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The Oued Zemmour deposit is associated to Neogene volcanism in the Kert basin, Nador area (Morocco), and thus one of the numerous bentonite occurrences in the Gourougou volcano's region. To assess their potential use, this article examines the Oued Zemmour bentonite deposit, helping with mineralogical, physicochemical, morphological, geotechnical analyses and ceramic performances. Mineralogical associations are essentially made of montmorillonite, K-feldspars and plagioclase, associated with lower quantities of calcite, dolomite and quartz. The main chemical composition in oxides is SiO2 and Al2O3. Geotechnical results show that the swelling index and Atterberg limits widely vary within the deposit, but all studied samples display high plastic and swelling qualities. The 10 representative bentonite samples of the area (Oz 1–Oz 10) were subjected to a ceramic technological assessment, and all samples have displayed good quality after dry pressing method and sintering at 1000 °C without any defect or cracks (except for Oz 4, Oz 5, and Oz 8 samples). Therefore, two mixtures (Oz M and Oz M1) have been developed from the samples studied, using the same manufacturing protocol. The obtained ceramics were evaluated by studying their morphological structure and macroscopic aspect, as well as their bulk density, porosity, water absorption, shrinkage and tensile strength properties. Resumen: El depósito de Oued Zemmour está asociado al vulcanismo neógeno de la cuenca de Kert, en la zona de Nador (Marruecos), y es por tanto uno de los numerosos yacimientos de bentonita de la región del volcán Gourougou. Para evaluar su potencial de uso, este artículo examina el yacimiento de bentonita de Oued Zemmour, ayudándose de análisis mineralógicos, fisicoquímicos, morfológicos, geotécnicos y rendimientos cerámicos. Las asociaciones mineralógicas están constituidas esencialmente por montmorillonita, feldespatos-K y plagioclasa, asociados a cantidades menores de calcita, dolomita y cuarzo. La composición química principal en óxidos es SiO2 y Al2O3. Los resultados geotécnicos muestran que el índice de hinchamiento y los límites de Atterberg varían ampliamente dentro del yacimiento, pero todas las muestras estudiadas presentan altas cualidades plásticas y de hinchamiento. Las 10 muestras de bentonita representativas de la zona (Oz 1 - Oz 10) fueron sometidas a una evaluación tecnológica cerámica, y todas las muestras han mostrado una buena calidad tras el método de prensado en seco y la sinterización a 1000 °C sin ningún defecto o grieta (excepto las muestras Oz 4, Oz 5 y Oz 8). Por lo tanto, se han desarrollado dos mezclas (Oz M y Oz M1) a partir de las muestras estudiadas, mediante el mismo protocolo de fabricación. Las cerámicas obtenidas se evaluaron mediante el estudio de su estructura morfológica y de su aspecto macroscópico, así como de sus propiedades de densidad aparente, porosidad, absorción de agua, contracción y resistencia a la tracción.

Potential use of raw clayey deposits from El Jadida, Morocco, in the manufacture of traditional ceramic products has been evaluated through a careful sampling and an in-depth characterization of the outcropping features around Ouled Sidi Ali Ben Youssef area (El Jadida city). We collected six representative clay-rich materials (C1–C6) for subsequent analyses by several spectroscopic and mineralogical techniques including physico-chemical, mineralogical, and thermal analyses. Our results revealed high amounts of oxides, mainly SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO and MgO. Those ferruginous clays were found suitable for dark ceramic bodies. Further mineralogical examination confirmed low to medium contents of clay minerals, but subordinated by quartz, calcite, dolomite and plagioclase as the main nonclay minerals. Ternary diagram plots indicated that the studied clays were suitable for structural clay products and clay roofing tiles. C5 sample exhibited the best physico-chemical and mineralogical properties due to its illitic nature (64%), low quartz content (28%), high plasticity index (32) and lower loss on ignition (10.84%). Therefore, C5 clayey sample was selected as a potential candidate to be mixed with expanded perlite (EP) for the production of insulating ceramics. Specimen were prepared from the new mixture (i.e., C5 and EP) by pressing and firing at 1100 °C. The obtained ceramic bodies were ascertained by addressing their bulk density, water absorption, shrinkage, bending strength, thermal conductivity, structural and mineralogical properties. Resumen: El uso potencial de depósitos de arcilla en bruto de El Jadida, Marruecos, en la fabricación de productos cerámicos tradicionales se ha evaluado mediante un muestreo cuidadoso y una caracterización en profundidad de las características de afloramiento alrededor del área de Ouled Sidi Ali Ben Youssef (ciudad de El Jadida). Recolectamos seis materiales representativos ricos en arcilla (C1 a C6) para análisis posteriores mediante varias técnicas espectroscópicas y mineralógicas, incluidos análisis fisicoquímicos, mineralógicos y térmicos. Nuestros resultados revelaron altas cantidades de óxidos, principalmente SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO y MgO. Esas arcillas ferruginosas se encontraron adecuadas para cuerpos de cerámica oscura. Un examen mineralógico adicional confirmó contenidos bajos a medios de minerales arcillosos, pero subordinados por cuarzo, calcita, dolomita y plagioclasa como los principales minerales no arcillosos. Los diagramas de diagrama ternario indicaron que las arcillas estudiadas eran adecuadas para productos de arcilla estructural y tejas de arcilla. La muestra C5 exhibió las mejores propiedades fisicoquímicas y mineralógicas debido a su naturaleza ilítica (64%), bajo contenido de cuarzo (28%), alto índice de plasticidad (32) y menor pérdida por ignición (10.84%). Por lo tanto, la muestra arcillosa C5 se seleccionó como un candidato potencial para ser mezclado con perlita expandida (EP) para la producción de cerámica aislante. Las muestras se prepararon a partir de la nueva mezcla (es decir, C5 y EP) presionando y disparando a 1100 ̊ C. Los cuerpos cerámicos obtenidos se determinaron abordando su densidad aparente, absorción de agua, contracción, resistencia a la flexión, conductividad térmica, propiedades estructurales y mineralógicas.

The present study is a contribution to the valorization of halloysite clay from North Eastern Rif (Nador, Morocco) in the field of Silica-alumina refractory. For this purpose, six mixtures (M1–M6) were tested using marl, diatomite and silica sand aggregates in order to enhance halloysite performances, and to develop high temperature ceramic up to 1300 °C (silico-aluminous refractory “S-Al-R”). Among all the mixtures tested, the mixture M6 provides good technical quality: Porosity (P) = 21.75%; density (d) = 1.94 g/cm3; thermal shrinkage (R) = 2.7% and flexural strength (Rf) = 29.05 MPa. Addition to the mixture (M6) of 25% of the recycled alumina “Rec-Al”, obtained from silico-aluminous refractory bricks waste, has substantially strengthened the mechanical performance of the silico-aluminous refractory (Rf = 45.08 MPa). Resumen: El presente estudio es una contribución a la valorización de la halloysita del noreste del Rif (Nador, Marruecos) en el campo de los refractarios de sílice-alúmina. Para este propósito se experimentaron seis mezclas (M1 a M6) usando agregados de arena de marga, diatomita y sílice para mejorar el rendimiento de las instalaciones y desarrollar cerámicas de alta temperatura hasta 1300 °C (refractarios sillico-aluminosos «S-Al-R»). Entre todas las mezclas experimentadas, la mezcla M6 proporciona una buena calidad técnica: porosidad (P) = 21.75%; densidad (d) = 1.94 g/cm3; contracción térmica (R) = 2.7% y resistencia a la flexión (Rf) = 29.05 MPa. La adición a la mezcla (M6) del 25% de la alúmina reciclada «Rec-Al», obtenida a partir de residuos de ladrillos refractarios sillico-aluminosos, ha fortalecido sustancialmente el rendimiento mecánico del producto refractario «M6» (Rf = 45.08 MPa).

This work proposes an effective solution for the recycling of coffee waste by incorporating it (10, 20 and 30 wt.%) as a secondary material with clay (Cretaceous deposit of Moroccan Meseta) to produce porous lightweight ceramics (class BIII) whose quality is similar to that of ceramic materials with insulating character. The applied raw materials were characterized in terms of their composition (XRD, XRF, IR), microstructural analysis (polarized microscope) and thermal behavior (TDA/TGA). The ceramic materials resulted after firing at 1150 °C, were investigated regarding the phases composition, structural characteristics and physical properties of technological interest. In fact, the thermal treatment at 1150 °C gives samples having the following technological characteristics: P = 42.81%, d = 1.46 g/cm3, λ = 0.39 W/m K, WA = 29.25% and F.S = 10.75 MPa. The combination of XRD and polarized microscope, allowed a better analysis of the mineralogical and structural evolution after sintering at 1150 °C. Resumen: Este trabajo propone una solución efectiva para el reciclaje de residuos de café incorporándolo (10, 20 y 30% .wt) como material secundario con arcilla (depósito cretácico de la Meseta marroquí) para producir cerámicas ligeras porosas (clase BIII) cuya calidad es similar a la de los materiales cerámicos con carácter aislante. Las materias primas aplicadas se caracterizaron en términos de su composición (XRD, XRF, IR), análisis microestructural (microscopio polarizado) y comportamiento térmico (TDA / TGA). Los materiales cerámicos obtenidos después de la cocción a 1150 ̊ C, fueron investigados sobre la composición de las fases, las características estructurales y las propiedades físicas de interés tecnológico. De hecho, el tratamiento térmico a 1150 ̊ C da muestras que tienen las siguientes características tecnológicas: P = 42.81%, d = 1.46 g / cm3, λ = 0.39 W / m × K, WA = 29.25% y F.S = 10.75 MPa. La combinación de XRD y microscopio polarizado permitió un mejor análisis de la evolución mineralógica y estructural después de la sinterización a 1150 ̊ C. Keywords: Clay, Coffee waste, Mineralogy, Firing, Ceramic properties, Palabras clave: Arcilla, Residuos de café, Mineralogía, Tratamiento térmico, Propiedades cerámicas