Каолін - осадова порода, що складається з глинистого мінералу каолініту - Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 . Завдяки високій вогнестійкості, хімічної інертності, дисперсності і низької діелектричної проникності, каолін відноситься до найбільш універсальних видів мінеральної сировини, що використовується як в сиром, так і в збагаченому вигляді.

Теоретичний склад каолініта включає Al 2 O 3 - 39,5%, SiО 2 - 46,5%, H 2 O - 14%. У природних умовах до них в незначних кількостях додаються домішки Fe 2 о 3 , Mg, Ca, Na 2 O, K 2 < / sub> O, мінерали групи кремнезему (кварц, опал, халцедон), залишки зерен польового шпату, лусочок слюди і інші. Забарвлення каолінів зазвичай буває білою, сірою, світло-сірої або жовтої, а за хімічним складом чистий каолін близький до теоретичного каолініту.

Первинні каоліни

Первинні каоліни, їх ще називають залишковими, сформувалися за рахунок розкладання (вивітрювання) докембрійських кристалічних порід Українського щита. У Закарпатській внутрішнії западині розташоване Берегівське родовище гідротермально-метасоматичного походження, що утворилося за рахунок неогенових вулканічних порід. Його каоліни значно відрізняються від каолінів Українського щита за складом і іншим характеристикам.

Всі промислові родовища первинних каолінів розташовані близько від великих регіональних тектонічних розломів, а основна їх маса - до кори вивітрювання кристалічних порід. Поклади первинних каолінів мають площадкову, гніздову і іншу вітіювату форму, зазвичай з непостійними контурами. Їх потужність коливається від декількох сантиметрів до десятків-сотень метрів, в залежності від тривалості та глибини розвитку процесів вивітрювання, а також їх подальшого збереження від розмивів. Зазвичай потужність каолінових пластів становить від півтора до 120 м (в середньому 10-40 м), а глибина залягання - 5-50 м. В залежності від материнських порід вони представлені 2 підтипами - гранітними і гнейсовой.

Каолін-сирець (порода без збагачення) використовується переважно для виготовлення вогнетривкої цегли, рідше - для виробництва шамоту, будівельної кераміки і білої цегли.

Вторинні каоліни

Вторинні каоліни утворюються за рахунок розмиву і подальшого відкладення в водному середовищі каолінового речовини або продуктів каолінового кори вивітрювання, тобто первинних каолінів. При цьому поклади вторинних каолінів утворюються при одноразовому перемивання і відкладення на невеликих відстанях від джерела виносу. Це, зокрема, зумовлює тісний зв'язок первинних і вторинних каолінів, а також умовність їх розчленування і розмежування. При переотложении продуктів розмиву первинних каолінів крім каоліну накопичується кварц у вигляді зерен різного розміру, а хімічні мінерали в значній мірі розчиняються, що часто призводить до природного збагачення каолінів.

Середня потужність вторинних каолінів (зазвичай слабо витримана по простяганню) становить 15-20 м і більше. Товщина придатних для промислової переробки покладів становить зазвичай 4-6 м, а мінімальна - не менше 1 м.

Вторинні каоліни широко використовуються в металургійній промисловості, в керамічному і цементному виробництвах. Основне їх призначення - виготовлення вогнетривких виробів, через що їх нерідко називають вогнетривкими глинами.

Застосування каолінів

Каолін є найбільш вживаним сировиною для виробництва фарфоро-фаянсової та іншої продукції. Без збагачення первинний каолін застосовують у виробництві кислотостойких вогнетривів, фаянсу і будівельної кераміки. Ширше і в великих обсягах використовують збагачений каолін: в паперовій промисловості (35-40%), виробництві кераміки (30-35%) - він є одним з найважливіших компонентів фарфоро-фаянсового виробництва (виготовлення господарсько-побутового, електротехнічного, художнього фарфору та санітарно -Будівельно, господарського та технічного фаянсу).

Як наповнювач каолін використовують у виробництві пластмас, гуми, штучних шкір, тканин, лінолеуму, олівцевих грифелів, мила, в складі косметичних і парфумерних паст, кремів, мазей і пудри. У фармацевтичному виробництві добре очищений каолін є інертною зв'язує добавкою для багатьох лікувальних препаратів.

Каолін використовують також для виробництва портландцементу, а збагачений каолін служить для виготовлення каталізаторів, що прискорюють процеси очищення нафти і газу. При хімічній і термохімічної переробки каоліну отримують сірчанокислотний алюміній, який використовується в якості ефективного коагулянту для очищення питних і промислових вод.

Первинний каолін є комплексним сировиною, оскільки в його складі крім каолініту в різних кількостях присутні інші цінні компоненти: безбарвний кварц, висококаліевий польовий шпат, тонкоочешуйчатий мусковит, графіт, силіманіт, циркон, рутил, монацит і інші важливі мінерали. Відмиті при збагаченні каоліну кварцові піски використовують для виробництва скла, тонкої кераміки, абразивів, а кварц-полешпатові концентрат застосуємо для виготовлення скла, виробництва гумотехнічних виробів та інших матеріалів.

Головним споживачем вторинних каолінів є підприємства чорної металургії (використовують їх для виготовлення шамотних виробів) і виробництва вогнетривів.

Світові запаси каолінів

Розподіл запасів каолінів за окремими країнами

Країна

млн. тонн

США

3500

Великобританія

1800

Китай

1200

Україна

1100

Бразилія

700

Австралія

550

Російська Педерація

410

Світові розвідані запаси каолінів оцінюються в 14,8 млрд. Тонн. Серед первинних каолінів основними геолого-промисловими підтипами є елювіальний (в корі вивітрювання) - родовища в Україні, Чехії, Великобританії та гидротермально-метасоматичний.

Серед вторинних каолінів провідне промислове значення мають родовища осадового підтипу, представленого перевідкладеними продуктами кори вивітрювання - Україна (Пологівське, Катеринівську), США (штат Джорджія); підтипу каоліновмещающіх пісків - родовища Болгарії, Російської Федерації; полигенного підтипу, представленого перемитого і перевідкладеними продуктами кори вивітрювання - родовища Китаю, Великобританії та Узбекистану.

Річний видобуток збагаченого каоліну в світі становить 21,5-23,0 млн. Тонн. Україна до 1993 р виробляла понад 1000 тис. Тонн збагаченого каоліну і входила в світову лідируючу групу. В даний час, який скоротився до 170-200 тис. Тонн річний обсяг виробництва, все ж дозволяє країні залишатися в першій десятці світових виробників.

Основними експортерами каоліну в останні роки є (тис. Тонн): США - 3200-3700, Великобританія - 1900-2100, Бразилія - ​​600-1400, Китай - 800-900, Чехія - 360-440, Німеччина - 180 380, Франція - 260-350 і Бельгія-Люксембург - 250-320. Найбільшими каоліновими імпортерами виступають (тис. Тонн): Фінляндія - 1200-1500, Японія - 1300-1400, Тайвань і Італія - ​​по 800-1100, Канада - 600-900, Німеччина - 600-800, Іспанія - 400-800, Бельгія -Люксембург - 470-690, Нідерланди і Швеція - по 350-550.

Каолінові ресурси України

Родовища і перспективні рудопрояви каоліну в Україні локалізовані в основному в межах Українського щита. Територія їх поширення широкою смугою (до 350 км) простягається від Полісся до берегів Азовського моря майже на тисячу кілометрів. Тут розміщено близько 150 каолінових родовищ.

14 грудня 2019