Введение. В мировом масштабе, керамика имеет важное экономическое значение, касаясь практически каждого аспекта нашей повседневной жизни, от лекарств до косметики, от бумаги на чашки и блюдца. Очень трудно переоценить значение керамики. [1]Для производства керамических изделий применяют пластичные и отощающие материалы. Пластичные материалы - это огнеупорные, тугоплавкие глины и каолины. Отощающие - кварцевый песок, полевой шпат, пегматит, доломит и др. [2]Под глиной обозначают дисперсную осадочную породу, состоящую из пластинчатых материалов, по химическому составу обычно являющихся гидроалюмосиликатами, в большей части своей в виде пелитовой фракции (от 1,0 до 0,01 мм) и сопутствующих примесей минералов. По классической формулировки глины образовались в результате разложения и выветривания полевошпатовых и иных горных пород, которые при затворении водой образуют пластичное тесто, поддающееся формовке и приобретающее определенную прочность после сушки и обжига. [3] Для изделий из тонкой керамики по классификации А.И. Августиника глинозема должно быть не менее 35 %, а сумма красящих оксидов (Fe2O3 + TiO2) не более 1,0–2,5  %. Керамический гранит по классификации относится к изделиям из тонкой строительной керамики. [4] Как раз поэтому одним из важнейших этапов производства качественного керамического гранита является использование высококачественного сырья. Большинство российских предприятий ориентированы на производство керамогранита из сырья, поставляемого из-за рубежа, главным образом из глин, добываемых на территории Украины в Дружковском рудоуправлении. Это глины ДН-2 (Новорайское месторождение) и Веско-гранитик (Андреевское месторождение). Данные месторождения уникальны тем, что есть ряд уникальных товарных позиций, которые производятся исключительно на их территории. [5] При разработке рецепта с замещением импортного сырья на отечественное необходимо учитывать, что потери при прокаливании у большинства российских глин выше из-за большего содержания примесей. В настоящее время разработки рецептов альтернативной массы для производства керамогранита активно ведутся исследователями РФ. В частности, в 2015 году, Верченко Александром Викторовичем была успешно проведена защита диссертации на звание кандидата технических наук на тему «Ресурсо- и энергосберегающая технология керамического гранита с использованием цеолитового туфа и габбро-диабаза». Разработанная Верченко технология позволяет производить керамический гранит с использованием отечественного глинистого сырья, цеолитового туфа и габбро-диабаза. [6] Глины содержат в себе различные минеральные примеси. В виде кварца, карбонатов кальция и магния, пиритов, сульфатов, хлоридов и д. р.Железистые соединения встречаются в глинах в виде гематита, лимонита, сульфида, пирита. Чем больше соединений железа в сырье, тем ниже температура его плавления. Оксид железа придает обожженному черепку окраску от светло-розовой до красной. В сильно окислительной среде обжига получается синевато-зеленый цвет. При увеличении содержания железа в глине в результате обжига изделия приобретают окраску темную, вплоть до черной. Особенно большой вред приносят карбонаты, сульфаты и хлориды. Они препятствуют снижения вязкости, способствуют загустеванию шликера, образуют выгорки при обжиге изделия. В глинах частично можно удалить водорастворимые соли кальция, магния, а так же хлориды путем вылеживая, выветривания, нагревания. Органические примеси содержатся в глине в виде растворимых остатков или углистых и битуминозных примесей. В процессе обжига они выгорают. В производстве керамического гранита крайне неблагоприятные воздействия оказывают остатки органики в глинах, так же сказывающейся на таком показателе, как потеря при прокаливании глин. В глинистых породах различают три вида связанной воды. Химически связанная вода, которая входит в состав кристаллической решетки глинистого материала, удаляется при высоких температурах. Физико-химически связанная вода, или адсорбционная, обволакивающая частички глины тонким слоем, находится под влиянием сильного электрического заряда глинистой частицы. Свободная, или механически связанная вода, заполняет пространство между частицами, поры, капилляры. [7]Потерей при прокаливании (П.П.П.) называют убыль в весе при нагревании/обжиге изделия/образца в связи потерями воды, СО2, карбонатов, адсорбированных газов, хлоридов и др. Величину П.П.П. используют для вычисления содержания химически связанной воды и для пересчета содержания элементов минеральной части на прокаленную навеску. Является важным показателем для плотноспеченных изделий из керамики с низкой пористостью, в т.ч. –  в производстве керамического гранита. [8]Глина Новорайского месторождения (Глины ДН-2 и ДН-3): Месторождение находится в Донецкой области. Запасы сырья этого месторождения составляют 55 тыс. т. Месторождение новорайской глины приурочено к полтавскому ярусу палеогена и представлено четырьмя различных по цвету слоями: светло-серый, пестро-цветной песчанистый, серый пластичный, серый сильно песчанистый. По минералогическому составу глина является каолинито-гидрослюдистой, встречается в ней кварц, полевой шпат, рутил. Количество частиц размером менее 0,001 мм составляет от 27,6 до 66 %, огнеупорность колеблется от 1470 до 1750 °С. Содержание глинозема в отборной глине до 35 %, Fe2O3 от 1,3 до 3,0 % [8]. Добыча в настоящее время производится согласно ТУ 08.1-00191796-001:2014 Таблица 1Химический состав глин ДН-2 и ДН-3НаименованиеAl2O3 не менее, %Fe2O3 не более, %MgO не более, %CaO не более, %K2O не менее, %Na2O не более, %SiO2 не норм., %TiO2 не более., %ДН-2291,20,680,592,030,6355,841,18ДН-3291,60,660,571,980,62571,2*- не нормируетсяТаблица 2Минералогический состав глин ДННаименованиеСвободный кремнеземМусковитНасритРутилСидеритДН-220-2835-4530-400,6-0,7-ДН-335-3838-4224-290,7-0,80,02  Глина Андреевского месторождения (Веско-гранитик): глина Андреевского месторождения Донецкой области фирмы «Веско» добываются под названиями «Прима-Веско», «Керамик-Веско», «Гранитик Веско». Глины пригодны для производства керамических изделий, в том числе изделий из тонкой керамики. Глины Андреевского месторождения «Веско» являются осадочными породами третичного периода мощностью пластов от 2 до 4 метров, с глубиной вскрыши до 40 метров. [9] Из данного сырья разработаны шихты, подразделяющиеся в зависимости от химического состава на 8 марок. Особенностью приготовления шихт является добыча глин селективным способом. Обработка сырья производится пятью карьерами с применением высокопроизводительного горного оборудования. На базе добывающего предприятия существует стакерный комплекс, где производится измельчение поступающей глины в специально оборудованных бункерах. Что позволяет шихтовать и усреднять глину с различными показателями для формирования сорта по заказу потребителя.  Таблица 3Химический состав глин ДН-2 и ДН-3НаименованиеAl2O3 не менее, %Fe2O3+TiO2 не более, %MgO не более, %CaO не более, %K2O не менее, %Na2O не более, %SiO2 не норм., %П.П.П., %Гранитик «Веско»282,350,600,502,100,40638,5Керамик «Веско»232,50,400,501,700,20707,2 Таблица 4Минералогический состав глин ВескоНаименованиеСвободный кремнеземМусковитНасритРутилСидеритВеско Гранитик32-3938-4420-250,6-0,70,2Веско Керамик5029-3714-180,7-0,80,14  Глина Латненского месторождения (ЛТ-1, ЛТ-2): Месторождение глин в Воронежской области, вблизи города Воронеж и является уникальным объектом в центральном Черноземье [10]. Разрабатывается предприятием ОАО «Воронежское рудоуправление» открытым способом, объём среднегодовой добычи составляет 0,4 млн. т., общие запасы глин – 50,8 млн. т. По качеству глины неоднородны: имеются тонкодисперсные, песчанистые, углистые. Главный минерал – каолинит; второстепенные – гидрослюды и монтмориллонит, присутствует незначительное количество полевого шпата, рутила, пирита; тонкодисперсны (0,001мм 50-70%), цвет светло- и темно- серый до черного (углистого). Основные глины подразделяются на марки: ЛТ0 – ЛТ3; полукислые на марки: ЛТ1ПК, ЛТ2ПК и ЛТ3ПК. Углистые глины имеют одну марку ЛТУ. Содержание Al2O3 колеблется от 30 до 41 %, Fe2O3, не более 2,5 % [11]. Химический состав глин ЛТ-1 и ЛТ-2 согласно ТУ 1512-047-73399783-2008 и ТУ 1512-004-10612023-15 (в замен 14-8-152-75)   представлен в таблицах 5 и 6. [12]. Таблица 5Химический состав и П.П.П. глин Латненского месторождения по ТУ 1512-047-73399783-2008 (взамен 14-8-152-75)НаименованиеAl2O3 не менее, %Fe2O3 не более, %П.П.П.,%ЛТ-1371,518ЛТ-2332,020Таблица 6Химический состав и П.П.П. глин Латненского месторождения по ТУ 1512-004-10612023-15НаименованиеAl2O3 не менее, %Fe2O3 не более, %TiO2 не более, %П.П.П.,%ЛТ-135-371-1,52,312-15ЛТ-233-361-1,52,310-13  Как видно из таблиц изменение ТУ Латненских глин, произошедшее в 2015 году, снизило максимально допустимое значение содержания оксидов железа и ввели нормирование содержание оксида титана.  Согласно новому ТУ были понижены нормы П.П.П., что говорит о качественном изменении в области способа добычи глины и ее шихтования. Ранее добыча производилась с использованием грубой техники, не позволяющей вести добычу глины в пределах одного слоя залегания, что не позволяло добывать глину без присутствия в ней значительного количества примесей, вносимых из межпластового пространства. В настоящее же время на предприятии добыча ведется менее габаритной техникой, позволяющей вести добычу в пределах одного пласта глины, размеры которого варьируются от 0,5 м до 3,5 м. Это может позволить добиться стабильных по показателям качества поставок сырья на производство. Это является одним из основных аспектов при рассмотрении импортозамещения сырья для производства керамического гранита.Повышение стабильности поставок глин Латненского месторождения сделало данное месторождение наиболее приоритетным для использования его в качестве сырьевой базы на замену импортным. Глины Нижне-Увельского месторождения (НУ-2, НУК, НУПК): Челябинское рудоуправление – единственное предприятие в Уральском регионе, ведущее добычу светлых сортов глин, которые очень широко используются в керамической промышленности, в частности, для изготовления керамогранита. Каолинитовые глины, добываемые Челябинским рудоуправлением, отличает средняя пластичность при относительно высокой огнеупорности.Согласно геолого-минералогических характеристик составлены таблицы 7 и 8, в которых представлены химический анализ на прокаленное вещество и минералогический состав:  Таблица 7Химический состав и ППП глин Нижне-Увельского месторожденияНаименованиеAl2O3, %Fe2O3, %MgO, %CaO, %K2O + Na2O, %SiO2, %TiO2, %П.П.П., %НУПК23-283,5-5,00,8-1,26 ср.0,660,1-1,6ср. 0,270,6-1,2ср.0,8955-600,8-2,1ср.  1,28,5-9,5НУК16-233,5-5,00,8-1,26 ср.0,660,1-3,6ср. 0,270,6-1,2ср.0,8960-650,8-2,1ср.  1,27,8-8,5НУ-228-32Не более 4,50,8-1,26ср. 0,660,1-1,6ср. 0,270,6-1,2ср.0,8955-600,8-2,1ср.  1,2Не более 14 Таблица 8Минералогический состав глин Нижне-Увельского месторождения НаименованиеКаолинитМонтмориллонитГидрослюдаСвободный кремнеземПрочиеНУПК5–608–10До 525–30До5НУК55–605–81–230–40До 5НУ-255–658–10До 510–15До 5  Экспериментальная часть. Нами были разработаны пробные рецепты массы для производства керамического гранита с использованием российских глин. Рецепты экспериментальных масс представлены в таблице 9. Состав экспериментальных масс рассчитывался таким образом, чтобы разрабатываемые массы были схожи по химическому составу в действующим рецептурой. Химический состав шихт рассчитывался как произведение содержания каждого вещества в каждом из компонентов массы и приводится в таблице 10.Как видно из таблицы 10, П.П.П. для каждого рецепта экспериментальных масс превышает П.П.П. производственного рецепта массы, созданного на основе украинских глин. Содержание красящих оксидов железа и титана во всех разработанных массах выше, в следствие из повышенного содержания в используемом сырье. Расчетные значения химического состава обожженных изделий из экспериментальных масс представлены в таблице 11. Для каждой из разработанных масс в лабораторных условиях был произведен экспериментальный пресс-порошок и отпрессованы образцы. В последующем образцы обожгли в производственной туннельной роликовой печи в режиме обжига керамического гранита.В таблице 12 приводятся некоторые, наиболее значимые показатели, полученные при различных исследованиях экспериментальных масс.  Таблица 9Экспериментальные рецепты массНаименованиеМасса №1Масса №2Масса №3Масса №4Масса №5Масса №6Масса №7Масса №8Масса №9ПШМ        54ПШФ 030-215848464646474748 ККС Премикс 68866663Песок ВС 050-18777810975Глина ЛТ-22631313132373531 Глина ЛТ-1        19Глина НУ-2168 88 38 Глина НУК  8      Глина ДН-2        4Глина ДН-3        15 Таблица 10Химический состав шихты экспериментальных массНаименованиеМасса №1Масса №2Масса №3Масса №4Масса №5Масса №6Масса №7Масса №8Масса №9Производственная массаП.П.П.5,385,765,95,95,835,865,855,764,724,04Si0261,2760,5960,7460,7460,8760,9260,8260,5964,8766,72Al2O322,8523,5923,5823,5823,4623,623,5923,5922,3421,85Fe2O31,421,151,151,151,160,870,981,150,750,51TiO20,630,60,60,60,610,570,580,60,470,21CaO0,370,390,390,390,40,420,410,390,440,32Na2O3,933,793,633,633,633,713,713,793,433,38K2O3,993,893,793,793,743,833,833,892,72,87MgO0,140,150,150,150,150,160,160,150,320,26Таблица 11Химический состав готовых изделий из экспериментальных массНаименованиеМасса №1Масса №2Масса №3Масса №4Масса №5Масса №6Масса №7Масса №8Масса №9Производственная массаSi0264,7564,2964,5564,5564,6464,7164,664,7568,0969,53Al2O324,1525,0325,0625,0624,9125,0725,0624,1523,4422,77Fe2O31,51,221,221,221,230,921,041,50,790,53TiO20,670,640,640,640,650,610,620,670,490,22CaO0,390,410,410,410,420,450,440,390,460,33Na2O4,154,023,863,863,853,943,944,153,63,52K2O4,224,134,034,033,974,074,074,222,842,99MgO0,150,160,160,160,160,170,170,150,330,27Таблица 12Полученные результатыНаименованиеМасса №1Масса №2Масса №3Масса №4Масса №5Масса №6Масса №7Масса №8Масса №9Производственная массаУсадка, %8,68,188,47,48,47,68,17,47,5Предел прочности при изгибе, МПа≥45≥45≥45≥45≥45≥45≥45≥4551≥45Стойкость к глубокому истиранию, мм3<145<145<145<145<145<145<145<145115<145КТЛР по Винкельману-Шотту8,438,498,418,418,398,478,468,497,847,76Тон49,546484545-464647464950  Проанализировав полученные результаты следующие рецепты массы были признаны непригодными и не рентабельными:1) массы №2,4,5,6,7 не подходят для производства керамического гранита вследствие превышения допустимого норматива по водопоглощению.2) массы № 1,2,3,4,6,8 не подходят для производства керамического гранита по значению усадки. Без изменения прессового оборудования использование данных масс не представляется возможным. Пригодной для производства керамогранита является только экспериментальная масса №9, по характеристикам она практически не отличается от производственной массы. На основе экспериментального рецепта массы №9 была произведена пробная партия плиток керамического гранита. При обжиге пробной партии плиты имел место дефект «черная сердцевина». Причиной дефекта вероятнее всего является неполное оксидирование сердцевины черепка при обжиге. Наличие этого дефекта кореллирует с показателем П.П.П., который для российских глин выше.  Помимо этого в состав массы №9, в замен иллитовой глины, была введена Латненская глина содержащая около 62% каолинита (по данным рентгенофазового анализа). Иллитосодержащие глины обладают большим количеством внутрикристаллической воды, проявляющей каталитические свойства в процессе обжига. [13]Выводы. Представленная рецептура может быть использована для производства керамического гранита. Однако для производства глазурованных изделий с использованием массы разработанной рецептуры требуется:1)доработка технологического процесса обжига включающее увеличение длины ,2)корректировка рецептуры массы с заменой глин на содержащие меньше примесей, а значит с более низкими потерями при прокаливании.