Минеральные краски
Минера́льные кра́ски, минералы и горные породы, в том числе руды, физические и химические свойства которых позволяют их использовать как сырьё для производства красок.
Общая характеристика
Окрашивающими компонентами (хромофорами) у минеральных красок являются главным образом железо, хром, марганец, медь, никель в виде оксидов или гидроксидов, а также углеродистые вещества. Минералы-хромофоры состоят из этих соединений или содержат их в различных количествах. Среди основных свойств минералов-хромофоров, позволяющих отнести их к минеральным краскам, выделяют не цвет минерала, а цвет черты (тонкодисперсного порошка минерала). Некоторые ярко окрашенные минералы, например, амазонит, бирюза, эпидот, гранаты, изумруд и т. д., при растирании дают порошок белого (серого) цвета и потому не являются минеральными красками. Наличие минералов-хромофоров предопределяет красные, жёлтые, зелёные, синие, коричневые, чёрные, белые цвета минеральных красок и различные их оттенки. Помимо яркого цвета, его однородности и устойчивости к воздействию природных и техногенных факторов, минеральные краски характеризуются простотой переработки и безвредностью для здоровья живых организмов. Минеральные краски широко применяются в лакокрасочной, полиграфической, бумажной, керамической, пищевой отраслях промышленности, в производстве художественных красок и др.
Типы минеральных красок
По минеральному составу, содержанию минералов-хромофоров и технологическим особенностям добываемые в промышленных масштабах минеральные краски и их месторождения подразделяют на железооксидные, глинистые, кремнезёмистые, сажистые, карбонатные и сульфатные. Железооксидные минеральные краски представлены продуктами окисления железных руд, хромофорами в которых являются гематит и гётит. Среди них – тёмно-жёлтая охра (65–75% гидроксидов железа), жёлто-коричневая сиена (смесь гётита с глинистыми минералами), красная мумия (скрытокристаллический гематит с алюмосиликатами), оранжево-красный железный сурик (гематитовая руда) и железная слюдка (слюдоподобный гематит). Глинистые минеральные краски – различные, от светло-жёлтых до красных, глины, окрашенные оксидами и гидроксидами железа (гематитом, гётитом, гидрогётитом); это жёлтая глинистая охра, коричневая умбра, красная глинистая мумия, а также белый каолин, используемый как наполнитель. Кремнезёмистые минеральные краски включают жёлтые (до красных) кварцевые пески, окрашенные оксидами и гидроксидами железа, зелёные глауконитсодержащие (от 20 до 70%) пески и глины, ярко-зелёные желваки и прожилки хромсодержащего минерала – волконскоита. Сажистые минеральные краски – тёмно-серые и чёрные углистые скопления, выветрелые части угольных пластов, а также разновидности графита, природная сажа, шунгит и др. Карбонатные минеральные краски – белые известняки и писчий мел (для получения побелочной извести и школьных мелков, как разбавители цветных колеров); жёлтый землистый доломит, карбонатная охра. Сульфатные минеральные краски – различные сульфаты, в первую очередь ангидрит, водный раствор которого является белым пигментом и наполнителем.
В непромышленных масштабах в качестве минеральных красок используются также синий водный фосфат железа (вивианит), серый до чёрного оксид марганца (пиролюзит), синий и зелёный гидрокарбонаты меди (азурит и малахит), лазурно-синий силикат натрия и кальция (лазурит), красный сульфид ртути (киноварь), бурый гидросульфат калия и железа (ярозит), зелёный гидросиликат никеля (гарниерит), а также различной окраски вулканические туфы и сланцы.
По российским стандартам (разработанным лишь для месторождений охр, мумий, сурика, строительной извести и писчего мела) для минеральных красок нормируются: цвет, содержания красителя и водорастворимых солей, дисперсность, рH водной вытяжки, маслоёмкость и кроющая способность (укрывистость).
Промышленная добыча
Мировая промышленная добыча минеральных красок превышает 450 тыс. т/год; наибольшая доля приходится на Индию, далее идут Россия, США и др. В России основная доля разведанных запасов и добычи минеральных красок приходится на карбонатный (50%), глинистый (40%) и железооксидный (9%) типы. Наиболее крупные разрабатываемые месторождения: карбонатного типа – Татарский Ключ в Бурятии; глинистого типа – Рудаевское в Воронежской области и Гавриловское в Кемеровской области; железооксидного типа – Бечасын-Бермамытское в Карачаево-Черкесии и Шилкинско-Заводское в Иркутской области.