Каолин

Каолин, сырая каолиновая порода,— светлоокрашенный, чаще всего белый, рыхлый тонкоземлистый аггрегат, главную составную часть которого составляет минерал каолинит (смотрите Глина). Химический состав хорошо отмученных К. варьирует около теоретического состава: 46% Si0₂, 39,5% А1₂0₃и 14% Н₂0. Наиболее чистые, свободные от кварца К. плавятся ок. SK 35—36. Средняя величина частиц отмученного К. меньше 0,01 миллиметров. Высушенный К. имеет чаще всего белую окраску, реже желтую или серую. Высокосортный К. отличается отчетливым кристаллич. пластинчатым строением, высокой огнеупорностью (ок. 1 750°) и, как правило, белизной черепа после обжига. Об отношении каолина к нагреванию см. Огнеупорные материалы.

По происхождению различают К. первичные и вторичные, или отложные. Первичные К. образуются преимущественно путем выветривания изверженных и метаморфич. пород, гл. обр. гранито-гнейсов и пегматитов, а также нек-рых осадочных пород. Процесс этот называется каолинизацией и состоит в том, что полевошпатовый минерал разлагается водой, содержащей углекислоту, согласно ур-ию:

К.О · AljOa-6Si0₂+2H₂0=К₂0-4SiOj+Al₂O_s · 2SiO, 2Н₂0 полевой шпат каолинит

Первичные К. нередко встречаются весьма мощными залежами и обычно содержат до 60—75%, а иногда и больше, кварцевого песка с большей или меньшей примесью слюды и полевого шпата. Вторичные К. представляют собою продукт отложения на дне водных бассейнов после перемыва и переноса ранее образовавшихся первичных К. Залегают они обычно слоями или линзами и характеризуются почти полным отсутствием кварцевых частиц или присутствием их (до 10%) в виде мелких зерен.

Пластичность первичных даже отмученных К. незначительна, у вторичных К. она несколько больше. Наиболее ваясными в промышленном отношении являются месторождения первичного К., дающего после от-мучивания достаточно однородный продукт. Месторождения вторичных К. обычно отличаются малой мощностью и значительной неоднородностью состава даже в пределах одной и той же залежи.

Первичный К. используется в промышленности почти исключительно в отмученном виде. Процесс отмучивания осуществляется на специальных каолиновых з-дах и состоит в следующем. Сырая порода взбалтывается со значительным количеством воды, вследствие чего происходит разделение частиц содержащихся в К. минералов. Наиболее тонкие и легкие частицы, то есть преимущественно каолинитовые, задерживаются в воде во взвешенном состоянии, а грубые частицы примесей оседают (в зависимости от их величины—с разной скоростью) на дно. Взмученная в воде каолиновая порода направляется затем по длинному извилистому жолобу, где происходит оседание последних более тонких частиц примесей. Очищенная т. о. каолиновая муть собирается затем в отстойных бассейнах, где каолинит медленно опускается на дно. Отстоявшаяся вода удаляется, а сгущенная каолинитовая масса при помощи фильтр-прессов освобождается от большей части воды. Влажность получаемого таким образом материала составляет 22 — 25%. Взамен отмучивания, способа громоздкого и сопряженного с трудностями работы в холодное время года, в новейшее время применяют с успехом способ электросмоса (смотрите Электрофорез). Огромное практическое значение в настоящее время приобретает применяемый с 1928 г. на каолиновых заводах Украины способ отмучивания К. с применением при взбалтывании сырой породы специальных реагентов (электролитов): эти реагенты вызывают особо быстрое осаждение К.; благодаря этому процесс отмучивания ускоряется вдвое и не требуется слояшой системы желобов. Густая каолиновая масса после осаждения особенно плотна и легко отяшмается фильтр-прессами. Удельный вес отмученного каолина — от 2,60 до 2,617.

Штарк весьма тщательно изучил физич. свойства семи сортов лучших германских К. Некоторые из полученных им цифр таковы: уд. в 2,60—2,617, средняя величина частиц

3,6—8,3 μ, водопроницаемость от 0,05 до 7,40 и скорость высыхания 0,9—1,3 (принимая в обоих случаях за стандартную единицу те же свойства цетлицкого К.); воздушная усадка при начальной влаяшости в 28% составляет от 0,65 до 6,0%; сопротивление на излом для К. той же влажности 12—330 г/мм?.

Основными отраслями промышленности, потребляющими отмученный К., являются бумажная и фарфоро-фаянсовая и, в значительно меньшей степени, резиновая, лакокрасочная, химическая, обойная, текстильная, ультрамариновая, карандашная и др. В бумажной промышленности К. применяется в качестве наполнителя, к-рый сообщает бумаге необходимую плотность; поэтому от него требуется значительная белизна в сыром виде, то есть незначительное содержание окислов железа и органических примесей (<1%), максимальная тонкость частиц и отсутствие сколько-нибудь грубых частиц песка, слюды и др. В общем примесей не должен быть > 1—1,5%. В фарфоро-фаянсовой промышленности применяют как отмученные, так и отложные К., содержащие не свыше 1,5% окислов железа, до 0,9% окиси титана и до 1,5—2% механич. примесей. Для резинового производства допускается содержание окислов железа в К. не более 0,5%, извести до 1—1,5%, механич. примесей до 1—1,5%, причем требуется высокая тонкость частиц. По проекту норм Промстан-дарта предполагается, что отмученный К. должен оставлять на сите в 4 900 отверстий на 1 см² не свыше 0,8% и 1,5%, соответственно первому и второму сортам его. По герм, стандарту отмученный К. должен полностью проходить через сито в 10 000 отверстий на 1 см².

Мировая добыча К. в последние годы превысила добычу К. до войны 1914—18 гг., достигнув 3 млн. т против 2,2 млн. т в 1913 году Добыча отдельных стран в т приведена в таблице 1.

Таблица 1М ироваядобычаК. по данпым Геологического комитета (в тоннах).

Страны

1913 г.

1926 Г.

Великобритания.

С. Ш. А.

Германия.

Чехо-Словакия.

Япония.

Китай.

852 109 139 678 142 523 *^х197 693* ⁸400 000*⁴300 ООО*⁴

839 208 391 555 421 581** 220 333 451 164 300 000

Бавария и Саксония. *^а Только Бавария. · Вывоз. ** Предположительно.

Ввоз К. по странам (в тоннах) составлял:

	1913 г.	1926 Г.
С. Ш. А..	268 000	359 444
Германий ..	301 306	213 868
Бельгия ..	—	64 944
Франция..	61 255	57 676
Голландия ..	—	48 921
Италия ..	25 792	39 964
Суммарный ввоз всех стран стиг 900 000 т.	в 1926	году до-
Вывоз К. из главнейших стран (в тоннах) со-
ставлял:	1913 Г.	1926 г.
Великобритания.	639 810	662 425
Чехо-Словакия.	—	220 333

Германия.. 42 058 34 627

Столь исключительная роль Великобритании и Чехо-Словакии на мировом рынке объясняется не только высокими качествами К. обеих стран и крайне благоприятным гео графическим положением их по отношению к главнейшим странам-потребителям, но и непрерывно продолжающимся в этих странах улучшением постановки дела добычи, обогащения, стандартизации и упаковки экспортного продукта.

Потребление К. (в тоннах) составляло:

С. Ш. А.. 751 000 (1926 Г.)

» .. 757 000 (1927 » )

Германия.. 600 000 (1926 » )

Великобритания. 178 000 (1926 » )

Бельгия и Люксембург. 276 000 (1927 » )

Франция.. 164 000 (1925 » )

Италия.. 66 000 (1926 » )

На мировом рынке цены определяются английским и чешским К. Цена на англ. К. в С. Ш. А. в последние годы колебалась след, образом: кускового К. 13—21 долл., К. в порошке 45—50 долл, за кор. тонну (907 килограмм). Во Франции цены на англ. К. изменялись в пределах от 8—9 до 18—20 долл, за т. Чешский (отмученный) К. высшей марки расценивался в 1927 г. по 16—17 долл, за т франко-вагон станция отправления; на низшие сорта цены снижались до 5—8 долл.; m немецк. каолина (отмученного) стоила в 1927 г. 32—48 мар., в среднем 40—42 мар., сырого К. (не отмученного)—4—9 долл.

Главнейшие месторождения К. мирового значения расположено в Англии в Корн-уэльсе и в примыкающих частях графства Девоншир. Месторождения тесно связаны с оловяннорудными жилами, вдоль которых гранитная порода каолинизирована нацело. В Корнуэльсе различают «China clay», то есть каолинизированную нацело породу, от «China stone»—полукаолинизированного гранита, служащего также предметом добычи. Английский К. используется преимущественно в фарфоровой, а лучшие сорта его— в бумажной промышленности. В Чехо-Сло-вакии главнейшие месторождения расположены в районе Карлсбада, знаменитое Цет-лицкое месторождение, и в районе Пильзе-на. В этих районах наряду с первичными К. добываются и вторичные. Цетлицкий К., в отличие от других, обладает значительной пластичностью и, несмотря на сравнительно большое содержание окислов железа, применяется в фарфоровом производстве, тогда как пильзенский К., мало пластичный, идет гл. обр. для бумажной и химич. промышленности. В Германии месторождения К. находятся гл. обр. в Саксонии, Баварии, Тюрингии и в области Рейна. К. большинства герм, месторождений—малопластичный, содержит относительно много окислов железа (1—2%) и для тонкой керамики мало пригоден. Наибольшее количество К. добывается в Баварии, в окрестностях Амберга. В С. Ш. А. известны месторождения К. лишь среднего качества. Особой славой пользуется К. из ю. Каролины «Quixie clay», применяемый специально в резиновой промышленности.

СССР обладает многочисленными залежами К., расположенными гл. обр. в УССР и в Сибирском крае—в Иркутском и Красноярском округах. Добыча К., сосредоточенная преимущественно в УССР, быстро увеличивается с прекращением ввоза заграничного К. со времени войны 1914—18 гг. и достигла в УССР в 1927/28 году, по данным Геологическ. комитета, 78 737 тонн (табл. 2).

Таблица 2.—Добыча К. в УССР по данным Геологического комитета.

Наименование К.	Годы
Наименование К.	1913	1924/25	1925/26	1926/27	1927/28
Отмученный.	27 225	22 759	45 290	42 003	63 855
В том числе:
Глуховедкий.	14 169	12 170	19 261	16 889	34 270
Турбовский ..	917	—	6 748	8 993	12 998
Лозовиковский.	4 423	4 666	9 321	5 612	—
Райковский ..	3 096	5 466	6 337	7 494	—
Отложной..	7 978	49 729	93 642	9 653	14 882
В том числе:
Волновахский.	—	34 240	62 467	1 664	12 782
Всего.	35 203	72 488	138 932	51 656	78 737

Падение добычи в 1926/27 годах объясняется общим перепроизводством К. за 1925/26 годах, а также непостоянством состава отложного К., добыча которого была сокращена на 90%. В настоящее время как бумажная, так и фарфоро-фаянсовая промышленность СССР снабжаются гл. образом отмученным К. Вывоз К. из СССР начался с 1925/26 годах, гл. обр. в Польшу и отчасти в Германию, Италию и другие страны. Он составил в 1926/27 годах— 2 088 тонн и в 1927/28 г.—5 897 тонн Потребление К. в т в отдельных отраслях нашей промышленности выражается в следующих цифрах:

1924/25 Г. 1925/26 годах 1926/27 годах Фарфоро-фаянсовая. 17 380 22 700 29 134

Бумажная. 21 700 26 200 26 291

Прочие. 3 300 3 930 3 294

Всего. 42 380 52 830 58 719

Отпускные цены в 1927/28 г. составляли: на отложной К.—для сорта «экстра» 21 р., для I сорта 13 р., для II сорта (капсельного) 5.р. 49 к. и на отмученный—для I сорта 28 р., для II сорта 21 р. франко-вагон станция отправления.

Наиболее крупными разведанными месторождениями первичного К. считаются Глу-ховецкое в Бердичевском округе, Белая Балка в Мариупольском округе, около ст. Волноваха, и Просяновское в Запорожском округе, у ст. Просяная (последнее пока не разрабатывается). Запасы первого месторождения исчисляются в 8 570 000 т, второго—в 13 176 000 т, в районе третьего разведано до конца 1928/29 г. свыше 8 000 000 тонн Среднее содержание кварца в сыром глухо-вецком К. составляет 65%, в К. Белой Балки—55% и просяыовском—около 60%; особенно высокими качествами отличается К. Белой Балки и просяновский. Все три К. пригодны гл. обр. для фарфоро-фаянсовой промышленности, последние два также для писчебумажной. Прочие месторождения менее обеспечены запасами. При этом Лозови-ковское месторождение вследствие большого непостоянства состава и физич. свойств К., а Райковское—вследствие плохой оса-я-сдаемости К. при отмучивании, а также отдаленности разработок от ж. д., должны быть поставлены во вторую группу по значению в промышленности. Турбовский К. пригоден преимущественно для резиновой, асбестовой, бумажной и основной химич. промышленности (запасы его весьма огра ничены); райковский—для бумажной, лозовиковский — для бумажной и ультрамариновой, киянский — для фарфоровой. Отличительной чертой турбовского К. является также его плохая осаждаемость и отстаивание после отмучивания. Из месторождений вторичных К. заслуживают внимания крупные месторождения высококачественного (экспортного) К., находящиеся в районах ст. Волноваха (Мариупольск. округ) и ст. Пологи (Запорожский окр.). В знаменитом Глу-ховском месторождении первые сорта высокопластичной каолиновой глины, маложелезистой и наиболее ценной, уже почти выработаны. Красноярские и иркутские К. обращают на себя внимание белизной черепа, получаемого после обжига, причем К. вновь открытых месторождений в Красноярском округе пригодны для фарфорового производства без прибавления полевого шпата и кварца.

Лит.: Земятченский П. А., Каолиновые образования южной России, «Труды СПБ общества естествоиспытателей», СПБ, 1896, т. 21, вып. 2; Гпнзбург И. И., Каолин и его генезис, СПБ, 1912; его же, Пеликаниты и каолины Юго-Запада и Юга России, «Изв. Политехнич. ин-та», СПБ, 1914; «Годовой обзор минеральных ресурсов СССР»— за 1925/26 годах, Л., 1927, стр. 129, за 1926/27, Л., 1928, стр. 455; «НИ», 1927, т. 2, стр. 1; Лучицкий В. И., Каолины Украины, «Труды Ин-та прикладной минералогии», М., 1928, вып. 41; Юр ганов В. В., Керамич. промышленность России, П., 1922; «В1стник Украинского вщдшу Геологичного комИету», Хар-κίΒ, 1926, вип. 9; Dammet В. u. Т i t z е О., Die nutzbaren Mineralien mit Ausnahme d. Erze, Kalisalze, Kohlen und d. Petroleums, B. 2, p. 414— 417, Stg., 1928. M. Шихеева.