Области промышленного использования каолина | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 28 декабря, печатный экземпляр отправим 1 января.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Научный руководитель:

Рубрика: Геология

Опубликовано в Молодой учёный №16 (515) апрель 2024 г.

Дата публикации: 23.04.2024

Статья просмотрена: 288 раз

Библиографическое описание:

Кадырбаков, И. Х. Области промышленного использования каолина / И. Х. Кадырбаков. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2024. — № 16 (515). — С. 63-65. — URL: https://moluch.ru/archive/515/113001/ (дата обращения: 16.12.2024).



В статье автор исследует сферы применения каолиновых глин в хозяйстве и их геолого-промышленную классификацию.

Ключевые слова : каолин, мировые запасы, сфера применения, геолого-промышленные типы, кора выветривания.

Каолин — продукт химической декомпозиции (каолинизации) алюмосиликатных (слюдисто-полевошпатовых) пород различного происхождения (магматического, метаморфического, осадочного). Каолинизация происходит с участием процессов гидролиза, окисления, растворения, кристаллизации, гидратации, изоморфизма, метасоматизма, сопровождающегося изменением объема, внутренней поверхности, образованием псевдоморфоз [1].

Каолины — это слабосвязанные до рыхлых, легко распускающиеся в воде породы с полезным содержанием минералов каолинитовой группы (каолинит, галлуазит, диккит). В качестве неметаллического полезного ископаемого ценность представляют в первую очередь каолины белоцветные или бледноокрашенные, имеющие низкое содержание темноцветных минеральных компонентов. Такие, лучшие в природном состоянии, каолины принадлежат к генетическому типу элювиального или первичного каолина.

Минеральные компоненты элювиального каолина подразделены на две основные группы. Первая группа представлена реликтовыми минералами, унаследованными от материнской породы: кварц, калиевый полевой шпаг, мусковит, гранат, силлиманит. Вторая группа представлена в основном глинистыми минералами группы каолинита-галлуазита, с которыми ассоциирует в подчиненных количествах серицит, монтмориллонит, смешаннослойные минералы.

Мировые запасы каолина по разным оценкам составляют 15–16 млрд. т. Общая мировая добыча на 2022 год составила 48 млн. т. Наиболее значительными разведанными запасами располагают (млрд. т): США — 3.5, Англия — 1.8, Чехия — 1.8, Бразилия — 1.4, Китай — 1.2, Украина — 1.0. Всего в мире запасы подготовлены более чем в 60-ти странах [2].

Без обогащения элювиальный каолин даже при значительном содержании (45–50 %) частиц песчано-алевритовой размерности (кварц, полевой шпат) применяют в производстве полукислых огнеупоров, кислотоупоров, фаянса, строительной керамики.

Сфера применения обогащенного каолина значительно более обширна и разнообразна. Традиционная и наиболее емкая область его применения — производство бумаги, где он служит в качестве эффективного и дешевого наполнителя, а также как белый пигмент для покрытия бумаги гладкой глянцевой пленкой требуемой толщины. В качестве наполнителя каолин также употребляют в производстве пластмасс, резины, искусственных кож, тканей, линолеума.

Белизна, дисперсность и пластинчатая морфология частиц каолинита, относительно низкая стоимость определяют эффективность его применения в лакокрасочной промышленности, преимущественно в красках, используемых для внутренней отделки помещений.

Каолин служит наполнителем также в мыловаренном производстве, при изготовлении карандашных грифелей, в составах косметических парфюмерных паст, кремов, мазей, пудр и пр.

В фармацевтическом производстве хорошо очищенный каолин — инертная связующая добавка для многих лечебных препаратов.

Каолин используют также как средство, предохраняющее агроудобрения от слеживания, в производстве портландцемента. Обогащенный каолин служит для изготовления катализаторов, ускоряющих процессы очистки нефти и газа. При химической и термохимической переработке каолина получают сернокислый алюминий, который используют главным образом в качестве эффективного коагулянта для очистки питьевых и промышленных вод [1].

Ценным продуктом термохимической обработки каолина является ультрамарин — стойкий неорганический краситель, используемый в производстве красок, резины, бумаги, тканей и пищевых продуктов.

Обогащенный каолин традиционно используют в производстве керамических изделий широкого ассортимента: плитки для пола и облицовки стен, огнеупоры, хозяйственная и культурно-бытовая керамика, предметы санитарно-строительного назначения, кислотоупорный и электротехнический фарфор. Новыми областями применения являются изготовление стекловолокна, кремнеорганических полимеров, керамогранита.

По условиям залегания различают каолины автохтонные (остаточные, первичные) и аллохтонные (осадочные, вторичные).

Большая часть добываемых в мире каолинов (в РФ абсолютно вся добыча) приурочена к формациям коры выветривания. При этом тела (залежи) элювиальных каолинов расположены в верхней зоне профиля сиаллитового выветривания, где алюмосиликаты исходных пород полностью или почти полностью замещены глинистыми минералами группы каолинита-галлуазита.

Наиболее низкожелезистые и малотитанистые белоцветные каолины формируются, как правило, при выветривании лейкократовых исходных пород (гранитоидов, гнейсов, аркозов).

В зависимости от содержания (или отсутствия) в элювиальном каолине-сырце специфических минеральных компонентов выделены его природные (минерально-промышленные) типы, которые подразделены на подтипы (табл.1).

Таблица 1

Геолого-промышленные типы элювиальных каолинов

Минерально-промышленный

Основной коммерческий продукт

Попутный продукт

Типоморфные месторождения

Промышленное значение в РФ

тип

Подтип

Высокоглиноземистый

Гиббсит-каолиновый

Каолин-сырец

Каменское (Украина)

Не имеет

Андалузит (кианит)- каолиновый

Каолинитовый и андалузитовый концентрат

Слюда, рутил

Вильям-Стоун (Австралия)

Собственно каолиновый

Каолинитовый с высокой степенью структурного совершенства каолинита

Каолинитовый концентрат

Кварц

Просяновское (Украина)

Ведущее

Каолинитовый с низкой упорядоченностью структуры каолинита

Каолинитовый концентрат

Кварц

Кыштымское (РФ)

Галлуазит-каолинитовый

Галлуазит-каолинитовый концентрат

Кварц

Журавлиный Лог (РФ)

Щелочесодержащий (щелочной)

Калишпат-каолинитовый

Каолинитовый концентрат

Высококалиевый полевой шпат, кварц

Екатерининское (Украина)

Подчиненное

Мусковит-каолинитовый

Каолинитовый концентрат

Мелкоразмерный мусковит, кварц

Барриан (Франция)

Мусковит-парагонит-каолинитовый

Каолин-сырец

Нет

Невьянское (РФ)

Гидрослюдисто-каолинитовый

Каолинитовый концентрат

Кварц

Зейлигц (Германия)

На каждом месторождении выделяют технологические типы каолина, в которые объединяют природные типы, обогащение которых возможно и эффективно по единой технологической схеме. В соответствии со схемами обогащения выделяют два технологических типа каолинов: мокрого (гидроциклонного) и сухого (аэроциклонного) обогащения. Наиболее легко обогатимы собственно каолины, имеющие простой двухкомпонентный состав (каолинит+кварц). Для них обогащение по выбранным промышленным схемам является эффективным, т. е. приводит к удалению не менее 90 % частиц, размеры которых превышают выбранный граничный размер (63, 40, 20 мкм). Для труднообогатимых каолинов не удается в тех же процессах обогащения добиться требуемой очистки от частиц калиевого полевого шпата и кварца.

Щелочные каолины с повышенным (свыше 20 %) содержанием калиевого шпата или серицита следует относить к особому технологическому подтипу, поскольку помимо отделения глинисто-каолиновой массы в технологическую цепочку может быть встроена линия по сепарации из «песков» полевого шпата или мусковита [1].

Таким образом, сфера применения каолина в хозяйстве очень обширная и РФ есть все шансы избавиться от зависимости импортных поставок.

Литература:

  1. Количественная и геолого-экономическая оценка ресурсов неметаллических полезных ископаемых / ЦНИИгеолнеруд. — Казань: ЗАО «Новое издание», 2007. — 260 с.
  2. Горбачев Б. Ф., Красникова Е. В., Состояние и возможные пути развития сырьевой базы каолинов, огнеупорных и тугоплавких глин в Российской Федерации / Строительные материалы, 2015 г.
Основные термины (генерируются автоматически): РФ, каолин, Украина, кварц, обогащенный каолин, полевой шпат, глинистый минерал группы, концентрат, тип, элювиальный каолин.


Ключевые слова

каолин, мировые запасы, сфера применения, геолого-промышленные типы, кора выветривания

Похожие статьи

Инженерно-геологические особенности криолитозоны на площади геофизического нефтегазоконденсатного месторождения

Статья посвящена анализу инженерно-геологических особенностей криолитозоны на площади Геофизического нефтегазоконденсатного месторождения, расположенного в арктической зоне. В работе рассматриваются геологическое строение месторождения, распределение...

Исследование компонентов природных комплексов в условиях эксплуатации нефтяных месторождений Западной Сибири на примере Крапивинского нефтяного месторождения

В статье рассматривается изменение химического состава природных комплексов с течением времени при эксплуатации действующего нефтегазопровода Крапивинского нефтяного месторождения.

Проблемы, возникающие при разработке нефтегазовых месторождений в Республике Башкортостан

В статье автор рассматривает проблемы, возникающие при разработке нефтегазовых месторождений в республике Башкортостан.

Обзор мировых запасов магнезиального сырья

В данной статье приведена характеристика сырья для производства магнезиальных вяжущих — каустического магнезита и доломита, а также рассмотрены крупные месторождения магнезиального сырья и его минералогический состав.

Нефтегазоконденсатные месторождения России

Целью нашего обзора является изучение нефтегазоконденсатных месторождений России, их расположение, сравнение промышленных запасов, перспективы развития, освоение месторождений на дне моря.

Создание угольно-энергетического полиметаллического комплекса

В статье рассматривается создание угольно-энергетического кластера, его описание, технологии и продукты производства.

Анализ основных факторов, влияющих на эффективность разработки месторождений с тяжелой нефтью в Казахстане

В статье рассмотрены различные нетрадиционные методы повышения нефтеотдачи пласта на месторождениях с тяжелой нефтью Республики Казахстан. Приведен анализ основных факторов, влияющих на эффективность добычи высокопарафиннистой нефти.

Обзор применения технологии водогазового воздействия

В данной статье рассмотрен мировой опыт применения технологии водогазового воздействия на пласт с целью увеличения нефтеотдачи. Также рассмотрена эффективность применения данной технологии на различных месторождениях.

Исследование влияния природной пластовой воды на коррозию стальных труб, применяемых при строительстве и эксплуатации нефтедобывающих скважин (на примере Юрубчено-Тохомского месторождения)

Особенности геологического строения Куюмбинского нефтегазоконденсатного месторождения

В статье авторы изучают проблему пластового давления на продуктивность скважины.

Похожие статьи

Инженерно-геологические особенности криолитозоны на площади геофизического нефтегазоконденсатного месторождения

Статья посвящена анализу инженерно-геологических особенностей криолитозоны на площади Геофизического нефтегазоконденсатного месторождения, расположенного в арктической зоне. В работе рассматриваются геологическое строение месторождения, распределение...

Исследование компонентов природных комплексов в условиях эксплуатации нефтяных месторождений Западной Сибири на примере Крапивинского нефтяного месторождения

В статье рассматривается изменение химического состава природных комплексов с течением времени при эксплуатации действующего нефтегазопровода Крапивинского нефтяного месторождения.

Проблемы, возникающие при разработке нефтегазовых месторождений в Республике Башкортостан

В статье автор рассматривает проблемы, возникающие при разработке нефтегазовых месторождений в республике Башкортостан.

Обзор мировых запасов магнезиального сырья

В данной статье приведена характеристика сырья для производства магнезиальных вяжущих — каустического магнезита и доломита, а также рассмотрены крупные месторождения магнезиального сырья и его минералогический состав.

Нефтегазоконденсатные месторождения России

Целью нашего обзора является изучение нефтегазоконденсатных месторождений России, их расположение, сравнение промышленных запасов, перспективы развития, освоение месторождений на дне моря.

Создание угольно-энергетического полиметаллического комплекса

В статье рассматривается создание угольно-энергетического кластера, его описание, технологии и продукты производства.

Анализ основных факторов, влияющих на эффективность разработки месторождений с тяжелой нефтью в Казахстане

В статье рассмотрены различные нетрадиционные методы повышения нефтеотдачи пласта на месторождениях с тяжелой нефтью Республики Казахстан. Приведен анализ основных факторов, влияющих на эффективность добычи высокопарафиннистой нефти.

Обзор применения технологии водогазового воздействия

В данной статье рассмотрен мировой опыт применения технологии водогазового воздействия на пласт с целью увеличения нефтеотдачи. Также рассмотрена эффективность применения данной технологии на различных месторождениях.

Исследование влияния природной пластовой воды на коррозию стальных труб, применяемых при строительстве и эксплуатации нефтедобывающих скважин (на примере Юрубчено-Тохомского месторождения)

Особенности геологического строения Куюмбинского нефтегазоконденсатного месторождения

В статье авторы изучают проблему пластового давления на продуктивность скважины.

Задать вопрос