Глиноземистое и высокоглиноземистое сырье
Для производства алюмосиликатных огнеупоров используются глина огнеупорная, каолин вторичный и первичный, боксит, силиманит, дистен и ставролит.
Глина огнеупорная с успехом применяется в выпуске огнеупоров и тонкой керамики. Ее залежи известны в границах Донецкого складчатого сооружения, Днепровско-Донецкой впадины (ДДВ) и осадочного чехла Украинского щита (УЩ).
В Донецком складчатом сооружении и на ДДВ глина огнеупорная известна в отложениях новорайской свиты триаса, нижнего мела и полтавской свиты неогена. Залегает на глубине от 1 до 60 м. Мощность слоев от 0,5 до 15 м. Известны Западно-Донское, Южнооктябрьское, Кучеровское, Новоалексеевское, Новошвейцарское, Октябрьское, Торецкое, Андреевское, Часов-Ярское, Новорайское месторождения.
На УЩ и его склонах огнеупорные глины известны в нижнемеловых, бучанских и киевских отложениях. Мощность – от 0,1 до 7 м (Пятихатское, Девладовское, Саксаганское, Первозвановское, Шестаковское, Озерянское, Затишанское, Опытное и Пологовское месторождения).
В зависимости от основных породообразующих минералов огнеупорные глины имеют каолинитовый, гидрослюдисто-каолинитовый и гидрослюдистый состав. Ценным полезным компонентом в глинах является глинозем, содержание которого достигает 40 %. Вредными примесями являются окислы железа и большие зерна кварца. Огнеупорные глины имеют высокую огнеупорность (свыше 1580oС), пластичность, вязкость, широкий диапазон спекания.
В Украине ведется добыча на 11 месторождениях огнеупорных глин, объем добываемой продукции полностью обеспечивает потребности отечественных огнеупорных предприятий, частично поставляется в СНГ и страны дальнего зарубежья. Состояние запасов огнеупорных глин в Украине обеспечивает их стабильную добычу и в дальнейшей перспективе, имеется большой потенциал увеличения объемов экспорта. Так, перспективные запасы огнеупорной глины в одной только Донецкой области оцениваются в сотни млн.т.
Первичный и вторичный каолин
Каолин – глинистая светло-окрашенная порода, один из важных видов минерального сырья, имеющий широкое применение в разных отраслях промышленности.
Большие объемы данного сырья используются в производстве огнеупоров и керамике, в меньших объемах – при выпуске абразивов, силумина, наполнителей бумаги, резины, ядохимикатов, пластмассы, духов и т.п. Разработана технология получения из каолина глинозема для выплавки алюминия.
Каолин по своему генезису делится на первичный и вторичный. Первичный или аллювиальный – образовался в результате физико-химического выветривания в основном кристаллических пород докембрия и представляет древние коры выветривания. Мощность площадных кор выветривания – до 20 40 м на значительной площади, в то время как линейные коры выветривания имеют незначительную площадь с максимальным развитием в глубину иногда более 100 м. Глубина залегания – 5 42 м (Береговское, Клесовское 1, Остковское, Дерманковское, Купинское, Урочище Старый Лес, Судимонтское, Майдан-Вильское, Буртынское, Полонское, Дибровское, Дубревское, Шаберовское, Жежелевское, Великогадоминецкое, Глуховецкое, Турбовское, Чаусовское, Конецпольское, Бандуровское, Верболозовское, Беляевское, Просяновское, Богородицкое, Катериновское месторождения).
Вторичный или осадочный каолин образовался за счет размыва и переноса на небольшие расстояния первичного каолина. Залежи пластовые линзовидные – мощностью 3 6 м, иногда – 10 15 м. Глубина залегания – до 35 м (Потеевское 2, Мурзинское, Обозновское, Кировоградское, Новоселицкое, Западнорыжановское, Пологовское, Владимировское месторождения). В сравнении с первичным каолином, где сохранилась связь с субстратом, во вторичном каолине белая глинистая составляющая субстрата отделена от песчанистой и примесей, что делает материал высококачественным сырьем для производства огнеупоров (светло-серые разновидности относят к огнеупорным глинам).
Наибольшие залежи каолина – как первичного, так и вторичного – образуют в границах Украинского кристаллического щита и его склонов каолиноносную провинцию.
Запасы каолина первичного учтены на 27 месторождениях. Для огнеупоров первичный каолин используется в производстве шамотных изделий: эксплуатируются незначительные по размеру запасов месторождения, без обогащения сырья (Буртынское, Судимонтское, Купинское). На месторождениях первичного каолина работают обогатительные фабрики, каолин в виде концентратов поставляется предприятиям разных отраслей промышленности.
Запасы каолина вторичного учтены на 8 месторождениях. Данный вид каолина используется без обогащения главным образом предприятиями ГМК для изготовления огнеупоров, в незначительных объемах – для производства тонкой и строительной керамики.
Минеральные ресурсы каолина значительны и полностью могут удовлетворить потребности отечественной промышленности, а прогнозные запасы первичного каолина исчисляются сотнями млн.т. Дефицитным является высококачественный вторичный каолин для огнеупоров, прогнозные запасы которого незначительны.
Высокоглиноземистое сырье
Силиманит, дистен, ставролит – сырье, огнеупоры из которого являются значительно более стойкими, чем алюмосиликатные и динасовые.
Коренные залежи андалузит-дистен-силиманитсодержащих кварцитов, сланцев и гнейсов сосредоточены в докембрийских метаморфических толщах Украинского щита. Известны залежи на Волыни (Сущанского месторождения дистена), в Приазовье (Соломеевского месторождения гранит-силиманитовых руд). Прогнозные ресурсы указанных двух месторождений – соответственно 5 и 10 млн.т.
Большие коренные залежи ставролитовых руд открыты в Приазовье. Прогнозные ресурсы их по кат. РЗ до глубины 100 м – на уровне 100 млн.т руды (90 96 млн.т ставролита).
Рассыпные залежи дистена, силиманита и ставролита приурочены к пескам полтавской свиты неогена Среднего Приднепровья (на Малышевском месторождении комплексных руд). Мощность рудного пласта – от 5 до 13,5 м. Средняя мощность вскрышных пород – 40 м.
Государственным балансом запасов учтено 2 месторождения – Малышевское и Волчанское.
Отметим, что Украина имеет большие перспективы расширения минерально-сырьевой базы высокоглиноземистого сырья.
Боксит – наиболее распространенное качественное сырье для получения глинозема, необходимого при производстве алюминия. В последние годы боксит занял достойное место и в выпуске качественных огнеупоров.
В нашей стране бокситы обнаружены на территории Среднего Приднепровья; а также бокситы коры выветривания архейских зеленокаменных пород. Значительные залежи выявлены на месторождениях: Высокопольском, Доможанском, Диденковском, Семерниковском, Карнауховском, Девладовском, Богдановском, Александровском, Алексеевском и Южно-Никопольском. В центральной части УЩ известно Смелянское месторождение.