Characteristics of the fine-grained fractions of the crushed Strzegom granites as possible materials in manufacture of ceramic tiles
W. Panna 1  
,   P. Wyszomirski 2  
,   M. Gajek 1  
 
More details
Hide details
1
AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Kraków
2
Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Tarnowie; AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Kraków
 
Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 2015;31(3):59–75
 
KEYWORDS
ABSTRACT
Fine-grained fractions (0–2 mm), representing waste in the manufacture of crushed road aggregates of some granites, were tested as possible feldspar raw materials that could be utilized as a flux by the ceramics industry. Samples were collected in six quarries located within the Strzegom-Sobótka (Lower Silesia) granitoid massif. The industrial properties of the granite fines were established using the microscopic method and chemical analyses, while the tests of their suitability to produce ceramic tiles were carried out via hot stage microscopy and spectrophotometric color measurements of the tiles fired at 1200°C. The results indicate that it is the fine-grained waste of the Chwałków granite that maybe a valuable feldspar-bearing raw material to manufacture gres tiles. It is characterized by, among other indicators, the total alkali content exceeding 7.5% and the alkalinity modulus (K2O : Na2O) being below 1. These parameters significantly lower the melting temperature and even at such conditions result in the formation of sufficient volumes of a liquid phase, contrary to the mineral raw materials in which K-feldspars prevail over plagioclases. This waste material and other fine-grained fractions tested may, therefore, be a substitute for the traditional feldspar-bearing raw materials that are utilized in the manufacture of gres tiles with coloured bodies, among other usages.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Charakterystyka drobnych frakcji ziarnowych z przeróbki granitów strzegomskich pod kątem ich zastosowania do produkcji płytek ceramicznych
drobne frakcje granitowe, granit strzegomski, topnik ceramiczny, płytka gresowa
W celu zagospodarowania drobnych, odpadowych frakcji granitowych (0–2 mm) powstających podczas produkcji kruszywa łamanego przeprowadzono badania ich przydatności jako surowca skaleniowego (topniki) dla celów przemysłu ceramicznego. Przedmiotem badań były próbki pochodzące z sześciu kopalń zlokalizowanych w masywie granitoidowym Strzegom-Sobótka (Dolny Śląsk). Charakterystykę surowcową przeprowadzono metodą mikroskopową i na podstawie badań chemicznych. Przydatność tych surowców do produkcji płytek ceramicznych określono opierając się na mikroskopii wysokotemperaturowej oraz spektrofotometrycznym pomiarze barwy próbek po wypaleniu w 1200°C. Na ich podstawie stwierdzono, że w szczególności drobna frakcja ziarnowa granitu z Chwałkowa może stanowić wartościowy surowiec skaleniowy do produkcji płytek gresowych. Charakteryzuje się ona m.in. zawartością alkaliów przekraczającą 7,5% oraz modułem alkaliczności (K2O : Na2O) mniejszym od 1, co w znaczącym stopniu wpływa na obniżenie temperatury topnienia i pojawienie się – w przeciwieństwie do surowca z przewagą skaleni potasowych nad plagioklazami – w niższej temperaturze odpowiedniej ilości fazy ciekłej. Surowiec ten może być – podobnie jak i inne drobne frakcje granitowe – wykorzystywany jako substytut tradycyjnych surowców skaleniowych m.in. do produkcji płytek gresowych o barwnym czerepie.
 
REFERENCES (21)
1.
Biffi, G. 1997. Gres Porcellanato manuale di fabbricazione e tecniche di impiego. Gruppo editiorale Faenza editrice S.p.A.
 
2.
Cavalcante i in. 2004 – Cavalcante, P.M.T., Dondi, M., Ercolani, G., Guarini, G., Melandri, C., Raimondo, M. i Rocha e Almendra, E. 2004. The influence of microstructure on the performance of white porcelain stoneware. Ceramics International 30, s. 953–963.
 
3.
Ciechański, S. i Sokołowski, M. 1995. Możliwości i warunki zagospodarowania odpadów z eksploatacji i przeróbki surowców skalnych. Mat. Konf. Problemy zagospodarowania odpadów mineralnych, Wisła, s. 91–106.
 
4.
Dumitrache, R.L. i Teoreanu, I. 2006. Melting behaviour of feldspar porcelain glazes. U.P.B. Sci. Bull., Series B, 46, 1, s, 3–16.
 
5.
Dondi i in. 2005 – Dondi, M., Ercolani, G., Guarini, G., Melandri, C., Raimondo, M., Rocha e Almenda E. i Cavalcante. P.M.T. 2005. The role of surface microstructure on the resistance to stains of porcelain stoneware tiles. Journal of the European Ceramic Society 25, 4, s. 357–365.
 
6.
Henderson, P. 1984. Rare Earth Element Geochemistry. Elsevier, New York.
 
7.
Lewicka, E. 2010. Conditions of the feldspathic raw materials supply from domestic and foreign sources in Poland. Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 26 (4), s. 5–19.
 
8.
Lewicka, E. 2013. Barwa po wypaleniu a skład mineralny kopalin skaleniowych z rejonu Sobótki. Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 29 (1), s. 35–51.
 
9.
Lewicka, E. 2014. Skalenie i Surowce Skaleniowe [W:] Smakowski T., Ney R., Galos K. red. Bilans Gospodarki Surowcami Mineralnymi Polski i Świata 2012. Wyd. IGSMiE PAN, Kraków, s. 803–816.
 
10.
Lewicka, E. 2015. Badanie wpływu domieszek żelaza na parametry barwy kopalin skaleniowo-kwarcowych po wypaleniu. Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 31, 1, s. 81–94.
 
11.
Lewicka, E. i Wyszomirski, P. 2005. Czy istnieją możliwości powiększenia bazy zasobowej surowców skaleniowych dla przemysłu ceramicznego w Polsce? Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 21 (s. 1), s. 135–147.
 
12.
Majerowicz, A. 1972. Masyw granitowy Strzegom-Sobótka. Geologia Sudetica, VI, s. 7–88.
 
13.
Malon A., 2014. Surowce Skaleniowe [W:] Szuflicki M., Malon A., Tymiński M. red. Bilans Zasobów Złóż Kopalin w Polsce 2014. PIG-PIB, Warszawa 2014.
 
14.
Manfredini I in. 1995 – Manfredini, T., Pellacini, G.L., Romagnoli, M. i Pennisi, L. 1995. Porcelanized Stoneware Tile. Amer. Cer. Soc. Bull. 74, 5, s. 76–79.
 
15.
Mielicki, J. 1997. Zarys wiadomości o barwie. Fundacja Rozwoju Polskiej Kolorystyki, Łódź.
 
16.
Nieć, R. 2005. Złoża kopalin skaleniowych [W:] Monografia Surowce Mineralne Polski. R. Ney red. Tom Surowce skalne – Surowce krzemionkowe i skaleniowe. Wyd. IGSMiE PAN, Kraków, s. 101–122.
 
17.
Polański, A. 1988. Podstawy Geochemii. Wyd. Geol. Warszawa.
 
18.
Sikora, W. 1974. Żelazo w kaolinach pierwotnych Dolnego Śląska. Prace Mineralogiczne 39. Warszawa: Wyd. Geologiczne, 76 s.
 
19.
Walendowski, H. 2012. Granity strzegomskie. Nowy Kamieniarz 58, 1, s. 56–57.
 
20.
Wójczyk, M. i Partyka, J. 1999. Produkcja gresu porcellanato. Wokół Płytek Ceramicznych 4, s. 30–31. Wyd. SIGMA-NOT Warszawa.
 
21.
Wyszomirski, P. i Galos, K. 2007. Surowce mineralne i chemiczne przemysłu ceramicznego. Wyd. AGH, Kraków.
 
eISSN:2299-2324
ISSN:0860-0953