Введение. Использование отходов флотации хвостов мокрой магнитной сепарации, попутно добываемых пород железорудных месторождений в производстве низкообжигового вяжущего известково-белитового состава [1–4] определяет необходимость исследования влияния отдельных минеральных составляющих в процессе обжига на синтез продукта. Основными фазами, присутствующих в отходах, попутно добываемых породах являются кварц, слоистые алюмо- и алюможелезистые силикаты, магнетит, гематит, пирит. Установлен механизм процессов минералообразования вяжущего в присутствии железосодержащих фаз (магнетита, гематита, пирита) [5, 6]. Слоистые силикаты (слюды) присутствуют в отходах флотации в количестве до 10 %, а в попутно добываемых породах от 35 до 50 %, поэтому необходимо изучить их поведение при термическом воздействии и их влияние на синтез вяжущего. Методика. Исследования структуры слюды проводили, используя методы физико-химического анализа, а поведение при термическом воздействии с помощью микроскопического и дифференциально-термического методов.Основная часть. Основой структуры слоистых силикатов являются сетки кремнекислородных тетраэдров. Они располагаются параллельно друг другу и чередуются с плоскими сетками другого состава, образуя пакеты слоёв. Основной элемент структуры слюд – трехслойный пакет, в котором между двумя кремнекислородными [Si4O10]4- или алюмокремнекислородными [AlSi3O10]4- тетраэдрами располагается слой октаэдров. В зависимости от того, какими катионами образованы октаэдры различают три- и диоктаэдрические слюды [7].В минералах биотита и мусковита алюминий представлен и как катион, и входит в анионный радикал, например, в мусковите KAl2[AlSi3O10](OH)2. Размер тетраэдров [AlO4]5- и его конфигурация иные, чем у групп [SiO4]4-, характер химических связей также отличен. Поэтому имеется предел замещения Si4+  на Al3+.За счет избыточного заряда пакетов между ними в структуру встраивается слой катионов-компенсаторов. Это могут быть ионы калия, магния. В слоистых алюмосиликатах (мусковита и биотита) роль катиона-компенсатора играет ион калия К+. Это двуоктаэдрическая слюда. Калий имеет координационное число 12, он плотно упакован между ионами кислорода, так как имеет равный с ним ионный радиус (по Гольдшмидту радиус иона калия равен RK+=0,133 нм, а радиус иона кислорода RO2+=0,132 нм; отношение RK+/RO2+=1, что идеально отвечает координационному числу 12). Структура мусковита и биотита представлена на рис. 1.Кристаллическая структура биотита K(Mg, Fe)3[Si3AlО10]·[OH, F]2 состоит из отрицательно заряженных слоев 2:1, которые компенсированы и связаны положительно заряженными катионами (К+ и Na+). Слой 2:1 содержит два тетраэдрических и один октаэдрический лист. Три кислорода вершин тетраэдра идет на образование колец, четвертая вершина, направленная по нормали к слою, участвует в образовании смежного октаэдрического листа. В биотите имеет место изоморфизм: 3(Fe, Mg)2+↔2Al3+ и 4Аl3+↔3Si4+.   Si Al O гидроксил (OН) Si Al O гидроксил (OН) Mg Si Al O гидроксил (OН)  а                                                              бРис. 1. Структуры слоистых минералов: а – мусковита; б – биотита  Мусковит и биотит обладают ярко выраженной анизотропией свойств (в плоскости спайности и перпендикулярно ей свойства различны). Это объясняется кристаллографическим строением слюдяного пакета.Известные данные об изменении динамического и статического модуля упругости в направлении перпендикулярной плоскости спайности [8] свидетельствуют о значительных структурных изменениях слюд, образовании дефектов кристаллической решетки при термическом воздействии особенно при температуре выше 700 °С. Например, в кристаллографическом направлении изменение модуля упругости Един. составляет от 17,2·1010 до 8,6·1010 н/м2, а Естат.. – от 20,0·1010 до 13,9·1010 н/м2 [8].Известно [9], потеря конституционной воды в биотите происходит от 850 до 950 °С. Исследования термического воздействия на структурные изменения мусковита и биотита в интервале температур 760–840 °С показали, происходит удаление гидроксильных (ОН)- групп. В результате интенсивного воздействия тепла образуется водяной пар, который раздвигает листочки слюды, что приводит к потере плоскостной формы частиц. В результате листочки слюды отрываются по большей части своей площади с сохранением связи на выпуклостях деформированных листочков. Внутренние изменения, происходящие в структурной решетке слюды вследствие удаления химически связанной воды, приводят к потере плоскостной формы частиц слюды.  Дифференциально-термический метод исследования свидетельствует о совпадении температурного интервала процесса декарбонизации СаСО3 (у мела) 860–973 °С (-955 °С) и дегидратации слоистых силикатов мусковита и биотита (у биотита 723–1010 °С) (-900 °С). Продукты, образовавшиеся в результате этих процессов, характеризуются наличием несовершенной кристаллической структуры, чрезвычайно малыми размерами зерен (несколько нм), большим количеством дефектов, а следовательно, высокой активностью – способностью к взаимодействию друг с другом в твердом состоянии с образованием новых кальциевых соединений. Подтверждением этого являются результаты дифференциально-термического анализа смеси СаСО3 – биотит (рис. 2).Установлено, присутствие биотита в смеси значительно ускоряет процесс декарбонизации, эндотермический эффект удаления СО2 смещается с (-)890 °С до (-)763,7 °С. Причина этого является присутствие в биотите межслоевых ионов К+, которые выносятся из межслоевого пространства вместе с ионами (ОН)-. Известно [9], щелочные примеси интенсифицируют процесс декарбонизации. Небольшой экзотермический эффект (+)320,3 °С свидетельствует об окислении железа Fe2+→Fe3+, что в дальнейшем обеспечивает образование феррита кальция 2СаО·Fe2О3. Разрушение структуры биотита при термическом воздействии, появление активных продуктов разложения и одновременное образование оксида кальция способствует протеканию твердофазовых экзотермических реакций при относительно низких температурах 900–1150 оС, появлению алюминатов кальция и α′-модификации 2СаО.SiO2.    ДСК/мВт 1200 Пик: 1116 °С  Рис. 2. Термограмма смеси СаСО3 – биотит  Выводы. Структурные нарушения при термическом воздействии у слоистых алюмо- алюможелезистых силикатов происходят преимущественно в температурном интервале 620–800 °С, который совпадает температурным интервалом процесса декарбонизации СаСО3. Образовавшиеся продукты характеризуются высокой реакционной активностью, взаимодействуют в твердом состоянии с образованием новых фаз алюминатов, феррита и силиката кальция.