Добыча и подготовка глины. Добыча глины или где найти глину для лепки Где и в природе найти глину

Часов -Ярские глины - добываются на Украине вблизи г. Артемовска Донецкой области. Они являются лучшими в стране для производства тонкой керамики и др. бело-жгущихся изделий. Эти глины делятся на две группы: полукислые и основные. Основная особенность Часов-Ярских глин заключается в большом интервале спекания-плавления: у полукислых - 300-400"С, у основных - 600-700°При низкой температуре начало спекания 1000-1250"С: огнеупорность их 1580-1730°С. Это объясняется одновременным наличием в составе большого количества глинозема (30-40%) и щелочных окислов (до 3%). Высокая степень дисперсности частиц обуславливает высокую пластичность часов-ярских глин.

Дружковские, Веселовские, ново-райские глины добываются также вблизи г.Артемовска, обладают сходными с часов-ярскими глинами свойствами, весьма огнеупорны. Лучшие марки используются для производства фарфоро-фаянсовых изделий, из глин с повышенным содержанием Ре;0з изготавливают огнеупорные изделия.

Артемовские глины (Украина). Полукислые, тугоплавкие, светло-жгущиеся глины с содержанием оксида железа 2,6-3%, температура спекания 1200°С, огнеупорность 1580°С и выше. Применяются для изготовления кислотоупорной и строительной керамики.

Николаевские и Никифоровские (вблизи г. Славянска) тугоплавкие, спекающиеся при температуре 1140-1200 С, глины используются в производстве плиток для полов.

Трошковские глины (Иркутская область) - беложгущиеся,огнеупорные. Среди них имеются разновидности, почти не размокающие в воде, требующие для проявления пластичности помола в шаровой мельнице. Придают изделиям повышенную прочность в необожженном состоянии и создают возможность однократного политого обжига. Глины, содержание до 2% Fe2O3 и 0.9% TiO2, пригодны для изготовления фарфора.

Батненские или Воронежские огнеупорные глины, отличаются повышенным количеством органических примесей (угля, торфа), по цвету от серого до черного, после обжига светлые. Ввиду повышенного количества красящих оксидов, особенно ТiO2, применяются только для изготовления огнеупоров и огнеупорного припаса (капсели и др.)

Бентонитовые глины. Представляют собой продукты естественного разрушения вулканических лав, пеплов, туфов под воздействием окружающей среды. Основным минералом в бентонитах является монтмориллонит, которому сопутствует каолинит, бейделит, примеси кварца, полевых шпатов. Высокая степень дисперсности частиц бентонитов обуславливает их исключительную пластичность. По связующей способности в фарфоровой производстве 2-3% бентонита способны заменить 9-10% глины. Поскольку красящие примеси в фарфоровую массу вводятся преимущественно с пластичными глинами, то замена глины бентонитом значительно повышает белизну фарфора. Самостоятельного значения бентониты в керамике не имеют, их вводят как добавки-пластификаторы, повышающие прочность изделия после сушки и белизну изделия.

Основные месторождения бентонитов находятся в Грузии (Асканское), в Туркмении (Огланлинское), на Украине (Черкасское, Курцевское, Пыжевское).

Разведаны и широко используются глины Сибири, Урала, Казахстана.

Просяновский каолин (Днепропетровская обл.) - лучший отечественный каолин для производства тонкой керамики. Кроме каолинита содержит до 45% кварцевого песка, поэтому непосредственно на месторождении подвергается обогащению на обогатительных заводах.
Глуховецкий каолин (Виницкая обл..Украина) также используется для фарфорового производства. Каолин высокой дисперсности, но малой пластичности, имеет кремовый оттенок, содержит до 60% кварцевого песка. Щелочные каолины (Манукловское, Екатериниское месторождение в Приазовье) - содержит в своем составе до 2% К20 и до 0,6% Na2O, что дает возможность снизить количество или вовсе исключить из состава фарфоровой массы пегматит.

Легкоплавкие глины.
Месторождение Гайдуковка (Минская обл.) - крупнейшее место рождение глин в Белоруссии (70 млн.т.). Главная сырьевая база минских кирпичных заводов и предприятий местной промышленности. Глины пригодны для изготовления кирпича высоких марок, кровельной черепицы, майолики и др. Содержат до 10% Fе203. Весьма пластичны, имеют огнеупорность 1000-1100°С.
Месторождение Руржево II расположено вблизи Витебска. Общие запасы -11500 тыс.м3.Глины пластичны/ огнеупорность1150-1180°С. Содержат до 8% Fе2203, 5-7% Са0,2-3% МgО. Разрабатывается и используется Витебским комбинатом стройматериалов.

Тугоплавкие и огнеупорные глины. Городок (Гомельская обл.) наиболее крупное и хорошо изученное месторождение. Запасы составляют 27000тыс.т. По содержанию глинозема глины относятся к кислым и полукислым. Содержание глинистых частиц менее 0,01мм колеблется от 18 до 53%. Огнеупорность глин 1380-1550°С. Содержание Si02 -78,1%; Аl2О3-14-25%;Fе2О3 -1-4,6%. Глины используются Речицким заводом канализационных и дренажных труб, а также для изготовления кирпича и черепицы.

Месторождение Журавлево (Бресткая обл.). Суммарные запасы глин 10 млн.т. Содержание кремнезема 58,4-88,9%, глинозема 3,5-26,3; Fе203 -1,19-2,43%. Огнеупорность 1440-1570°С. Используется Горыньским керамическим заводом, выпускающим огнеупорные изделия и облицовочную керамику. Крупных месторождений огнеупорных глин в Белоруссии не имеется. Такие глины встречаются вместе с тугоплавкими в единой глинистой толще и четко выделяются более темной (до черной)окраской. Они более тонкодисперсные, содержание кремнезема в них обычно не превышает 50-55%, а глинозема значительно больше, чем в тугоплавких глинах. Огнеупорность выше 1580°С.

Каолиновые породы в Беларуссии открыты в 1957-1961г. в Житковичском районе. Позднее были выявлены залежи первичных и вторичных каолинов месторождений Ситница (Бресткая обл.), Дедовка, Березина и Люденевичи (Гомельская обл.). По внешнему виду каолины светло-серого цвета и белого, жирные на ощупь, слюдистые. Проведенные исследования показали, что каолины состоят в основном из каолинита с примесью гидрослюды и монтмориллонита. Самое крупное месторождение Ситница - 9млн.т. Огнеупорность каолинов 1680-1750°С. Химический состав обогащенного каолина Аl2O3- 28,3-34,2%; Fe2О3 - 0,2-3%; Ti02 - 0,1-1,4%; СаО - 0-1,5%; Si02 - 47,7-53,4%; МgО- 0,2-1,2%; Na20- 0,1-0,5%.

В связи с большим количеством песчанно-гравийной фракции (более 50%) и высоким содержанием красящих оксидов белорусские каолины не пригодны без специального обогащения для производства фарфоровой посуды, их можно использовать для приготовления санитарно-технических и огнеупорных изделий.

Из иностранных каолинов хорошо известен Цетлинский (ЧССР), отличающийся белизной и высокой пластичностью.
Английские каолины считаются одними из лучших в Европе. Китайские каолины отличаются от европейских высоким содержанием кремнезема, оксидов калия, натрия и магния.

Отощающие материалы.
Материалы, снижающие пластичность керамических масс называются отощающими. Высокопластичные глины претерпевают большую усадку при обжиге и сушке, что часто является причиной возникновения трещин и деформации изделий. К таким глинам, как правило, добавляют отощающие материалы, снижающие пластичность и усадку керамической массы. Это прежде всего кварц и шамот, но роль отощающих материалов могут выполнять и плавни на стадиях формовки, сушки и обжига изделий, вплоть до температуры начала спекания керамического черепка. Отощающие материалы способствуют быстрому и равномерному удалению влаги из массы при сушке, что также снижает вероятность брака изделия.

Кремнезем.
Одним из основных компонентов керамических масс является кремнезем (SiO2). Кремнезем входит в состав масс как отощающий материал и как компонент, образующий силикатный каркас черепка.
С этой целью используется жильный кварц, кварцевый песок, кварцевые отходы каолиновых заводов, кремень, маршаллит, трепел, диатомит, инфузорит (инфузорная земля).

Кварц. Встречается в природе в составе многих горных пород и может залегать в виде самостоятельных блоков и жил. Он прозрачен или имеет молочный оттенок, иногда окрашен в различные оттенки. Наиболее чистая разновидность кварца - горный хрусталь - состоит на 99,8-100% из Si02. Кварц при обычной температуре химически инертен, не растворяется ни в одной из кислот, кроме плавиковой(НР). Плотность кварца 2,65г/см3, температура плавления 1710°С. Кварцевое стекло отличается высокой термостойкостью и пропускает ультрафиолетовые лучи.

Важным свойством кварца является переход его при температуре 573°С из одной модификации в другую с изменением объема (на 0,8%): природный бетта-кварц при температуре 573 переходит в альфа-кварц. При температуре 1050°С альфа-кварц превращается в альфа - кристобалит с увеличением объема на 14,4%, обратный переход альфа-критобалита в бетта-кристобалит сопровождается изменением объема на 4%, что зачастую вызывает рассстрескивание динасовых огнеупоров, на 92% состоящих из Si02. Это свойство широко используется для облегчения помола кварцевых материалов. Нагрев и охлаждение через критическую точку приводят к растрескиванию частиц кварца и облегчению последующего помола. В СССР кварц встречается в Карелии, на Урале, на Украине, на Кавказе.

Кварцевые пески. Содержат 90-97% Si02. Образовывались в результате выветривания горных пород. Содержащих кварц. В качестве примесей содержит глинозем(Аl203), оксиды железа, титана и др. Цвет от белого до красно-бурого.
Кварцевые пески для тонкой керамики должны содержать не менее 93% Si02 и не более 0,3% оксидов железа и титана.
Введение в состав керамических масс с температурой обжига до 1000°С более 30% кварцевого песка, особенно не измельченного, зачастую приводит к полному растрескиванию и разрушению изделий вследствие изменений объема кварца в процессе обжига и охлаждения. Чистые кварцевые пески добываются на Люберецком месторождении (под Москвой), на Украине, под Ленинградом.

Песчаник представляет собой зерна кварцевого песка, скрепленные цементирующим веществом (глиной, гипсом, известняком, водным кремнеземом и т.д.). Кремнистые песчаники называют кварцитами. Применяют песчаники, особенно кварциты, в фарфоровом производстве, строительстве, для изготовления огнеупоров. Встречаются песчаники в Карелии, на Украине, на Урале.

Кремень - разновидность тонкокристаллического кремнезема довольно высокой степени чистоты. Цвет от белого до черного, после прокаливания обычно белый (кремневая галька). Кремень чаще применяется для приготовления глазурей, а без примесей красящих оксидов- для изготовления фарфора. Месторождения кремня находятся на Украине, в Поволжье, в Московской и Ивановской областях.

Каолиновые отходы - кварцевый материал, образующийся при обогащении природных каолинов на обогатительных заводах; вполне пригоден для фарфорового производства. Кроме кварца каолиновые отходы содержат некоторое количество каолинита, гидрослюды, полевого шпата и, как следствие, АЬОз;СаО; К20; Na20.

Диатомиты (кивельгур, горная мука, инфузорная земля)- мощные скопления остатков микроскопических диатомовых водорослей и скелетов радиолярий и инфузорий, образовавшихся более 40млн.лет назад в морских и пресноводных отложениях. Содержат 75-90% аморфного кремнезема, до 5% глинозема, до
7% оксида железа и до 7% щелочей; легкоплавкие, тонкопористые, используются для производства минеральных теплоизоляционных материалов, а также как полирующий материал. Наиболее крупное месторождение диатомитов находится в Грузии (Кисатиби).

Трепел - аморфный кремнезем вулканического происхождения с размером зерен 0,005-0,02мм., содержит примеси глины, оксидов железа, на ощупь пылеват, легко растирается между пальцами. Имеет тоже применение, что и диатомит. Известны месторождения трепелов Виздренское, Добужское, Инзенское, Ирбитское и др. Диатомиты и трепел имеют малую плотность (0,22-0,87г/см3), в изделиях -0,6-1/2г/см3, большую пористость по водопоглощению (50-80%). СИ - штоф - отход химического производства получения глинозема (Аl2О3) из каолинов и глин. Применяется в керамических массах в количестве не более 24% во избежание появления зыбкости масс.

Шамот - искусственный отощающий материал, представляющий собой куски обожженной глины или бой неглазурованных керамических изделий. Это один из отощающих материалов большинства керамических масс. Для приготовления шамота применяют огнеупорные, тугоплавкие и легкоплавкие глины в зависимости от назначения изделий, в состав масс которых будет входить шамот. Огнеупорные и тугоплавкие глины для приготовления шамота обжигают на 1200-1350°С (высокожженный шамот) и на 550-900°С (низкожженый шамот).

Низкожженный шамот повышает плотность и прочность изделий, экономичен в производстве, но имеет большую (до 15%) огневую усадку. Легкоплавкие глины обжигаются на 900-1100°С. После обжига из шамота с помощью щековых дробилок и бегунов готовят шамотный порошок различного зернового состава фракций. Количество шамота в массах бывает различным - от 10 до 80%; размер и количество фракций, а также форма зерен шамотного порошка существенно влияют на свойства готового изделия. Крупные зерна уменьшают количество воды для затворения массы/ увеличивают термостойкость, но повышают пористость и снижают механическую прочность готовых изделий.

Поэтому для каждого вида изделия подбирают оптимальное соотношение различных фракций шамота в массе. Остроугольные частицы шамота плотнее "упаковываются" в массе, чем скатанные, повышая ее плотность и прочность. На предприятиях огнеупорной/ строительной и художественной керамики в качестве шамота используется бой керамических изделий. В составы фарфоровых масс, как правило входят как бой неглазурованных, так и глазурованных изделий. Для производства огнеупорного припаса и капселей используют шамотный порошок, приготовленный из отслуживших свой срок аналогичных изделий.

Сейчас для повышения термостойкости и срока службы огнеупорного припаса в огнеупорные массы в качестве отощающей добавки вводят карбид кремния (SiC) - порошок черного цвета с характерным блеском. Карбид кремния входит и в состав современного карборундового огнеупорного припаса (стойки, плиты), выпускаемого заводами огнеупорных изделий. Срок службы этих огнеупоров в несколько раз превышает срок службы обычного шамотного припаса.

Навбахорское месторождение бентонитовых глин расположено на южном склоне западной части хребта Южный Нуратау на территории Навбахорского тумана Навоийского вилоята в 12 км севернее от населенного пункта Калканата. Ближайшая железнодорожная станция - г. Навои находится на расстоянии 35 км. Вблизи месторождения проходит асфальтированная автодорога Навои-Нурата. Месторождение бентонитовых глин Навбахор нами открыто в 1998 г. В настоящее время разведочные работы завершены, запасы утверждены ГКЗ РУз, и оно подготовлено к промышленному освоению.

В геологическом строении месторождения участвуют отложения бухарской (Р12 вh) и казахтауской (Р13 кz) свит палеоцена и сугралинской (Р21-2 sg) эоцена, которые слагают северное крыло альпийской синклинальной складки субширотного простирания. Структура имеет асимметричное строение с пологим (5-70) северным и более крутым (25-300) южным крыльями. Бухарская свита благодаря своему существенно карбонатному составу отличается от ниже- и вышележащих отложений. Она с размывом залегает на верхнемеловых. Литологически разрез свиты однообразен и характеризуется карбонатным составом пород, представленных песчанистыми доломитами доломитами. Мощность свиты - от 6 до 19 м. Разрез казахтауской свиты почти полностью сложен глинами. В его основании отмечается маломощная пачка песчаников. Верхняя, глинистая, часть представляет собой продуктивную толщу бентонитовых глин мощностью от 10 до 15 м. Отложения сугралинской свиты согласно наращивают разрез казахтауской и представлены карбонатными глинами и мергелями. Мощность свиты - от 20 до 60 м. Продуктивная толща бентонитовых глин Навбахорского месторождения не имеет естественного выхода на дневную поверхность. Она обнаружена по крупным полигональным трещинам, развитым на поверхности почвенно-растительного слоя в местах близкого залегания к дневной поверхности и вскрыта шурфами, канавами и копушами. Мощность продуктивной толщи в зависимости от глубины эрозии колеблется от 2 (в руслах сухих саев) до 11 м (на возвышенных участках рельефа). Вскрышные породы представлены либо почвенно-растительным слоем и зоной выветрелых глин, либо современными пролювиальными щебнистыми осадками. Мощность вскрыши от 0,2 до 2,5 м.

Вещественный состав бентонитовых глин месторождения изучен комплексными лабораторными методами (химический, термический, электронно-микроскопический и рентгено-структурный анализы). Определены общая обменная емкость поглощенных оснований, соотношение обменных катионов и изучены физико-химические свойства. По результатам лабораторных исследований в разрезе продуктивной толщи месторождения выделены щелочные и щелочноземельные природные разновидности бентонитовых глин.

Макроскопическое описание. Щелочные бентониты развиты в северо-западной части месторождения и постепенно к востоку через переходные разновидности переходят в щелочноземельные, образуя единую толщу. В их разрезе выделяются серая и зеленая разности. Серые щелочные бентониты занимают нижнюю часть разреза продуктивной толщи, при высыхании становятся светло-серыми и расщепляются на линзообразные пластинки. Зеленые щелочные бентониты слагают верхнюю часть разреза, при высыхании становятся зеленовато-серыми и распадаются на мелкие (2-4 см) комки. На севере площади месторождения они разделяются линзовидным прослоем кварцита с максимальной мощностью 15 см, который в других горных выработках не отмечается. Кварцит очень плотный, крепкий, светло-серой, почти белой окраски. Поверхность обломков щелочных бентонитов во влажном состоянии гладкая, жирная на ощупь, при царапании ногтем образуется тонкая мылоподобная стружка. Глины высококоллоидальные, очень пластичные и имеют вкус шоколадных конфет. Щелочные бентониты огипсованы и ожелезнены. Кристаллы гипса образуют тонкие пластинки в трещинах, в основном, субсогласных. Ожелезнение представляет собой тонкие линзообразные субсогласные или согласные пропластки красной окраски. По всей мощности глин отмечаются секущие ходы илоедов. Кроме того, присутствуют микроскопические дисковидно-спиральные раковинки гастропод и других морских организмов. Щелочноземельные бентониты развиты в центральной и северо-восточной частях площади месторождения. Во влажном состоянии имеют серую окраску, которая при высыхании становится светло-серой. В отличие от щелочных бентонитов, они относительно мало ожелезнены и огипсованы. Имеют массивную текстуру, при высыхании распадаются на довольно крупные линзообразные пластинки. Среди щелочноземельных бентонитов отмечаются маломощные (3-5 см) пропластки фосфоритов, которые представлены желваками размером 0,1-1,5 см с довольно гладкой поверхностью, коричневой окраской. В этих горизонтах также отмечаются фосфоритизированные зубы акул, обломки позвонков и чешуи рыб. Щелочные и щелочноземельные природные разновидности бентонитовых глин по физико-химическим свойствам значительно отличаются друг от друга. Так, комки щелочных бентонитов в воде распускаются медленно, но сильно набухают в течение суток, образуя при этом монолитную массу, напоминающую раскрывшуюся розу, которая при легком сотрясении сосуда качается, не разрушая свою монолитность. Щелочноземельные бентониты, в отличие от щелочных, очень быстро распускаются в воде, образуя мелкие комки или пластинки, мало набухают.

Физико-химические свойства изучены в результате определения бентонитового числа (набухаемость) и коллоидальности во всех отобранных групповых и технологических пробах. Бентонитовое число щелочных бентонитов в пробах колеблется от 42 до 86, в среднем 79 мл. Коллоидальность изменяется от 45 до 90, в среднем - 80,5%. Эти показатели в щелочноземельных бентонитах значительно ниже, чем в щелочных, и составляют в среднем 41 мл и 51% соответственно.

Химический состав определяли в 20 пробах рентгенофлюоресцентным спектрометром ЕД-2000. Расчет средневзвешенных содержаний химических компонентов по природным разновидностям показал, что они сложены железистым монтмориллонитом. Содержание в них красящих окислов Fe2O3 + TiO2 высокое, глины относятся к группе с большим содержанием красящих окислов (>3%), что предопределяет непригодность их применения в керамической промышленности. Вероятно, железо в них присутствует не только в виде свободных окислов, а также замещает алюминий в кристаллической решетке монтмориллонита. Об этом свидетельствует пониженное содержание Al2О3 в пробах. Отношение молекулярного количества кремнезема к суммарному содержанию полуторных окислов колеблется от 3,95 до 6,86, в щелочноземельных - от 3,46 до 7,5, что характеризует их полиминеральный состав и присутствие свободных окислов кремния. Преобладание К2О над Na2O свидетельствует о существенной доли гидрослюды в пробах. В целом, по содержанию основных компонентов щелочные и щелочноземельные разновидности бентонитовых глин мало отличаются друг от друга.

Термическому анализу подвергались все групповые и технологические пробы, отобранные из двух природных разновидностей бентонитовых глин Навбахорского месторождения. Анализ проводился на дериватографе Q-1500 D производства "МОМ" (Будапешт) системы Ф.Паулик и др. На дериватограммах бентонитовых глин отмечаются три эндотермических пика, свойственные монтмориллонитовому минеральному составу. Первая эндотермическая реакция, связанная с потерей межпакетной адсорбционной воды, очень интенсивная и протекает между 80-1800С, имеет максимум около 100-1200С. Иногда она сопровождается небольшой эндотермической реакцией (около 2200С), что связано с резким преобладанием щелочноземельных катионов в поглощенном комплексе . В переходных разностях бентонитовых глин с коэффициентом щелочности около единицы такая реакция улавливается при большой чувствительности прибора. Щелочные бентониты подобной остановки не имеют. Вторая эндотермическая реакция, связанная с потерей ОН воды, менее интенсивная, чем первая, что характерно для существенно монтмориллонитового состава. У гидрослюдистых глин наблюдается обратная тенденция . Второй эндотермический пик начинается около 5000С, заканчивается до 6000С и имеет максимум при 520-5650С. Почти во всех пробах он смещен в сторону меньших температур, чем у обычных монтмориллонитов. Это объясняется повышенным содержанием окиси железа , что подтверждается результатами химического анализа. Третий эндотермический пик на дериватограммах имеет небольшую интенсивность и наблюдается в интервале температур 800-9000С. Третья эндотермическая реакция связана с полным удалением ОН воды и разрушением кристаллической решетки монтмориллонита.

Электронно-микроскопическим анализом устанавливается полиминеральный состав проб бентонитовых глин. Анализ проводился на электронном микроскопе "Тесла". Препараты приготавливались методом суспензии. Ее диспергация проводилась на ультразвуковом диспергаторе. Во всех проанализированных пробах, за редким исключением, главным и доминирующим минералом является монтмориллонит. Гидрослюда и палыгорскит, являющиеся также породообразующими, имеют подчиненную роль. Примесями почти во всех пробах являются гидроокислы железа, кварц, галлуазит, очень редко алунит и каолинит. В щелочных разновидностях бентонитовых глин монтмориллонит резко преобладает (80%) над другими глинистыми минералами. Представлен чешуйками, реже пластинками неправильной изометричной формы до 1,5 мкм. Частицы монтмориллонита имеют наименьшие размеры из всех глинистых минералов, обычно они образуют бесструктурные массы облачного вида с нечеткими очертаниями. На общем фоне монтмориллонита наблюдаются пластинки гидрослюды, трубки галлуазита, точечные выделения гидроокислов железа. Очень редки игольчатые кристаллы палыгорскита. В щелочноземельных бентонитовых глинах частицы монтмориллонита образуют плотные комковатые агрегаты с расплывчатыми очертаниями. Гидрослюда занимает второе место в бентонитовых глинах по содержанию, в некоторых пробах даже преобладает над монтмориллонитом. Ее чешуйки или пластинки в отличие от монтмориллонита имеют прозрачную, полупрозрачную изометричную форму, частью с резкими, частью размытыми очертаниями. Эта особенность частиц гидрослюды указывает на процесс ее перехода в монтмориллонит. Отмечается также обратный переход. Часто наблюдаются плотные агрегаты гидрослюды. Диспергированные частицы гидрослюды имеют размер до 1 мкм, а агрегаты - 1,5-2 мкм и более. В щелочных бентонитовых глинах палыгорскит присутствует в виде примеси (до 1-2% или вообще отсутствует), зато в щелочноземельных бентонитах переходит в разряд породообразующих минералов. Его содержание в некоторых пробах доходит до 20%. На электронно-микроскопических снимках определяется узкими удлиненно-пластинчатыми, спутанно-волокнистыми формами кристаллов. В отличие от галлуазита, имеющего такую же морфологию, кристаллы палыгорскита характеризуются одинаковой шириной по всей длине. Гидроокислы железа присутствуют во всех пробах в заметном количестве и представлены в виде точечных выделений, иногда образуют кристаллы звездчатой и крестовидной формы, вероятно, относящиеся к гидрогетиту. Кристаллы галлуазита всегда являются примесями, имеют удлиненную трубчатую форму в виде полупрозрачных палочек. Каолинит и алунит присутствуют незначительно и представлены редкими кристаллами псевдогексагональной и прямоугольной формы с резкими очертаниями. Таким образом, на электронно-микроскопических снимках по морфологическим особенностям глинистые минералы легко диагностируются, и можно определить примерное содержание каждого из них.

Рентгено-структурному анализу подвергались 38 ориентированных препаратов, приготовленных из суспензии бентонитовых глин. Диспергирование частиц проводилось на ультразвуковом диспергаторе с последующим их осаждением на стеклянной пластинке. Анализ осуществлялся рентгеновским дифрактометром ДРОН-2. Для точной диагностики минерального состава приготовленные препараты насыщались этилен-гликолем. Основным диагностическим признаком монтмориллонита является смещение его первого базального рефлекса (001) в сторону меньших углов отражения (до 16,8 A0) после насыщения его этилен-гликолем . При этом первый базальный рефлекс монтмориллонита четко отделяется от других неразбухающих глинистых минералов. Дешифровка дифрактограмм показывает, что в составе анализируемых проб глин присутствуют монтмориллонит, гидрослюда, кварц, палыгорскит, кристобалит. На рентгеновских дифрактограммах монтмориллонит характеризуется интенсивными базальными рефлексами 11,66-12,4 и 3,10-3,19 A0.

Щелочной бентонит (натриевый монтмориллонит) диагностируется первым интенсивным базальным рефлексом 12,5 A0, щелочноземельный - от 11,66 до 12,07 A0. В большинстве случаев на дифрактограммах первый базальный рефлекс (001) не имеет постоянного положения. Его значение зависит от количественного соотношения катионов поглощенного комплекса, сдвигаясь в сторону преобладающего. Так, при резком преобладании катионов щелочных металлов (натрия) над щелочноземельными (кальция и магния) в обменном комплексе первый базальный рефлекс имеет межплоскостное расстояние 12,5 A0, а преобладание щелочноземельных над щелочными приводит к смещению его в сторону больших углов отражения. Выделенные по базальным рефлексам в дифрактограммах проб щелочные и щелочноземельные природные разновидности бентонитовых глин также подтверждаются результатами определения обменных оснований (табл. 1).

Гидрослюда - второй по содержанию породообразующий глинистый минерал (от 10 до 50%). Диагностируется характерными линиями 9,87-10; 4,91-4,99; 3,30-3,36 Ao, которые не меняют положения при насыщении препарата этилен-гликолем, а также после нагревания его до 5500С. Однако в присутствии палыгорскита, также имеющего первый базальный рефлекс порядка 10 Ao, возникают некоторые затруднения, особенно, когда их базальные рефлексы сливаются вместе, образуя один широкий интенсивный пик. Палыгорскит присутствует в основном в виде примеси. Он диагностируется по интенсивным рефлексам 10,27 и 3,23 Ao. Из неглинистых составляющих по дифрактограммам проб обычными являются кварц, реже, кристобалит и гипс. Кварц благодаря своей совершенной структуре имеет четкие базальные линии 3,30-3,34; 4,21-4,23; 1,99; 1,81 Ao и обнаруживается во всех изученных пробах. Кристобалит отмечается по наличию линии 4,05-4,09 Ao, а гипс присутствует в виде примесей и диагностируется по рефлексам 7,56 и 3,06 Ao. Гидрослюда и монтмориллонит имеют почти равные структурные факторы, и поэтому их количество в исследуемой пробе прямо пропорционально площадям пиков (001) на дифрактограммах. Относительные процентные соотношения монтмориллонита и гидрослюды подсчитаны по площадям их пиков. Преобладающим минералом в щелочных и щелочноземельных разновидностях является монтмориллонит, среднее содержание которого составляет 71 и 63% соответственно.

Обменная емкость поглощенных оснований бентонитовых глин определялась в 18 пробах (аналитик И.П.Шестерева, ГГП "Кизилтепагеология"), емкость поглощения ионов Са2+ и Mg2+ -трилонометрическим, а Na+ и K+ пламенно-фотометрическим методами (табл. 1). В щелочной природной разновидности бентонитовых глин общая обменная емкость в среднем составляет 77,93 мгЧэкв на 100 г глины, коэффициент щелочности 4,37. Относительно пониженный коэффициент щелочности (2,47) при довольно высокой обменной емкости (81,66 мгЧэкв на 100 г глины) в пробе НО-1, отобранной с поверхностной части, связан с процессами гипергенеза, развивающимися на обнаженной поверхности, где легко происходит обмен щелочных катионов на щелочноземельные. В пробе СШ1-1, отобранной из шурфа на глубине 1 м, где влияние гипергенеза менее интенсивно, коэффициент щелочности очень высокий (7,07) при общей обменной емкости поглощенных оснований 78 мг*экв на 100 г глины. В щелочноземельной природной разновидности бентонитовых глин емкость поглощения относительно ниже, чем в щелочной, и составляет в среднем 52,24 мг*экв на 100 г глины, коэффициент щелочности 0,8. Они относятся к переходному типу от щелочноземельных к щелочным. Общая обменная емкость поглощенных оснований и коэффициент щелочности бентонитовых глин определяют их качество, что подтверждается результатами лабораторно-технологических испытаний (табл. 2). Так, в щелочных бентонитах эти показатели значительно выше, чем щелочноземельных, и поэтому выход глинистого раствора (м3) из единицы массы (1 т) в них больше.

Анализ водной вытяжки бентонитовых глин выполнен в четырех пробах (аналитик И.П.Шестерева, ГГП "Кизилтепагеология"). В гипергенно измененной части щелочной разновидности бентонитовых глин СК1-2 и СК1-3 общая соленость водной вытяжки составляет 1845 мг на 100 г глины (1,85%), которая представлена хлоридными, карбонатными и сульфатными солями натрия. В менее подверженной влиянию гипергенеза части (шурф) в щелочном бентоните (СШ-1) общая соленость водной вытяжки несколько ниже и составляет 1460 мг на 100 г глины (1,46%). Здесь водорастворимые соли представлены в основном карборнатом натрия (1%, табл. 3). В щелочноземельной разновидности (СШ-3) общая соленость водной вытяжки - 1645 мг на 100 г глины, преобладающими являются хлоридные и карбонатные соли натрия. Для сопоставления засоленности бентонитовых глин Навбахорского месторождения приводятся результаты водной вытяжки бентонитовых глин соседней, Зюмской площади (3К2-КИ1). Здесь общая соленость составляет 3955 мг на 100 г глины, или 3,9%. Водорастворимые - хлоридные и сульфатные соли натрия. Присутствие в глинах электролитов (водорастворимых солей) отрицательно влияет на образование устойчивой коагуляционной структуры при приготовлении глинистой суспензии и повышает водоотдачу, если содержание их выше порога флокуляции. Порог флокуляции зависит от типа глинистого минерала, присутствия на его поверхности обменных катионов и вида растворенных солей . Чем выше валентность катионов (на глине или в соли), тем ниже порог флокуляции. Так, натриевый монтмориллонит (щелочной бентонит) флокулирует при концентрации хлорида натрия 15 мг*экв/л, а кальциевый (щелочноземельный бентонит) - при концентрации хлорида кальция 0,2 мг*экв/л. Концентрация водорастворимых солей ниже порога флокуляции, так как в единице объема суспензии бурового раствора содержание глины всего 4-5%. С учетом также низкой природной солености самих глин (около 1,5%) концентрация электролитов в суспензии не будет оказывать разрушающее действие на устойчивость их коагуляционной структуры. Следовательно, бентонитовые глины Навбахорского месторождения по солевому составу пригодны и для приготовления буровых растворов.

Технологические свойства изучены в качестве бурового раствора, адсорбента и для определения пригодности в производстве керамзита. Для буровых растворов технологические свойства бентонитовых глин изучены в лабораторных условиях на материале проб, отобранных из горных выработок по всей мощности полезной толщи задирковым способом. Пробы характеризуют выделенные по физико-химическим свойствам и коэффициенту щелочности две природные разновидности глин: щелочные и щелочноземельные. Испытания выполнены в буровой лаборатории ОМЭ ГГП "Узбекнефтегазгеология" и отделе бурения "УзбекНИПИнефтегаз" НПО "Узбекнефтегазнаука" по стандартной методике согласно требованиям технических условий. В ходе испытаний определены: расход глины на приготовление бурового раствора, параметры растворов на основе глин и влияние полимерных добавок и утяжелителя на их качество (табл. 2). Выход раствора из глины щелочной разновидности в естественном виде с добавкой реагентов составил 11,0-17,2 м3/т (марка В-1/В-4), щелочноземельной - 8,3-16,0 м3/т (марка Б-2/Б-4). Содержание песка в пробах - 0,1%. Полученные на основе бентонитовых глин буровые растворы легко поддаются химической обработке и утяжелению. Их технологические параметры соответствуют требованиям промышленности. Таким образом, по результатам лабораторных испытаний сырье всех проб классифицируется как высококачественное. По заключению инстиута "УзбекНИПИнефтегаз" и ОМЭ ГГП "Узбекнефтегазгеология" для определения диапазона применения бентонитовых глин, изучения поведения в условиях солевой агрессии, высоких температур и давления необходима их промышленная апробация при бурении глубоких скважин.

Адсорбционные свойства изучались в лаборатории химии липидов Института химии растительных веществ АН РУз (аналитик Т.В.Черненко) на материале групповых проб, характеризующих две природные разновидности. Глины предварительно активировали путем термической (2500С) и кислотной (5 и 10% Н2SO4) обработок. В экспериментах использовано хлопковое рафинированное масло с кислотным числом 0,58 мг КОН и цветностью 20 красных единиц при 35 желтых в слое 13,5 см. Количество сорбента к массе масла принималось 1 и 2%. Степень осветления масла - 40-50%, маслоемкость - 34,0-38,6%, что соответствует требованиям промышленности. В целом, все испытанные пробы бентонитовых глин по своим адсорбционным свойствам и маслоемкости отвечают требованиям существующих технических условий после термической активации даже без кислотной обработки.

Для производства керамзита также испытаны пробы бентонитовых глин в лаборатории сырья, стекла и тонкой керамики АООТ "ТошкурилишматериаллариЛИТИ" (аналитик В.Я.Дрыга). Определены вспучиваемость глин при оптимальной температуре обжига и прочность образцов керамзита. Сырье для обжига подготавливалось пластическим способом после измельчения до 1 мм и замачивания водой из расчета получения глиняной массы нормальной формовочной влажности. Из массы формировались цилиндрические образцы и гранулы. Коэффициент вспучивания образцов керамзита ХТ-1 и ХТ-2 при обжиге (11400С) - 3,9 и 2,7 соответственно, прочность при сдавливании в цилиндре - 1,56 и 1,90 МПа, что соответствует марке П-75.

Качество сырья. Основными показателями качества бентонитовых глин, используемых для приготовления буровых растворов, являются минеральный состав, коллоидальность и емкость поглощенных оснований. Между этими показателями имеется прямая зависимость. В щелочных бентонитах среднее содержание монтмориллонита, емкости поглощения и коллоидальности составляет 85,5%, 76,7 мг*экв/100 г и 83,8% соответственно, выход раствора из 1 т сырья - 14 м3, в щелочноземельных - 66,9%, 51,8 мг*экв/100 г, 51,2% соответственно, выход раствора - 11 м3/т. Таким образом, чем выше процентное содержание монтмориллонита, емкости поглощения и коллоидальности бентонитовых глин, тем больше выход бурового раствора. По выходу бурового раствора бентонитовые глины Навбахорского месторождения занимают первое место в республике. Эксплуатируемые в настоящее время Азкамарское, Каттакурганское и Шорсуйское месторождения имеют этот показатель в пределах 3,2-4 м3/т. Другим важным преимуществом глин перед остальными является то, что они проявляют адсорбционную активность после простой термической обработки. В данном случае не требуется дорогостоящих химических реагентов для химической активации и не возникает шлейфа экологических проблем, связанных с ней. Определена возможность их применения в производстве керамзита. Вышеперечисленные качественные параметры бентонитовых глин Навбахорского месторождения способствуют их комплексному использованию в народном хозяйстве.

Геолого-экономические условия. Горно-геологические и гидрогеологические условия месторождения бентонитовых глин Навбахор простые, вскрышные породы маломощные, что дает возможность открытой разработки. Близость автомобильной и железной дорог, а также развитая инфраструктура региона делают экономичным его освоение. Бентонитовые глины Навбахорского месторождения, в отличие от эксплуатируемых в настоящее время, относятся к первому сорту и по основным параметрам примерно в 3,5-4 раза превосходят их, а также хорошо поддаются химической обработке. Во столько же раз сокращаются затраты на транспортировку и химические реагенты. Кроме того, низкая плотность бурового раствора, приготовленного из этих глин, способствует значительному повышению скорости бурения и предупреждению аварий. Высокое качество бентонитовых глин Навбахорского месторождения делает их импортозамещающими, что приводит к экономии значительных валютных средств.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гинзбург И.И., Рукавишникова И.Л. Минералы древней коры выветривания Урала. - М.: Изд-во АН СССР, 1951. - 714 с.

2. Грей Д.Р., Дарли Г.С.Т. Состав и свойства буровых агентов (промывочных жидкостей). - М.: Недра, 1985. - 460 с.

3. Закиров М.З. Гипергенез глинистых отложений Узбекистана и его минеральные индикаторы. - Ташкент: Фан, 1977. - 182 с.

4. Рентгеновские методы изучения и структура глинистых минералов. - М.: Мир, 1965. - 460 с.

5. Термический анализ минералов и горных пород / Иванова В.П., Касатов Б.К., Красавина Т.Н., Розинова Е.Л. - Л.: Недра, 1974. - 400 с.

Процесс производства кирпича начинается с добычи глины. Участок, где добывают глину, называют кар ь ероім. Карьер должен быть расположен близко и удобно по отношению к заводу, по возможности на сухом, не затапливаемом дождевыми, снеговыми и грунтовыми водами месте.
Карьер разрабатывают обязательно в определенном порядке. Правильный порядок добычи глины обеспечивает удобство работы, экономное расходование глины и получение более однородного сырья.
В природном состоянии глина обычно неоднородна. Глины, взятые из разных мест одного и того же карьера и даже одного забоя, могут быть различными по своему составу, свойствам и влажности. Обычно эта разница особенно велика у глин, взятых с различной глубины карьера, - одни из них пластичны, другие запесочены.
Поэтому глину в карьере добывают таким образам, чтобы получить массу, состоящую из глины, взятой но всей толще ее залегания.
Добыча глины в зависимости от местных условий может быть " ручной или механизированной.
При ручной добыче глины пользуются обыкновенными штыковыми лопатами - заступами. Наиболее удобны лопаты заостренной или полукруглой формы. При разработке очень плотных или замороженных грунтов применяют ломы и кирки. Для нагрузки добытой рыхлой глины на повозки или тачки можно использовать подборочные (совковые) лопаты, а если глина очень влажна и.прилипает к лопате, - вилы с частыми зубьями.
Глину можно подвозить к заводу, если карьер расположен близко, в обычных землевозных тачках по уложенным катальным доскам.
Если же карьер удален от завода, глину лучше всего подвозить лошадьми в специальных повозках, называемых грабарками, или в опрокидных вагонетках по узкоколейным путям. Грабарки могут быть двухколесные или четырехколесные. Для удобной разгрузки глины у четырехколесных грабарок боковые стенки и днище съемные и при разгрузке вынимаются, а в двухколесной грабарке задняя стенка откидывается, как борт автомашины. Особенно удобны повозки, разгружаемые через откидываемое вниз днище. Перед нагрузкой глины днище закрепляется в горизонтальном положении накидными подвесками к боковым стенкам повозки.
Разработку месторождения глины при ручном способе выполняют в следующей последовательности.
Вначале, перед добычей глины, необходимо со всей площади, намеченной к разработке в текущем году, снять очисть, т. е. верхний растительный слой, и другие непригодные для производства верхние слои грунта.
Снятая очисть должна быть отвезена в такое место, откуда она не может попасть в производство. В дальнейшем очистью можно заполнить выработанную часть карьера.

Рис. 7. Разрезная траншея для открытия карьера

После снятия очисти, или, как говорят, вскрыши карьера, приступают к его разработке. Если карьер расположен на склоне возвышенности, его надо обнажить по прямой линии, а затем разрабатывать открытый забой ступенчатым способом. Для разработки карьера на ровной площадке надо после снятия очисти вырыть разрезную траншею шириной около 4 ж и длиной 15-20 м (рис. 7).
Траншею постепенно углубляют до подошвы разрабатываемого слоя глины для того, чтобы сделать пологий въезд в карьер.
В дальнейшем по мере разработки карьера траншея на этом уровне расширяется во все стороны. В этом случае карьер также разрабатывают ступенчатым способом.
Ручная разработка карьера ступенчатым способом показана на рис. 8. Высота ступеней для удобства работы принимается равной штыку лопаты. При этом способе вначале берут лопатой глину из одной ступени, после этого со второй по высоте, затем с третьей и так далее доверху. При этом образуются новые ступени и вся «лестница» как бы передвигается вдоль забоя карьера на ширину ступени (т. е. на 30-40 см)

Рис. 8. Ручная разработка карьера ступенчатым способом
Таким образом, ступени передвигаются до тех пор, пока не будет выработана до конца забоя вся полоска шириной 1-1,5 м (по длине ступеней). После этого начинают разрабатывать таким же способом вдоль забоя следующую полоску такой же ширины. Добываемую из ступенек глину сваливают на вагонетки, тачки или грабарки.
Стенка забоя карьера при высоте более 1,5 м должна иметь уклон. Строго запрещается разрабатывать карьер с отвесными стенками забоя, а также подбоем, т. е. выборкой грунта из нижней части стенки, образующей свисающие вверху козырьки, что может привести к обвалу и несчастным случаям.
Если качество глины по высоте разрабатываемого забоя различно, то в каждую вагонетку, тачку или грабарку надо сбрасывать поочередно глину из разных ступеней по высоте забоя. В процессе дальнейшей переработки глина различных слоев смешается и станет достаточно однородной.
Если в глине попадаются камни и другие крупные включения, их нужно выбирать вручную и отбрасывать в выработанное место. Если отдельные слои засорены многочисленными мелкими включениями, то вся засоренная этими включениями глина должна идти в отброс- В тех случаях, когда глина в карьере внезапно изменяется по внешнему виду, следует проверить ее свойства и пригодность для производства кирпича.
Разрабатываемый карьер должен содержаться в чистоте. Необходимо следить, чтобы брошенные инструменты, куски дерева и другие посторонние предметы были удалены из карьера.
В настоящее время благодаря наличию в колхозах, совхозах, а также у шефствующих над колхозами предприятий и организаций всевозможных средств механизации имеется возможность механизировать процессы вскрыши карьера и добычи глины при помощи бульдозеров или скреперов.
Если вскрышные работы выполняются бульдозером, то непригодный для использования слой грунта соскребается отвалом бульдозера и сдвигается им в сторону. При использовании для вскрышных работ скрепера соскребаемый слой грунта заполняет ковш скрепера, который отвозит затем грунт в отведенное место, где, поднимая ковш, опорожняет его.
Бульдозеры и скреперы могут быть использованы для складывания глины в гряды для естественной подготовки при небольшом расстоянии карьера от месторасположения гряд. Бульдозером можно не только сдвинуть глину из карьера к определенному месту, но и расположить ее несколькими параллельными валами, которым затем уже легко будет придать форму правильных буртов или гряд. Еще- легче заготовить глину в бурты, пользуясь скрепером.
Применение указанных механизмов для работ по вскрыше и заготовке глины позволит значительно ускорить и удешевить эти работы.
При неглубоком забое, относительно однородной глине В нем и транспортировании глины подводами или автомашинами глину можно также добывать следующим образом: откос стенок забоя устраивают пологим, чтобы по нему можно было передвигаться подводам или автомашинам. Глину взрыхляют (вспахивают) плугом и нагружают вручную на подводы или автомашины. При этом способе работы исключается наиболее трудоемкая и тяжелая операция - копка глины вручную. Для механизации нагрузки глины в автомашины могут быть использованы и автопогрузчики. Конечно и в этих случаях необходимо усреднять глину, выбирая ее не из одного места, а равномерно из различных участков забоя.

Зачастую глину добываю в местах, где раньше протекали реки. Глина - это продукт земной коры, а также осадочная горная порода, которая образуется из разрушенных скал под воздействием выветривания. Такой материал, уже на протяжении многих столетий использовался для строительства различных объектов и конструкций. Но, мало кто знает, как именно добывается такой довольно распространенный и древний строительный материал.

Добыча глины в летний период

Добывают глину с помощью экскаваторов. Глина залегает пластами, а это значит, что ее лучше срезать пластами. Так, техника сосредотачивается на определенном участке и работает до тех пор, пока не дойдет до суглинка. Когда спецтехника доходит до суглинка, то она переходит на другой участок, который имеет залежи глины.

В основном добыча глины проводится в карьерах, которые могут иметь любую глубину. Летом добыча глины начинается с расчистки места добычи от верхнего слоя земли. Затем проводится устройство дорого и подъездов к месту добычи ископаемого. Ненужные породы, которые мешают добычи глины, просто убираются в сторону. Если ископаемое находится ниже уровня подземных вод, то устраивается специальная дренажная система. После добычи материал грузится и транспортируется на переработку или непосредственно на объект, где будет использоваться.

Зачастую добыча проводится открытым способом, при котором используются бульдозер купить , который сегодня очень легко, ленточный конвейер и другое оборудование. Иногда в процессе добычи глины могут проводиться взрывные работы.

Добыча глины зимой

Глину также добывают и зимой. Для того чтобы исключить промерзание грунта, карьер утепляют с помощью таких материалов, как торф, опилки и другие. Именно такие материалы имеют довольно невысокий уровень теплопроводности. Иногда толщина утеплительного слоя может составить 70 см и выше. При транспортировке материала, его накрывают брезентом, что позволяет защитить его от промерзания. В местах с суровой зимой карьеры оборудуются специальными тепляками, которые представляют собой закрытую конструкцию. Для обогрева конструкции используют мощные обогреватели. При необходимости тепляк можно передвинуть с места на место.

Транспортировка глина на карьере проводится с помощью ленточных конвейеров. Такая автоматизация транспортировки позволяют непрерывно вести добычу глины. Если же хранилище находится вдали от карьера, то глина транспортируется в специальных вагонах.

Глина относится к породам осадочного типа. В сухом состоянии она существует в виде глыб или пыли, которые при намокании приобретают пластичные свойства. Добыча глины – первый этап в процессе производства кирпича и многочисленных керамических изделий.

Данное ископаемое образуется вследствие разрушения скал. Основным материалом для образования глинистых пластов являются ископаемые, например, полевой шпат. После разрушения пласта под влиянием атмосферных факторов образуются силикаты из ряда глинистых минералов.

Глины состоит из каолинита, иллита и других алюмосиликатов, также в ней имеются вкрапления песка и карбонатов. Кремнеземы и глинозем являют собой основу глиногенных минералов.

Цвет породы может быть различный из-за пигментных примесей и органики. Чистая порода, как правило, серого цвета, распространены также красные, желтые, синие типы глин.

Часть глинистых пород получается в результате накопления вышеупомянутых минералов, но по большей части, это породы, которые представляют наносы водных течений, накапливающихся на дне водоемов.

По происхождению данный минерал разделяют на подгруппы.

Осадочные глины. Образовываются в результате нанесения водой разрушенных пластов горных пород.

Глины данного типа делятся на морские и материковые. По названию первого ясно, что глина образуется на морском дне, во втором случае образование происходит на материках, в донных отложениях рек и озер.

Ниже перечислены особенности морских групп глины.

• Прибережно-морские.
• Лагунные. Скапливаются в лагунах морских или пресных. В случае с морскими заливами, глина являет собой неоднородную массу, имеет многочисленные примеси.
• В пресных лагунах пласты глины довольно тонкие, имеют меньше примесей. В таких лагунах часто встречаются залежи огнеупорной глины.
• Шельфовые. Образуются на глубине около двухсот метров. Обязательное условие – отсутствие какого-либо рода течений. Имеет гранулометрическую форму.

Континентальные глины делятся на следующие группы:

• Делювиальные. Имеют разнослойную гранулометрию;
• Озерные. К глинам данного происхождения относятся наилучшие огнеупорные глинистые породы, которые залегают на дне озер. Плюсом данной породы является то, что в ней содержатся все глинистые минералы.

Выделяют еще одну категорию – остаточные глины. Это, как правило, малопластичные горные породы, образующиеся в результате выветриваний других ископаемых. К таким глинам относится каолин и иные иллювиальные глины.

Места добычи

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

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

Где добывают глину в России? Самые известные месторождения – Кыштымское, Астафьевское, Палевское. Стоит отметить, что огнеупорная и каолиновая глины встречается значительно реже. Зачастую тугоплавкие разновидности соседствуют с огнеупорными видами.

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

Места добычи глины подразделяются на группы по степени сложности их разработок:

1. Уплотненная глина, насыщенная влагой – II;
2. Комковатая, с примесью гравия – III;
3. Затвердевшая сланцевая – IV;
4. Суглинок – II;
5. Промерзший глинистый грунт – IV;
6. Почва с растительными остатками – I.

Методы разработки карьеров

Методы разработки различны, они зависят от количества залежей породы, их расположения. Способы получения глины:

1. Самый распространенный метод добычи глины основан на выемке ископаемого с помощью зубофрезерных экскаваторов;
2. Подрывные технологии применяются при больших залежах;
3. Каолин и голубую глину добывают с применением гидромониторов. Это особенно актуально при высокой влажности слоя;
4. Для предприятий по производству керамики выработку ведут в карьерах с последующей транспортировкой авто- или железнодорожным транспортом.

Особенности добычи

Выработка, или иными словами, выемка глины осуществляется зубофрезерными экскаваторами срезанием слоев различной толщины.

• Крутизна откоса является важным параметром, который характеризует угол наклона к горизонту или отношение высоты к слою залегающей породы.
• Перед добычей горной породы проводятся подготовительные работы, которые включают очистку карьерного горизонта, снятие крышки, обустройство подъездных путей, доставку оборудование в забой.
• Как правило, затраты на подготовительные работы составляют до 30% общего расхода по добыче глины.
• Грунт и песок вывозятся из карьера в специальный отвал, а целевой продукт транспортируется в место потребления. Зачастую бывает так, что в слое залегает несколько разновидностей глин. В этом случае каждый пласт вырабатывают по-отдельности. Такая методика называется селективной выработкой глины, она намного эффективней валовой добычи, при которой производится срезание продукта одновременно со всех слоев.

Как добывают глину в летнее время

Летом добыча глины производится экскаваторами. Так как залегает она послойно, то срезку лучше проводить пластами различной толщины. Выработку ведут до тех пор, пока техника не достигнет пласта залегания суглинка, после чего экскаваторы направляют в другие места залежей горной породы.

Карьер по добыче глины может иметь различную глубину. В летний период года производится очистка места от почвы с растительными остатками. После чего обустраиваются транспортные подъезды к месту выработки. Пустые породы, такие как, песок, убирают. В случае залегания глины на уровне водоносного горизонта и ниже, оборудуется дренаж. Целевой продукт перевозят на место переработки.

При открытом способе добычи используют бульдозеры или ленточного типа конвейеры. При необходимости проводятся подрывные мероприятия.

Как добывают глину зимой

В холодное время года при больших объемах работ и высокой плотности глинистых пород используют взрывной метод добычи.

• Чтоб не допустить промерзание почвы, место выработки утепляют материалами с низкой теплопроводностью – торфом или опилками.
• При добыче глин высокой степени зыбкости и карьерной влажности добычу ископаемого ведут с применением гидромониторов.

На севере, где грунт промерзает достаточно глубоко, используют так называемые тепляки. Это закрытые сооружения, снабженные обогревателями – калориферами. При помощи калориферов разогревается место разработки. Тепляки оборудуют на специальных катках, их перемещают по мере надобности.

Самый экономичный способ разработки основан на применении отвалообразователей ленточного типа и транспортирующих мостов.

Транспортировка

Далеко не всегда карьер по выработке глины соседствует с производством. Часто месторождения расположены вне населенных пунктов. К тому же, каолинитовая глина высокого качества, которая добывается в глиняных карьерах РФ, явление не частое. Возникает потребность транспортировки сырья к месту переработки.

Перевозка глины осуществляется авто- и железнодорожным транспортом. При перевозке глины автотранспортом нужно помнить, что груз должен быть покрыт тентом. Объем перевозимой глины должен соответствовать грузоподъемности кузова, это поможет избежать нежелательных переплат за неиспользуемое пространство.

Перевозки на далекие расстояния лучше производить железнодорожным транспортом с использованием опрокидывающихся платформ.

Нюансы получения лицензии на добычу

Законодательство регулирует добычу полезных ископаемых, в том числе глины. Лицензия на пользование недрами – необходимое условие добычи породы в промышленных объемах.

Стоит отметить, что лицензия не нужна в том, случае, если добыча осуществляется лицами, не состоящими на государственном балансе, без подрывных работ не глубине не более пяти метров. Без лицензии могут добывать глину, к примеру, дачники на собственных участках.

Чтоб процедура лицензирования прошла успешно, лучше всего обратиться к специалистам в данной области. Чтоб получить разрешение на пользование природными недрами нужно иметь определенные знания и немалый опыт в данной сфере, в противном случае существует риск возврата пакета документов заявителю.

Как получить лицензию на добычу глины:

1. Прежде всего, нужно определиться с участком;
2. Подготовить пакет документов, которые отражают финансовое состояние компании;
3. Выплатить государственные пошлины;
4. Участвовать в аукционных торгах.
5. Получив лицензию, нужно разработать, согласовать и утвердить проэкт по разработке залежей глины.