Se estudiaron una serie de yacimientos de pizarras carboníferas localizadas en Sierra Morena occidental. Corresponden a explotaciones de materiales carbonosos a cielo abierto que se han abandonado, originando un problema medioambiental al formarse escombreras con los estériles y materiales de lavado. Con este tipo de investigaciones se intentan utilizar dichos materiales como materias primas en la industria cerámica. Se trata de pizarras carbonosas, algunas arenosas, muy compactas.

La caracterización físico-química de estos materiales, tras molienda y homogeneización, se realizó mediante distintas técnicas de análisis (DRX, FRX, AA, SEM-EDX, ATD-TG, Dilatometría), y la determinación del contenido de materia orgánica relacionado con el contenido de carbón. Se prepararon probetas mediante prensado uniaxial y posterior tratamiento térmico en horno y algunas experiencias de ciclo industrial para evaluar posibles aplicaciones cerámicas como: contracción lineal, absorción de agua, densidad aparente, porosidad abierta y resistencia mecánica a la flexión.

Los resultados obtenidos han mostrado que estos materiales presentan contenidos variables de filosilicatos y feldespatos, principalmente caolinita e illita, además de cuarzo. De ahí que sean fundamentalmente illítico-caoliníticos y silico-aluminosos, con contenidos variables en álcalis (de la illita y feldespatos) que no superan el 6 % en peso, además de óxidos de hierro y titanio (3-7 % en peso), además no suelen presentar carbonatos. Los contenidos en materia orgánica son variables (5-35 % en peso).

De las experiencias realizadas se dividieron las muestras en dos grupos. Las del grupo (I) resultan ser aptas para su empleo como ladrillos de construcción, soportes porosos para esmaltes, azulejos o vidriados cerámicos, realizando tratamientos térmicos a 900-1100ºC y obteniéndose productos de porosidad media y buena resistencia mecánica. Las materias primas del grupo (II) se pueden utilizar en la fabricación de materiales cerámicos de tipo gres por su mayor contenido relativo de álcalis. Un tratamiento térmico a 1250ºC durante 2 horas permite obtener materiales completamente gresificados con una densidad aparente de 2.4 g/cm3.