Большая советская энциклопедия:
Глины
Осадочные горные породы, состоящие в основном из глинистых минералов (См. Глинистые минералы) и обладающие свойством пластичности. Под пластичностью понимается способность Г. образовывать с водой тесто, принимающее под давлением любую форму, сохраняя её и по высыхании. После обжига Г. приобретают прочность камня. Главными химическими компонентами Г. являются SiO2 (30—70%), Al2O3 (10—40%) и H2O (5—10%). В подчинённых количествах присутствуют TiO2, Fe2O3, FeO, MnO, MgO, CaO, K2O, Na2O. В составе Г. главную роль играют каолинит, монтмориллонит, гидрослюды, иногда полыгорскит и сапонит. Кроме того, обычно присутствуют примеси, представленные обломками различных минералов или горных пород, растительными или животными остатками, новообразованными минералами (карбонатами, гипсом, окислами железа и др.). При большом содержании примесей получаются переходы от собственно Г. к др. осадочным породам — глинистым пескам, мергелям и др. По преобладанию того или иного глинистого минерала выделяют следующие минеральные типы Г.: каолинитовые, монтмориллонитовые, гидрослюдистые и др.
В Г. преобладают частицы меньше 0,01 мм. При увеличении количества более крупных песчанистых частиц Г. постепенно переходят в пески.
Все важнейшие физико-химические и технологические свойства Г. и глинистых пород (пластичность, набухание, усадка, спекаемость, огнеупорность, вспучивание, адсорбция) зависят главным образом от минерального, гранулометрического и химического состава.
Г. и глинистые сланцы слагают более половины всех осадочных пород земной коры. Благоприятные условия для формирования месторождений наиболее ценных промышленных Г. создаются на платформах, где процессы выветривания при длительно продолжающемся континентальном режиме приводят к образованию мощных кор выветривания. При размыве кор выветривания на платформах в бассейнах седиментации обычно образуются хорошо отмученные Г. В геосинклинальных областях вследствие быстрого механического разрушения продуктов выветривания и отсутствия условий для их сортировки возникают преимущественно Г. малоотсортированные. Г., образовавшиеся на месте залегания горных пород (Г. коры выветривания), называются первичными, а образованные в результате переотложения глинистого материала — вторичными. Вторичные Г. встречаются среди осадочных толщ всех типов (континентальных, включая озёрные, прибрежно-лагунные и морские). Озерные Г. часто имеют мономинеральный каолинитовый состав. Чистые монтмориллонитовые Г. (т. н. бентониты) образуются обычно в результате изменения вулканических пеплов и пемз. Г. относятся к полезным ископаемым, имеющим большое практическое значение, и добываются в больших количествах.
По ценности, составу и характеру технических требований промышленности выделяются следующие 4 наиболее важные группы Г.: грубокерамические, огнеупорные и тугоплавкие, каолины, адсорбционные и высокодисперсные монтмориллонитовые.
Грубокерамические Г., обычно железисто-монтмориллонитовые, богаты SiO2 (до 65—70%) и содержат много примесей. Из них крупные гальки и песок являются причиной образования трещин в изделиях. Известковые и гипсовые включения при обжиге переходят в негашёную известь, которая, соединяясь с водой, вызывает вспучивание и разрушение изделий. Г. преимущественно легкоплавкие; температура спекания 900—1000 °С, присутствие окислов железа вызывает её понижение. Используются в сыром виде (земляная набивка, саманный кирпичи пр.) и для изготовления грубокерамических изделий: посуды, дренажных труб, строительного красного кирпича, черепицы и т.д. Пластичные сорта Г. применяются также для изготовления гончарных сосудов, фигурок и пр. (см. Гончарство), для лепки скульпторами оригиналов, которые либо переводятся в др. материалы (бронзу, мрамор, фарфор и др.), либо закрепляются обжигом (см. Терракота). Податливость Г., фиксирующей легчайшие движения руки скульптора, позволяет ему достигать большого разнообразия светотеневых, пластических и живописных эффектов и тонко учитывать фактурные возможности того материала, в котором задумано скульптурное произведение. Г. широко применяются также для получения Керамзита, используемого в качестве наполнителя лёгких бетонов.
Огнеупорные и тугоплавкие Г., преимущественно каолиновые с различными примесями, характеризуются высоким содержанием глинозёма (30—42%). Содержание вредных компонентов должно быть не более: Fe2O3 3—4%, TiO2 1—2%, CaO 0,8%, SO3 0,2—0,3%. Эти Г. обладают высокой связующей способностью и пластичностью, высокой огнеупорностью (не ниже 1600—1670 °С) и являются сырьем для различных керамических производств. Важнейшие из них — производство огнеупорного припаса для металлургических и стекольных печей, топок паровых котлов, изготовления различных изделий тонкой керамики, электрокерамики. Огнеупорные Г. входят в состав многих формовочных земель, широко применяемых в литейном деле. Месторождения имеются в СССР (на Украине, Урале, в районе Воронежа, в Подмосковном бассейне и др.), за рубежом — в Великобритании, ЧССР, ГДР, ФРГ, Китае и др. странах.
Каолин — малопластичные Г. Получают из каолина (сырца), который подвергают очистке — отмучиванию в воде или воздушная сепарации, для отделения от крупных песчанистых примесей. Отмученный или очищенный каолин не должен содержать примесей песчанистых частиц; содержание окиси железа в нём не должно быть больше 1—1,5%, а в лучших сортах — менее 0,5%. Используется в бумажной, резиновой, пластмассовой, парфюмерной и др. отраслях промышленности в качестве наполнителей, а также в керамическом производстве как компонент фарфорово-фаянсовых масс. Месторождения в СССР (на Украине и Урале), за рубежом — в Великобритании, Китае, ЧССР, ГДР, США и в др. странах.
Монтмориллонитовые Г., характеризующиеся большой пластичностью, применяются в нефтеперерабатывающей промышленности; как компонент глинистых растворов при бурении; в металлургии — в качестве связки при производстве железорудных окатышей и для приготовления формовочных земель; в пищевой, химической, фармацевтической промышленности и т.д. Требования к монтмориллонитовым Г. сводятся к определённой дисперсности, размоканию в воде, связующей и адсорбционной способности. Месторождения монтмориллонитовых Г. имеются в СССР (в Поволжье, на Украине, в Крыму, Грузии, Армении, Туркмении, Азербайджане, Казахстане), за рубежом — в США, Мексике, Италии, Румынии и в др. странах.
Лит.: Мерабишвили М. С., Бентонитовые глины, М., 1962; Грим Р. Е., Минералогия и практическое использование глин, пер. с англ., М., 1967; Каолиновые месторождения и их генезис, М., 1968; Милло Ж., Геология глин, пер. с франц., Л., 1968: Сивоконь В. И., Изучение и оценка месторождений первичных каолинов, М., 1969; Курс месторождений неметаллических полезных ископаемых, под ред. П. М. Татаринова, М., 1969: Глины, их минералогия, свойства и практическое значение, М., 1970.
В. П. Петров.
Горная энциклопедия:
(a. clay; н. Tone; ф. argiles; и. argilla) — осадочные горн. породы, состоящие в осн. из Глинистых минералов; с водой образуют пластичное тесто, при высыхании способное сохранять приданную ему форму, а после обжига получать твёрдость камня. К Г. относятся и нек-рые породы, не обладающие в естеств. виде пластичностью и не размокающие в воде (напр., Аргиллиты). По размеру частиц к Г. принадлежат породы, состоящие по массе более чем на 50% из частиц до 0,01 мм. При увеличении кол-ва грубообломочного материала Г. переходят в алевриты и пески. Гл. хим. компоненты Г. — SiО2 (30-70%), Al2О3 (10-40%) и Н2О (5-10%); в подчинённых кол-вах присутствуют Fe2O3 (FeO), TiО2, CaO, MgO, K2О, Na2О, CО2, реже MnO, SO3, P2O5. В состав Г. входят гл. обр. каолинит, монотермит, монтмориллонит, галлуазит, гидрослюды, иногда палыгорскит. Г. классифицируют по составу, происхождению, окраске, по их практич. использованию. Если один из минералов преобладает, Г. наз. по этому минералу — каолинитовая, галлуазитовая и т.д. Чаще Г. представлена смесью трёх и более минералов, т.е. является полиминеральной. Обычно в Г. присутствуют примеси, обломки разл. г. п. или минералов, органич. вещества и новообразованные минералы, при большом содержании к-рых происходит переход от собственно Г. к мергелям, глинистым пескам, глинистым углям и др. От хим., минералогич. и гранулометрич. состава Г. зависят их многочисл. физико-хим. и технол. свойства (пластичность, набухание, усадка, спекаемость, огнеупорность, вспучиваемость, адсорбция и др.), к-рые и определяют пром. применения Г. и глинистых пород. Г. и глинистые породы слагают около половины всех осадочных пород земной коры. Гл. глинообразующий процесс — выветривание и физико-хим. разложение г. п., содержащих глинозём и кремнезём. Благоприятные условия для формирования мощных кор выветривания создаются на платформах. При размыве кор выветривания в водных бассейнах образуются хорошо отмученные Г., к-рые встречаются среди осадочных толщ всех типов (континентальных, прибрежно-лагунных и морских).
По характеру техн. требований пром-сти среди Г. выделяют четыре наиболее важные группы: легкоплавкие; огнеупорные и тугоплавкие; каолины; адсорбционные (высокодисперсные монтмориллонитовые).
Легкоплавкие Г. — полиминеральные, обычно железисто-монтмориллонитовые и гидрослюдистые (часто с примесью песка и органич. веществ), показатель огнеупорности менее 1350 °С. Используются для приготовления грубокерамич. изделий, строит. глиняного кирпича, черепицы, дренажных труб, цемента и др. Лучшие сорта пластичных Г. применяются для изготовления гончарной посуды и скульптуры. Легкоплавкие Г. используются для получения керамзита (см. Керамзитовое сырьё). Вредными примесями являются грубообломочные включения, особенно известняка и гипса. Пригодность Г. для произ-ва того или иного вида изделий определяется технол. испытаниями, в результате к-рых в заводских условиях изготовляется изделие и определяется его качество. На глиняный кирпич, дренажные керамич. трубы, керамзит и др. изделия грубой керамики в СССР установлены гос. стандарты. ГОСТ 9169-75 "Сырьё глинистое для керамической промышленности" определяет осн. признаки классификации сырья. На отд. виды Г. действуют республиканские стандарты, например РСТ РСФСР 303-72 "Глина гончарная" учитывают Г., предназначенные для изготовления гончарной посуды. Легкоплавкие Г. относятся к распространённому сырью и гос. балансом п. и. СССР не учитываются. В 1982 для грубокерамич. изделий в СССР добыто ок. 200 млн. м3 Г.
Цементные глинистые породы используются в цементной пром-сти для получения в смеси с карбонатными породами портландцементного клинкера. В цементной пром-сти применяют гл. обр. легкоплавкие Г., а также аргиллиты, глинистые сланцы, суглинки и др., пригодность к-рых определяется в осн. хим. составом. Цементные Г. содержат в определ. соотношении кремнезём, глинозём и окись железа. Кремнезёмный модуль
находится в пределах 1,7-3,5, глиноземныи модуль
может изменяться от 1,0 до 2,5. Недостаток отд. компонентов в Г. корректируют введением естеств. или искусств. добавок (жел. руды, бокситов, золы и др.). Вредные примеси цементных Г. — оксид магния, щёлочи, фосфор, сернистые соединения, хлор, грубообломочный материал (фракция крупнее 0,08 мм). Общих требований к цементным Г. нет. Качество их изучается в каждом отд. случае ин-тами цементной пром-сти на основании спец. технол. испытаний. Ср. расход цементных Г. на 1 т цементного клинкера 350 кг. По пром. категориям разведаны запасы цементных Г. в СССР до 4 млрд. т; годовая добыча ок. 27 млн. т (1983).
Огнеупорные и тугоплавкие Г. характеризуются высоким содержанием глинозёма (20-42%), высокой связующей способностью и пластичностью; они служат сырьём для разл. керамич. произ-в, в первую очередь для произ-ва санитарно-техн. фаянса, огнеупорных и кислотоупорных изделий. Огнеупорные Г. имеют мономинеральный состав (каолинитовый или монотермитовый) и огнеупорность не ниже 1580°С. Тугоплавкие Г. обычно не выдержаны по минеральному составу и имеют огнеупорность от 1350 до 1580°С. Единых требований к качеству огнеупорных и тугоплавких Г. нет. Существуют разл. техн. условия, разработанные применительно к сырью каждого отд. м-ния и вида изготавливаемого из него изделия, в к-рых лимитируются огнеупорность Г., их гранулометрии, состав и содержание железа, щелочей и нек-рых др. хим. компонентов. Кроме того, существуют ГОСТы на ряд огнеупорных, кислотоупорных изделий из керамики и на изделия строит. керамики, пригодность Г. для изготовления к-рых определяется полузаводскими технол. испытаниями. В СССР известно 76 м-ний огнеупорных и 94 м-ния тугоплавких Г. с балансовыми запасами по пром. категориям в кол-ве соответственно 1398,1 млн. т и 576,4 млн. т (1983). Осн. часть запасов расположена на терр. РСФСР и УССР. Запасы 20 м-ний огнеупорных и 3 м-ний тугоплавких Г. превышают 20 млн. т (Затишанское — 93,5 млн. т, Берлинское — 188,2 млн. т). Добыча ведётся в осн. открытым способом, но отд. м-ния (напр., Боровичское) разрабатываются подземным способом.
Каолин — разновидность Г., сложенная преим. Каолинитом, не имеет присущей Г. пластичности, высокой дисперсности и значительной связующей способности. Первичный каолин и кварц-каолиновые пески почти полностью поступают на обогащение (см. Каолин).
Адсорбционные Г. по минералогич. составу в осн. монтмориллонитовые, отличаются повышенной связующей способностью, высокой ёмкостью обменных оснований, адсорбционной и каталитич. активностью. К этой группе Г. относятся Бентониты.
Литература: Глины, их минералогия, свойства и практическое значение, М., 1970.
Ю. С. Микоша.
© «СловоТолк.Ру» — толковые и энциклопедические словари, 2007-2020