مواد اوليه تشكيل دهنده ظروف چينی عبارتند از: كائولن، فلدسپار، سيليس، بال كلی، دولوميت، كربنات كلسيم، تالك، اكسيد روي که به اختصار توضيحاتی می دهيم.
1- کائولن
كائولن يك اصطلاح اقتصادي است كه براي كانسارهاي رسي تقريباً سفيد به كار مي رود. اين كانسارها اغلب شامل كاني كائولينيت و يا فرآورده های بدست آمده از آن می باشند. در گذشته اصطلاح خاك چينی به عنوان مترادف كائولن استفاده مي شد. نام كائولن از كلمه كائولينگ چيني به معناي تپه سفيد مشتق شده است که از آن خاك كائولن استخراج مي شده است.
كائولن از مجموعة كانيهای رسي بوده و فرمول شيميايي آن H4Al2Si2O9 مي باشد .كاني هاي كائولن شامل كائولينيت، ديكيت، ناكريت و هالوزيت مي باشد. فراوان ترين كاني اين گروه كائولينيت می باشد. همه اين كاني ها جزء كاني هاي آلومينو-سيليكات می باشند كه در سيستم مونوكلينيك و يا تري كلينيك متبلور می شوند. از مهم ترين خصوصيات كاني شناسي رس های كائولن نرمي و عدم سايندگی آنها می باشد. سختی كائولن در مقياس موهر در حدود 2-5/2 مي باشد. اين نرمي در كاربردهاي صنعتي آن يك مزيت محسوب مي شود.
رس های كائولن اكثراً از آلتراسيون كاني هاي آلومينيوم سيليكات در نواحي گرم و مرطوب بوجود مي آيند. فلدسپات ها از جمله كانی های عمومی منشاء پيدايش آنها می باشد. پلاژيوكلاز فلدسپارها (سديم يا پتاسيم) معمولاً در ابتدا كائولينه مي شوند. فلدسپارهاي پتاسيك به كندي آلتره شده و توليد كائولن هاي مخلوط با سريسيت دانه ريز، ايليت يا هيدروموسكويت مي كند.
به طور خلاصه خصوصيات مهم كائولن، كه مصارف متعدد آن را سبب شده است مي توان به صورت زير نام برد:
1- از نظر شيميايی در گستره وسيعي از تغييرات PH بدون تغيير می ماند.
2- داشتن رنگ سفيد كه آن را به صورت ماده رنگی قابل استفاده می سازد.
3- دارا بودن خاصيت پوششي بسيار خوب
4- نرمي و غير سايشي بودن آن
5- قابليت اندك هدايت جريان الكتريسيته و گرما
6- قيمت ارزان
کاربرد کائولن: مهمترين کاربردهاي کائولن بعنوان رنگدانه (در كاغذ، پلاستيك، رنگ، لاستيك، چسب، بتونه و …)، پلاستيک سازي (ايجاد سطح صاف، پايداري در جهات مختلف و مقاوم در برابر مواد شيميايی)، کاغذ سازي، رنگ سازي، لاستيك سازي (پرکننده و افزايش مقاومت در برابر سايش و صلبيت)، سراميک سازي، صنايع نسوز (حاوي درصد مناسب آلومين)، در صنايع شيميايی بعنوان كاتاليزور، افزودنی سيمان، توليد زئوليت و سولفات آلومينيوم، فايبرگلاس، ظروف دارويي، حشره‌كش‌ها، غذاي حيوانات و … ميتوان نام برد.
كائولن يا خاك چيني به رنگ سفيد بيشترين كاربرد را در توليد چيني و سراميك دارد.
کشورهاي توليد کننده: آمريكا، روسيه، جمهوري چك و برزيل بزرگ ترين توليد كنندگان كائولن می باشند.
2- فلدسپار
طبق نظر Deer در سال 1966 (Feldspar) از کلمه سوئدی Fied و Spath منشاء گرفته است. کاسل و وينگسون در سال 1960 به منشاء آلمانی Feldspar اشاره کرده اند بدين صورت که کلمه آلماني Spar به هر ماده اي که شفاف و يا نيمه شفاف بوده و قابل بهره برداري باشد اطلاق مي گردد.
کاني فلدسپات در حدود60% سنگهاي پوسته جامد زمين را در بر مي گيرند. بطوريکه 60% سنگهای آذرين، 30% سنگ های دگرگونی و 10% سنگهای رسوبی را فلدسپات ها اشغال کرده اند. فلدسپات ها بخشي از کاني های سنگ های آذرين و به خصوص سنگهاي آذرين اسيدي مي باشند.
فلدسپاتها به سه گروه کلسيک، پتاسيک و سديک تقسيم‌بندی مي‌شوند. آنورتيت به فرمول شيميايی (CaAl2Si2O8) فلدسپات نوع کلسيک است و آلبيت به فرمول شيميايي (NaAlSi3O8) فلدسپات نوع سديک و پتاسيم فلدسپات به فرمول شيميايي (KAlSi3O8) فلدسپات نوع پتاسيک آن است.
خواص فيزيکي فلدسپاتها: رنگ فلدسپات ها تابع مواد فرعي موجود در آنها بوده و ممکن است به رنگهاي سفيد، خاکستری، قرمز، زرد، قهوه ايی، سبز و غيره باشد. سختی فلدسپات ها حدوداً 6 و وزن مخصوص آنها از 2.5 تا 2.75 متغير است. همه فلدسپاتها داراي درخشندگی و جلاي شيشه ای بوده و شکستگی صدفي دارند و به راحتي صيقل می شوند.
درجه ذوب فلدسپاتها به ترکيب شيميايی آنها بستگي دارد. فلدسپاتهاي پتاسيم دار در 1170 درجه سانتيگراد، فلدسپاتهاي سديم دار در 1100 درجه سانتيگراد و فلدسپاتهاي کلسيم دار در 1550 درجه سانتيگراد ذوب مي شوند. ذوب شدن فلدسپات پتاسيک غير متجانس است زيرا هنگام ذوب شدن مايع SiO2 آزاد مي شود و جامد لوسيت باقی می ماند. بنابراين فلدسپاتهای ميانه مانند فلدسپاتهای پتاسيم- کلسيم دار درجه ذوب متغيري خواهند داشت که به مقدار عناصر کلسيم، سديم و يا پتاسيم بستگي دارد.
انواع فلدسپاتها: کاني هاي گروه فلدسپات بسيار گوناگون هستند و با جانشينی يون های مختلف به اسامی گوناگون نامگذاری می شوند مثلاً:
1-ارتوکلاز KALSi3O8 (وجود عنصر پتاسيم)
2-آلبيت NaALSi3O8 (وجود عنصر سديم)
3-آنورتيت CaALSi3O8 (وجود عنصر کلسيم)
همچنين اين کانی ها مي توانند با اختلاط با يکديگر کاني هاي جديدي را تشکيل دهند که برخی از آنها عبارتند از:
1-ميکروکلين KALSi3O8 (وجود عنصر پتاسيم و آلومينيم)
2-سانيدين (K,Na)ALSi3O8 (وجود عنصر پتاسيم، سديم و آلومينيوم)
با توجه به ترکيب شيميايی فلدسپاتها از نظر دارا بودن يونهای مختلف از قبيل پتاسيم، سديم و کلسيم و همچنين نحوه تشکيل آنها از نظر درجه حرارت محيط می توان انواع آنها را در طبيعت به شرح زير تقسيم نمود.
الف) فلدسپاتهاي الکالن يا ارتوکلاز مثل ميکروکلين و سانيدين
ب) فلدسپاتهاي کالکوسديک يا پلاژيوکلاز مثل آلبيت و آنورتيت
ج) فلدسپاتهاي سنگين (هيالوفان)
موارد مصرف فلدسپاتها: آلکاني فلدسپات ها مصارف صنعتی فراوانی دارند، ولي کاربرد صنعتي پلاژيوکلازها اندک است. آلکاني فلدسپاتها همراه با گرانيت ها، آپليت ها، آراسکيت ها و رگه‌هاي کوارتز فلدسپات پيدا می شوند. آلکانی فلدسپاتها از پگماتيت ها به روش نمک جوري جدا می شوند. در حالي که تهيه آنها از گرانيت ها، آپليت ها و الاسکيت ها به روش فلوتاسيون انجام می گيرد. ميکاوتورمالين از جمله کانی های مزاحم آنها به حساب می آيند.
از فلدسپات سديک به سبب اين که دماي ذوب پايين (cْ 115) چسبندگی مکم و ساير موارد در تهيه انواع لباسها و شيشه استفاده مي‌کنند، حال آنکه فلدسپات پتاسيک در اکثر موارد به عنوان کمک ذوب و ماده اصلی سازنده ساخته‌هاي سراميکي کاربرد دارد. از آن جا که ميزان مصرف فلدسپات پتاسيک در سطح بالاتري قرار دارد، ارزش اقتصادي آن نيز از فلدسپات سديک بيشتر است.
در حدود 65 درصد از آلکالي فلدسپاتها در صنايع شيشه سازی، 30 درصد در صنايع سراميک و 5 درصد ديگر به عنوان پرکننده و ديگر موارد به مصرف می رسد. در صنايع شيشه سازي از فلدسپات براي تأمين آلومينيوم و سديم مورد نياز شيشه استفاده مي‌شود. در ساخت انواع محصولات سراميکي از آلکاني فلدسپات بهره می برند.
کشورهاي توليدکننده: بيشترين توليد کننده فلدسپات در دنيا در سال 1990 ايتاليا با 1590000 تن و بعد از آن کشورهای آمريکا، شوروی، فرانسه، آلمان، کره جنوبی و برزيل بوده اند. در ايران نيز ميزان توليد در سال 1355 حدود 9000 تن و در سال 1382 بالغ بر 240000 تن بوده است.
