ pe scânduri de rulare așezate.
Dacă cariera este departe de plantă, cel mai bine este să aduceți lut cu cai în vagoane speciale numite grabarks sau în cărucioare basculante de-a lungul căilor cu ecartament îngust. Grabarki poate fi pe două roți sau cu patru roți. Pentru o descărcare convenabilă a argilei, pereții laterali și partea inferioară a apucătorilor cu patru roți sunt detașabile și îndepărtate în timpul descărcării, iar într-un apucator cu două roți, peretele din spate se sprijină ca partea laterală a unei mașini. Deosebit de convenabile sunt vagoanele care sunt descărcate prin partea de jos pliată în jos. Înainte de a încărca argila, fundul este fixat în poziție orizontală cu umerașe pentru capac pe pereții laterali ai vagonului.
Dezvoltarea unui depozit de argilă cu o metodă manuală se realizează în următoarea secvență.
În primul rând, înainte de extragerea argilei, este necesar să se îndepărteze din întreaga zonă programată pentru dezvoltare în anul curent, limpede, adică stratul superior de vegetație și alte straturi superioare de sol nepotrivite producției.
Curățarea eliminată trebuie dusă într-un loc în care nu poate intra în producție. În viitor, curățarea poate umple partea dezvoltată a carierei.

Orez. 7. Despicare șanț pentru deschiderea unei cariere

După îndepărtarea curată sau, după cum se spune, suprasolicitarea carierei, încep să o dezvolte. Dacă cariera este situată pe panta unui deal, aceasta trebuie expusă în linie dreaptă, iar apoi fața deschisă trebuie dezvoltată în trepte. Pentru a dezvolta o carieră pe o zonă plană, după îndepărtarea luminișului, este necesar să se săpa un șanț tăiat cu o lățime de aproximativ 4 m și o lungime de 15-20 m (Fig. 7).
Șanțul este adâncit treptat până la fundul stratului de argilă dezvoltat pentru a face o intrare blândă în carieră.
În viitor, pe măsură ce cariera este dezvoltată, șanțul de la acest nivel se extinde în toate direcțiile. În acest caz, cariera se dezvoltă și ea în trepte.
Extragerea manuală în trepte este prezentată în fig. 8. Înălțimea treptelor pentru comoditatea muncii este luată egală cu baioneta de cazmă. Prin această metodă, lutul este luat mai întâi cu o lopată de la o treaptă, apoi de la a doua în înălțime, apoi de la a treia și așa mai departe până sus. În același timp, se formează trepte noi și întreaga „scăriță” pare să se deplaseze de-a lungul fundului carierei până la lățimea treptei (adică, 30-40 cm)

Orez. 8. Extragerea manuală în pas
Astfel, treptele se deplasează până când toată fâșia de 1-1,5 m lățime (pe lungimea treptelor) este lucrată până la capătul feței. După aceea, încep să dezvolte următoarea bandă de aceeași lățime de-a lungul fundului în același mod. Lutul extras de pe trepte este aruncat pe cărucioare, roabe sau benzi de sprijin.
Peretele frontal al carierei la o înălțime mai mare de 1,5 m ar trebui să aibă o pantă. Este strict interzisă dezvoltarea unei cariere cu pereți suprafețe ai feței, precum și o groapă, adică o selecție de sol din partea inferioară a peretelui, formând vârfuri agățate în partea de sus, ceea ce poate duce la prăbușire și accidente. .
Dacă calitatea argilei este diferită de-a lungul înălțimii feței care se dezvoltă, atunci argila trebuie scăpată alternativ în fiecare cărucior, roabă sau grabbar de la diferite trepte de-a lungul înălțimii feței. În procesul de prelucrare ulterioară, argila din diferite straturi se va amesteca și va deveni destul de omogenă.
Dacă în argilă se găsesc pietre și alte incluziuni mari, acestea trebuie selectate manual și aruncate la locul prelucrat. Dacă straturile individuale sunt înfundate cu numeroase incluziuni mici, atunci toată argila înfundată cu aceste incluziuni trebuie aruncată.În cazurile în care argila din carieră își schimbă brusc aspectul, trebuie verificate proprietățile și adecvarea acesteia pentru producția de cărămidă.
Cariera în curs de dezvoltare trebuie păstrată curată. Trebuie avut grijă să se asigure că uneltele abandonate, bucățile de lemn și alte obiecte străine sunt îndepărtate din carieră.
În prezent, datorită disponibilității diverselor mijloace de mecanizare în fermele colective, fermele de stat, precum și în întreprinderile și organizațiile care patronează fermele colective, este posibilă mecanizarea proceselor de supraîncărcare a carierei și extragerea argilei cu ajutorul de buldozere sau raclete.
Dacă decaparea se face cu un buldozer, atunci stratul de sol inutilizabil este răzuit de lama buldozerului și mutat în lateral. Când se folosește o racletă pentru lucrări de supraîncărcare, stratul de sol răzuit umple găleata racletei, care apoi duce solul la locul alocat, unde, ridicând găleata, îl golește.
Buldozerele și racletele pot fi folosite pentru a îngrămădi lutul în paturi pentru preparare naturală, la o distanță mică de la groapă până la locația patului. Un buldozer nu numai că poate muta lutul din carieră într-un anumit loc, ci și îl poate plasa în mai mulți arbori paraleli, care apoi pot fi modelați cu ușurință în gulere sau creste obișnuite. Cu toate acestea, este mai ușor să pregătiți argila în grămezi folosind o racletă.
Utilizarea acestor mecanisme pentru lucrările la suprasarcină și recoltarea argilei va accelera și va reduce semnificativ costul acestor lucrări.
Cu o față de mică adâncime, argilă relativ omogenă În ea și transportul lutului cu cărucioare sau mașini, argila poate fi extrasă și astfel: panta pereților feței este dispusă ușor, astfel încât cărucioarele sau mașinile să se poată deplasa de-a lungul ei. Lutul este slăbit (arat) cu un plug și încărcat manual pe cărucioare sau vehicule. Cu această metodă de lucru, este exclusă operațiunea cea mai consumatoare de timp și dificilă - săparea manuală a argilei. Pentru a mecaniza încărcarea argilei în vehicule, pot fi folosite și stivuitoare. Desigur, în aceste cazuri este necesar să se facă o medie a argilei, alegând-o nu dintr-un singur loc, ci uniform din diferite secțiuni ale feței.