Blog – Exploatarea nisipului în Rusia – unde și cum se extrage nisipul?! Originea, tipurile și extracția argilei Cum se extrage argila vara.

Argila este cunoscută omenirii încă din cele mai vechi timpuri și este folosită activ în activitate economică. În articolul nostru dorim să vorbim despre tipurile sale și despre cum se extrage argila.

Originea argilei

Înainte de a începe conversația, aș dori să definesc rasa. Ce este argila? Este o rocă sedimentară cu granulație fină care are o structură asemănătoare prafului când este uscată și plastică când este umezită.

Se formează ca urmare a distrugerii rocilor, de exemplu, în timpul procesului de intemperii. Principala sursă de straturi de argilă este feldspații. Atunci când sunt distruse sub influența reactanților atmosferici, se formează mineralele argiloase. Uneori straturile se formează prin procesul de acumulare. Dar, mai des, acest lucru se întâmplă ca urmare a sedimentelor din fluxurile de apă. Apoi se formează acumulări de argilă pe fundul mărilor și al lacurilor.

Tipuri de argilă

Argilele sedimentare se formează ca urmare a transportului produselor de intemperii argiloase într-un loc nou și așezându-se acolo. Pe baza originii lor, astfel de roci sunt împărțite în continentale (formate pe continent) și marine (formate pe fundul mării).

La rândul lor, argilele marine sunt împărțite în:

1. Coastal-marin. Se formează în regiunile de coastă, delte ale râurilor și golfuri. Se caracterizează prin material nesortat. Foarte des, astfel de roci sunt intercalate cu siltstones, gresie și cusături de cărbune.
2. Lagună. Astfel de argile se formează în lagunele marine (desalinizate sau cu o concentrație mare de sare). De regulă, rocile conțin sulfuri de fier și calciți. Printre acestea există tipuri rezistente la foc.
3. Offshore. Astfel de argile se formează la o adâncime de cel mult 200 de metri. Sunt mai omogene ca compoziție.

Dar printre argilele de origine continentală se numără:

1. Diluviale, care se caracterizează printr-o compoziție mixtă și schimbarea sa bruscă.
2. Ozernye. Astfel de roci conțin toate mineralele argiloase. Se crede că cele mai bune tipuri de specii rezistente la foc aparțin argilelor de lac.
3. Proluvial. Astfel de roci sunt formate din curgeri temporare. Se caracterizează printr-o sortare slabă.
4. Speciile de râuri pot fi întâlnite pe terasele lacurilor de acumulare, în special în lunca inundabilă. Astfel de roci sunt prost sortate și se transformă rapid în pietricele și nisipuri.

În plus, argilele reziduale sunt eliberate. Ele se formează ca urmare a intemperiilor a tuturor tipurilor de roci pe mare sau pe uscat. De obicei nu sunt foarte flexibili. Rocile reziduale continentale includ caolini și alte argile eluviale.

În Rusia, extracția de argilă (roci reziduale vechi) este destul de comună în Siberia de Est și Vest și Urali.

Este pământul bogat în lut?

Argila se găsește în multe regiuni ale globului. Dacă nu există mult aur negru și diamante pe Pământ, atunci cu siguranță există o mulțime de lut. Acest lucru este destul de natural, deoarece roca este sedimentară și, de fapt, este pietre uzate de timp și factori externi, zdrobite până la o stare de pulbere. Argila găzduiește o varietate de organisme care îi afectează culoarea. Sărurile de fier joacă un rol important în colorarea mineralului. În natură, există argile roz, verde, albastru, galben, roșu și alte argile.

ÎN vremurile de demult Exploatarea argilei se desfășura de-a lungul malurilor lacurilor și râurilor. Au săpat și gropi speciale pentru minerit. Apoi a devenit mai ușor să achiziționați mineralul de la un olar decât să îl extragi singur. Desigur, extragerea argilei roșii nu este o sarcină dificilă. Dar, de exemplu, albul nobil anterior putea fi achiziționat doar în magazine speciale pentru artiști. În prezent, puteți achiziționa mineralul sub formă de produs cosmetic din orice magazin. Desigur, o astfel de argilă nu se vinde în forma sa pură, ci cu tot felul de aditivi.

Întâlnim lutul în viața de zi cu zi aproape în fiecare zi. Cărările și potecile de câmp sunt acoperite cu un strat de praf la căldură; în ploaie devin moale, ca nămolul, pentru că și aici sunt minerale.

Proprietățile argilei

Extracția pe scară largă a argilei (fotografiile sunt date în articol) este direct legată de proprietățile sale, deoarece a fost folosită mult timp de oameni pentru o varietate de scopuri. Când este uscată, absoarbe perfect apa, iar când este umed, nu lasă deloc trecerea umezelii. Ca rezultat al amestecării și frământării, argila poate lua o varietate de forme, păstrându-le chiar și după uscare. Această proprietate se numește plasticitate.

În plus, argila are o bună capacitate de legare cu corpuri solide și pulverulente. Ca urmare a amestecării cu nisip, se obține o masă de plastic. Cu toate acestea, plasticitatea sa scade odată cu creșterea conținutului de nisip și apă din amestec.

Soiuri „slăbănog” și „gras”.

Argilele sunt împărțite în „slabă” și „grasă”. Acestea din urmă au un grad ridicat de plasticitate. Și au primit numele de „grasă” pentru că atunci când sunt înmuiate par grase la atingere. Această argilă este alunecoasă și strălucitoare, conține puține impurități.

Extracția nisipului și a argilei este întotdeauna indisolubil legată, deoarece, de regulă, se folosește un amestec al acestora. De exemplu, atunci când se produc cărămizi din argilă grasă, în timpul arderii se formează multe fisuri. Pentru a evita astfel de momente neplăcute, în argilă se adaugă nisip (uneori rumeguș, fragmente de cărămidă).

Mineralele care nu sunt plastice sau au plasticitate scăzută se numesc „slabă”. Sunt aspre la atingere și au o suprafață mată. Când este frecat, o astfel de argilă se sfărâmă ușor, deoarece conține o mulțime de impurități. O cărămidă făcută dintr-un astfel de mineral nu este durabilă.

O proprietate foarte importantă a argilei este relația sa cu arderea. După cum știți, atunci când este înmuiat, se întărește la soare. Cu toate acestea, poate fi ușor zdrobită în praf. Dar după ardere, argila își schimbă structura internă. La temperaturi foarte ridicate, argila se poate topi chiar. Este punctul de topire care caracterizează proprietățile refractare ale unei substanțe. Soiuri diferite Argilele au proprietăți refractare complet diferite. Există tipuri de minerale care necesită căldură enormă pentru ardere (aproximativ 2000 de grade). Asemenea temperaturi sunt greu de atins chiar și în condițiile din fabrică, deci este necesar să se reducă rezistența la foc. Acest lucru se poate realiza prin introducerea de aditivi (var, oxid de fier, magnezie). Se numesc fluxuri.

Argila are culori diferite (alb, galben, albăstrui, maro, roșu etc.). Calitatea cărămizii nu depinde în niciun caz de nuanța mineralului.

Utilizarea argilei în scopuri medicinale

Unele tipuri de argilă sunt folosite în scopuri medicinale. Albul este folosit pentru a trata obezitatea, bolile intestinale, căderea părului și întărirea unghiilor. Roșu este folosit pentru boli cardiovasculare, varice, hipotensiune arterială, boli endocrine și nervoase. Argila galbenă ajută la osteocondroză, dureri de cap, probleme cu intestine și stomac.

Negrul este folosit pentru a reduce febra, pentru tratament boli inflamatorii piele, pentru a întineri organismul. Dar argila albastră este folosită pentru a trata obezitatea, hipotiroidismul, ameliorarea slăbiciunii musculare și îmbunătățirea mobilității articulațiilor. În cosmetologie, acest tip de argilă este folosit pentru pielea grasă.

Aplicații industriale

Argila este utilizată activ în industrie: în producția de vase ceramice, gresie, faianță și obiecte sanitare din porțelan. Mineralul nu este mai puțin solicitat în construcții. Argila este folosită în producția de cărămizi, materiale de construcție și argilă expandată. De asemenea, este baza pentru toată producția de cărămidă și ceramică. Când este amestecată cu apă, argila formează o masă asemănătoare unui aluat de plastic care poate fi procesată. Proprietățile inițiale ale materiilor prime pot varia semnificativ în funcție de locul de origine.

Argila roșie naturală își datorează culoarea prezenței oxidului de fier în compoziția sa. La ardere, în funcție de tipul de cuptor, poate căpăta o nuanță albicioasă sau roșie. Este folosit în mod activ pentru realizarea de sculpturi mici.

Argila albă este destul de comună în lume. Când este umed, are o culoare gri deschis. Dar după ardere capătă o nuanță nobilă de fildeș. Acest tip este incredibil de plastic datorită absenței oxidului de fier din compoziție. Argila albă este folosită pentru a face plăci, vase, accesorii sanitare și meșteșuguri.

Pentru a produce obiecte de porțelan, se folosește un tip special de argilă, care conține cuarț, caolin și feldspat, dar oxidul de fier, dimpotrivă, este absent. Când este umed, mineralul are o nuanță gri deschis, dar după ardere devine alb.

Argila: metoda de extracție

Există o varietate de moduri de a extrage mineralul. Totul depinde de volumul inventarului și de locație. După cum știți, există cariere pentru extracția argilei, în care extracția mineralelor din masiv se realizează cu mașini de frezat angrenaj sau excavatoare.

Pentru volume mari de roci, mai ales dacă se lucrează în timp de iarna, folosiți metoda explozivă. Extragerea argilei si a caolinului (argila albastra, alba) in conditii de umiditate ridicata in cariera sau in fabrici de caolin se realizeaza cu ajutorul monitoarelor hidraulice.

Pentru întreprinderile ceramice, roca este extrasă în cariere special amenajate, după care este transportată pe calea ferată și rutieră până la destinație. De regulă, într-un strat de rocă apar mai multe tipuri de argile. Fiecare soi este îndepărtat separat.

Locul nașterii

Acumulările naturale de roci se numesc depozite. Teritoriul Rusiei este bogat în rezerve de diferite tipuri de argile. Pentru industria ceramicii sunt de mare interes depozitele de roci pure care contin putine impuritati. Ele aparțin caolinului și argilelor refractare. Exploatarea soiurilor obișnuite (topite luminoase) în Rusia se desfășoară aproape peste tot. Dar depozitele de argilă refractară și albastră sunt mult mai puțin frecvente.

Exploatarea argilei în Rusia se desfășoară în depozite precum Kashtymskoye, Nevyanskoye, Astafievskoye, Palevskoye. Fiecare dintre ele are propriile caracteristici în funcție de condițiile de formare, compoziția chimică și minerală.

Depozitele de specii rezistente la foc sunt mult mai frecvente decât depozitele de caolin. Dar, în același timp, cele mai numeroase sunt locurile în care soiurile refractare sunt adiacente celor rezistente la foc. În Rusia, cele mai faimoase dintre ele sunt zăcămintele Troshkovskoye, Latnenskoye și Gzhelskoye.

Dar principalele locuri pentru producția de bentonită sunt zăcămintele Gumbrian, Aksan și Oglalinskoye.

Locația pentru extracția argilei este întotdeauna aleasă în funcție de indicatori de calitate materii prime, volumele de rezerve și beneficiile economice ale dezvoltării acestora.

În loc de o postfață

Din cele mai vechi timpuri, oamenii au folosit proprietățile argilei în propriile lor scopuri. Rezervele sale extinse fac posibilă utilizarea fără ezitare în diverse industrii și în viața de zi cu zi.

Nisipul este un material de construcție important utilizat într-o varietate de procese în timpul construcției. Volumul consumului său la scară industrială este de câteva ori mai mare decât utilizarea pietrei zdrobite și a altor materiale de construcție nemetalice. De aceea sunt importante extracția nisipului și dezvoltarea constantă a depozitelor existente.

Pentru lucrările efectuate de rezidenți în viața de zi cu zi, nisipul este ușor de găsit, deoarece se găsește pe drumuri, terenuri agricole și alte în locuri publice. Dar pentru a utiliza materialul în cantități industriale, trebuie să știți cum se desfășoară corect procesul și să fiți ghidat de reguli stricte privind tehnologia de extracție și transportul ulterioar.

Înregistrarea dreptului afacerilor

Nisipul este de origine naturală și este extras în cariere speciale. De regulă, siturile miniere sunt nisipoase sau cu un amestec de granit.

Obținerea unui volum mare de nisip pentru alte scopuri comerciale nu este o sarcină ușoară. În primul rând, trebuie să cunoașteți toate nuanțele tehnologiei de producție și caracteristicile nisipului extras. Această problemă poate fi rezolvată dacă există finanțare suplimentară, deoarece este posibil să se angajeze personal special instruit.

Aspectul financiar este o altă problemă pe care o poți întâmpina imediat când începeți această afacere. Pentru a pune o afacere în funcțiune și a începe să obțineți profit, aveți nevoie de investiții considerabile și destul de mult timp.

Ca orice altă afacere, extracția de material este supusă impozitării și înscrierii în registrul de stat. Pentru acest tip de activitate, cel mai bine este să formați un SRL - o societate cu răspundere limitată. Puteți încredința întocmirea documentației și aducerea acesteia în forma corespunzătoare unor companii speciale care fac acest lucru contra cost. Dacă timpul vă permite, puteți ocoli toate autoritățile pentru a colecta singur certificate. După completarea mai multor documente, trebuie să decideți asupra formei de impozitare.

Pentru a vă deschide și dezvolta cu succes propria carieră, aveți nevoie de înregistrarea dreptului de proprietate și de utilizare a acestui depozit, o licență. Se eliberează pe o perioadă de cinci ani și poate fi prelungit în viitor dacă dorește antreprenorul.

Întregul proces de extragere a mineralelor dintr-un zăcământ este reglementat de legislația în vigoare. Mai exact, în acest caz, se aplică standardul de stat 8736-93 „Nisip de construcții” și TU 4417-75 „Nisip de cuarț destinat lucrărilor de sudare”.

Tehnologia de extracție

Există multe modalități de a extrage straturi de nisip dintr-o carieră. Toate metodele sunt împărțite în metode deschise și închise. Modul în care este extras nisipul depinde de originea materialului de construcție și de caracteristicile produsului produs.

Exploatare în cariera deschisă

Metoda deschisă este cea mai comună datorită disponibilității sale. Este mai ușor să ajungeți la depozitele din adâncime și de la suprafață. În plus, se utilizează o cantitate minimă de utilaje de construcții.

Pentru început, lucrările de decapare sunt efectuate la fața locului. Acest lucru se face folosind un buldozer și o racletă. Dacă lucrarea nu este efectuată, nisipul poate fi amestecat cu impurități, ceea ce este complet nedorit. În acest moment, experții determină raportul de stripare - raportul dintre materialul de bază și alte minerale în volumul total.

Apoi se realizează șanțuri pentru băncile de lucru și căile de transport pentru echipamente. Unghiul de înclinare al pervazului este individual pentru fiecare zonă, deoarece este determinat pe baza caracteristici tehnice echipament de constructie.

În ciuda faptului că această metodă este destul de simplu de implementat, are dezavantajele sale. Printre acestea se numără calitatea scăzută a produselor extrase - acestea au adesea culoarea portocalie sau galbenă, ceea ce indică calitatea lor scăzută.

Curățarea nisipului de impurități ajută la îmbunătățirea performanței mineralelor extrase în cariera. Produsul finit poate fi folosit la tencuieli și mortare pentru zidărie.

Metoda închisă

O astfel de extracție se numește altfel metoda hidromecanică. Deoarece în latină „hidro” înseamnă prezența apei, puteți ghici că această metodă este folosită dacă trebuie să obțineți nisip din fundul unui rezervor.

Pentru dezvoltarea cu succes a zăcămintelor minerale sub apă, se folosesc sisteme plutitoare sau cochilii speciale de pământ.

Pontoanele sunt folosite dintr-un motiv - servesc la fixarea în siguranță a cablurilor și ancorelor. O pompă puternică de pământ și un ripper mecanizat sunt coborâte în partea de jos a coloanei de apă. Amestecul hidraulic este aspirat prin conductă și curge prin conductori speciali în haldele hidraulice. Un amestec de apă și nisip se numește altfel pastă.

În haldele hidraulice se spală nisipul din apă, care se revarsă în sursă. În această etapă, nisipul în sine este curățat de argilă și alte eventuale impurități.

Principalele sarcini la dezvoltarea unei cariere de nisip

Scopul oricărei afaceri este de a vinde nisipul extras și de a obține profit. Extracția presupune vânzarea de materii prime în viitor. Importanța acestuia nu poate fi supraestimată, ceea ce înseamnă că, cu contacte și canale de vânzare bine stabilite, este necesar să se determine volumele inițiale și profitul așteptat.

Pot exista mai multe canale de vânzare a unui produs. Acestea pot fi, de asemenea, mici magazine angro care vând nisip de constructii, și companii mari care vor achiziționa materiale pentru propriile nevoi.

În ciuda faptului că există multe modalități de a vinde un produs, pentru început nu ar trebui să vă concentrați doar pe bani. În primul rând, este important să decideți asupra prețului de pornire și a proviziilor. Cel mai profitabil este să începeți vânzările mai aproape de locul de producție - acest lucru va reduce timpul și costul transportului la minimum.

Principalele sarcini după dezvoltarea carierei includ:

• stabilirea prețurilor;
• stabilirea de contacte pentru vânzarea produselor;
• cumpărare echipamentul necesar. Orice activitate de exploatare a nisipului nu poate fi realizată fără un excavator, un încărcător frontal sau un autobasculant.
• achiziționarea de articole de uz casnic mici. Acestea includ un scut de incendiu, un rezervor de băut, un generator de electricitate, o casă de schimb și echipamente pentru acesta și walkie-talkie pentru muncitori.

Metode de extragere a nisipului de mare și de râu

În funcție de tipul depunerilor și de tipul de nisip de construcție produs, materialul se împarte în:

• nautic;
• râu;
• aluvionare;
• lac;
• deluvial.

Cele mai comune metode de extragere și dezvoltare a solului sunt prelucrarea carierelor, râurilor și mărilor. Nisipul de râu este extras hidromecanic din fundul râurilor și albiilor râurilor care s-au secat din cauza dezastrelor naturale.

Dacă depozitul este situat la o distanță considerabilă de locul de depozitare, atunci materiile prime extrase sunt plasate pe un șlep și apoi livrate la șantier. De asemenea, se întâmplă ca stratul de nisip de pe fundul râului să fie foarte mare. Apoi se folosesc dragele și dragele.

Una dintre metodele avansate de extracție din fundul râului este drenarea unei părți a albiei râului și utilizarea separatoarelor centrifugale. În timpul funcționării, mașina separă particulele de nisip și impuritățile, îmbunătățind astfel calitatea materiilor prime extrase. Prin spălare nisipul se face și mai curat, iar după ce se usucă materialul poate fi deja folosit.

Video: Exploatarea nisipului

Prefaţă

Identificarea de noi rezerve minerale este cea mai importantă sarcină economică națională din orice țară. În zorii socialismului în Rusia, s-au făcut încercări de a rezolva această problemă nu numai de către geologi specialiști, ci și de largi secțiuni ale populației. Un rol mare și onorabil în soluția sa a aparținut tinerilor - membri ai Komsomolului, școlari, tineri muncitori și fermieri colectivi. Și o astfel de contribuție a fost făcută de ei.

Acum vastele întinderi ale uriașei noastre planete ascund încă o mulțime de minerale și minerale nedescoperite. Găsirea lor nu poate fi doar benefică, ci și aduce plăcere, iar cunoștințele în acest domeniu vă vor permite să vă lărgi orizonturile și să aflați mai multe despre fascinanta lume a mineralelor din țara voastră, Pământul.

Căutarea și explorarea resurselor minerale nu este doar importantă, ci și interesantă. De fapt, ce poate fi mai interesant și mai interesant decât drumețiile de vară organizate în jurul pământului natal, cu scopul de a studia și identifica bogăția minerală naturală a acestuia?! Aceste bogății se află nu numai în zăcăminte de aur, diamante și alte minerale valoroase similare. Bogăția minerală poate sta, de exemplu, în cele mai obișnuite argile, familiare tuturor.

Argilele sunt importante și necesare pentru multe industrii economie nationala minerale. De exemplu, un tip de argilă, caolinul, servește drept materie primă principală pentru industria porțelanului, faianței și hârtiei. Argilele refractare sunt folosite pentru a face produse refractare. Argilele de turnare sunt folosite în turnătorii. Argila de cărămidă servește drept materie primă principală pentru producția de cărămidă. Construcțiile industriale și rezidențiale pe scară largă necesită cantități uriașe de argilă de cărămidă pentru a produce cărămizi.

Această poveste despre lut conține instrucțiuni pentru tinerii exploratori ai subsolului și adulții care caută aventuri bune - despre semnificația tipuri variate argile pentru economia noastră națională și cam cele mai multe moduri simple căutând depozitele lor.

Ce este argila?

Argila este o rocă răspândită. Argila este o rocă foarte complexă și variabilă atât în ​​compoziția mineralelor sale, cât și în proprietățile sale fizice și tehnologice. Condițiile de formare a argilelor sunt extrem de diverse.

Știința geologică a stabilit în mod fiabil că argilele pure, adică necontaminate cu diverse impurități, sunt roci formate din particule foarte mici (aproximativ 0,01 mm sau mai puțin), iar aceste particule aparțin anumitor minerale. Mulți cercetători le numesc minerale „de argilă”. Aceste minerale sunt compuși chimici complecși care conțin aluminiu, siliciu și apă. În mineralogie se numesc aluminosilicați hidrați.

Argilele au capacitatea de a se înmuia, de a se dizolva în apă în particule individuale, formând, în funcție de cantitatea de apă, fie un aluat de plastic, fie o „suspensie” (dârci), adică amestecuri lichide în care sunt suspendate cele mai mici particule de argilă. Astfel de suspensii de argilă au o vâscozitate pronunțată.

Prin urmare, argila poate fi definită ca o rocă pământoasă constând în principal din aluminosilicați hidratați cu o dimensiune a particulelor mai mică de 0,01 mm, care se dizolvă ușor în apă, formând suspensii vâscoase sau aluat plastic, păstrându-și forma după uscare și dobândind duritatea pietrei după ardere. . .

Cum se formează argila

Pentru a înțelege originea argilelor, trebuie să ne oprim cel puțin pe scurt la problema originii rocilor în general. Scoarța terestră este formată din roci formate în momente diferite și în condiții diferite. Cele primare sunt rocile „ignee” (profunde și eruptive), care sunt magme solidificate.

Magma este o masă topită de minerale găsite în pământ. Se poate solidifica aproape de suprafață fără a pătrunde prin scoarța terestră; în cavități cu presiune scăzută, formând roci adânci (granit, aplit, gabro etc.), și ies, de asemenea, la suprafață sub formă de lavă, așa cum se întâmplă în timpul erupțiilor vulcanice. În acest din urmă caz, rocile magmatice sunt numite eruptive (diabază, bazalt, trahit etc.).

Pe parcursul vieții lor geologice lungi, aceste roci primare sunt expuse diverselor forțe ale naturii, care le transformă în roci noi, care sunt puternic diferite de rocile părinte. Dacă o astfel de prelucrare are loc la suprafața pământului sau „în imediata apropiere a acestuia, apar noi roci sedimentare (nisipuri, argile, calcare, gips etc.). Dacă sunt prelucrate în părțile adânci ale interiorului pământului la înălțime. temperaturile și presiuni mari, rocile metamorfice sunt roci formate (gneisuri, șisturi, cuarțite etc.).

Nu numai rocile magmatice, ci și metamorfice pot servi ca material pentru formarea rocilor sedimentare, dacă din anumite motive acestea ies la suprafață. În același timp, rocile metamorfice pot apărea din rocile sedimentare dacă acestea din urmă sunt îngropate la adâncimi mari și sunt sub presiunea rocilor de deasupra. Aceste trei tipuri de roci - magmatice, sedimentare și metamorfice - formează întregul înveliș solid al Pământului nostru - litosfera sa.

Argilele sunt clasificate ca roci sedimentare. Formarea argilelor, ca și alte roci sedimentare, este asociată cu două procese: descompunerea chimică a rocilor originale (părinte) și distrugerea lor fizică. În natură, aceste procese nu au loc separat, ci împreună. Forțele care descompun rocile solide și le transformă în roci sedimentare libere sunt cunoscute în mod colectiv sub numele de intemperii.

Există trei tipuri de intemperii: fizică, chimică și organică. Intemperii fizice este distrugerea mecanică (zdrobirea) rocilor fără modificări ale compoziției lor chimice și minerale.

Căldura și frigul sunt principalele forțe ale intemperiilor fizice. După cum știți, soarele trimite energie termică colosală către pământ. În timpul zilei, razele soarelui încălzesc suprafața pământului, iar noaptea se răcește. Fluctuația dintre temperaturile zi și noaptea în unele locuri de pe glob ajunge la 40-50°. Schimbările de temperatură duc la crăparea rocilor și la distrugerea lor treptată, care este facilitată de apă și vânt. Pătrunzând în crăpături și înghețând acolo, apa acționează ca o pană - rupe blocuri uriașe de piatră, care se rostogolesc până la poalele munților și formează în jurul lor stăpânuri uriașe. Fragmente mari, sub influența acelorași forțe - temperatură, apă și vânt - sunt supuse distrugerii ulterioare, transformându-se în cele din urmă în cel mai mic nisip și cel mai fin praf, dus de apă în bazinele marine.

Intemperii chimice este descompunerea rocilor cu formarea de noi substante chimice si minerale. Intensitatea procesului de intemperii chimice depinde direct nu numai de compoziția minerală a rocii în descompunere și de condițiile externe, ci și de gradul de distrugere mecanică a acesteia. Reacțiile chimice apar mai rapid, mai ușor și mai complet cu particule de dimensiuni mici. Odată cu aceasta, descompunerea chimică în sine accelerează procesul de distrugere mecanică.

Intemperii chimice este cauzată de gaze (și în primul rând aerul atmosferic), apă și săruri dizolvate în ea. Pătrunzând prin fisuri în roci, apă, saturată cu oxigen, dioxid de carbon și alte substanțe, descompune mineralele pe care le întâlnește pe parcurs, dizolvă și îndepărtează unele elemente chimiceși depune altele în roci.

Intemperii organice reprezintă distrugerea rocilor ca urmare a activității vitale a plantelor și a organismelor animale. Pătrunzând crăpăturile cu rădăcinile lor, plantele despart rocile în bucăți. În același timp, rădăcinile plantelor, eliberând acizi și, atunci când putrezesc, dioxidul de carbon, distrug rocile chimic. Colonii uriașe de microorganisme care acoperă suprafața rocilor sub formă de licheni, precum și nenumărate bacterii care locuiesc în solul și fundul rezervoarelor, la rândul lor, distrug și modifică neobosit rocile.

Astfel, pe suprafața pământului și în apropierea acestuia au loc procese extrem de complexe și de lungă durată de procesare a unor minerale în altele. În urma acestor procese de distrugere a rocilor dure primare și de prelucrare a mineralelor, se formează argile.

Dintre mineralele „argile”, caolinitul este cel mai studiat. Este un compus din oxid de siliciu, oxid de aluminiu și apă. Când sunt privite la microscop, cristalele sale au forma unor plăci mici sau solzi. Caolinitul se formează ca urmare a intemperiilor chimice de suprafață într-un mediu acid al rocilor magmatice și metamorfice și sedimentare care conțin predominant mică și feldspat. Argilele caolinului pur în special se formează în timpul intemperiilor chimice a granitelor, pegmatitelor, aplitelor etc. Caolinitul este compus din argile de o varietate albă foarte valoroasă - caolin și unele argile refractare.

Un alt mineral argilos este haloysit. Compoziția sa chimică este apropiată de caolinit, dar conține puțin mai multă apă. Când sunt privite la microscop, cristalele sale au forma unor ace. Contine adesea un amestec de fier.Se formeaza in principal in conditii alcaline si neutre.Rocile sursa sunt de obicei gabro, diabaza etc.

În cele din urmă, un mineral argilos tipic este montmorillonitul, un mineral foarte comun în sol și în multe argile marine. Argilele montmorillonite mai ales pure, utilizate în industria petrolului (pentru rafinarea petrolului), se formează ca urmare a descompunerii chimice a produselor de activitate vulcanică: cenușă, lave, tuf etc. Când este examinat la microscop, acest mineral se dovedește a fi compus din solzi extrem de mici, frunze și secreții fibroase. Particularitatea sa este capacitatea de a se „umfla” foarte mult sub influența apei.

În funcție de metodele de formare, natura și forma de apariție a argilelor variază.

Depozitele de argilă, formate în principal ca urmare a intemperiilor chimice (depozite „reziduale”), au de obicei o formă de apariție asemănătoare mantalei, diferă de mare putere(până la 100 m sau mai mult) și răspândite pe suprafețe mari.

Caolinitul este mineralul cel mai caracteristic pentru aceste zăcăminte. Acesta reprezintă de la 10-20 până la 100% din astfel de depozite „reziduale”. Depozitele de argilă care au apărut ca urmare a eroziunii, transferului și depunerii secundare a particulelor de argilă din depozitele reziduale se caracterizează prin stratificare pronunțată, grosime relativ mică și diversitatea compoziției chimice a straturilor individuale. Zona de distribuție a acestor depozite poate varia foarte mult.

Proprietățile argilelor

Proprietățile argilelor depind în întregime de compoziția lor chimică și minerală, precum și de dimensiunea particulelor lor constitutive. Deja acestea singure. faptele ne indică cele mai importante proprietăți lut

Cele mai importante proprietăți ale argilelor sunt:

• capacitatea de a forma „suspensii” subțiri (bălți tulburi) și aluat vâscos atunci când este amestecat cu apă;
• capacitatea de a se umfla în apă;
• plasticitatea aluatului de argilă, adică capacitatea sa de a lua și păstra orice formă în forma sa brută;
• capacitatea de a menține această formă chiar și după uscare cu o scădere a volumului;
• lipiciitate;
• capacitatea de legare;
• rezistența la apă, adică capacitatea, după saturarea cu o anumită cantitate de apă, de a nu permite trecerea apei.

Din aluat de lut sunt realizate diverse produse - ulcioare, krinks, oale, boluri etc., care dupa ardere devin complet tari si nu lasa trecerea apei. Fabricile de cărămizi produc cărămizi de construcție din lut, care au și o rezistență mecanică mare. Aceasta indică o altă proprietate importantă a argilei - capacitatea sa de a se întări după ardere, dând un material care nu se înmoaie în apă și este impermeabil la acesta.

Argilele pot fi de toate culorile - de la alb la negru. În Ucraina și în alte regiuni ale URSS, argila albă servește ca material pentru văruirea pereților, sobelor etc. Când doresc să picteze pereții în tonuri colorate, folosesc argile galbene, roșii, verzi și alte. Astfel, aici avem de-a face cu o nouă proprietate a argilei - capacitatea sa de colorare și acoperire.

Rafinăriile de petrol folosesc anumite tipuri de argile pentru a purifica produsele petroliere. De asemenea, sunt folosite pentru purificarea uleiurilor și grăsimilor vegetale. Astfel, ne confruntăm cu o altă proprietate a argilei: capacitatea sa de a absorbi din lichid unele substanțe dizolvate în acesta. În tehnologie, această proprietate se numește „capacitate de sorbție”.

Datorită faptului că argilele conțin o cantitate mare de oxid de aluminiu, acestea sunt folosite și ca materii prime chimice, în principal pentru producerea de săruri sulfat ale acestui metal.

Acestea sunt cele mai importante proprietăți ale argilelor, pe care se bazează numeroase tipuri de utilizări practice ale acestora. Desigur, nu toate argilele au proprietățile enumerate și nu în aceeași măsură.

Tipuri de argile

Cele mai valoroase tipuri de argilă pentru economia națională sunt:

Caolinul este o argilă albă. Este compus în principal din caolinit mineral. De obicei, mai puțin plastic decât alte argile albe. Este principala materie primă pentru industria porțelanului, faianței și hârtiei.

Argile refractare. Aceste argile se caracterizează printr-o culoare albă și gri-alb, uneori cu o nuanță ușor gălbuie. La ardere, trebuie să reziste la temperaturi de cel puțin 1580° fără a se înmuia. Principalele minerale care le formează sunt caolinitul și hidromica. Plasticitatea lor poate varia. Aceste argile sunt folosite pentru producerea de produse ignifuge și din porțelan și faianță.

Argile rezistente la acizi. Aceste argile sunt un tip de argilă de foc cu cantități mici de fier, magneziu, calciu și sulf. Folosit pentru produse chimice din porțelan și faianță.

Argile de modelare- un tip de argilă refractară cu plasticitate crescută și capacitate de legare crescută. Ele sunt folosite ca liant la fabricarea matrițelor pentru turnarea metalurgică. Uneori, argile refractare (mai puțin stabile la ardere decât argilele refractare) și chiar argile cu punct de topire scăzut - argile bentonite - sunt de asemenea folosite în aceste scopuri.

Argile de ciment Au culori diferite și compoziții minerale diferite. Magneziul este o impuritate dăunătoare. Aceste argile sunt folosite pentru a produce ciment Portland.

argilă de cărămidă- fuzibil, de obicei cu un amestec semnificativ de nisip cuarțos. Al lor compozitia minerala iar culoarea poate varia. Aceste argile sunt folosite pentru a face cărămizi.

Argile bentonite. Principalul mineral care le formează este montmorillonitul. Culoarea lor este diferită. Se umflă foarte mult în apă. Au o putere de albire mai mare decât alte argile. Aceste argile sunt folosite pentru purificarea produselor petroliere, uleiurilor vegetale și lubrifiante, la forarea puțurilor și, uneori, după cum sa menționat mai devreme, la fabricarea matrițelor de turnătorie.

În industrie și tehnologie, alte tipuri de argile sunt adesea numite: ceramică, țiglă, plin, ceramică, foraj, faianță, porțelan, capsular, construcții, vopsea etc. Cu toate acestea, aceste denumiri practic nu caracterizează proprietățile speciale ale argilelor.

În practica de producție, există și o împărțire a argilelor în „grăsime” și „slabă” (lut nisipos, lut). Această împărțire a argilelor este asociată cu gradul de contaminare cu nisip de cuarț. Nisipul cuarțos este cea mai comună și aproape întotdeauna predominantă impuritate în argile, în special în depozitele de argilă reziduală. În argilele „grase” există puțin nisip, dar în argilele „slabe” există mult.

După cum sa indicat deja, argilele sunt răspândite în natură și apar de obicei la adâncimi mici de la suprafață. Toate acestea le fac un tip ieftin de materie primă minerală. Cu toate acestea, transportul lor pe distanțe lungi nu este practic. Prin urmare, încearcă să le folosească local ca materii prime minerale ori de câte ori este posibil. De exemplu, toate fabricile de cărămidă și țiglă sunt construite în mod necesar pe zăcământul de argilă în sine, deoarece este mult mai oportun să transportați combustibil mai scump la fabrică decât mase uriașe de argilă umedă și foarte grea.

Cu toate acestea, nu toate tipurile de argilă se găsesc peste tot. Unele varietăți dintre ele apar doar în anumite zone, puține. Între timp, cererea pentru acestea este foarte mare, iar consumatorii (fabrici, șantiere etc.) sunt adesea la multe sute și chiar mii de kilometri distanță de locul de producție. În astfel de cazuri, transportul pe distanțe lungi de argilă devine inevitabil.

Cele mai rare argile includ, în primul rând, argile bentonite de calitate superioară și toate varietățile de argile albe - caolin, porțelan, faianță, refractare, turnate și rezistente la acid. În căutarea acestor soiuri rare de argile ar trebui acordată cea mai mare atenție.

Prospectorii voluntari de subsol pot și ar trebui să ofere statului asistență serioasă în identificarea unor astfel de soiuri valoroase de argile. Culoarea albă a argilelor le face extrem de ușor de găsit. Straturile de argilă albă sunt vizibile în aflorimentele de-a lungul malurilor râurilor și în râpe.

Cu toate acestea, trebuie avut în vedere că nu numai argilele au o culoare albă, ci și o serie de alte roci, în special nisipurile cuarțoase pure și în special creta. În unele locuri, populația numește creta „argilă”, deși nu are nimic în comun cu argila nici în compoziția sa chimică, nici în proprietățile sale. Atunci când este amestecată cu apă, creta, ca argila, se unge bine și poate chiar părea plastică, dar este suficient să arunci o picătură de acid clorhidric pe ea și își dezvăluie imediat natura chimică: acidul va începe să fiarbă, așa cum ar fi. , din eliberarea de dioxid de carbon. Această reacție a rocii la acidul clorhidric indică faptul că este cretă și nu argilă.

Nisipul de cuarț alb este chiar mai ușor de distins de argila albă. Este absolut non-plastic și când este uscat se sfărâmă chiar și cu o atingere ușoară.

Aplicarea argilelor

Argilele sunt clasificate drept materii prime minerale pentru consum în masă. Ele, după cum sa menționat deja, sunt utilizate într-o mare varietate de sectoare ale economiei naționale, pentru o varietate de scopuri. Următoarele domenii de utilizare industrială a argilei au cea mai mare importanță economică:

Ceramică

Ceramica este una dintre cele mai vechi forme de dezvoltare umană natura minerală. Oamenii de știință au descoperit că cele mai vechi produse ceramice realizate din nămol de Nil datează din secolul XX î.Hr., cu alte cuvinte, au peste 13.000 de ani. Pe continentul european au fost descoperite mâncăruri dintr-o epocă și mai timpurie, făcute de omul din Epoca de Gheață, datând de peste 15.000 de ani.

Egiptenii și asirienii posedau tehnici extrem de înalte de producție a ceramicii. În special, au știut să-și acopere ceramica cu glazuri colorate. Grecii și romanii antici au atins o perfecțiune deosebită în ceramică, așa cum o demonstrează vasele grecești cu figuri negre și roșii, remarcabile prin frumusețea formelor și gustul artistic subtil.

Popoarele din Asia au obținut, de asemenea, un succes remarcabil în ceramică. Este suficient să subliniem producția celor mai bune vesela din porțelan, care a început în China cu aproximativ 4000 de ani în urmă.

În Rusia, ceramica artistică are propria sa istorie bogată. În timpul săpăturilor de lângă Kerci, au fost găsite vase de lut și figurine datând din secolele IV-VI d.Hr. În Evul Mediu, ceramica a devenit materialul decorativ preferat al constructorilor vechilor catedrale rusești din Vladimir, Suzdal, Novgorod etc. Exemple minunate de plăci artistice datând aproximativ din secolele al XV-lea și al XVI-lea încă pot fi văzute în Catedralele Sf. Vasile. in Moscova. Kolomenskoye lângă Moscova.

În Pavlovsky, Kuskovsky, Ostankino și alte muzee-palat din Moscova, Leningrad și alte orașe, s-au păstrat colecții de lucrări de ceramică națională rusă, uimitoare prin frumusețea și originalitatea lor, create de mâinile talentate ale artiștilor iobag. Marile realizări în dezvoltarea ceramicii artistice rusești aparțin contemporanului lui Lomonosov, proeminentul om de știință D.I. Vinogradov, care a creat porțelanul rusesc.

Concomitent cu dezvoltarea producției de porțelan și a ceramicii artistice, s-a dezvoltat și producția de alte tipuri de produse ceramice și, mai ales, de materiale de construcție: cărămizi și plăci, materiale refractare, vase etc. Industria ceramică modernă a URSS este o mare avansată. -producția de mașini la scară. Reunește un număr mare de fabrici și fabrici care produc produse pentru diverse scopuri tehnice.

În prezent, nu numai argilele sunt folosite ca materii prime pentru producerea produselor ceramice, ci și roci precum talcul, pirofilita, magnezitul, dolomita, corindonul, diaspora, cianita, etc. Cu toate acestea, argilele continuă să ocupe primul loc între acestea.

Cele mai mari și mai importante ramuri ale industriei ceramice pentru economia națională sunt următoarele:

Producția de materiale refractare (cărămizi, grinzi, creuzete etc.) joacă un rol extrem de important în economia națională. Refractarele sunt necesare în special în metalurgia feroasă și neferoasă, producția de ciment, sticla, ceramica fină și industria chimică. Ignifuge sunt acele produse care pot rezista la temperaturi de 1580° sau mai mult, fără a se înmuia. Cărămizile refractare sunt folosite în principal pentru căptușirea cuptoarelor în care se efectuează tratarea termică a anumitor materiale.

Produsele de argilă refractară, în funcție de materia primă sursă și de conținutul de oxid de aluminiu (alumină) din ele, sunt împărțite în argilă refractară și semiacid.

Argila refractară sunt produse care sunt realizate dintr-un amestec de argilă refractară brută și șamotă, care este, de asemenea, argilă refractară, dar preartă și măcinată în pulbere. Alumina din produsele din argilă refractă trebuie să conțină cel puțin 30%.

Fireclay este un aditiv „înclinat”, adică un aditiv care reduce ductilitatea și contracția produsului, ceea ce este inevitabil în timpul procesului de uscare și ardere.

Produsele semiacide conțin mai puțin de 30% alumină și mai mult de 65% silice (oxid de siliciu); sunt realizate și din argilă refractară și argilă refractară, dar cu adaos de material cuarț.

Astfel, principala materie primă pentru producția de argilă refractară și refractare semiacide este argila refractară, care poate rezista la temperaturi de cel puțin 1580°. Uneori, caolinul este folosit și ca atare materie primă.

Impuritățile nocive care reduc rezistența la foc a argilelor sunt oxizii de fier, al căror conținut nu trebuie să depășească 3,5% și mineralele cu prezență de alcali (mica, feldspat), al căror conținut în argilă nu trebuie să depășească 2%. Varul este, de asemenea, nociv; este permisă în cantități de cel mult 1-1,5%.

Productia de portelan si faianta (ceramica fina) este al doilea mare consumator de argile ceramice. Produsele din porțelan și faianță se deosebesc de alte produse ceramice prin cioburi albe. Diferența dintre porțelan și faianță constă în gradul de porozitate al ciobului: porozitatea faianței este de la 10 la 14%, în timp ce porozitatea porțelanului nu depășește 0,5%.

Principala materie primă pentru ceramica fină este caolinul. Cuarțul sau nisipul de cuarț este introdus în masele de porțelan-faință ca aditiv de subțiere, iar feldspatul este adăugat ca flux care scade temperatura de ardere; Materialul de legare este argilă plastică refractară care arde ușor. Deoarece aceste argile reduc de obicei albul și transluciditatea porțelanului, încearcă să le adauge în cantități minime. Acest lucru este posibil numai dacă argila folosită are o capacitate mare de legare.

Produsele din portelan si faianta sunt arse la o temperatura de 1350°. Este foarte important ca în caolin și alte minerale - componente ale maselor de porțelan și faianță - să existe cât mai puțin fier posibil, al cărui amestec nu numai că reduce albul general al ciobului, dar formează și pete negre și puncte pe acesta ( „muște”), care depreciază semnificativ valoarea produselor ciobului. Conținutul de compuși de fier din argile utilizate în producția de porțelan artistic nu trebuie să depășească 0,5-0,9%.

Producția de cărămidă este cel mai mare consumator de argile. Nu impune cerințe deosebit de stricte materiilor prime. Pentru a produce cărămizi de construcție obișnuite, se folosesc argile fuzibile nisipoase ("slab") de orice culoare. Depozitele de astfel de argile se găsesc aproape peste tot și pe ele se bazează un număr mare de fabrici locale de cărămidă.

Pe lângă argilele „slabe”, producția de cărămizi poate folosi și argile plastice „grase”, dar în acest caz se adaugă nisip de cuarț pentru a oferi cărămizilor stabilitate în timpul uscării și arderii. Argila de cărămidă nu trebuie să conțină piatră zdrobită, pietricele, pietriș, bucăți mari de calcar, gips și alte impurități. Cărămizile de construcție sunt arse la o temperatură de 900-1000°.

Alături de micile fabrici de cărămizi care deservesc consumatorii mici, în țara noastră se creează întreprinderi puternice, complet mecanizate, în apropierea marilor centre industriale și a clădirilor noi mari, producând anual multe milioane de cărămizi. Astfel de întreprinderi necesită baze puternice de materii prime, a căror pregătire este cea mai importantă sarcină economică națională.

Producția de „bunuri de piatră” include fabricarea țevilor de canalizare, gresie și faianță, sticlă chimică etc. Aceste produse se caracterizează prin cioburi dense colorate sinterizate. În această producție, se folosesc argile refractare din plastic cu granulație fină și argile refractare de diferite culori.

Se produce în principal ceramică (ulcioare, borcane, castroane, oale etc.). într-un mod improvizat, manual. Pentru realizarea acestuia se folosesc argile feruginoase, nu foarte grase, predominant cu granulatie fina.

Producția de ciment

Cimentul Portland este o pulbere fin macinata obtinuta dintr-un amestec de argila si calcar ars la o temperatura de 1450-1500° (cu un mic adaos de gips). Acest amestec ars se numește „clincher” în tehnologie. Clinkerul poate fi preparat fie din marna, care este un amestec natural de calcar si argila, fie dintr-un amestec artificial al acestora in proportie de aproximativ 1 parte argila si 3 parti calcar.

Cerințele de calitate pentru argilele utilizate în industria cimentului Portland nu sunt deosebit de stricte. Argilele maro nisipoase și roșii răspândite sunt destul de potrivite, chiar și cu un conținut foarte mare de fier (până la 8-10%). Impuritatea dăunătoare este oxidul de magneziu. Nu este permisă prezența nisipului grosier, pietricelelor, pietrei zdrobite și a altor părți mari. Posibilitatea de a folosi unul sau altul tip de argilă depinde în mare măsură de compoziția chimică a calcarului amestecat cu acesta și este determinată în aproape fiecare caz specific.

Cimentul de argilă este o pulbere obținută prin măcinarea în comun a argilei coapte la o temperatură de 750-900°, var stins uscat și gips într-un raport de 80: 20: 2.

Pregătirea matrițelor de turnare

Turnarea produselor din metale feroase și neferoase se realizează în matrițe speciale. Aceste forme sunt preparate din amestecuri folosind nisip de cuarț și argilă ca materiale. Argila joacă rolul unui material de legare, deoarece doar nisipul de cuarț, lipsit de plasticitate și capacitate de legare, nu produce forme durabile. Principala cerință tehnică pentru argilele de turnătorie este capacitatea mare de legare a acestora. Cu alte cuvinte, ar trebui să fie „grași”. În plus, argila nu ar trebui să provoace arderea amestecului la suprafața pieselor turnate.

În funcție de metalul care se topește, de dimensiunea și forma pieselor turnate, se folosesc argile de diferite compoziții minerale și chimice. Sunt preferate argilele „grase” cu cea mai mică dimensiune posibilă a particulelor, suficient de rezistente la foc și cu un conținut ridicat de oxid de aluminiu. ÎN anul trecut Argilele bentonite, care au o capacitate de legare excepțional de mare, au început să fie folosite cu succes în turnătorie. Deși nu sunt ignifuge și, în plus, aparțin chiar tipului fuzibil, capacitatea lor crescută de legare compensează complet această deficiență. Acesta permite ca acestea să fie introduse în amestecul de turnare într-o cantitate de aproximativ patru până la cinci ori mai mică decât argilele refractare convenționale. Și acest lucru contribuie la o mai bună permeabilitate la gaz a matriței și reduce arderea. Impuritățile dăunătoare din argilele de modelare includ feldspat, mica, calcar și minerale care conțin sulf. Acestea reduc rezistența la foc a argilei și cresc arderea.

Forarea sondelor

În ultimii ani, argilele au devenit utilizate pe scară largă în forarea puțurilor de explorare și producție. Explorarea minerală prin foraj rotativ cu prelevarea de probe de roci forate a devenit foarte răspândită. Găurirea rotativă se efectuează cu mașini speciale. Ansamblul de foraj constă din tije metalice goale, o țeavă de miez și un burghiu, strâns legate între ele. Pe măsură ce fântâna se adâncește, tija crește. La capătul său superior este atașat la o mașină acționată de un motor special.

La forarea puțurilor din roci, coloanele cilindrice numite miezuri sunt forate folosind o coroană. Miezul forat este împins în interiorul țevii de miez pe măsură ce coroana se adâncește. Pentru a extrage miezul, proiectilul este ridicat la suprafață din când în când. Prin stivuirea carotelor în ordinea în care au fost extrase se obține o imagine exactă a compoziției, structurii, amplasării și grosimii rocilor forate.

Pentru funcționarea cu succes a instalației de foraj, o soluție de argilă este injectată în puț. Această soluție este pompată în puț printr-o tijă folosind o pompă specială. Jeturile de soluție, care circulă prin puț, captează mici particule de rocă distruse de coroană și le duc la eliberare. Soluția de argilă îndeplinește și alte funcții extrem de importante și anume: a) formează o peliculă subțire impermeabilă la apă pe pereții puțului, împiedicând pătrunderea lichidului prin pori și fisuri în rocile din jur; b) întărește pereții și astfel îi protejează de prăbușiri; c) previne posibilitatea emisiilor de gaze din puţ şi pătrunderea apelor subterane în acestea. În plus, soluția de argilă răcește burghiul, care devine foarte fierbinte la rotire.

Echipamentul de foraj impune propriile cerințe specifice argilelor. Acestea trebuie să fie cu granulație foarte fină, foarte flexibile și fără nisip, gips, calcar și săruri. Argilele bentonite sunt cele mai potrivite pentru utilizare la foraj. Cu toate acestea, alte tipuri de argile pot fi destul de potrivite pentru aceste scopuri. Argilele care produc soluții vâscoase cu un sediment zilnic de cel mult 1% și prezența nisipului de cel mult 3-4% sunt destul de potrivite pentru prepararea fluidelor de foraj.

Purificarea produselor petroliere, uleiurilor și grăsimilor organice

Unele argile au o capacitate mare de adsorbție și sunt folosite pentru decolorarea (albirea) diferitelor substanțe minerale și organice (kerosen, benzină, uleiuri vegetale, grăsimi animale, sucuri de fructe etc.). Ele absorb diverși contaminanți, mucus, rășină, pigmenți etc. Argilele formate în principal din mineralul montmorillonit (bentonită și așa-numita subbentonită) sunt potrivite în acest scop. Unele dintre ele se albesc bine fără niciuna pretratament, alții au nevoie și sunt tratați cu acid sulfuric. Adecvarea argilei pentru albire este de obicei determinată experimental, deoarece capacitatea sa de albire depinde nu numai de natura argilei în sine, ci și de condițiile în care se efectuează curățarea și de compoziția materialului materialului care este albit.

Industria hârtiei

Această industrie folosește un tip alb de argilă - caolin. Consumă până la 35% din toată producția de caolin. Este introdus în pasta de hârtie ca umplutură pentru a spori albul hârtiei și a o face mai densă și mai netedă. Cele mai mici particule de caolin, care umple golurile dintre fibrele de lemn din care se produce pasta de hârtie, îmbunătățesc dramatic calitatea hârtiei.

Principalele cerințe ale industriei hârtiei pentru caolin sunt culoarea albă și absența granulelor mari de nisip de cuarț. Boabele mari strică nu numai hârtia, ci și unitățile scumpe pe care este produsă.

Industria cauciucului

Această industrie folosește și caolinul ca umplutură. Introducerea lui în cauciuc crește proprietăți mecanice cauciuc. Pentru producția de produse din cauciuc, este important ca particulele de caolin să aibă cea mai mică dimensiune și să nu conțină granule mari de nisip de cuarț în ele. Printre impuritățile dăunătoare pentru această producție se numără fierul, sulful, cuprul și manganul. Conținutul de umiditate în caolin în acest caz nu trebuie să depășească 0,5%.

Productie de vopsea

Această ramură de producție folosește argile feruginoase cu granulație fină, din care se produc vopsele galbene, maro și roșii. Din astfel de argile se prepară binecunoscutele ocru, mumia și umbra. Principalele cerințe ale producției de vopsele sunt uniformitatea, granulația fină, puritatea și intensitatea culorii. În plus, argila trebuie să aibă o bună putere de acoperire.

Industria chimica

Printre multe alte produse importante, industria chimică produce sulfat de aluminiu pentru purificarea apei. Producerea sa presupune fierberea argilei, calcinata la temperatura de 650° si zdrobita la 2 mm, cu acid sulfuric. Pentru producerea de sulfat de aluminiu, argilele „grase” cu un conținut minim de nisip sunt cele mai potrivite. Culoarea argilei nu contează în acest caz. Industria chimică folosește și caolinul pentru a face vopsea ultramarină.

Industria aluminiului

Această industrie folosește un tip de argilă - caolinul - pentru a produce unele aliaje de aluminiu. Pe viitor, în această industrie, alături de caolin, vor fi, fără îndoială, utilizate pe scară largă și alte argile albe. În prezent, au fost deja dezvoltate metode eficiente pentru producerea de alumină pură din argile cu conținut scăzut de fier, potrivite pentru producerea de aluminiu metalic.

Artă

Argilele de plastic verde, gri-verde și gri sunt utilizate pe scară largă în sculptură. De obicei, toți sculptorii își creează inițial lucrările din lut și apoi le turnează în ipsos sau bronz. Numai în cazuri rare, originalul de lut este supus arderii. O sculptură din lut ars, nesmălțuit se numește „teracotă”, iar cea glazurată se numește „majolica”.

Alți mici consumatori

Există mult mai multe industrii care folosesc argile. Acestea includ, de exemplu, săpun, parfum, material textil, abraziv, creion și o serie de altele.

Argilele, în plus, sunt utilizate pe scară largă în viața de zi cu zi, în special în agricultură: pentru aşezarea cuptoarelor, curenţii de argilă, văruirea pereţilor etc. Folosirea argilelor gonflabile de tip bentonită la construcţia barajelor, lacurilor de acumulare şi a altor structuri similare are perspective mari.

Îmbunătățirea calității argilelor

Există o serie de zăcăminte de argilă care nu sunt în curs de dezvoltare deoarece calitatea argilei nu corespunde cerințelor sectoarelor consumatoare ale economiei naționale. De exemplu, caolinii din multe zăcăminte sunt nepotriviți pentru majoritatea industriilor din cauza conținutului ridicat de nisip de cuarț sau de oxizi de colorare (fier și titan). Există multe argile refractare, a căror utilizare în industrie este imposibilă datorită amestecului de minerale care le scad punctul de înmuiere.

Argilele albe sunt în unele cazuri stricate de pete ruginite și pete, care reduc albul general al materialului. Astfel de pete și pete sunt eliminate prin selectarea manuală a bucăților galbene care intră în groapă. Uneori, pentru a decolora caolinul, se spală într-o soluție slabă de acid sulfuric. Argila se eliberează ușor de nisip prin spălarea cu apă în mașini speciale și dispozitive de sedimentare. Cu o astfel de spălare, boabele de nisip mai mari și mai grele cad ușor și rapid în fundul celor mai apropiate camere de decantare, iar cele mai mici particule ușoare de argilă se depun încet în rezervoare speciale de decantare.

Există și alte metode de îmbogățire a argilelor, dar acestea sunt folosite mult mai rar. Pentru a crește capacitatea de albire a argilelor, acestea sunt tratate (activate) cu acid sulfuric, iar pentru a da argilelor colorate nuanțele dorite, acestea sunt uneori supuse la ardere specială. În practică, îmbogățirea argilei este folosită relativ rar - doar atunci când vine vorba de soiuri care se găsesc rar în natură (de exemplu, caolini, argile foarte refractare și bentonite).

Astfel de industrii de masă și nu foarte solicitante precum cărămidă, țiglă, ceramică, ciment etc. folosesc argile în forma lor naturală.

Unde și cum să cauți lut

Înainte de a începe să căutați lut, trebuie să știți în ce scop este destinat, deoarece fiecare producție, după cum am văzut, își face propriile cerințe cu privire la lut.

Dacă viitorul său consumator este cunoscut, sarcina căutării este mult simplificată, deoarece în prima etapă se poate ghida după semne pur externe caracteristice argilelor pentru un anumit scop. De exemplu, culoarea albă este tipică pentru caolin, precum și pentru ceramică, porțelan și argile refractare.

După ce s-a determinat zona de căutare, este necesar în primul rând să intervievezi locuitorii locali, care pot oferi informații foarte valoroase despre apariția argilelor în această zonă. Apoi se folosesc semne externe care indică prezența depozitelor de argilă. Aceste semne sunt următoarele:

• mlaștinătatea zonei;
• o abundență de pâraie și izvoare de-a lungul malurilor râurilor și râpelor;
• nivel scăzut al apei subterane în puțuri.

Toate aceste semne sunt asociate cu rezistența la apă a argilei. Ele indică apariția sa lângă suprafață.

Cea mai ușoară modalitate de a detecta depozitele de argilă este prin aflorirea stâncilor din stânci și de-a lungul malurilor râurilor. Straturile de roci depuse pot să se afle orizontal, dar pot fi situate și la un anumit unghi față de orizont și chiar să stea pe verticală. Geologii spun despre astfel de straturi că sunt „puse pe cap.” Poziția straturilor individuale într-un afloriment depinde de diverse motive: topografia fundului rezervorului în care s-au acumulat sedimentele, defecte care au apărut după acumularea lor, alunecări de teren care apar în apropierea țărmurilor etc.

De obicei, este dificil să distingem argila de alte roci dintr-un afloriment după aspect. Limitele straturilor individuale sunt, în cele mai multe cazuri, ascunse de fluxurile de ploaie și sgheaburi. Pentru o inspecție mai fiabilă a aflorimentelor, acestea sunt curățate. Apoi, limitele sedimentelor individuale, chiar și cu grosimea nesemnificativă a stratului, sunt dezvăluite destul de clar.

Argila din aflorimentele curățate este ușor de recunoscut. Este suficient să ciupiți o bucată mică de piatră și să o frământați ușor între degete (dacă nu este suficientă umiditate, umeziți-o cu apă), precum argila, dacă este ceea ce este, este ușor de detectat printr-o serie de caracteristici Caracteristici. Nu se sfărâmă în boabe individuale, așa cum se întâmplă cu nisipul. Se lipește de piele și, cedând cu ușurință chiar și la presiunea slabă a mâinii, ia și își păstrează forma dată. Plasticitatea și flexibilitatea argilei o deosebesc brusc de alte roci sedimentare, de exemplu, de calcar sau dolomit, ale căror straturi se găsesc adesea în aflorimente.

Dacă stratul de argilă este de o grosime suficientă (aproximativ 1-3 m) și este acoperit deasupra de un strat nu foarte gros de alte roci (2-4 m), atunci depozitul poate fi fără îndoială de interes practic.În acest caz, este necesar să se facă o schiță schematică a aflorimentului (secțiunii) curățate la scară.O secțiune schematică arată nu numai straturi de argilă, ci și straturi din toate rocile de deasupra și un strat de rocă subiacentă (subiacentă). Schița este prevăzută cu un numărul de serie și simboluri, care sunt atribuite raselor individuale. În același timp, în caietul pe care ar trebui să-l aibă exploratorul de subsol, se notează numărul de serie al schiței, o scurtă descriere a secțiunea, sunt indicate ora și locul schiței.

Textul aproximativ al intrării din carte este următorul: „Tăierea nr. 4; 25 mai 2008; malul drept al râului SOSNOVKA, la 300 m sub trăsură, lângă sat. Stepanovka și la 0,5 km de gară. Ippolitovka. Înălțimea malului de la nivelul râului este de 10 m, grosimea stratului de argilă albă este de 0,5 m; Grosimea rocilor de acoperire este de 1,5 m.

Prelevare de argilă

Culoarea argilelor, adâncimea de apariție a acestora și grosimea straturilor determinate la locul aflorimentului nu fac întotdeauna posibilă evaluarea adecvării acestora pentru uz industrial. O evaluare a caracterului adecvat al argilelor pentru anumite scopuri practice poate fi de obicei dată doar ca urmare a studierii calității acestora.

Un studiu destul de fiabil și cuprinzător al calităților argilelor este efectuat în laboratoare folosind instrumente speciale. Pentru astfel de studii, sunt necesare mostre care să ofere o idee corectă a compoziției minerale și chimice a argilelor, precum și a dimensiunii particulelor sale pe toată grosimea formațiunii, de la limitele superioare până la inferioare.

Dacă se găsește un singur strat de argilă, iar argila este omogenă ca aspect, se ia o probă generală. Dacă există mai multe straturi, precum și dacă argila din fiecare strat este eterogenă (ca culoare, grad de nisip, etc.), din fiecare strat se ia o probă specială și fiecare strat diferit de celelalte. Fiecare probă este numerotată. Numerele eșantioanelor sunt indicate și pe schița aflorințelor de la locul unde au fost prelevate.

Eșantionarea în aflorimente se efectuează folosind așa-numita „metodă a brazdei”, care implică excavarea unei anumite cantități de rocă în formațiune. Tehnica de selecție este foarte simplă. Într-o zonă degajată în prealabil, prin întregul strat de sus în jos, se fac două tăieturi paralele cu o lopată sau cu un topor, fiecare la aproximativ 20 cm adâncime, la o distanță de 10 cm una de alta. Din zona marcată astfel, cu aceeași lopată sau cuțit, se decupează fără goluri bucăți de lut în formă de prismă tetraedrică sau triedrică.

Dacă argila este omogenă, toate piesele luate dintr-o zonă defrișată dată sunt amestecate, iar proba este redusă la o greutate de 2-3 kg. În cazul argilelor eterogene și a prezenței mai multor straturi, probele prelevate din straturi individuale nu sunt amestecate, ci sunt reduse și ambalate separat pentru fiecare strat sau strat. Ambalarea se face în pungi mici de material textil sau hârtie. Toate probele, după cum este indicat, sunt numerotate. Fiecare pungă sau pungă cu o probă trebuie să includă o notă care să indice numărul eșantionului, precum și stratul și locul din care a fost prelevat. Aceleași informații sunt trecute în caiet, dar cu o descriere mai detaliată a locului în care a fost prelevată proba.

În timpul eșantionării strat cu strat, numărul de probe prelevate în fiecare strat este notat pe schițele aflorimentului.

Testarea argilelor la fața locului

Pentru testarea aprofundată de laborator a argilelor, mostrele selectate sunt trimise fie către cel mai apropiat departament geologic, fie către o altă organizație de cercetare implicată în studiul materiilor prime minerale, în special argilelor. Aici sunt studiate compoziția minerală a probelor selectate, compoziția lor chimică și toate cele mai importante proprietăți fizice și tehnice ale argilelor.

Dar trimiterea de probe pentru teste de laborator calificate științific nu exclude posibilitatea unei evaluări preliminare a unor proprietăți ale argilelor de către descoperitorii zăcămintelor înșiși, inclusiv prospectorii voluntari de subsol. De exemplu, la fața locului este posibil să se determine aproximativ gradul de nisip al argilelor. Pentru a face acest lucru, o anumită cantitate pre-cântăritată de argilă uscată este înmuiată într-un pahar cu apă curată, astfel încât să existe de patru ori mai multă apă decât argilă. Apoi proba din pahar este bine amestecată. După ce argila s-a dizolvat complet, proba este lăsată să stea timp de 10-15 minute. În acest timp, nisipul, a cărui granulație este mult mai mare decât dimensiunea particulelor de argilă, se va depune pe fundul sticlei, iar particulele de argilă vor rămâne (sub formă de turbiditate) în suspensie. După scurgerea lichidului, nisipul depus este uscat și cântărit. Împărțind greutatea sedimentului la greutatea argilei uscate prelevate și înmulțind coeficientul acestei împărțiri cu 100, se obține procentul de conținut de nisip din argilă.

Fără prea multe dificultăți, este posibil să se distingă argilele bentonite de argilele caolinite la fața locului. Pentru a face acest lucru, o bucată mică din proba de testat este scufundată în apă (pe o farfurie). Argila caolinită se va dizolva în curând complet, formând un mic con, iar argila bentonită, fără a se dizolva, va începe să crească rapid în volum, menținând forma inițială a piesei luate pentru o lungă perioadă de timp.

De asemenea, este ușor să determinați singur proprietățile de albire ale argilei. Pentru a face acest lucru, o anumită cantitate este uscată (la o temperatură de 120-200 °) și apoi măcinată în cea mai fină pulbere. Această pulbere se toarnă într-o sticlă (neapărat sticlă albă) și se toarnă în ea kerosen, benzină, ulei vegetal etc. contaminat într-o cantitate de aproximativ trei ori mai mare decât cantitatea de argilă luată. Amestecul din sticlă se agită timp de 10-15 minute și apoi se lasă să se depună. După aceasta, vezi cât de mult se luminează uleiul turnat sau kerosenul. Cu cât este mai mare luminarea, cu atât sunt mai mari proprietățile de albire ale argilei.

Este foarte ușor să determinați plasticitatea argilei la fața locului. Pentru a face acest lucru, o bucată mică de lut este amestecată cu apă până când se formează un aluat bine format. Apoi întindeți aluatul rezultat într-un trafalet gros ca degetul arătător și lung de 15-20 cm și îndoiți treptat această rolă într-un inel. Argilele, care au o plasticitate ridicată, se îndoaie într-un inel ușor și fără formarea de fisuri și rupturi. Este imposibil să obțineți un astfel de inel fără fisuri din argile subțiri, cu plasticitate scăzută. Curbura arcului înainte de fisurare servește ca măsură a ductilității.

Culoarea caracterizează, de asemenea, calitatea argilei într-o anumită măsură. Argilele albe și cenușii deschise conțin întotdeauna puțin fier și sunt de obicei refractare sau refractare. Dacă plasticitatea lor este scăzută, un tânăr explorator de minerale poate crede în mod rezonabil că are de-a face cu caolinul. Culoarea roșu-galben sau roșu-maro a argilei indică faptul că nu este rezistentă la foc și este potrivită doar pentru ceramica brută. Culoarea neagră a argilei indică un amestec mare de substanțe organice în ea. Cu toate acestea, acest lucru încă nu determină proprietățile sale tehnologice. În unele cazuri, astfel de argile se pot dovedi a fi materii prime ceramice destul de satisfăcătoare, deoarece după ardere impuritățile organice se ard și culoarea ciobului devine uneori aproape albă.

Prezența nisipului în argilă poate fi determinată cu ușurință prin testarea argilei. Argilele care nu conțin nisip nu scârțâie pe dinți. Cu cât este mai mult nisip în argilă, cu atât se va simți mai puternic pe dinți.

În primul rând, trebuie menționat că în acest articol mă uit la argila potrivită pentru modelare - un hobby căruia îți place să-i dediți puțin timp. La urma urmei, despre ce vorbim este... de unde să obțineți lutși, desigur, pentru producția la scară industrială, exploatarea argilei este foarte diferită de minerit pentru a satisface propriile nevoi creative.

Dacă te pregătești să-ți deschizi propria linie industrială pentru producția de produse din argilă, te-aș sfătui să contactați furnizorii de materiale, să testați lutul și să încheiați un acord de furnizare. Cu excepția cazului în care, desigur, deții teren, care este o sursă notabilă 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 lut, așa cum s-ar face cu alte resurse interesate material, dar vreau doar să spun că o serie de magazine de papetărie vând lut pudră 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 și elementele de bază ale sculpturii. Un kilogram de lut pudra este suficient pentru a stăpâni artele plastice.

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, depozitele de argilă roșie pot fi găsite peste tot, cel puțin în zona noastră de mijloc.

• Locuri unde se fac pregătiri pentru lucrari de constructii. Vizitați orice șantier. Gropile de fundație au munți de stâncă, iar printre aceștia, cel mai probabil, vor fi depozite de argilă expuse. Aceasta include, de asemenea:
  • construcții de drumuri. Apropo, atunci când creează terasamente, încearcă să scape de argilă, deoarece strică orice suprafață a drumului;
  • locuri de comunicație (unde sunt săpate șanțuri - sub o conductă, de exemplu);
  • cariere pentru extragerea materialelor naturale, chiar daca extrag nisip, exista sansa de a gasi haldele de roci argiloase si tot ce ramane este sa gasim o cale de a ajunge la situl protejat..
• Locuri naturale unde se formează argila
  • la dacha (dacă săpați mai adânc și în locuri diferite, există șansa de a da peste depozite);
  • pe malurile râurilor și râpelor se găsesc sâmburi, unde argila este vizibilă printre straturile de stâncă;
  • în locurile în care apa nu se scurge mult timp - un semn sigur al prezenței argilei.

Cel mai important lucru în găsirea argilei este să alegeți lutul potrivit pentru modelare pe baza proprietăților sale.

Determinarea argilei potrivite este destul de simplă. Rotiți o rolă mică în mână și încercați să o îndoiți ușor. Argila dorită nu trebuie să aibă crăpături la îndoire. Dacă tot nu ați găsit lut din plastic, nu disperați - puteți face ceva din lut subțire, trebuie doar să fiți mai atent și mai atent, să omiteți unele dintre micile detalii și să faceți formele mai fine. La ardere, o astfel de argilă prezintă mai puține contracție și fisuri, 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 oferiți proprietățile necesare lucrând cu magie pe ea folosind metode simple, dar care necesită multă muncă, de exemplu,

Lut este o rocă sedimentară cu granulație fină, ca praf când este uscată, plastică când este umezită.

Originea argilei.

Argila este un produs secundar format ca urmare a distrugerii rocilor în timpul procesului de intemperii. Principala sursă de formațiuni argiloase sunt feldspații, a căror distrugere sub influența agenților atmosferici formează silicați din grupul de minerale argiloase. Unele argile se formează prin acumularea locală a acestor minerale, dar cele mai multe sunt sedimente din fluxurile de apă care se acumulează pe fundul lacurilor și mărilor.

În general, în funcție de originea și compoziția lor, toate argilele sunt împărțite în:

- argile sedimentare, formată ca urmare a transferului în alt loc și a depunerii acolo a argilosului și a altor produse ale crustei de intemperii. În funcție de originea lor, argilele sedimentare sunt împărțite în argile marine, depuse pe fundul mării, și argile continentale, formate pe continent.

Printre argile marine se numără:

• De coastă- se formează în zonele de coastă (zone de turbulență) ale mărilor, golfurilor deschise și deltelor fluviale. Ele sunt adesea caracterizate de material nesortat. Se schimbă rapid în soiuri nisipoase și cu granulație grosieră. Înlocuit de depozite nisipoase și carbonatice de-a lungul grevei. Astfel de argile sunt de obicei intercalate cu gresii, siltstone, filamente de cărbune și roci carbonatice.
• Lagună- se formează în lagune marine, semiînchise cu o concentrație mare de săruri sau desalinizate. În primul caz, argilele sunt eterogene în compoziție granulometrică, insuficient sortate și se înfășoară împreună cu gips sau săruri. Argilele din lagunele desalinizate sunt de obicei fin dispersate, în straturi subțiri și conțin incluziuni de calcit, siderit, sulfuri de fier etc. Printre aceste argile există soiuri rezistente la foc.
• Offshore- se formează la o adâncime de până la 200 m în absenţa curenţilor. Se caracterizează printr-o compoziție granulometrică uniformă și grosime mare (până la 100 m sau mai mult). Distribuit pe o suprafață mare.

Printre argilele continentale se numără:

• Deluvial- caracterizat printr-o compoziție granulometrică mixtă, variabilitatea sa accentuată și stratificarea neregulată (uneori absentă).
• Ozernye cu o compoziţie granulometrică uniformă şi fin dispersată. Toate mineralele argiloase sunt prezente în astfel de argile, dar caolinitul și hidromicale, precum și mineralele oxizilor hidratați Fe și Al, predomină în argilele din lacurile proaspete, iar mineralele din grupa montmorillonitelor și carbonații predomină în argilele din lacurile sărate. Aparține argilelor lacustre cele mai bune soiuri argile refractare.
• Proluvial, format din fluxuri temporare. Caracterizat printr-o sortare foarte slabă.
• Râu- dezvoltat în terase fluviale, în special în lunca inundabilă. De obicei prost sortat. Se transformă rapid în nisipuri și pietricele, cel mai adesea nestratificate.

Reziduu - argile rezultate din intemperii diferitelor roci pe uscat și în mare ca urmare a modificărilor lavelor, cenușii și tufurilor acestora. Pe secțiune, argilele reziduale se transformă treptat în roci părinte. Compoziția granulometrică a argilelor reziduale este variabilă - de la soiuri cu granulație fină din partea superioară a depozitului până la cele cu granulație neuniformă din partea inferioară. Argilele reziduale formate din roci acide masive nu sunt plastice sau au plasticitate redusă; Argilele formate în timpul distrugerii rocilor argiloase sedimentare sunt mai plastice. Argilele reziduale continentale includ caolini și alte argile eluviale. În Federația Rusă, pe lângă cele moderne, argilele reziduale vechi sunt larg răspândite - în Urali, în Occident. și Vost. Siberia (și sunt multe în Ucraina) - de mare importanță practică. În zonele amintite, pe roci de bază apar argile predominant montmorillonită, nontronită etc., iar pe roci medii și acide - caolini și argile hidromica. Argilele reziduale marine formează un grup de argile de albire compuse din minerale din grupa montmorillonitelor.

Lutul este peste tot. Nu în sensul - în fiecare apartament și farfurie de borș, ci în fiecare țară. Și dacă nu sunt suficiente diamante, metal galben sau aur negru în unele locuri, atunci este suficientă lut peste tot. Ceea ce, în general, nu este surprinzător - argila, roca sedimentară, este o piatră uzată de timp și influențe externe la starea de pulbere. Ultima etapă a evoluției pietrei. Piatra-nisip-argila. Totuși, ultimul? Și nisipul se poate transforma în piatră - gresie aurie și moale, iar argila poate deveni cărămidă. Sau o persoană. Cine are noroc?

Argila este colorată de piatra creatoare și de sărurile de fier, aluminiu și minerale similare care se întâmplă să fie în apropiere. Diverse organisme se reproduc, trăiesc și mor în lut. Așa se obțin argile roșii, galbene, albastre, verzi, roz și alte colorate.

Anterior, argila era extrasă de-a lungul malurilor râurilor și lacurilor. Sau au săpat o groapă special pentru asta. Apoi a devenit posibil să nu săpați singur lutul, ci să îl cumpărați de la un olar, de exemplu. În timpul copilăriei noastre, am săpat singuri argilă roșie obișnuită și am cumpărat lut alb nobil din magazinele artiștilor sau, mai ales argilă pură, dintr-o farmacie. Acum, un mic magazin drăguț care vinde produse cosmetice va avea cu siguranță lut. Adevărat, nu în totalitate în forma sa pură, ci în amestec cu diverși detergenți, hidratanți și agenți de hrănire.

Pământul nostru este bogat în lut. Drumurile și potecile tăiate în sol argilos devin surse de praf la căldură, iar în noroi devin noroi pur. Praful de argilă acoperea călătorul din cap până în picioare și s-a adăugat la treburile casnice ale gospodinelor a căror casă stătea lângă drum. În mod surprinzător, nu era mai puțin praf lângă drumurile acoperite cu asfalt. Adevărat, a trecut de la roșu la negru. Ledum, amestecat gros cu lut, nu numai că împiedică un pieton să meargă și o roată să se miște, dar și, în funcție de starea de spirit, nu te deranjează să înghiți o cizmă sau un jeep.

Argila este formată din unul sau mai multe minerale din grupul caoliniților (derivat din denumirea localității Caolin din Republica Populară Chineză (RPC)), montmorillonit sau alți aluminosilicați stratificati (minerale argiloase), dar poate conține și particule de nisip și carbonat. . De regulă, mineralul care formează roca din argilă este caolinitul, compoziția sa este: 47% oxid de siliciu (IV) (SiO 2), 39% oxid de aluminiu (Al 2 O 3) și 14% apă (H 2 0). Al2O3Și SiO2- constituie o parte semnificativă a compoziției chimice a mineralelor care formează argila.

Diametrul particulelor de argilă este mai mic de 0,005 mm; Rocile formate din particule mai mari sunt de obicei clasificate ca loess. Majoritatea argilelor sunt de culoare gri, dar există argile în alb, roșu, galben, maro, albastru, verde, violet și chiar negru. Culoarea se datorează impurităților ionilor - cromofori, în principal fier în valență 3 (roșu, galben) sau 2 (verde, albăstrui).

Argila uscată absoarbe bine apa, dar atunci când este umedă devine impermeabilă. După frământare și amestecare, capătă capacitatea de a lua diferite forme și de a le păstra după uscare. Această proprietate se numește plasticitate. În plus, argila are capacitate de legare: cu pulbere solide(nisip) dă un „aluat” omogen, care are și plasticitate, dar într-o măsură mai mică. Evident, cu cât mai multe amestecuri de nisip sau apă în argilă, cu atât plasticitatea amestecului este mai mică.

În funcție de natura argilelor, acestea sunt împărțite în „grăsime” și „slabă”.

Argilele cu plasticitate ridicată sunt numite „grăsime” deoarece, atunci când sunt înmuiate, dau o senzație tactilă a unei substanțe grase. Argila „grasă” este strălucitoare și alunecoasă la atingere (dacă iei astfel de argilă pe dinți, alunecă) și conține puține impurități. Aluatul obținut din acesta este moale. Cărămizile făcute dintr-un astfel de argilă crapă atunci când sunt uscate și ars și, pentru a evita acest lucru, la amestec se adaugă așa-numitele substanțe „slab”: nisip, lut „slab”, cărămidă arsă, ceramică spartă, rumeguşși așa mai departe.

Argilele cu plasticitate scăzută sau non-plasticitate sunt numite „slab”. Sunt aspre la atingere, cu o suprafață mată, iar când sunt frecate cu degetul, se sfărâmă ușor, separând particulele de praf de pământ. Argilele „sprițe” conțin o mulțime de impurități (se strâng pe dinți); atunci când sunt tăiate cu un cuțit, nu produc ras. Cărămizile din argilă „slabă” sunt fragile și sfărâmicioase.

O proprietate importantă a argilei este relația sa cu arderea și, în general, cu temperaturile ridicate: dacă argila înmuiată în aer se întărește, se usucă și este ușor de șters în pulbere fără a suferi modificări interne, atunci la temperaturi ridicate apar procese chimice și compoziția substanța se schimbă.

La temperaturi foarte ridicate, argila se topește. Temperatura de topire (începutul topirii) caracterizează rezistența la foc a argilei, care nu este aceeași pentru diferitele sale soiuri. Tipurile rare de argilă necesită căldură colosală pentru ardere - până la 2000°C, care este greu de obținut chiar și în condiții de fabrică. În acest caz, este necesar să se reducă rezistența la foc. Temperatura de topire poate fi redusă prin adăugarea următoarelor substanțe (până la 1% din greutate): magnezie, oxid de fier, var. Astfel de aditivi se numesc fluxuri (fluxuri).

Culoarea argilelor este variată: gri deschis, albăstrui, galben, alb, roșcat, maro cu diverse nuanțe.

Minerale conținute în argile:

• Caolinit (Al2O3 2SiO2 2H2O)
• Andaluzită, distenă și silimanit (Al2O3 SiO2)
• Halloysit (Al2O3 SiO2 H2O)
• Hidrargilit (Al2O3 3H2O)
• Diaspore (Al2O3 H2O)
• corindon (Al2O3)
• Monotermit (0,20 Al2O3 2SiO2 1,5H2O)
• Montmorillonit (MgO Al2O3 3SiO2 1,5H2O)
• Moscovit (K2O Al2O3 6SiO2 2H2O)
• Narchit (Al2O3 SiO2 2H2O)
• Pirofilita (Al2O3 4SiO2 H2O)

Minerale care contaminează argile și caolini:

• Cuarț (SiO2)
• gips (CaSO4 2H2O)
• dolomit (MgO CaO CO2)
• Calcit (CaO CO2)
• Glauconit (K2O Fe2O3 4SiO2 10H2O)
• Limonit (Fe2O3 3H2O)
• Magnetita (FeO Fe2O3)
• Marcazit (FeS2)
• Pirita (FeS2)
• Rutil (TiO2)
• Serpentina (3MgO 2SiO2 2H2O)
• Siderită (FeO CO2)

Argila a apărut pe pământ cu multe mii de ani în urmă. „Părinții” săi sunt considerați a fi minerale care formează roci cunoscute în geologie - caoliniți, spate, unele varietăți de mică, calcare și marmură. În anumite condiții, chiar și unele tipuri de nisip se transformă în argilă. Toate rocile cunoscute care au aflorințe geologice pe suprafața pământului sunt supuse influenței elementelor - ploaia, furtunile vârtej, zăpada și apele de inundații.

Temperatura se schimbă zi și noapte, încălzirea stâncii razele de soare promovează apariția microfisurilor. Apa intră în crăpăturile care se formează și, înghețând, sparge suprafața pietrei, formând pe ea o cantitate mare de praf minuscul. Ciclonii naturali zdrobesc și macină praful în praf și mai fin. Acolo unde ciclonul își schimbă direcția sau pur și simplu se stinge, în timp se formează acumulări uriașe de particule de rocă. Sunt presate, înmuiate în apă, iar rezultatul este argilă.

În funcție de roca din care se formează argila și de modul în care se formează, aceasta capătă culori diferite. Cele mai comune argile sunt galbene, roșii, albe, albastre, verzi, maro închis și negre. Toate culorile, cu excepția negru, maro și roșu, indică originea profundă a argilei.

Culorile argilei sunt determinate de prezența următoarelor săruri în ea:

• argilă roșie - potasiu, fier;
• argilă verzuie - cupru, fier feros;
• argilă albastră - cobalt, cadmiu;
• lut maro închis și negru - carbon, fier;
• argilă galbenă - sodiu, fier feric, sulf și sărurile sale.

Argile colorate diverse.

De asemenea, putem oferi o clasificare industrială a argilelor, care se bazează pe evaluarea acestor argile pe baza unei combinații a unui număr de caracteristici. De exemplu, aceasta aspect produse, culoare, interval de sinterizare (topire), rezistența produsului la schimbări bruște de temperatură, precum și rezistența produsului la impact. Pe baza acestor caracteristici, puteți determina numele argilei și scopul acesteia:

• caolin
• lut de lut
• lut care arde alb
• cărămidă și lut țiglă
• argilă pentru țevi
• argilă de clincher
• argilă capsule
• argilă de teracotă

Utilizarea practică a argilei.

Argilele sunt utilizate pe scară largă în industrie (în producția de plăci ceramice, refractare, ceramică fină, porțelan-faință și obiecte sanitare), construcții (producția de cărămizi, argilă expandată și alte materiale de construcție), pentru nevoile casnice, în cosmetică și ca material pentru lucrări artistice (modeling). Pietrișul de argilă expandată și nisipul produs din argilă expandată prin recoacere cu umflare sunt utilizate pe scară largă în producția de materiale de construcție (beton de argilă expandată, blocuri de beton de argilă expandată, panouri de perete etc.) și ca material izolator termic și fonic. Acesta este un material de construcție poros ușor, obținut prin arderea argilei cu punct de topire scăzut. Are forma unor granule ovale. De asemenea, este produsă sub formă de nisip - nisip de argilă expandată.

În funcție de modul de prelucrare a argilei, se obține argilă expandată cu densitate în vrac diferită (greutate în volum) - de la 200 la 400 kg/M3 și mai mare. Argila expandată are proprietăți ridicate de izolare termică și fonică și este folosită în principal ca umplutură poroasă pentru betonul ușor, care nu are o alternativă serioasă. Pereții din beton din argilă expandată sunt durabili, au caracteristici sanitare și igienice ridicate, iar structurile din beton din argilă expandată construite în urmă cu mai bine de 50 de ani sunt încă în uz astăzi. Carcasa construită din beton prefabricat de argilă expandată este ieftină, de înaltă calitate și accesibilă. Cel mai mare producător de argilă expandată este Rusia.

Argila este baza producției de ceramică și cărămidă. Când este amestecată cu apă, argila formează o masă de plastic asemănătoare unui aluat, potrivită pentru prelucrare ulterioară. În funcție de locul de origine, materiile prime naturale prezintă diferențe semnificative. Unul poate fi folosit în forma sa pură, celălalt trebuie cernut și amestecat pentru a obține un material potrivit pentru fabricarea diverselor articole comerciale.

Argila rosie naturala.

În natură, această argilă are o culoare maro-verzuie, care îi este dată de oxidul de fier (Fe2O3), care reprezintă 5-8% din masa totală. La ardere, in functie de temperatura sau tipul cuptorului, argila capata o culoare rosie sau albicioasa. Se framanta usor si poate rezista la incalzirea de cel mult 1050-1100 C. Elasticitatea mare a acestui tip de materie prima ii permite sa fie folosit pentru lucrul cu placi de lut sau pentru modelarea sculpturilor mici.

Argila alba.

Depozitele sale se găsesc peste tot în lume. Când este umed, este gri deschis, iar după ardere devine albicioasă sau fildeș. Argila albă se caracterizează prin elasticitate și transluciditate datorită absenței oxidului de fier în compoziția sa.

Argila este folosită pentru a face vase, faianță și articole sanitare sau pentru meșteșuguri din farfurii de lut. Temperatura de ardere: 1050-1150 °C. Inainte de glazurare se recomanda lucrul in cuptor la o temperatura de 900-1000 °C. (Argerea porțelanului nesmărțuit se numește ardere bisque.)

Masă ceramică poroasă.

Argila pentru ceramică este o masă albă cu un conținut moderat de calciu și porozitate ridicată. Culoarea sa naturală variază de la alb pur la maro-verzui. Arde când temperaturi scăzute. Se recomanda argila nearsa, intrucat pentru unele glazuri o singura ardere nu este suficienta.

Majolica este un tip de materie primă realizată din argilă fuzibilă cu un conținut ridicat de alumină albă, ars la temperatură scăzută și acoperită cu o glazură care conține staniu.

Numele „majolica” provine de la insula Mallorca, unde a fost folosit pentru prima dată de sculptorul Florentino Luca de la Robbia (1400-1481). Mai târziu această tehnică a fost răspândită în Italia. Articolele de comerț din ceramică din majolică au fost numite și faianță, deoarece producția lor a început în atelierele de producție de faianță.

Masă ceramică de piatră.

Baza acestor materii prime sunt argila refractară, cuarțul, caolinul și feldspatul. Când este umed are o culoare negru-maronie, iar după arderea umedă are o culoare fildeș. La aplicarea glazurii, ceramica de piatra se transforma intr-un produs durabil, rezistent la apa si ignifug. Poate fi foarte subțire, opac sau sub forma unei mase omogene, dens sinterizate. Temperatura de ardere recomandată: 1100-1300 °C. Dacă este deranjat, argila se poate prăbuși. Materialul este folosit în diverse tehnologii producția de obiecte de ceramică comercială din lut lamelar și pentru modelare. Articolele comerciale din argilă roșie și ceramică de piatră se disting în funcție de proprietățile lor tehnice.

Argila pentru obiecte de comerț cu porțelan constă din caolin, cuarț și feldspat. Nu conține oxid de fier. Cand este umed are o culoare gri deschis, dupa ardere este alb. Temperatura de ardere recomandata: 1300-1400 °C. Acest tip de materie primă este elastic. Lucrul cu acesta pe o roată de ceramică necesită costuri tehnice ridicate, așa că este mai bine să folosiți forme gata făcute. Aceasta este o argilă tare, neporoasă (cu absorbție scăzută de apă - Ed.). După ardere, porțelanul devine transparent. Arderea glazurii are loc la o temperatura de 900-1000 °C.

Diverse articole comerciale din porțelan, turnate și arse la 1400°C.

Materialele ceramice cu pori mari, cu granulație grosieră sunt utilizate pentru fabricarea articolelor comerciale de dimensiuni mari în construcții, arhitectură de formă mică etc. Aceste soiuri pot rezista la temperaturi ridicate și fluctuații termice. Plasticitatea lor depinde de conținutul de cuarț și aluminiu (silice și alumină - Ed.) din rocă. Structura generală conține multă alumină cu un conținut ridicat de șamotă. Punctul de topire variază între 1440 și 1600 °C. Materialul se sinterizează bine și se micșorează ușor, așa că este folosit pentru a crea obiecte mari și panouri de perete de format mare. La realizarea obiectelor artistice, temperatura nu trebuie să depășească 1300°C.

Aceasta este o masă de argilă care conține un oxid sau un pigment colorat, care este un amestec omogen. Dacă, pătrunzând adânc în argilă, o parte din vopsea rămâne suspendată, atunci tonul uniform al materiei prime poate fi perturbat. Atât argila colorată, cât și cea obișnuită albă sau poroasă pot fi achiziționate din magazinele specializate.

Mase cu pigment colorat.

Pigmenti- sunt compusi anorganici care coloreaza argila si glazura. Pigmentii pot fi împărțiți în două grupe: oxizi și coloranți. Oxizii sunt un material de bază natural care se formează printre rocile scoarței terestre, este purificat și atomizat. Cele mai utilizate sunt: ​​oxidul de cupru, care capătă o culoare verde în mediul de ardere oxidant; oxid de cobalt, care produce tonuri de albastru; oxid de fier, care dă tonuri de albastru când este amestecat cu glazură și tonuri de pământ când este amestecat cu argilă. Oxidul de crom îi conferă argilei o culoare verde măsliniu, oxidul de magneziu îi dă tonuri maro și violet, iar oxidul de nichel îi conferă o culoare verzui-cenusie. Toți acești oxizi pot fi amestecați cu argilă în proporție de 0,5-6%. Dacă procentul acestora este depășit, oxidul va acționa ca un flux, scăzând punctul de topire al argilei. Când vopsiți articole comerciale, temperatura nu trebuie să depășească 1020 °C, altfel arderea nu va produce rezultate. Al doilea grup este coloranții. Sunt obținute industrial sau prin prelucrarea mecanică a materialelor naturale, care reprezintă o gamă completă de culori. Coloranții sunt amestecați cu argilă în proporție de 5-20%, ceea ce determină tonul deschis sau închis al materialului. Toate magazinele specializate au o gamă de pigmenți și coloranți atât pentru argilă, cât și pentru angobe.

Pregătirea masei ceramice necesită multă atenție. Poate fi compus în două moduri, care dau rezultate complet diferite. Un mod mai logic și mai fiabil: adăugați coloranți sub presiune. O metodă mai simplă și, desigur, mai puțin fiabilă: amestecați coloranții în argilă manual. A doua metodă este folosită dacă nu există o idee exactă despre rezultatele finale de colorare sau este nevoie să repeți anumite culori.

Ceramica tehnica.

ceramica tehnica - grup mare articole de comerț ceramic și materiale obținute prin tratarea termică a unei mase cu o compoziție chimică dată din materii prime minerale și alte materii prime de înaltă calitate care au rezistența și proprietățile electrice necesare (rezistență volumetrică și de suprafață mare, rezistență electrică mare, pierderi dielectrice mici tangentă).

Producția de ciment.

Pentru a face ciment, carbonatul de calciu și argila sunt extrase mai întâi din cariere. Carbonatul de calciu (aproximativ 75% din cantitate) se zdrobește și se amestecă bine cu argilă (aproximativ 25% din amestec). Dozarea materiilor prime este un proces extrem de dificil, deoarece conținutul de var trebuie să corespundă cantității specificate cu o precizie de 0,1%.

Aceste rapoarte sunt definite în literatura de specialitate prin conceptele de module „calcaroase”, „siliceoase” și „alumină”. Deoarece compoziția chimică a materiilor prime de pornire fluctuează în mod constant din cauza originii geologice, este ușor de înțeles cât de dificil este să mențineți un modul constant. În fabricile moderne de ciment, controlul computerizat în combinație cu metodele automate de analiză s-a dovedit bine.

Namolul compus corespunzator, preparat in functie de tehnologia aleasa (metoda uscata sau umeda), se introduce intr-un cuptor rotativ (pana la 200 m lungime si pana la 2-7 m diametru) si se arde la o temperatura de aproximativ 1450 °C - așa-numita temperatură de sinterizare. La această temperatură, materialul începe să se topească (sinterizeze), părăsește cuptorul sub formă de bulgări mai mult sau mai puțin mari de clincher (numit uneori clincher de ciment Portland). Are loc focul.

În urma acestor reacții, se formează materiale clincher. După părăsirea cuptorului rotativ, clincherul intră în răcitor, unde este răcit brusc de la 1300 la 130 °C. După răcire, clincherul este zdrobit cu un mic adaos de gips (maximum 6%). Dimensiunea boabelor de ciment variază de la 1 la 100 de microni. Este mai bine ilustrat de conceptul de „suprafață specifică”. Dacă însumăm suprafața boabelor într-un gram de ciment, atunci, în funcție de grosimea de măcinare a cimentului, obținem valori de la 2000 la 5000 cm² (0,2-0,5 m²). Partea predominantă a cimentului în containere speciale este transportată rutier sau feroviar. Toate suprasarcinile sunt efectuate pneumatic. O minoritate de produse din ciment sunt livrate în pungi de hârtie rezistente la umiditate și rupere. Cimentul este depozitat pe șantiere în principal în stare lichidă și uscată.

Informatii justificative.