Карбонатные породы


Содержание карбонатного компонента в цементной сырьевой смеси обычно достигает 76—80%. Поэтому химические и физи­ческие свойства этого компонента оказывают решающее влия — ниє на выбор технологии производства цемента и производст­венных агрегатов.

1.1.1. Известняк. Карбонат кальция СаС03 широко распро­странен в природе. Для производства портландцемента приго­ден карбонат кальция всех геологических формаций. Наиболее чистыми формами известняка являются известковый шпат (кальцит) и арагонит. Известковый шпат имеет гексагональную кристаллическую структуру, а арагонит — ромбическую. Плот­ность известкового шпата равна 2,7, а арагонита — 2,95 т/м3. Макрозернистой разновидностью известкового шпата является мрамор. Однако использовать мрамор для производства цемен­та неэкономично.

Наиболее распространенными и часто похожими на мрамор формами карбоната кальция являются известняк и мел. Извести няк имеет в основном мелкозернистую кристаллическую струк­туру. Твердость известняка определяется его геологическим воз­растом: чем древнее геологическая формация, тем, как прави­ло, тверже известняк. Твердость известняка находится в интер­вале от 1,8 до 3,0 по шкале твердости JVlooca, а плотность — в интервале от 2,6 до 2,8 т/м3. Наиболее чистый известняк име­ет белый цвет. Чаще всего в известняке содержатся примеси глинистых веществ и соединений железа, которые и определяют его цвет.

1.1.2. Мел. С точки зрения геологии мел является относи­тельно молодой осадочной породой, образовавшейся в мело­вой период. В противоположность известняку мел имеет более рыхлую, землистую структуру; это свойство позволяет отнести мел к сырью, как бы специально предназначенному для мокро­го способа производства цемента. Поскольку добыча мела про­изводится без взрывных работ и, кроме того, мел не требует дробления, применение такого сырья значительно снижает стои­мость производства цемента. Обычно содержание карбоната кальция в меле составляет 98—99% при незначительных при­месях Si02, А120з и MgC03.

1.1.3. Мергель. Известняк с примесями кремнезема и глини­стых веществ, а также оксида железа называют мергелем. Мер­гели представляют собой переходную ступень к глинам. Благо­даря широкому распространению мергели часто служат сырьем для производства цемента.

В геологическом отношении мергели относятся к осадочным породам, образовавшимся при одновременном осаждении кар­боната кальция и глинистых веществ. Твердость мергеля ниже твердости известняка; чем больше глинистых веществ содержит­ся в мергеле, тем ниже его твердость. Иногда в мергеле также содержатся битумные составляющие. Цвет мергеля зависит от глинистых веществ и меняется от желтого до серо-черного. Мер­гели являются прекрасным сырьем для производства цемента, так как представляют собой однородную смесь карбонатной и глинистой составляющих.

Известковый мергель, химический состав которого соответ­ствует составу портландцементной сырьевой смеси, применяет­ся для производства так называемого натурального портланд­цемента; однако месторождения такого сырья встречаются редко. В зависимости от количественного соотношения карбонат­ного и глинистого компонентов в состав цементной сырьевой •смеси входят различные карбонатно-глинистые породы (табл. 1.1.З.1.).

Таблица 1.1.3.1. Классификация карбонатно-глинистых пород

Порода

Содержание СаС03, %

Известняк

96-

-100

Известняк мергелистый

90-

-96

Мергель известковый

75-

-90

Мергель

40-

-75

Мергель глинистый

10-

-40

Глина мергелистая

4-

-10

Глина

0-

-4

В табл. 1.1.3.2 приведен химический состав различных из­вестняков и мергелей, применяющихся для производства порт­ландцемента.

Таблица 1.1.3.2. Химический состав известняков и мергелей, %

Компонент

Извест­няк

Извест­няк

Извест­няк

Извест­няк

Мер­гель

Мер­гель

Мер­гель

Si02

3,76

6,75

4,91

4,74

27,98

33,20

21,32

А120з

1,10

0,71

1,28

2,00

10,87

8,22

4,14

Fe203

0,66

1,47

0,66

0,36

3,08

4,90

1,64

•СаО

52,46

49,80

51,55

51,30

30,12

27,30

39,32

MgO

1,23

1,48

0,63

0,30

1,95

1,02

0,75

К>0

0,18

Следы

Следы

0,16

0,20

0,12

0,06

Na20

0,22

Следы

Следы

0,28

0,33

0,18

0,08

SO3

0,01

1,10

0,21

0,70

0,37

___

Потери прн прока­

40,38

39,65

Ливании

40,76

40,86

24,68

24,59

32,62

Итого

100,00

99,96

100,00

100,00

99,91

99,90

99,93

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *