The constitution, evaluation and ceramic properties of ball clays

Abstract

Ball clay is a fine-grained highly plastic, mainly kaolinitic, sedimentary clay, the higher grades of which fire to a white or near white colour. The paper will review the origin of the term "Ball Clay" and the location and origins of several deposits with particular emphasis on the mineralogical, physical and rheological properties which make the clays so important in ceramics bodies. Particular attention will be paid to the well known bay clay deposits of Devon and Dorset in southwest England, which are mined by ECC International Europe and Watts Blake Bearne & Company PLC, and brief descriptions from elsewhere in the world of ball clays from the United States, Germany, Czech Republic, Thailand, Indonesia, Argentina and China. The evaluation of deposits will be covered along with a description of the main types of ball clay for ceramics with details of the mining, processing and blending techniques which are necessary to ensure long term consistency of products. A brief description in given of the ceramic properties of some Brazilian ball clays. The location of some ball clay deposits is shown in Fig. 1.

Caracterização de argilas plásticas do tipo "ball clay" do litoral paraibano

“…Comparativamente observa-se que as porcentagens calculadas estão dentro dos intervalos indicados na literatura [2][3][4] para argilas "ball clays" inglesas (caulinita -20 a 90%, quartzo -0 a 60%, mica -0 a 40%). A grande porcentagem de material acessório na amostra A está provavelmente relacionada ao elevado teor de Fe 2 O 3 , CaO e Na 2 O, pois nas fórmulas teóricas consideradas não se levou em conta substituições de cátions na estrutura cristalina, soluções sólidas ou adsorção nas faces das partículas do material argiloso.…”

“…Com base na Tabela VI podese observar que os valores de tensão de ruptura à flexão após secagem a 110 ºC variaram de 1,70 a 4,52 MPa. Comparando com os valores indicados na literatura [4,15,16] para a argila São Simão (3,90 a 5,12 MPa), observa-se que os valores obtidos são, de forma geral, inferiores aos indicados para a argila São Simão. Como referência tem-se que as "ball clays" inglesas apresentam valores de tensão de ruptura à flexão após secagem a 110 ºC que situam-se nos intervalos de 4 a 10 MPa [3] e de 1,1 a 8,5 MPa [38].…”

“…Na indústria cerâmica são valorizadas por fornecer alta plasticidade, alta resistência a seco, cor branca após queima e propriedades reológicas ideais para colagem, sendo empregadas em massas para confecção de produtos cerâmicos como azulejos, porcelanas domésticas, louça de mesa, louça sanitária e isolantes elétricos de porcelana [1,4]. Os depósitos de argilas plásticas para cerâmica branca não são comuns.…”

“…Desde a década de 60 vários estudos [4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16] abordam a análise de argilas plásticas de queima branca, em especial as argilas do município de São Simão, para aplicação em cerâmica branca no sul e sudeste do país. No entanto, a carência de argilas do tipo "ball clays" ou com características semelhantes continua sendo marcante no mercado nacional, em virtude da quase inexistência de argilas com características adequadas disponíveis no país.…”

Characterization of Brazilian Northeastern plastic clays

“…LOI reflects the mass loss during firing due to dehydroxylation of clay minerals and elimination of organic matter. Ball clays usually have a high percentage of organic matter that can be colloidal, non-colloidal or both [18][19][20]. Organic matter favors the stabilization of slip [21] and is important to provide green body strength.…”