mémento substances utiles

BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES
SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL
B.P. 6009 - 45060 Orléans Cedex - Tél.: [phone]
MÉMENTO SUBSTANCES UTILES
(MATÉRIAUX DE CARRIÈRE)
FELDSPATHS ET FELDSPATHOÏDES
(Fondants alcalins pour verrerie et céramique)
par
Y. BERTON
Département matériaux
B.P. 6009 - 45060 Orléans Cedex - Tél.: [phone]
79 SGN 162 MTX1ère
édition : Décembre 1979
Réalisation : Département des Arts Graphiques

SOMMAIRE
1 - GENERALITES 1
2 - DONNEES ECONOMIQUES 2
2.1. Bilan économique global pour la France 2
2.2. Prix 4
2.3. Production 4
2.4. Répartition de la production nationale 4
2.5. Répartition de la production mondiale 5
2.6. PrinciDaux débouchés de la production 5
2.6.1. Feldspath 5
A - France 5
B - U.S.A 6
2.6.2. Syénite néphélinique 6
A - France 6
B - Canada 6
C - U.S.A 7
2.7. Structures industrielles - Principaux producteurs 7
3 - GEOLOGIE 8
4 - SECTEURS D'UTILISATION DES FELDSPATHS ET SYENITES NEPHELINIQUES ... 10
4.1. Fabrication du verre 10
4.2. Fabrication des produits céramiques 10
4.3. Emaillage - engobes 10
4.4. Autres usages 11
5 - SPECIFICATIONS DES FELDSPATHS ET DE LA SYENITE NEPHELINIQUE
5.1. Utilisation en verrerie 11
5.2. Utilisation en céramique 13
5.3. Autres usages 13

6 - CRITERES D'EXPLOITABILITE DES GISEMENTS 15
6.1. Critères d'ordre général 15
6.2. Feldspaths 15
6.3. Syénite néphëlinique 15
ANNEXE 1
ROCHES FELDSPATHIQUES DIVERSES AYANT UNE UTILISATION INDUSTRIELLE

GENERALITES
Les feldspaths constituent un groupe de minéraux voisins, particuliè-
rement abondants dans les roches eruptives et ionsistant essentiellement de
silicates, d'alumine combinés en proportion variable avec du potassium, du
sodium et du calcium.
Les espèces principales (1) sont :
- l'orthose ou orthoclase et le microcline (K Al Si., 0„)
- l'anorthoclase K Al Si0o - Na Al Si-, 0o
o o o
- les plagioclases : série isomorphe allant de l'albite (Na Al Si., 0„)
à l'amorthite (Ca Al Si 0 ) et dont les termes intermédiaires, en allant
du pole sodique vers le pole calcique, sont 1'oligoclase, l'andésine, le
labrador, la bytownite.
L'amorthite et les plagioclases calciques sont d'importance commerciale
limitée. Initialement, seuls les feldspaths à haute teneur en potassium étaient
considérés comme intéressants pour la plupart des usages industriels. Actuellement,
les feldspaths alcalins, potassiques et sodiques aussi bien que le mélange des
deux sont considérés comme étant à peu près également utilisables.
La syénite néphélinique est une roche ignée à grain gros ou moyen, de
composition intermédiaire,sous saturée en ce qui concerne la silice et consis-
tant essentiellement de néphélinite, feldspathoïde de formule (Na., K) Al^ Si^ 0^
d'une proportion variable de feldspaths alcalins avec des amphiboles sodiques
et/ou des pyroxenes sodiques. La phonolite constitue l'équivalent effusif des
syenites néphéliniques.
Les feldspaths alcalins et la syénite néphélinique sont utilisés princi-
palement et concuremnient dans l'industrie du verre et dans l'industrie céramique.
La composition
sont les suivantes : chimique théorique des feldspaths et de la néphéline
Orthone - microcline
Albite
Anorthite
Leucite
Néphéline
SiO2
64,7
68,7
43,2
55,0
46,2
A12°3
18,4
19,5
36,7
23,5
39,3
Na20
-
11,8
-
-
9,2
K20
16,9
-
-
21,5
5,3
CaO
-
-
20, 1
-
-
H20
-
-
-
-
-
(1) Voir aussi, en annexe 1, différentes dénominations de roches feldspathiques
diverses ayant une utilisation industrielle.

- 2 -
En pratique, les feldspaths et la néphéline ne se rencontrent jamais
purs dans la nature.
Commercialement, un feldspath est dit sodique lorsqu'il contient
7 % ou plus de Na-0 et potassique lorsqu'il contient 10 )l ou plus de K~0
(Industrial Minerals and Rocks 1975).
Composition chimique typique de quelques syenites néphéliniques.
Canada :
Methuen Township
s.n. à hornblende
Norvège :
St Jernoy
s.n. à biotite
URSS :
Khibiny
Congo :
Kirumba
SiO2
58,8
52,37
54,01
55,44
Al2
23
23
21
23
°3
,0
,22
,50
,59
Fe2
0
1
2
0
°3
,8
,1
,60
,44
FeO
1
1
1
1
,4 '
,14
,80
,42
CaO
o,
3,
1,
1,
82
1 1
80
56
MgO
0,04
0,25
0,77
0,14
Na2O
9,4
6,87
9,50
10,20
K
5
8
5
6
2°
,2
,30
,30
,26
2 - DONNEES ECONOMIQUES
2.1. Bil§n_éconoTnÍ2ue_global_p_our la_France (v°ir tableau page suivante)
La France est exportatrice en ce qui concerne les feldspaths (exportations
3 à 6 fois les importations) ; le principal client étant l'union économique
belgo-luxembourgeoise. En ce qui concerne la syénite néphélinique (y compris
néphéline et leucite) la France importe essentiellement de Norvège la totalité
de sa consommation qui est croissante ( 21 000 t en 1973, 36 000 t en 1977).
La France est passée d'une position globalement exportatrice (+ 15 000 t
valeur 2,8 millions de francs en 1973) à une position globale importatrice en
1976 et 1977 (- 10 000 t - valeur 0,6 millions de francs). Le commerce extérieur
de 1978 est cependant légèrement bénéficiaire grâce à un important accroissement
de 1'exportationdes feldspaths.