Каолины

           По размерам и форме залежей, изменчивости их мощности, внутреннего строения и качества каолина-сырца и (или) обогащенного продукта месторождения каолинов соответствуют 1-й и 2-й группам «Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых», утвержденной приказом МПР России от 11 декабря 2006 г. № 278.

           К первой группе относятся месторождения каолинов и каолинитсодержащих песков (или их участки), представленные крупными и средними по размерам пластовыми, пласто- и линзообразными залежами, выдержанными по строению, мощности и качеству полезного ископаемого (Чалганское месторождение каолинитсодержащих песков).

           Ко второй группе относятся месторождения (участки) каолинов, представленные крупными и средними пласто- и линзообразными залежами, не выдержанными по строению, мощности и качеству полезного ископаемого. К ним относится большинство месторождений каолинов: Кыштымское, Журавлиный Лог.

Месторождения каолинов, соответствующие 3-й группе Классификации, в настоящее время промышленного значения не имеют, но в отдельных случаях, при недостаточной обеспеченности действующих предприятий разведанными запасами, могут осваиваться.

            Принадлежность месторождения (участка) к той или иной группе устанавливается исходя из степени сложности геологического строения основных тел полезного ископаемого, заключающих не менее 70 % общих запасов месторождения.

 

5. Геологическое строения месторождений и вещественного состава каолинов.

По разведанному месторождению необходимо иметь топографическую основу, масштаб которой соответствовал бы его размерам, особенностям геологического строения и рельефу местности. Топографические карты и планы на месторождениях каолинов обычно составляются в масштабах 1:2000-1:5000. Все разведочные и эксплуатационные выработки (скважины, шурфы, шахты), профили детальных геофизических наблюдений, а также естественные обнажения рудных залежей должны быть инструментально привязаны. На отрабатываемых месторождениях контуры карьеров и подземные горные выработки наносятся на планы по данным маркшейдерской съемки. Маркшейдерские планы горизонтов горных работ обычно составляются в масштабах 1:200-1:1000, сводные планы - в масштабе не мельче 1:2000. Для скважин должны быть вычислены координаты точек пересечения ими кровли и подошвы рудного тела и построены проложения их стволов на планах и разрезах.

Геологическое строение месторождения должно быть изучено детально и отображено на геологической карте масштаба 1:2000-1:10 000 (в зависимости от размеров и сложности месторождения), геологических разрезах, планах, проекциях, а в необходимых случаях - на блок-диаграммах и моделях. Геологические и геофизические материалы по месторождению должны давать представление о размерах и форме рудных тел, условиях их залегания, внутреннем строении и характере выклинивания залежей, взаимоотношениях их с литолого-петрографическими комплексами пород, складчатыми структурами в степени, необходимой и достаточной для обоснования подсчета запасов. Эти материалы должны отражать также размещение и состав продуктов кор выветривания, природных (вещественных) типов и литологических разновидностей каолина, особенности строения кровли и подошвы залежей, изменение по простиранию и падению мощностей и сортности каолинов. Следует обосновать геологические границы месторождения и поисковые критерии, определяющие местоположение перспективных участков, в пределах которых оценены прогнозные ресурсы категории.

Выходы на поверхность и приповерхностные части залежей должны быть изучены горными выработками и неглубокими скважинами с применением наземных геофизических методов и опробованы с детальностью, позволяющей установить закономерности распределения природных типов каолина, особенности залегания и строения, мощность и состав покровных отложений залежей и провести предварительную оценку запасов раздельно по природным типам.

Разведка месторождений каолина на глубину проводится в основном скважинами при подчиненной роли горных выработок с использованием геофизических методов исследований (наземных и в скважинах). Конструкция колонковых скважин и технологический режим бурения по каолинам должны быть подчинены основной задаче - максимальному получению керна и исключению возможности загрязнения его вмещающими породами или буровыми растворами. Скважины должны пересекать полезную толщу на всю ее мощность или до горизонта, определенного технико-экономическими расчетами разработки месторождения. В последнем случае должно быть пробурено минимально необходимое число скважин с целью установления глубины распространения каолинов. На месторождениях первичных каолинов по опорным профилям или редкой сети опорных скважин изучаются материнские породы для определения их влияния на качество сырья. Скважины при этом бурятся на всю мощность дресвы с углублением на 1-2 м в слабовыветриваемые материнские породы.

При разведке крутопадающих пластов и линзообразных залежей линейной морфологии глубина, угол наклона и расстояние между скважинами должны обеспечить получение перекрытого разреза.

Методика разведки - виды и объемы буровых и горных работ, геофизических исследований, назначение и комплексирование последних с буровыми и горными работами, геометрия и плотность разведочной сети, методы и способы опробования - должна обеспечивать возможность подсчета запасов по категориям, соответствующим группе сложности геологического строения месторождения. Она определяется исходя из геологических особенностей залежей с учетом возможностей горных, буровых и геофизических средств разведки, а также опыта разведки и разработки месторождений аналогичного типа.

По скважинам колонкового бурения должен быть получен максимальный выход керна хорошей сохранности в объеме, позволяющем выяснить с необходимой полнотой особенности залегания каолинов и вмещающих пород, их мощности, внутреннее строение залежей, распределение природных типов каолина, их текстуры и структуры, а также обеспечить представительность материала для опробования. Практикой геологоразведочных работ установлено, что выход керна должен быть не менее 80 % по каждому рейсу бурения. Достоверность определения линейного выхода керна следует систематически контролировать весовым или объемным способом.

В тех случаях, когда полезная толща представлена несколькими типами и разновидностями каолинов, необходимо обеспечить надежный выход керна для каждого типа и разновидности.

При разведке каолинов бурение следует проводить, применяя специальную технологию бурения, способствующую повышению выхода ненарушенного керна (бурение без промывки, укороченными рейсами, двойными колонковыми снарядами и т.п.).

Величина представительного выхода керна для определения качества каолина и мощностей интервалов отбора проб должна быть подтверждена исследованиями возможности неравномерного затирания каолинов или некондиционных прослоев. Для этого необходимо по основным типам сырья сопоставить результаты опробования по интервалам с различным выходом керна, а также данные, полученные по керну, с данными опробования контрольных горных выработок и результатами геофизического опробования. При низком выходе керна или его истирании, существенно искажающем результаты опробования, следует применять другие технические средства разведки.

Для повышения достоверности и информативности бурения необходимо использовать методы геофизических исследований в скважинах, рациональный комплекс которых определяется исходя из поставленных задач, конкретных геолого-геофизических условий месторождения и современных возможностей геофизических методов.

При проходке скважин не более чем через каждые 20 м должны быть определены и подтверждены контрольными замерами азимутальные и зенитные углы их стволов. Результаты этих измерений необходимо учитывать при построении геологических разрезов, погоризонтных планов и при расчете мощностей интервалов присутствия светлоокрашенных каолинов.

Для пересечения субвертикальных линейных залежей целесообразно применять искусственное искривление скважин. Для повышения эффективности разведки следует осуществлять бурение многозабойных скважин. Бурение полезной толщи целесообразно производить одним диаметром.

Горные выработки на неглубоко залегающих месторождениях в основном проходятся для контроля данных бурения, геофизических исследований, отбора технологических проб и целиков для определения объемной массы и влажности, а также изучения условий залегания, морфологии, внутреннего строения, вещественного состава и особенностей распределения типов и сортов каолинов. Горные выработки следует проходить на участках детализации.

Расположение разведочных выработок и расстояния между ними должны быть определены для каждого морфогенетического типа залежей каолинов с учетом их размеров, мощности и особенностей геологического строения.

               Приведенные в табл. 3 обобщенные  сведения о плотности сетей, применявшихся  при разведке месторождений каолинов  в странах СНГ, могут учитываться  при проектировании геологоразведочных  работ, но их нельзя рассматривать  как обязательные. Для каждого  месторождения на основании изучения участков детализации и тщательного анализа всех имеющихся геологических, геофизических и эксплуатационных материалов по данному или аналогичным месторождениям обосновываются наиболее рациональные геометрия и плотность сети разведочных выработок.

 

              6.Применение каолина.

            Применение каолина в промышленности довольно широко и очень разнообразно, обусловлено это физико-химическими и физическими свойствами, таких как:

         гидрофильность

         дисперсность

         низкая абразивность

         огнеупорность

         пластичность

         химическая инертность

         высокие диэлектрические свойства  в обожженном состоянии

          Наиболее часто каолин употребляют для производства фарфорово-фаянсовых изделий, керамической плитки и другой продукции.  Первичный каолин без обогащения (каолин-сырец) применяют в производстве:

         кислотостойких огнеупоров

         огнеупорного кирпича

         шамотных изделий

         фаянса

         строительной керамики

        белого кирпича.

             Значительно более широко применяется обогащенный каолин. Так, например, на бумажную промышленность приходиться 35-40% всей добычи каолина. Каолин используют для мелования поверхности бумаги, также он входит в состав бумаги в качестве наполнителя. В некоторых сортах бумаги каолин составляет до 30-40% всей массы и в значительной степени определяет её качество.

             На производство керамики расходуется еще около 25% добычи каолина — это сырье является одним из важнейших компонентов фарфорово-фаянсовых изделий (хозяйственно-бытовой, электротехнический, художественный фарфор и санитарно-строительный, хозяйственный и технический фаянс).

            Большой объем добываемого каолина потребляется в виде наполнителей в производстве резинотехнических изделий, лакокрасочной продукции, пластмасс, искусственной кожи, линолеума.

            Для производства портландцемента также используется каолин.

Кроме того, каолин применяют в:

            парфюмерии (при производстве мыла, в составе кремов, пудры, масок)

            медицине (для лечебных обертываний, присыпок, ванн)

            фармацевтическом производстве (очищенный каолин – инертная связывающая добавка во многих препаратах).

            В химической промышленности каолин служит также для изготовления сернокислого алюминия (коагулянт для очищения питьевых и промышленных вод), глинозема, ультрамарина. Также химики используют каолин в качестве катализатора ряда процессов, например, крекинга углеводородов (процесс очищения нефти и газа), а также в качестве наполнителя удобрений и инсектицидов.

 

 

 

 

 

 

            Заключение

              Рассмотрев подробно полезное ископаемое, минера каолин можно сделать следующий вывод, это  рыхлая горная порода, обычно белого цвета, состоящая из глинистых минералов — каолинита, галлуазита, гидрослюд с более или менее значительной примесью кварца, полевых шпатов, окислов железа и др.

            Обладает различными свойствами, широко применяется в косметологии,  промышленных производствах, фармоцевтики.

             Месторождения каолина образовываются  в связи с глубоким выветриванием  алюмосиликатных пород разного  возраста и происхождения в  условиях теплого гумидного климата.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованных источников.

 

1. Бетехтин  А.Г. Курс минералогии. М.; Госгеолтехиздат, 1956. – 539 с.

2. Годовиков  А.А. Введение в минералогию. Новосибирск: Наука, 1973. – 256 с.

3. Григорьев  Д.П., Жабин А.Г. Онтогения минералов. М.: Наука, 1975. – 350 с.

4. Жабин  А.Г. Онтогения минералов. М.: Наука, 1979. – 276 с.

5. Исаенко  М.П. Определитель текстур и структур  руд. М.: Недра, 1975. – 250 с.

6. Костов  И. Минералогия. М.: Мир, 1971. – 420 с.

7. Лазаренко  Е.К. Основы генетической минералогии. Львов: Изд-во Львовского ГУ, 1963 г. – 410 с.

8. Лазаренко Е.К. Курс минералогии. М.: Высшая школа, 1971. – 608 с.
9. Летувнинкас А.И. Стадийность постмагматического минералообразования. – Томск, Изд-во ТГУ, 1977. – 109 с.
10. Половинкина Ю.И. Структуры и текстуры изверженных и метаморфических горных пород. В 3-х томах. М.: Недра, 1996. – 240, 424, 272с.
11. Смирнов В.И. Геология полезных ископаемых. М.: Недра, 1969. – 687 с.
12. Смольянинов Н.А. Практическое руководство по минералогии. М.: - Л.: Госгеолиздат, 1948. – 428 с.
13. Типоморфизм минералов. Справочник / Под редакцией Л.В. Чернышовой. М.: Недра, 1989. –  560 с.
14. Херсбат К., Клейн К. Минералогия по системе Дэна. М.: Недра, 1982. – 728 с.
15. Чесноков Б.В. Относительный возраст минеральных индивидов и агрегатов. – М.: Недра, 1974. – 104 с.
16. Шахов Ф. Н. Текстуры руд. М.: Изд-во АН СССР, 1961. – 179с.