дання олівіну в природі відбуваються порівняно легко, тому в одному і тому ж родовищі можна спостерігати істотне розходження у властивостях цих порід, взятих з поверхні і на великих глибинах. У міру серпентинизации збільшується втрата при прожарюванні, зменшується дійсна густина, змінюються всі інші властивості. Такі явища особливо характерні для родовищ дунитов. Значні коливання вмісту олівіну в дунітах викликали необхідність використання в практиці тієї умовної класифікації цих порід, про яку згадувалося вище.
Мінерал серпентин належить до фупп гідросилікатів магнію. Формула його - Мg3 (SiO2O5) (OН) 4 або ЗМgО 2SiО2 2Н2О, що відповідає теоретичному складом: 43,0% МgО, 44,1% SiO2, 12,9% Н2О. Серпентин відомий в декількох різновидах: власне серпентин, офіт, антигорить і волокнистий хризотил (хризотил-азбест). Сингония точно не встановлена, але, мабуть, моноклинная; твердість звичайного серпентину 2,5 - 3, антігоріта 3,5, Офіти 2, хризотил-азбесту 2-3, істинна густина - 2,5 - 2,7 г/см3. Вогнетривкість серпентину коливається від 1550 до 1600 ° С.
Фізико-технічні властивості дунитов визначаються ступенем їх серпентинизации. Зі збільшенням вмісту олівіну в дуніте вогнетривкість його підвищується до 1770 - 1800 ° С, підвищується температура спікання і зменшується усадка.
серпентинітами. Переважання серпентину в породі призводить до переходу її в інший вид форстерітових сировини - серпентиніти, в яких вміст олівіну не перевищує 20%.
Особливістю цих порід є висока втрата при прожарюванні (12-14%) за рахунок конституційної води серпентину; вогнетривкість 1500 - 1570 ° С, істинна густина породи 2,649 г/см3, уявна густина 2,46 - 2,64, водопоглинання 0,6-2,8% пористість 1,6-6,8%.
При нагріванні до 1000 ° С серпентин втрачає хімічно зв'язану воду і переходить в ортосілікат магнію за схемою:
2Мg3 (OН) 4Si2O5? ЗМg2SiO4 + SiO2 + 4Н2О.
серпентин форстерит кварц
При подальшому нагріванні вільний кремнезем, з'єднуючись з ортосілікатом, утворює метасиликат магнію за схемою:
Мg2SiO4 + SiO2? 2МgSiO3
форстерит кліноенстатіт
Метасилікат магнію МgSiO3 (40,0% МgО, 60,0% SiО2) відомий у вигляді двох модифікацій: кліноенстатіта і енстатіта.
Останній при нагріванні вище +1145 ° С практично необоротно переходить в кліноенстатіт.
Метасилікат магнію не є вогнетривким матеріалом і плавиться при +1577 ° С, тому при технологічній переробці для переведення його в форстерит потрібно добавка магнезії, і реакція тоді йде наступним чином:
МgSiO3 + МgО=Мg2SiO4.
кліноенстатіт форстерит
Перехід в форстерит вчиняється у твердій фазі при температурі близько 1450 ° С, що супроводжується ущільненням матеріалу, підвищенням істинною та позірної щільності. Звідси серпентиніти, так само як і серпентінізірованние дуніти, при використанні їх у виробництві вогнетривів вимагають попереднього випалу при 1300-1400 ° С для повної дегідратації серпентину і добавки каустического або спеченого магнезиту для забезпечення реакції переходу кліноенстатіта в форстерит.
Тальк і тальковий камінь. Тальк відноситься до групи гідросилікатів магнію і є одним із широко використовуваних видів керамічної сировини.
Формула тальку - Mg3 (SiO4O10) (ОН) 2 або МgО 4SiO2 Н2О, що відповідає теоретичному хімічним складом: 31,7% МgО, 63,5% SiО2, 4,8% Н2О. Сингонія Моноклінна, колір блідо-зелений, твердість близько 1, істинна густина 2,7-2,8 г/см3, показники заломлення Ng=1,575 - 1,590, Np=1,538 - 1,545. Температура плавлення чистого тальку 1500-1550 ° С. Щільна різновид тальку називається стеатіта, такі різновиди переважно використовуються в кераміці. У природі тальк утворюється найчастіше як продукт гідротермального зміни багатьох магнезією ультраосновних порід за такою приблизною схемою:
(МgFе) 2SiO4 + Н2О + ЗСО2? Мg3 (Si4O10) (ОН) 2 + МgСОз + Fe2O3.
олівін тальк магнезит гематит
Часто до складу талькових порід входить магнезит, і тоді властивості їх змінюються, зокрема підвищується вогнетривкість. Такі породи носять назву талькові камені, або Талькомагнезіти.
При нагріванні до 900 ° С тальк дегидратируется і потім розкладається на метасиликат магнію і кремнезем. Аналогічно вищевідзначених тальк і Талькомагнезіти можуть бути використані для отримання форстерітових вогнетривів за умови добавки до них обпаленої магнезиту, в кількостях, що визначаються ступенем забрудненості породи.
Дослідницький і виробничий досвід показує...
