Jak se nazývá hornina, která je hlavní surovinou pro výrobu cementu?

CEMENTOVÉ SUROVINY (a. cementářské suroviny; n. naturlicher Zementstein, Rohstoff fur Zementindustrie; f. materiaux de ciment; i. materia prima de cemento) – minerální útvary, které se používají k výrobě cementu. Na výrobu 1 tuny cementového slínku (meziprodukt získaný vypálením jemně mleté ​​směsi vápence a jílu) se spotřebuje 1,7–2,1 tuny základních minerálních surovin o průměrné vlhkosti, přičemž 75–82 % tvoří uhličitanová složka, 18 -25% jílu. Všechny ostatní druhy surovin (přísady do železa, fluorit, fosfosádrovec, silikofluorid sodný) se používají ve výrazně menším množství. Z přírodních útvarů se jako přísady při mletí cementu široce používají umělé hydraulické přísady (vysokopecní granulovaná struska, popílek z břidlic a uhlí při spalování v pecích elektráren), stejně jako sedimentární a vulkanické horniny, a používá se sádra k regulaci doby tuhnutí cementu.

Používají se tyto karbonátové horniny: vápenec, křída, lasturový vápenec, vápenatý tuf; z karbonátovo-jílovitých – slínový vápenec, opuka, z jílovitých – jíly, hlíny, jílovité břidlice, spraše, sprašovité hlíny. Jako přísady se používají horniny sedimentárního (diatomit, tripoli, opoka, gliezhi, spongiolit) a vulkanického původu (popel, tuf, pemza a tracc). V posledních letech byly do surové cementové směsi zaváděny technogenní produkty, strusky a popeloviny, které nahradily jílovou a částečně uhličitanovou nebo pouze jílovou část směsi. Technické podmínky, které určují kvalitu hlavních typů vrtného cementování pro výrobu portlandského cementového slínku, zohledňují chemické a mineralogické složení slínku, charakterizované koeficientem nasycení (KH), silikátem (l) a oxidem hlinitým (p ) moduly.

reklama

KH oxidu křemičitého s vápnem (poměr množství oxidu vápenatého ve slínku skutečně vázaného na kyselinu křemičitou k jeho množství teoreticky potřebnému pro úplné navázání kyseliny křemičité na 3-kalciumsilikát) se pohybuje od 0,85 do 0,95. Hodnota n (poměr % obsahu kyseliny křemičité ve slínku k součtu % obsahu oxidů hliníku a železa) je 1,7-3,5, a p (poměr % obsahu oxidu hlinitého ve slínku). na % obsahu oxidu železa) je od 0,9 do 2,5.

Uhličitanové cementové suroviny musí obsahovat (%): CaO nejméně 43,5 s příznivými hodnotami n a p; MgO ne více než 2,95; maximální obsah MgO ve vápenné a jílové složce se stanoví na základě podmínky obsahu MgO ve slínku nepřesahujícího 5 a obsahu R₂O (Na₂O + K₂O) by nemělo překročit 3-4 (celkem); TAK₃ ne více než 1; P₂O₅ ne více než 0,4. Zároveň obsah SiO₂, Al₂O₃ a Fe2₃ by měl poskytnout potřebné hodnoty pir.

V jílových cementových surovinách jsou povoleny hodnoty n od 2,6 do 3,5 a p od 1,5 do 3 s těmito hodnotami modulu musí jílové horniny obsahovat (%): SiO₂ 50-65; Al₂O₃ 15-20; Fe2O₃ 6-10; TAK₃ ne více než 1; P₂O₅ ne více než 0,6; TiO₂ ne více než 2 (obsah CaO není omezen). Spolu s užitečnými složkami (CaO, SiO₂, Al₂O₃ a Fe2₃) cementářské suroviny obsahují škodlivé nečistoty, zvláště když je jejich obsah v surovinách významný (MgO, K₂Oh Na₂O, Cl, P₂O₅SO₃, TiO₂, MnO), stejně jako křemíkové inkluze ve formě vrstev chalcedonu a síranové síry.

Cementové suroviny používané pro výrobu slínku, uhličitanů a jílovitých hornin mají heterogenní chemické složení. Jeho změna je způsobena dolomitizací, silicifikací hornin, přítomností inkluzí vyvřelých hornin a krasového písku a štěrkopísku. Tyto nečistoty ovlivňují fyzikální a mechanické vlastnosti těžených hornin, které se liší: hustota od 2,5 do 3 t/m 3 ; objemová hmotnost od 1,75 do 2,74 t/m3; koeficient uvolnění od 1,27 do 1,7; přirozená vlhkost od 1,13 do 10,7 % (u kříd od 25 do 32 %); pórovitost od 33 do 34 %; dočasná pevnost v tlaku od 4 do 196 MPa; absorpce vody od 0,8 do 4,8 %.

Prozkoumané zásoby cementovaných vrtů na území CCCP jsou rozmístěny nerovnoměrně a jsou soustředěny především v oblastech regionálního rozšíření karbonátových a jílovitých hornin různého stáří. Největší ložiska, na jejichž základě fungují cementárny: Afanasyevskoye, Shchurovskoye, Kumovogorskoye, Fokinskoye, Belgorodskoye, Sebryakovskoye, Volskoye, Vankinskoye, Novopashiyskoye, Kunarskoye, Sheinskoye, Solomzhinskoye, Solomzhinskoye, D. Yashkinskoy vy, Targashinskoye, Slyudyanskoye („Pereval “), Londokovskoe, Dlinogorskoe v RSFSR; Amvrosievskoye, Kramatorskoye, Shebelinskoye, Dobryanskoye, Zdolbunovskoye, Gumenetskoye, Bakhchisarayskoye v ukrajinské ČKS; Rezinskoye v Moldavsku; Kolyadichi a Kamenka v Bělorusku; Punane Kunda, Karpenai a Satini Cecil v Pobaltí; Tsiteli-Tskaro, Karadag a Ararat v Zakavkazsku; Astakhovskoye, Novotaubinskoye, Sazhaevskoye a Kazy-Kurtskoye v Kazachstánu; Kerminskoye, Kuvayskoye, Karakhtayskoye a další ve střední Asii.

V CCCP bylo prozkoumáno 326 ložisek cementářských surovin (1986), jejichž celkové zásoby v kategoriích A+B+C1 jsou cca 17,6 mld. tun karbonátu a více než 4,1 mld. tun jílových hornin, cca 950 mil. tun hydraulických písčitých přísad. Převážná část prozkoumaných zásob cementářských surovin je soustředěna v RSFSR (56,5 % uhličitanů a 55,2 % jílovitých hornin), na Ukrajině (12,7, resp. 13,5 %) a v Kazachstánu (13 a 12 %).

Těžba cementářských surovin v CCCP v roce 1985 byla provedena na 155 polích a činila 174,3 mil. tun karbonátů a 31,1 mil. tun jílových hornin, 7,2 mil. tun hydraulických přísad.

Neexistují žádné informace o světových zásobách cementářských surovin. Ale vzhledem k tomu, že uhličitanové a jílovité horniny se nacházejí téměř ve všech sedimentech všech geologických stáří, jejich široké plošné rozšíření a značná mocnost, jsou světové zásoby cementářských surovin obrovské. Podle odhadů byla světová produkce cementářských surovin v roce 1985 (miliony tun): asi 1200 karbonátových a 230 jílových hornin.

Které odvětví používá převážně vápenec?

Odpověď: cementářský průmysl.

Vápenec hraje v procesu výroby cementu dvě hlavní role: jedna se používá jako surovina pro cementový slínek a druhá jako přísada do cementu.

Vápenec je jednou z hlavních surovin pro cementový slínek. Asi 80-90 % suroviny přiváděné do pece je vápenec.

Vápenec je také výhodnou minerální přísadou do cementu pro stabilitu.

Začněme vápencem jako surovinou pro cement.

1. Co dělá vápenec speciální surovinou pro cement?

Cement potřebuje vápník a vápenec se vyrábí z lastur a koster pravěkých mořských tvorů bohatých na vápník. Právě vápník v cementu mu dává vlastnosti, které mu pomáhají při tvorbě betonu.

2. Jak se vápenec používá k výrobě cementu?

Krok 1. Těžba vápence

Výroba cementu začíná těžbou surovin, především vápence a jílu. Obvykle, vápenec se těží povrchovou těžbou. Existuje několik podzemních vápencových dolů, ale většina jsou povrchové lomy.

Krok 2: Drcení vápence

Většina vápencových hornin extrahovaných z dolů odstřelem má velkou velikost částic. Proto je nutné použít drtiče vápence k jejich drcení na jednotné malé bloky nebo granule, což je vhodné pro homogenizaci a následnou kalcinaci a mletí.

Většina cementáren používá čelisťové drtiče pro primární drcení, kladivové drtiče a nárazové drtiče pro sekundární drcení.

Krok 3: Homogenizace cementářských surovin a jemné mletí

Cementové suroviny (vápenec, jíl atd.) se zasílají do dávkovací stanice k homogenizaci a poté se homogenizované suroviny posílají do kulového mlýna k jemnému mletí podle určitého dávkovaného množství, aby se získala surová mouka.

Krok 4: Kalcinace slínku

Surová mouka se přivádí do cementářské pece, kde se zahřeje na teplotu spékání až 1450 °C. Při tomto procesu se chemické vazby surovin přeruší a poté se znovu spojí do nových sloučenin. Výsledek se nazývá slínek, což jsou zaoblené uzlíky o průměru 1 mm až 25 mm.

Krok 5: Broušení cementu

Po smíchání se sádrou a přísadami je slínek odeslán k mletí v cementovém mlýnu. Mletí cementu může být prováděno buď na integrované cementárně, nebo na samostatné mlecí stanici cementu.

3. S čím by se měl vápenec smíchat, aby vznikl cement?

Musíte začít s cementovou kompozicí. Cement se vyrábí za použití přísně kontrolované chemické kombinace vápníku, křemíku, hliníku, železa a dalších složek.

• Vápno nebo oxid vápenatý, CaO: z vápence, křídy, lastury, břidlice nebo vápenaté horniny;
• Křemík, SiO₂: z písku, starých lahví, hlíny nebo jílu;
• Alumina, Al₂O₃: z bauxitu, recyklovaného hliníku nebo jílu;
• Železo, Fe₂O₃: z hlíny, železné rudy, železného šrotu a popílku;
• Sádra, CaSO₄.2 H₂0: Vyskytuje se u vápence.

Nyní se ponoříme do použití vápencového prášku jako minerální přísady do cementu.

4. Proč se do cementu přidává vápencový prášek?

Použití vápencového prášku jako náhrady části cementového slínku při výrobě portlandského vápencového cementu (PLC) je stále populárnější. Portlandský vápencový cement je oblíbený ze tří důvodů.

1) Při spalování na cementový slínek se spotřebovává velké množství energie a uvolňuje se velké množství oxidu uhličitého. Nahrazení cementového slínku vápencovým práškem snižuje emise oxidu uhličitého o 10 %. Toto zvýšené zaměření na udržitelnost je jedním z důvodů, proč se stala populární.

2) Portlandský vápencový cement je nejen trvanlivější, ale často může být levnější než tradiční cement. Nahrazení některých drahých slínků levným vápencem může výrazně snížit cenu cementu.

3) Portlandský vápencový cement funguje stejně dobře. Holcim (USA) a mnoho dalších společností provedlo rozsáhlé testování výkonu s obecně dobrými výsledky. Pokud jde o smrštění, propustnost vody, mrazuvzdornost a odolnost proti solnému kameni, vlastnosti PLC jsou téměř podobné vlastnostem konvenčního cementu ze stejných továren a v některých případech jsou dokonce mírně vylepšeny.

5. Kdy a jaké množství vápencového prášku se přimíchává k výrobě cementu?

Po vychladnutí slínku přidejte vápencovou mouku. Poté přiveďte směs do cementového mlýna pro jemné mletí.

Portlandský vápencový cement (PLC) typu IL se řídí standardními specifikacemi ASTM C595 nebo AASHTO M 240 pro směsné hydraulické cementy. Jedná se o vyráběný směsný cement s obsahem vápence od 5 % do 15 %.

Výkon

Význam vápence pro cementářský průmysl jako důležité suroviny pro cement a přísadu do cementu je zřejmý. Plné využití zdrojů vápence tak může zaručit produktivitu a udržitelnost cementáren.

Pokud máte vápencové horniny a chcete je zpracovat na vápencové štěpky nebo vápencovou moučku pro cementárny, kontaktujte nás! Jako profesionální výrobce stavebních materiálů a zařízení může Ftmmachinery poskytnout spolehlivé drtiče vápence, drtiče vápence, cementové mlýny atd.

Chcete-li se dozvědět o našich možnostech, klikněte sem.

Autor: Jordan Jordan je bloger s rozsáhlými znalostmi v oboru. A co je nejdůležitější, upřímně doufá, že vám pomůže s vašimi projekty.

• Sádra je důležitým a nezbytným prvkem cementu
• Proč a jak postavit cementárnu v západní Africe?