содержание   ..  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  ..

ГЛАВА III
КАРБОНАТНОЕ СЫРЬЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ИЗВЕСТИ

§ 8.

ХАРАКТЕРИСТИКА КАРБОНАТНОГО СЫРЬЯ

Для производства извести используются осадочные карбонатные горные породы, состоящие из углекислого кальция, углекислого магния и различных примесей, а также отходы некоторых производств (например, сахарных заводов). Карбонатные породы с содержанием углекислого кальция СаС03 не менее 70%, называются известняками.

Известняки образовались в основном из останков живых организмов, обитавших миллионы лет назад в морской воде. Скопления скелетов, раковин, панцирей, в состав которых входил углекислый кальций, образовали известняковый ил, который под действием огромного давления столба воды и вышележащих пластов уплотнялся. Чем больше времени прошло с момента образования таких скоплений, тем более плотным является известняк.

Некоторая часть известняков образовалась химическим путем вследствие перехода растворимой в воде двууглекислой соли кальция в нерастворимую углекислую (химические известняки).

В природе встречаются известняки самой разнообразной окраски: белой, серой, желтой, зеленоватой, бурой, красноватой, черной и пестрой. Цвет известняка определяется примесями. Желтоватый, бурый, красный и коричневый цвет известняка определяется наличием окислов железа и марганца; серый и черный цвет обусловлены примесями битуминозных смол и углистых веществ; зеленоватый связан с наличием в известняке закисных соединений железа. Известняки с матовой поверхностью имеют повышенное содержание магния, а с кристаллическим блеском — повышенное содержание кремния. Пахучесть известняка говорит

о значительном содержании в нем органических остатков.

Все известняки классифицируют по двум признакам: по структуре, т. е. по строению материала, и по химическому составу. По структуре различают следующие виды известняков: зернисто-кристаллической известняк, или мрамор; плотный известняк; рыхлый известняк; мел; известняковый туф; известняк-ракушечник.

Мрамор отличается максимальным содержанием СаСО3. Кристаллическая структура в мраморе видна даже невооруженным глазом. Объемный вес мрамора составляет 2600—2800 кГ/мгг предел прочности при сжатии соответственно 700—1200 кГ/см2, коэффициент теплопроводности 2,8 ккал/м • ч • град.

Мрамор в основном применяется в качестве отделочного материала. Некоторые разновидности мрамора Кольского полуострова, а также отходы мрамора (мраморная крошка Карадагских.

карьеров в Азербайджане и др.) используются для обжига на известь.

Плотный известняк имеет тонкозернистую структуру. Такие известняки образовались путем химического осаждения или в условиях спокойного состояния воды на некотором удалении от берегов, где отлагались только мельчайшие частицы.

Отдельные виды плотных известняков поддаются полированию и поэтому носят название мраморовидных. Объемный вес известняка находится в пределах 2400—2600 кГ/м3, твердость по десятибалльной шкале равна 3, предел прочности при сжатии колеблется от 200 до 800 кГ/см2, коэффициент теплопроводности
2,5 ккал/м * ч • град.

Карьерная влажность мраморов и плотных известняков невысокая— 2—4%. Плотный известняк характеризуется высоким •содержанием СаС03, однако иногда имеет значительное количество примесей. Применяется он для производства извести и щебня для строительных работ. Иногда плотный известняк обладает белым цветом и используется как отделочный материал.

Рыхлый известняк состоит из отдельных шаровидных сцементированных зерен известняка, внутри которых находятся песчинки и другие посторонние тела. Предел прочности рыхлого известняка значительно ниже, чем плотного, и составляет 100— 200 кГ/см2. Объемный вес известняка в пределах 1800— 2200кГ/м3. Влажность доходит до 8—10%. Коэффициент теплопроводности составляет 1—1,5 ккал/М'Ч-град. Такие известняки называются оолитовыми. Они встречаются в природе довольно редко. Используются оолитовые известняки в основном для обжига на известь.

Известняковый туф отличается пористостью, ноздре' ватостью структуры и низким пределом прочности при сжатии. Известняковый туф и рыхлые известняки используются в основном при производстве известняковой муки для сельского хозяйства.

Мел или землистый известняк имеет рыхлую структуру. Мел состоит из останков микроскопических организмов и является отложением неглубоких морей. Объемный вес мела находится в пределах 1300—1800 кГ/м3. Предел прочности при сжатии 4,0— 80 кГ/см2. Карьерная влажность мела колеблется в широких пределах 16—30%. Чистый мел служит высококачественным сырьем для производства извести во вращающихся печах.

Известняк-ракушечник образовался из остатков крупных раковин и относится к мягким пористым карбонатным породам, которые используются для обжига на известь во вращающихся печах. Объемный вес ракушечника 800—1800 кГ/м3; предел прочности при сжатии 100—200 кГ/см2, коэффициент теплопроводности 0,25—0,4 ккал/м • ч • град.

Кроме углекислого кальция, в состав известняков входят углекислый магний и примеси (песок, глина, и т. п.). Известняки,

примеси песка и глины в которых не превышают 2%, в зависит мости от содержания карбоната магния подразделяются на следующие виды:

известняк чистый кальциевый (мраморовидный известняк, чистый мел) с содержанием MgC03 до 2%;

известняк чистый слабо доломитизированный с содержанием MgC03 в пределах 2—7%;

известняк чистый доломитизированный с содержанием MgC03 от 7 до 19%;

чистый доломит с содержанием MgCО3 в пределах 45—46%.

Обжигом этих известняков получают известь, физико-химические свойства которой, а следовательно, и область применения зависят в основном от содержания MgC03 в исходном сырье. Например, при обжиге чистых кальциевых известняков- получают белую воздушную кальциевую известь, которая применяется как химическое сырье в различных отраслях промышленности и как вяжущее в строительной индустрии. Доломитизированные известняки дают серую воздушную известь, используемую иногда в строительных растворах, а при обжиге во взвешенном состоянии— в изделиях автоклавного твердения. Доломиты и доломитизированные известняки широко применяются для известкования кислых почв страны.

Наиболее распространенными примесями в карбонатных породах являются кремнезем (в виде песка) и окислы железа и алюминия. Так как глина — это соединение кремнезема с водой и окисью алюминия, то сумма окислов SiO2+АLО3+Fе2О3

 называется глинистыми примесями. В тех случаях, когда кремнезем равномерно распределяется по всему слою известняка, порода называется опокой. Обычно кремнезем образует в месторождении карбонатного сырья включения и прослойки или присутствует в виде песка различной крупности.

Присутствие в сырье кремнезема ухудшает полезные свойства воздушной извести (снижается ее пластичность и вяжущие свойства) и затрудняет ведение процесса обжига. Поэтому для производства воздушной извести обычно применяют чистые известняки с содержанием кремнезема 1—2% и редко с содержанием до 3%.

Глинистые примеси в количестве до 2% не изменяют свойства воздушной извести. Известняки с содержанием глинистых примесей от 2 до 8% называются слабо мергелистыми известняками, а получаемая из них известь — слабогидравлической. При содержании глинистых примесей в пределах 8—21% известняки называются мергелистыми, а получаемая из них известь —сильногидравлической. Карбонатную породу, содержащую от 21 до 50% песчано-глинистых веществ, называют мергелем. Слабогидравлическая известь в обычном виде гасится частично, а сильногидравлическая вообще не гасится. Для придания ей вяжущих свойств гидравлическую известь подвергают тонкому помолу.

ГОСТ 5331—63 на карбонатные породы для производства строительной извести предусматривается пять классов пород в зависимости от их химического состава (табл. 3).

Из табл. 3 следует, что для производства воздушной кальциевой извести пригодны карбонатные породы класса А и Б, для воздушной доломитовой извести — класса Г, а для гидравлической — класса Д.

Химический состав карбонатных пород некоторых месторождений приведен в табл. 4.

содержание   ..  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  ..