Iły ceramiczne - Notatki - Geologia, Notatki z Geologia

Pobierz Iły ceramiczne - Notatki - Geologia i więcej Notatki w PDF z Geologia tylko na Docsity! Iły ceramiczne (iły ceramiki szlachetnej, iły ceramiki budowlanej, ochry, bentonity, iły i łupki ogniotrwałe) Wstęp Skały ilaste są skałami powszechnie występującymi na terenie Polski. Jako ceramiczne surowce ilaste stosuje się skały ilaste o różnym składzie mineralnym, zróżnicowane wiekowo i genetycznie. Eksploatuje się je z ponad 700 złóż. Surowce ilaste stosowane są jako podstawowe w wielu gałęziach przemysłu: do produkcji materiałów budowlanych (cegły, dachówki, sączki), ceramiki szlachetnej i elektrotechnicznej (porcelana, fajans, porcelit), do produkcji kamionki, klinkieru drogowego i budowlanego cementu portlandzkiego jako surowce wprowadzające SiO2, Al2O3 i Fe2O3, a także do produkcji kruszyw lekkich (łupkoporytu, glinoporytu, keramzytu). Zasadniczą cechą surowców ilastych przede wszystkim decydująca o ich tak szerokim zastosowaniu jest plastyczność, związana z obecnością materiałów ilastych. Oprócz minerałów skały te zawierają znaczne ilości kwarcu i mik detrytycznych. Spośród minerałów nieilastych w skałach tych spotyka się również skalenie, minerały węglanowe (kalcyt, dolomit i syderyt), minerały żelaza i tytanu (hematyt, goethyt, piryt, również syderyt, anataz) oraz niekiedy gips. W skałach ilastych obecna jest zazwyczaj także substancja organiczna. Iły ceramiczne ceramiki szlachetnejI Surowce kaolinowe Są skałami powstałymi w wyniku wietrzenia skał magmowych, metamorficznych, niekiedy osadowych. Składają się z kaolinitu (20%-75%), kwarcu (20%-60%), jasnych łuszczyków, illitu oraz innych materiałów odpornych na wietrzenie (cyrkon, rutyl. Kaoliny występują w Polsce jedynie na Dolnym Śląsku. Udokumentowano tu 15 złóż. Pod względem genetycznym wyróżnia się dwa zasadnicze rodzaje surowców kaolinowych: - kaoliny rezydualne, pierwotne znajdujące się na miejscu pierwotnej skały;- osadowe, wtórne.Na Dolnym Śląsku wyróżnia się trzy typy surowców kaolinowych:- kaoliny pierwotne ( w okolicach Świdnicy, Strzelina, Turoszowa)- kaoliny osadowe powstałe z rozmycia wymienionych złóż, szczególnie licznie występują w okolicach Strzegomia wśród utworów trzeciorzędowych- piaskowce kaolinowe wieku kredowego (santon), rozpoznany w okolicach Bolesławca.Kaoliny pierwotne powstałe one w wyniku wietrzenia granitów, łupków łyszczykowych, gnejsów i amfibolitów. W profilu pionowym pokryw wietrzelinowych wyróżniane są najczęściej w zależności od zmian składu mineralnego trzy strefy: 1) słabo zmienionej skały macierzystej, (strefa dezintegracji) 2) częściowej kaolinizacji (strefa kaolinitowo-hydromikowa) 3) pełnej kaolinizacji (strefa kaolinitowa) Złoża kaolinów rozpoznane zostały w rejonach: świdnickich, strzegomskich, Strzelina Jarnołtowa i izerskich Kaoliny osadowe trzeciorzędowe ten typ kaolinów powstał wskutek rozmycia pierwotnych zwietrzelin kaolinowych.Występowanie: głównie zachodnia część masywu granitowego Strzegom-Sobótka.Piaskowce kaolinowe kredowe. Odmienny typ stanowią złoża piaskowców kaolinowych w Niecce Bolesławieckiej. Występujące tu słabo zwięzłe senoniskie piaskowce maja kaolinowe spoiwo. W okolicach Bolesławca rozpoznano trzy złoża:- Maria I miąższość około 24m - Maria III 32m- Zofia 18mII. Iły biało wypalające się.Iły (gliny) biało wypalające się po wypaleniu w temperaturze 13000C mają stopień białości co najmniej 50%, a po wypaleniu w temperaturze 12000C co najmniej 60%. Są to iły fajansowe i porcelitowe stanowiące podstawowy surowiec w przemyśle ceramiki szlachetnej. Ze względu na stopień plastyczności wyróżnia się 6 typów glin (według BN-69/7011-27):Typ glin Symbol Pozostałość na sicie 0,06mm nie przekraczająca, % Wytrzymałość na zginanie po wysuszeniu, nie mniejsza niż, MPabardzo plastyczne A 3 3,0plastyczne B 10 2,0średnio plastyczne C 15 1,5mało plastyczne D 25 0,9bardzo mało plastyczne E 45 0,6do wzbogacania F 85 -po wzbogacaniu W - -Występowanie. Iły santońskie występuja w obrębie depresji północno sudeckiej w okolicach Bolesławca, Nowogrodźca i Węglińca. Są to złoża: Czerwona Woda, Zofia w Czerwonej Wodzie, Maria I i Maria II w Czernej, Maria III w Ołdrzychobie, Bolko, Ocice, Anna, Janina, Jaroszowice. Górno kredowe iły ceramiczne, zwane glinkami białowieckimi, eksploatowane są od średniowiecza. Początkowo wydobywano je systemem odkrywkowym, następnie podziemnie. W wyniku prac poszukiwawczych rozpoznano liczne złoża iłów ceramicznych, ogniotrwałych. Iły ceramiczne występują głównie w spągowych partiach. W części stropowej tej serii przeważają iły piaszczyste nieogniotrwałe, szare i ciemnoszare. Skład mineralny decyduje o własnościach technologicznych glin, plastyczności, skórczliwości, wysychaniu, wytrzymałości na rozciąganie i ilości wody zarobowej. Plastyczność glin zależy np. od uziarnienia, powierzchniowych własności cząstek ilastych, ilości kationów wymiennych oraz stosunku kwarc minerały ilaste. Na skalę przemysłową iły biało wypalające się eksploatowane są w dwóch podziemnych kopalniach: Bolko i Janina.Zastosowanie. Dotychczas udokumentowano 6 złóż glin biało wypalających się o łącznych zasobach 17 mln ton. Gliny biało wypalające się są stosowane do produkcji wyrobów porcelitowych, fajansowych, sanitarnych, płytek okładzinowych, oraz porcelany elektrotechnicznejIII Iły kamionkoweIłami kamionkowymi nazywane są plastyczne skały ilaste dochodzi do kilkunastu metrów. Składnikiem szkodliwym są margle występujące w strefie wtórnej koncentracji węglanu wapnia. Osady zastoiskowe eksploatowane są w około 120 miejscach Polsce. Są one surowcem do produkcji wyrobów grubościennych, drążonych i cienkościennych. Iły elbląskie (iły yoldiowe) Znane są one jedynie z wychodni wzdłuż północno-zachodniej krawędzi Wysoczyzny Elbląskiej. Są to morskie iły plejstoceńskie o barwie szarej i wiśniowej. Składają się z mułków i iłów zawierających liczne skorupki małżów. Są wykorzystywane do produkcji cegły pełnej, półklinkieru budowlanego, do wyrobów drążonych i cienkościennych. Eksploatowane są w Nadbrzeżu, Kasynach, Suchaczu i innych pobliskich miejscowościach.Gliny zwałoweSą najpowszechniej występującym rodzajem surowców ilastych. Brak ich jedynie w Karpatach, częściowo w Sudetach, Górach Świętokrzyskich oraz na Wyżynie Lubelskiej. Gliny zwałowe występujące na powierzchni należą głównie do dwóch zlodowaceń: północnopolskiego oraz środkowopolskiego. Gliny mają miąższość do kilkudziesięciu metrów. Oprócz frakcji ilastej i dominującej frakcji mułkowej zawierają piasek oraz większe okruchy skalne aż do głazów narzutowych włącznie. Używane są najczęściej do produkcji cegły pełnej. Pewne odmiany glin pozbawione piasku, żwirów, otoczaków oraz skał wapiennych konkrecji węglanowych mogą być również stosowane do produkcji cegły pełnej wyższych klas oraz cegły dziurawki. Iły mio-plioceńskie (iły poznańskie) Występują na znacznych na znacznych obszarach Polski środkowej i południowo-zachodniej. SA podstawowym surowcem ceramiki budowlanej w województwach: bydgoskim, poznańskim, zielonogórskim, wrocławskim, opolskim, częściowo w warszawskim i łódzkim. Odmiany niezawierające konkrecji wapiennych nadają się do wytwarzania wyrobów nie tylko grubościennych, ale i drążonych oraz cienkościennych. Niektóre odmiany dobrze spiekające się służą do produkcji klinkieru budowlanego i płytek okładzinowych. Iły mioceńskie pochodzenia morskiegoWypełniają one zapadlisko przedkarpackie. Oprócz sarmackich iłów krakowieckich znane są iły tortońskie grabowieckie i chodenickie, tworzące wychodnie wzdłuż brzegu Karpat. Morskie iły tortońskie występują również na obszarze Zagłębia Górnośląskiego Górnośląskiego okolicach Gliwic, Rybnika i Wodzisławia. Iły krakowieckie stanowią surowiec do produkcji cegły pełnej, dziurawki, kratówki, szczelinówki, sączków ceramicznych i dachówki. Ważne jest zamarglenie iłów i zawartość w nich siarczanów. Iły oligoceńskie (iły septariowe) Występują w okolicach Szczecina. Zawierają szkodliwe domieszki: konkrecje węglanu wapnia, gips, piryt, siarczany rozpuszczalne w wodzie. Wyrabiane są nich wyroby grubościenne, drążone i ciękościenne.Iłołupki fliszu karpackiegoSkały te mają różna miąższość. Miąższość Karpatach rozpoznanych zostało kilkanaście złóż wśród warstw krośnieńskich oligocenu (okolice Biecza, Jasła , Krosna) i pstrych łupków eocenu i kredy (okolice Gorlic, Frysztaka i Sanoka). Ze względu na znaczną zmienność litologiczną (wkładki piaskowców) surowce te stosowane są głównie do produkcji wyrobów grubościennych. Jedynie z pewnych odmian iłów eoceńskich eoceńskich i kredowych można produkować wyroby drążone i cienkościenne.Iły i iłołupki kredoweZnane są tylko dwa złoża kredowych iłów i iłołupków: Komprachcice koło Opola (turon) i Wąwał koło Tomaszowa Mazowieckiego (neokom). Surowce te mają przeciętną jakość dla potrzeb przemysłu ceramiki budowlanej. Iły jurajskie (iły rudonośne) Występują przede wszystkim w rejonie krakowsko-wieluńskim między Ogrodzieńcem a Wieluniem. Miąższość serii rudonośnej w północnej części rejonu wynosi 200 m i maleje ku południowi. Omawiane iły eksploatowane są w licznych odkrywkach koło Częstochowy oraz w okolicy Ogrodzieńca, Zarek, Wielunia, Dorszowa i Miasteczka Śląskiego. Iły rudonośne służą do produkcji cegły pełnej i wyrobów ciękościennych. Zawieraja niekiedy znaczne ilości związków siarki (siarczki żelaza, siarczany rozpuszczalne w wodzie). Iły doggeru znajduja również zastosowanie w przemyśle cementowym jako tzw. surowiec niski. Iły triasowe Występują w rejonie krakowsko-wieluńskim, we wschodniej części Śląska Opolskiego oraz północnego obrzeżenia Gór Świętokrzyskich. Świętokrzyskich iłach tych występują szkodliwe domieszki: wapienie, gipsy, siarczany (rozpuszczalne w wodzie). Odmiany pozbawione tych domieszek są stosowane do wyrobów grubościennych oraz niektórych wyrobów drążonych, cienkościennych i klinkieru budowlanego. Iły permskieZnane są one z kilku odsłonięć między Dąbrową Górniczą a Olkuszem. Są to iły sławkowskie. Charakteryzują się intensywną czerwona barwą i licznymi wtrąceniami gipsu. Stosowane są do produkcji cegły pełnej. Ze względu na niską jakość oraz ograniczone zasoby surowiec ten nie odgrywa większej roli gospodarczej.Iły i iłołupki karbońskieWystępują we wszystkich ogniwach karbonu górnego. Na Górnym Śląsku stanowią podstawowy surowiec ceramiki budowlanej. Stosowane są do produkcji wyrobów grubościennych, cienkościennych oraz specjalnych. Z iłołupków karbońskich wyrabia się głównie cegłę pełną oraz około 10% cegły dziurawki oraz 10% cegły kratówki, sączków ceramicznych oraz klinkieru budowlanego i drogowego.Iłowce kambrskieZnane są one ze wschodniej części Gór Świętokrzyskich. Pokryte są zazwyczaj grubą pokrywą utworów czwartorzędowych. Eksploatowane są w złożu Tenczynopol koło Klimontowa.Własności surowców ilastych ceramiki budowlanej:Ze względu na własności technologiczne surowce ceglarskie można podzielić na cztery grupy: 1) bardzo plastyczne (tłuste); 2) średnio plastyczne; 3) słabo plastyczne (chude); 4) łupki. Surowcami bardzo plastycznymi są gliny, iły i iłołupki o dużej plastyczności, trudno rozmakalne, składające się z cząstek silnie zwartych i wymagające dodatku materiałów schudzających w ilości powyżej 20%. Do surowców średnio plastycznych należą gliny składające się z cząstek mało zwartych, średnio plastycznych, średnio rozmakalnych. Gliny te wymagają dodatku materiałów schudzających do 20%. Surowce słabo plastyczne to gliny piaszczyste, mułkowe i lessowe, mało zwarte, łatwo rozmakalne. Nie wymagają dodatków schudzających. Łupki nie tworzą masy plastycznej lub tworzą ją tylko po rozdrobnieniu. Iły i łupki ogniotrwałe Surowce ilaste są podstawowym surowcem w przemyśle materiałów ogniotrwałych, używanym do produkcji materiałów szamotowych, szamotowo-kwarcowych, kwasoodpornych oraz do budowy urządzeń piecowych różnych przemysłów. Ze względu na własności ogniotrwałe dzielimy te surowce na dwie grupy:- ogniotrwałe, o ogniotrwałości powyżej 158 sP;- nieogniotrwałe, do których zaliczamy wysokostopowe 158-135 sP, niskostopowe powyżej 135 sP. Na podstawie ogniotrwałości zwykłej wyróżnia się pięć gatunków surowców ogniotrwałych:1) najmniej 17500 C (175 sP) G12) najmniej 17300 C (173 sP) G23) najmniej 16900 C (169 sP) G34) najmniej 16500 C (165 sP) G45) najmniej 1610 0 C (161 sP) G5 Plastyczność glin zależy od ziarnistości. Ogólnie można wydzielić trzy grupy ilastych surowców ogniotrwałych:- drobnoziarniste (bardzo tłuste) iły mioceńskie okolic Strzegomia i Turoszowa;- średnioziarniste (tłuste) iły liasowe północnego obrzeżenia Gór Świętokrzyskich rejonu krakowskiego;- gruboziarniste (chude) iły santońskie okolic Bolesławca.W przemyśle materiałów ogniotrwałych znajdują zastosowanie: iłołupki wieku karbońskiego oraz iły wieku liasowego, kredowego i mioceńskiego. Łupki ogniotrwałeKarbońskie łupki ogniotrwałe występują na Górnym i Dolnym Śląsku, gdzie towarzyszą pokłada węgla kamiennego są to surowce nieplastyczne, stosowane do produkcji wyrobów szamotowych szamotowych schudzania ogniotrwałych mas ceramicznych. Na Górnym Śląsku najczęściej spotykane są wśród pokładów węgla, rzadziej tworzą samodzielne soczewki w spągu lub w stropie tych pokładów. Miąższość zwykle nie przekracza 20 cm, tylko wyjątkowo dochodzi do 0,5 m. Na Dolnym Śląsku występują w formie jednego lub kilku (2-4) pokładów o łącznej miąższości 0,9-11 m. miąższość poszczególnych pokładów wynosi 1-1,5 m. złoże łupku ogniotrwałego ma miąższość około 15 m i składa się z łupku ogniotrwałego, łupku