Analisi del calcare. Calcare - proprietà, caratteristiche, composizione, estrazione e utilizzo. Descrizione e tipologie

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NaCl -[-NH3-I-CO2 I-H2O-NaHCO3 [-NH4CI
434"
2NaHCO3 X N а2СО* + CO21 -f H2O
Le principali impurità nella soda tecnica sono NaCl1 NH4Cl, NH4HCO3, Na2SO4, CaCO3, MgCO3, sali di ferro.
La qualità del carbonato di sodio sintetico è determinata da GOST 5100-64.
Il contenuto di carbonato di sodio nella cenere di soda calcinata non è inferiore al 99%, la perdita di peso durante l'accensione non è superiore al 2,2%, il contenuto di cloruro in termini di cloruro di sodio non è superiore allo 0,8%. A seconda dello scopo, viene inoltre determinato il contenuto di solfati, ferro, ossido di potassio, ecc.
§ 58. ANALISI DEL CALCARE
Determinazione del carbonato di calcio. Il calcare è una roccia carbonatica composta dal 90-98% di CaCO3. Molti metodi vengono utilizzati per determinare CaCO3. Uno di questi è un metodo basato sull'interazione dell'acido con il carbonato di calcio con il rilascio di CO3:
CaCO3 + 2HCl ¦ > CaCI2 + CO2 f + H2O
La quantità di CO2 è determinata dalla differenza tra la massa del calcimetro prima e dopo la reazione. Conoscendo la massa di CO2, ricalcolatela alla massa di CaCO3, esprimendo i risultati in percentuale.
Reagenti:
1) acido solforico (tav. 1,84);
2) acido cloridrico, soluzione al 10%.
Esecuzione della definizione. Il calcimetro 1 prelavato (Fig. 130) viene asciugato e raffreddato a temperatura ambiente. Aprire il tappo 6 dell'imbuto 4 e versare con cautela l'acido solforico (tav. 1.84), in modo che la punta del capillare 5 sia immersa per 3-4 mm nell'acido. Chiudere accuratamente con il tappo smerigliato 6, facendo attenzione che l'acido non venga risucchiato nella parte inferiore dell'apparecchio. Nell'imbuto 7 con il rubinetto 8 chiuso e chiuso con il tappo 9 si introducono 10 ml di una soluzione di acido cloridrico al 10%, dopo di che si pesa il calcimetro su una bilancia analitica con una precisione di 0,0002 g, quindi si mettono circa 0,5 g di calcare passare il calcimetro attraverso il foro 2 , assicurandosi che non rimanga calcare sulle pareti del foro, chiuderlo con il tappo 3 e pesarlo nuovamente su bilancia analitica. La differenza tra la seconda e la prima pesata determina il peso del calcare. Togliere con attenzione i tappi 6 e 9, aprire il rubinetto 8 e versare gradualmente l'acido cloridrico nella parte inferiore dell'apparecchio. Il dispositivo viene mantenuto per 15-20 minuti per completare la reazione, mentre l'anidride carbonica viene rilasciata attraverso l'imbuto 4, dove viene assorbita acqua solforica
Riso. 130. Calcimetro per analisi del calcare
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acido noico. Dopo la fine della reazione, il dispositivo viene chiuso con i tappi 6 e 9 e pesato su una bilancia analitica con una precisione di 0,0002 g.La massa di CO2 rilasciata viene determinata dalla differenza tra la seconda e la terza pesata.
La percentuale di CaCO3 d:caco3 nel calcare viene calcolata utilizzando la formula
¦ gi100"100 ,vir giapponese
*CaCO, - (V1I.3I)
dove gi è la massa di anidride carbonica rilasciata, g; g - campione di calcare, g.
La determinazione dell'anidride carbonica nel calcare può essere eseguita utilizzando il metodo del gas. A tale scopo, una porzione pesata di calcare corrispondente a 80-100 ml di CO2 viene posta nel recipiente di reazione 1 (vedi Fig. 130) e trattata con 10 ml di una soluzione di acido cloridrico al 10%. La CO3 rilasciata viene misurata in una buretta di misurazione del gas.? e riportare il suo volume a condizioni normali.
In base alla quantità di CO2 si calcola la percentuale di carbonato di calcio XCaCo3 nel calcare:
PoIOO-100
dove V0 è il volume di anidride carbonica secca in condizioni normali, ml; g - campione di calcare, g.
§ 5". ANALISI DEI LIQUIDI PER LA PRODUZIONE DI SODA
I liquidi nella produzione di carbonato di sodio vengono analizzati per rilevare cloro, azoto, ammoniaca e anidride carbonica. Nel liquido di distillazione viene determinato l'eccesso di ossido di calcio. Nella produzione della soda, la concentrazione delle soluzioni è solitamente espressa nelle cosiddette divisioni normali, ovvero il numero di millilitri è esattamente 1 N. soluzione reagente consumata per 20 ml di soluzione test. Ad esempio, se si utilizzano 25 ml di 1 N per titolare 20 ml di acqua ammoniacale. soluzione acida, la concentrazione di acqua ammoniacale è 25 divisioni normali o abbreviata 25 N. D.
Una divisione normale corrisponde a V20 g-equiv della sostanza nella soluzione. Pertanto, se l'acqua di ammoniaca ha una concentrazione
25 n. ecc., allora questo ammonta a 25^= 1,25 g-liv.
Esempio. Esprimere in divisioni normali, g-eq!le g!l, la concentrazione di NH3 nel liquido se si utilizzassero 28,4 ml di 0,5 N per titolare 26 ml di esso. Soluzione di H2SO4 (K == 0,9980).
Soluzione.
1. Calcola l'importo esattamente 1 n. Soluzione di H2SO4, utilizzata per titolare 25 ml della soluzione in esame secondo la formula A^f1 = N3V3, 28,4 0,9980 0,5 = -1 V2, quindi
02 = 28,4-0,9980-0,5 = 14,17ml.
436
2. Determinare la quantità esatta di 1 e soluzione di H2SO4 che verrebbe consumata per 20 ml della soluzione di prova: 14,17 ml di H2SO4 verrebbero consumati per 25 ml della soluzione di prova, X ml verrebbero consumati per 20 ml della soluzione di prova :
20-14,17
X = -¦-"¦- = 11.34 JHJ o 11.34 n.d. 25
3. Calcolare la concentrazione di NH3 in g/l: \OOO ml 1 N. la soluzione contiene 1 g-equiv di NH3
11,34 ml 1 n. la soluzione contiene x Ms NH3
11,34-1 NHl 1000 in 20 ml della soluzione in esame.
11,34
20 ml contengono ^ g-eq NH3
1000 ml contengono x g-eq NH3
1000-11,34 1
= - 11,34 = 0,567 g-eq/l.
1000-20 20
4. Calcolare la concentrazione di NH3 in g/l:

ISTITUTO EDUCATIVO COMUNALE SCUOLA SECONDARIA s. OKTYABRSKOYE

DISTRETTO DI STERLITAMAK DELLA REPUBBLICA DI BASHKORTOSTAN

Sezione: Mondo della Chimica

Categoria: Il mondo che ci circonda

Eseguita:Zaydullina Alsou, una studentessa di seconda media della scuola secondaria dell'istituto scolastico municipale del villaggio. Oktyabrskoye

Supervisore scientifico: Iskhakova R.U., insegnante di chimica della scuola secondaria MOBU. Oktyabrskoye

2015

introduzione

studiare la letteratura su questo tema;

studiare le proprietà fisiche del calcare;

studiare le proprietà chimiche del calcare;

procurati il ​​calcare tu stesso;

trarre conclusioni.

STUDIO DELLA LETTERATURA. Cos'è il calcare?

Calcare -roccia sedimentaria di origine organica, costituita principalmente da carbonato di calcio ( CaCO3 ) sotto forma di cristalli di calcite di varie dimensioni.

Il calcare, costituito principalmente da conchiglie di animali marini e loro frammenti, è chiamato roccia conchiglia. Inoltre, ci sono calcari nummulitici, briozoici e simili al marmo, stratificati in modo massiccio e sottili.

In base alla loro struttura i calcari si distinguono in cristallini, organogeno-clastici, detritico-cristallini (struttura mista) e sinterizzati (travertini). Tra i calcari cristallini, a seconda della dimensione dei grani, si distinguono in grossolani, fini e criptocristallini (afanitici), e in base alla lucentezza della frattura - ricristallizzati (marmosi) e cavernosi (travertino). Calcare cristallino - massiccio e denso, leggermente poroso; travertino: cavernoso e altamente poroso.

Tra i calcari organogeno-clastici, a seconda della composizione e della dimensione delle particelle, si distinguono: calcari di barriera; calcare di conchiglia (shell rock), costituito principalmente da conchiglie intere o frantumate tenute insieme da carbonato, argilla o altro cemento naturale; calcare detritico composto da frammenti di conchiglia e altri frammenti organogeni cementati da cemento di calcite; calcare algale. I calcari organogeno-clastici comprendono anche il gesso bianco (cosiddetto Writing).

I calcari organogeno-clastici sono caratterizzati da grande porosità e massa e sono facilmente lavorabili (segati e lucidati). Il calcare clastico-cristallino è costituito da detriti carbonatici di varia forma e dimensione (grumi, grumi e noduli di calcite a grana fine), con inclusione di singoli granuli e frammenti di rocce e minerali vari, lenti di selce. Talvolta il calcare è composto da granuli oolitici, i cui nuclei sono rappresentati da frammenti di quarzo e selce. Sono caratterizzati da piccoli pori di diverse forme, massa volumetrica variabile, bassa resistenza ed elevato assorbimento d'acqua. Il calcare di sinterizzazione (travertino, tufo calcareo) è costituito da calcite di sinterizzazione. È caratterizzato da cellularità, bassa massa volumetrica ed è facile da lavorare e segare.

Il calcare ha un'applicazione universale nell'industria, nell'agricoltura e nell'edilizia:

Nella metallurgia, il calcare funge da flusso.

Nella produzione di calce e cemento, il calcare è il componente principale.

Il calcare viene utilizzato nell'industria chimica e alimentare: come materiale ausiliario nella produzione di soda, carburo di calcio, fertilizzanti minerali, vetro, zucchero e carta.

Viene utilizzato nella purificazione dei prodotti petroliferi, nella distillazione secca del carbone, nella produzione di vernici, mastici, gomma, plastica, sapone, medicinali, lana minerale, per la pulizia dei tessuti, il trattamento della pelle e la calcinazione dei terreni.

Il calcare è stato utilizzato come materiale da costruzione fin dall'antichità; e all'inizio era piuttosto “ingenuo”: trovarono una grotta e la sistemarono secondo le loro esigenze.

2. STUDIO DELLE PROPRIETÀ FISICHE.

(Appendice 2).

Ogni minerale ha le sue caratteristiche, uniche per lui; ho considerato i seguenti segni:

Splendore

Opaco

Durezza

media

Colore

bianco-grigio

Densità

2000-2800 kg / M 3

Conduttività elettrica

Da 10~5 a 10~~4

Conduttività termica

0,470 m*K

Solubilità. (Appendice 3)

solubilità in acqua

Il calcare non si dissolve in acqua

Solubilità in acetone (solvente organico)

Il calcare non si dissolve nell'acetone

STUDIO DELLE PROPRIETÀ CHIMICHE

(Appendice 4)

Esperienza n. 1. Interazione del calcare con acidi (cloridrico, acetico, nitrico).

Prodotti chimici e attrezzature:

Acidi forti: HCI (cloridrico), HNO 3 (azoto).

CH 3 COOH debole (acetico).

Rack con provette, lampada ad alcool, supporto.

Reagente

Osservazioni

Conclusione

HCI(sale),

La reazione è violenta

Interagisce bene con l'acido cloridrico

HNO 3 (azoto)

Sulle pareti della provetta apparivano goccioline d'acqua e veniva rilasciata anidride carbonica.

La reazione è violenta

Interagisce bene con l'acido nitrico. Meglio con acqua salata.

CH 3 COOH(acetico)

Sulle pareti della provetta apparivano goccioline d'acqua e veniva rilasciata anidride carbonica.

La reazione è lenta, ma quando riscaldata la velocità di reazione aumenta.

Interagisce scarsamente con l'acido acetico. Perché acido debole.

CaCO 3 +2HCl=CO 2  +H 2 O+CaCI 2

CaCO 3 +2CH 3 COOH= (CH 3 COO) 2 Ca+H 2 O+CO 2 

CaCO 3 +2HNO 3 =Ca(NO 3 ) 2 + CO 2 +H 2 O

Conclusione: il calcare reagisce con gli acidi per rilasciare anidride carbonica e acqua. Con gli acidi forti la reazione era violenta, ma con un acido debole la reazione iniziava solo dopo il riscaldamento.

Esperienza n.2. Interazione con alcali (basi idrosolubili).

(Appendice 4)

Prodotti chimici e attrezzature:

Idrossido di sodio - NaOH , supporto con provette, lampada ad alcool, supporto.

Descrizione dell'esperienza : Una certa quantità di calcare è stata aggiunta ad una provetta ed è stato aggiunto idrossido di sodio. Non c'è stata alcuna reazione, dopo 15 minuti ho aggiunto altro reagente e l'ho riscaldato. Non è stata osservata alcuna reazione.

Conclusione: il calcare non reagisce con gli alcali.

Esperienza n.3. Decomposizione del calcare.

(Appendice n. 5).

Prodotti chimici e attrezzature: pietra calcarea, treppiede, tubo uscita gas, borraccia, torcia, lampada ad alcool.

Descrizione dell'esperienza : Il calcare è stato posto in una provetta e chiuso con un tubo di uscita del gas, la cui estremità è stata abbassata nel pallone. Accesero la lampada ad alcool e cominciarono a riscaldarla. La presenza di anidride carbonica è stata determinata utilizzando una scheggia ardente.

Osservazioni: il calcare si sta decomponendo. Il colore è diventato bianco. Sulle pareti della provetta apparivano goccioline d'acqua e veniva rilasciata anidride carbonica.

CaCO3CaO+CO2

Conclusione: Quando riscaldato, il calcare si decompone per formare ossido di calcio e acqua.

Esperienza n.4. Fare il calcare a casa.

Per completare l'esperimento avrai bisogno di:

secchio di plastica

bicchieri di plastica

intonaco secco

miscela di gesso

Tempo per condurre l'esperimento: 15 minuti per prepararsi all'esperimento e 5 giorni per ottenere il calcare.

Per ottenere il calcare:

1. 1. 1. Ho versato il composto risultante in bicchieri di plastica.

         Metti le tazze in un luogo caldo. Lasciato stare per 5 giorni.

         Il quinto giorno ho estratto il calcare risultante.

Nota:

I gusci possono essere di qualsiasi dimensione, ma utilizzare gusci più piccoli per ottenere calcare della migliore qualità.

Osservazione: Il calcare risultante assomiglia a quello naturale?

Risultato:

Il calcare è un tipo di roccia sedimentaria. Quando i microscopici animali marini muoiono, cadono sul fondo dell'oceano dove vengono raccolti dalle conchiglie. Quindi le conchiglie raccolgono queste particelle nel tempo e si forma il calcare..

Pertinenza dell'argomento.

I calcari hanno una gamma estremamente ampia di applicazioni. Sono utilizzati per la preparazione di fondenti (in metallurgia), per l'edilizia, per la produzione di calce e cemento, nella produzione di pietra arenaria calcarea, nell'industria chimica, nella produzione di zucchero, ecc. Sono utilizzati principalmente nell'industria metallurgica come fondenti. L'introduzione di nuovi processi tecnologici nella metallurgia richiede il miglioramento della qualità del fondente del calcare in termini di composizione chimica e resistenza meccanica. L'esaurimento delle riserve di materie prime di alta qualità provenienti dai giacimenti sfruttati e la chiusura delle cave a causa del peggioramento dei problemi ambientali hanno richiesto l'urgente messa in servizio di nuovi giacimenti. A questo proposito è iniziata l'esplorazione del giacimento Rodnikovskoye nella regione di Donetsk. Nel giacimento non è stato effettuato lo studio dei modelli di distribuzione spaziale degli indicatori di qualità del calcare, nonché l'identificazione delle ragioni della variabilità di tali indicatori. Uno studio dettagliato delle condizioni geologiche, della tettonica e della composizione chimica del calcare consentirà di dimostrare la connessione tra fattori geologici e qualità delle materie prime nel territorio del giacimento Rodnikovskoye.

Riso. 1. Ciclo di lavorazione del calcare. Animazione GIF, 13 fotogrammi, ripetizione in loop, 23,1 kb.

Nell'immagine:

1. Calcare fondente
2. Lime
3. Dolomite
4. Produzione dell'acciaio
5. Lingotti d'acciaio
6. Rifiuti e polvere
7. Elaborazione (lavorare fuori)
8. Riutilizzabile
9. Sciupare
10. Prodotto finale (esempi): stoviglie, beni di consumo, automobili, materiali da costruzione
11. Rielaborazione
12. Materie prime
13. Raccolta differenziata

Questo lavoro scientifico ha una connessione con il Programma nazionale per lo sviluppo delle risorse minerarie di base dell’Ucraina per il periodo fino al 2030 nella sezione “Materie prime non metalliche per la metallurgia” sottosezione “Calcari e dolomiti fondenti”. Viene eseguito su istruzioni dell'impresa statale KP "Yuzhukrgeologiya" Priazovskaya KGRE.

Scopo dello studioè quello di studiare i fattori di variabilità nella qualità del calcare e nella sua distribuzione spaziale per ottimizzare lo sviluppo del deposito Rodnikovskoye.

Gli obiettivi della ricerca:
1) studiare la qualità dei calcari nella parte sud-occidentale del Donbass;
2) ottenere caratteristiche statistiche della variabilità degli indicatori di qualità dei calcari;
3) identificare i fattori geologici che influenzano la distribuzione dei vari indicatori di qualità nelle diverse aree del campo;
4) determinare la dipendenza della qualità del calcare dalle condizioni di occorrenza;
5) condurre un'analisi comparativa della qualità dei calcari del giacimento con i requisiti tecnici delle varie industrie;
6) sviluppare raccomandazioni pratiche per l'ulteriore sviluppo del deposito Rodnikovskoye.

Idea di lavoro consiste nel testare i noti fattori teorici dei cambiamenti nella composizione chimica dei calcari nel deposito Rodnikovskoye.

Oggetto ricerca è il deposito Rodnikovskoye di calcari fondenti nella regione di Donetsk.

Articolo– schemi spaziali di distribuzione della qualità del calcare, loro connessione con fattori geologici.

Metodi di ricerca:
- elaborazione statistica dei dati di origine;
- analisi del materiale grafico per chiarire le caratteristiche strutturali dell'oggetto in studio (carta geologica dell'area, piante ipsometriche, colonne stratigrafiche, ecc.);
- compilare campioni di dati iniziali per caratteristiche comparative dei singoli elementi dell'oggetto;
- analisi spaziale della distribuzione dei componenti utili e dannosi delle risorse minerarie nel sito di studio;
- metodo di analisi sistematica dei risultati della lavorazione per creare modelli di variabilità della qualità del calcare;

Novità scientifica risultati ottenuti. Per la prima volta sono stati analizzati i cambiamenti negli indicatori di qualità degli strati carbonatici nella parte sud-occidentale del Donbass. Sono stati sviluppati criteri di qualità per il calcare per l'estrazione del deposito Rodnikovskoye. Sono stati stabiliti i modelli di distribuzione spaziale della variabilità negli indicatori di qualità dei minerali.

Significato pratico dei risultati ottenuti
Sono indicate le zone con materie prime calcaree di alta qualità all'interno del deposito Rodnikovskoye. Sono state formulate raccomandazioni sulla tecnologia per l'ulteriore sviluppo del deposito.

Contributo personale
Ho sistematizzato le ricerche condotte in precedenza, definito gli obiettivi del lavoro, compilato campioni, effettuato l'elaborazione statistica e l'interpretazione dei dati. Sulla base della ricerca, i risultati del lavoro sono presentati in forma grafica. Sono state compilate raccomandazioni pratiche.

Approvazione dei risultati
I temi di questo lavoro sono stati presentati alla II Conferenza Scientifica Panucraina della Scuola di Giovani Scienziati “Problemi attuali delle scienze geologiche”, tenutasi a Kiev dal 12 al 15 aprile 2010. La mia relazione sul tema "Migliorare la tecnologia per l'esplorazione e lo sviluppo dei depositi di calcare fondente" è stata pubblicata negli abstract di questa conferenza.

Pubblicazioni

Volkova T.P., Rogachenko A.M. Studio della qualità dei calcari al fine di ottimizzare lo sviluppo del giacimento Rodnikovskoye // Scienze di DonNTU - 2010. - Donetsk.

Parte principale

Analisi dello stato delle conoscenze della problematica
Ho analizzato la letteratura e i materiali di stock sul tema delle materie prime carbonatiche in Ucraina. Particolare attenzione è stata prestata allo studio dei depositi calcarei del Carbonifero inferiore della zona di giunzione del megablocco di Azov dello Scudo ucraino e del Donbass piegato.
Lo studio dei depositi del Carbonifero inferiore nella parte sud-occidentale del Donbass è stato condotto da numerosi geologi a partire dalla metà del XIX secolo. Nel 1928-1929 Rotaem O.P. La mappatura geologica della parte sud-occidentale del Donbass è stata effettuata su una scala 1:42000, a seguito della quale è stata adottata una nuova indicizzazione delle zone stratigrafiche. Nel 1947-1951. Ukrgeoltrest MChM ha effettuato un'indagine geologica strumentale su scala 1:100000 per chiarire ulteriori direzioni per il lavoro di esplorazione geologica per aumentare le riserve di equilibrio di calcare di flusso e dolomite. Per la prima volta, i lavori di prospezione nel campo Rodnikovskoye furono condotti dalla Priazovsky Exploration Exploration Company nel 1982-1984. Nel periodo dal 1985 al 1990, il dipartimento di esplorazione statale dell'Azov dell'impresa statale Yuzhukrgeologiya ha svolto lavori di prospezione e valutazione nell'area di Komsomolskaya, compreso il campo Rodnikovskoye.
Lo scienziato A.I. ha studiato le caratteristiche geologiche e tettoniche della presenza di materie prime carbonatiche nella zona di giunzione del megablocco Azov dello scudo ucraino e del Donbass piegato. Nedoshovenko. Il suo articolo “Sulla metodologia per l’esplorazione dei depositi di materie prime carbonatiche nella parte sud-occidentale del Donbass”, pubblicato nel 1977, evidenzia il problema della carsificazione dell’area di studio e l’imperfezione del sistema di esplorazione geologica di tali aree.
Nel lavoro di A.V. Kanunnikova e V.I. Remizov “Caratteristiche litologiche, cambiamenti post-sedimentazione e spazio dei pori dei calcari del Carbonifero medio-inferiore” (1977), sono stati condotti studi sulle rocce carbonatiche per valutare i giacimenti ampiamente utilizzati nell'esplorazione di petrolio e gas. Tuttavia, alcuni aspetti del loro lavoro potrebbero essere utili per confrontare le caratteristiche chimiche dei calcari del deposito Rodnikovskoye.
In un articolo scientifico di S.A. Machulina e M.V. Bezuglya “Alla scoperta di grandi formazioni di pirite simili a stalattiti nei calcari del Carbonifero inferiore della cava Stylsky nella parte sud-occidentale del Donbass” (2004) indica le ragioni della comparsa di solfuri di zolfo nei vuoti carsici dei calcari tournaisiani.
Nel lavoro di V.A. Mikhailova, M.M. Kurilo, N.Yu. Galkin "Determinazione della relazione tra la redditività delle imprese minerarie e le caratteristiche tecniche ed economiche dei depositi nazionali di materie prime di carbonato di flusso" (2005) esamina il problema della fornitura di materie prime di carbonato di alta qualità per la produzione metallurgica in connessione con i crescenti requisiti tecnici dell’industria per la qualità del calcare.

Le caratteristiche della struttura geologica della parte sud-occidentale del Donbass, le caratteristiche tettoniche e la composizione chimica delle rocce del Carbonifero inferiore sono descritte nei materiali di riserva della Yuzhukrgeologiya KP Priazovskaya GGE.

Struttura geologica dell'oggetto di ricerca
L'area principale delle riserve esplorate di calcari fondenti in Ucraina è la zona di giunzione della parte sud-occidentale della struttura piegata di Donetsk con il blocco Azov dello scudo ucraino. Qui si concentra il 38% delle riserve accertate di calcari fondenti e il 20% di calcari dolomitizzati. Gli strati monoclinali calcareo-dolomitici degli stadi Tournaisiano e Visean del Carbonifero inferiore, spessi fino a 500 m, sono produttivi. I depositi dello stadio Visean sono rappresentati principalmente da calcari e lo stadio Tournaisiano - da strati alternati di calcare, dolomite e calcari dolomitizzati. Si trovano anche calcari argillosi e silicizzati, calcari con scisti. Lo spessore degli strati carbonatici varia da diversi a 100 o più metri.
Il principale fornitore di calcare per la produzione di convertitori è l'Amministrazione mineraria di Komsomolsk. La sua base di materia prima è rappresentata dal deposito Karakub di calcare fondente. Cave operative: settentrionale, meridionale, Zhegolevskij. La cava di Dalny è completamente minata e allagata. Le riserve del giacimento Karakub dureranno fino al 2015, con la capacità raggiunta dall’impresa di 7 milioni di tonnellate di calcare grezzo all’anno. Si prevede di colmare la carenza di materie prime di alta qualità attraverso la messa in servizio del deposito Rodnikovskoye.
In termini geologici e strutturali, il deposito calcareo Rodnikovskoe si trova nella parte sud-occidentale della zona di giunzione della struttura piegata del Donbass con il megablocco Azov dello scudo ucraino. È confinato alla zona di distribuzione delle rocce degli stadi Visean e Tournaisiano del Carbonifero inferiore, che costituiscono l'ala meridionale del bacino di Kalmius-Toretsk. Gli strati produttivi sono calcari degli stadi Tournaisiano e Visean del Carbonifero Inferiore. Lo spessore del giacimento minerario è di 72,4 m nella sezione orientale del deposito e di 90,3 m nella sezione occidentale (riserve calcolate fino all'orizzonte? 7 m). I depositi dello stadio Visean sono rappresentati principalmente da calcari. Lo stadio tournaisiano si distingue per l'alternanza di strati prevalentemente di calcare, dolomite, calcare dolomitizzato con strati intermedi di calcare argilloso, silicizzato e calcare scistoso. Le rocce carbonatiche degli stadi Tournaisiano e Visean appartengono al tipo di rocce organogeniche, prevalentemente a detriti fini, debolmente metamorfosate. In essi, come formazioni singenetiche, si trovano selci di varie forme. Ciò dimostra la chemogeneità del processo di formazione del calcare. Il grande ruolo del processo chimico nella formazione della dolomite è confermato dalla piccola presenza di fauna fossile nelle rocce dolomitizzate, che si trasforma gradualmente in calcari dolomitizzati o ordinari.
A seconda della composizione chimica e del contenuto dei componenti limitanti, si distinguono i seguenti calcari del deposito Rodnikovskoe: ferrolega, convertitore e altoforno. Inoltre, quasi il 70% delle riserve totali del giacimento sono calcari convertitori. Per controllare la frazione di massa di SiO2, le rocce carbonatiche vengono pre-cotte in speciali unità di combustione del calcare per produrre calcare convertitore. Le riserve di roccia carbonatica del deposito Rodnikovskoye sono state calcolate sulla base dei dati preliminari di esplorazione (Tabella 2). I dati sullo stato di scorrimento delle riserve di calcare del deposito Rodnikovskoye sono stati forniti dall'impresa KP "Yuzhukrgeologiya" Priazovskaya KGRE.

Metodologia e prove della ricerca

Descrizione dei dati reali
Nella prima fase del lavoro è stata effettuata un'analisi della documentazione geologica contenente informazioni sulla litologia e sulla tettonica dell'area di ricerca, sono stati selezionati i dati per il campionamento, da cui sono stati calcolati gli indicatori statistici e sono state determinate le correlazioni separatamente per ciascuno strato stratigrafico. L'indicatore qualitativo CaO è il più informativo. È il criterio determinante per la selezione dei calcari. Per tutti gli indicatori sono stati calcolati i valori massimo e minimo, il valore medio dell'indicatore e la deviazione standard, che caratterizza il grado di variabilità dell'indicatore. Sulla base delle caratteristiche statistiche, sono state determinate le caratteristiche di variabilità degli indicatori di qualità per i singoli strati e in generale per lo spessore. È stata effettuata un'analisi comparativa tra i risultati dell'elaborazione statistica dei dati per i singoli strati e per l'intero spessore utile del campo. Durante l'analisi spaziale sono state identificate aree con materie prime calcaree di alta qualità.
I dati iniziali per uno studio quantitativo del modello di distribuzione della qualità del calcare sono dati spazialmente referenziati provenienti da analisi chimiche di campioni sezionali alle intersezioni stratificate dei pozzi esplorativi del deposito Rodnikovskoye. Il campione comprende 2270 campioni sezionali (con una lunghezza media della sezione di 2,0 m). I campioni sono stati prelevati dal Servizio geologico statale Priazovsky. Nei campioni sono stati determinati i seguenti indicatori di qualità: CaO, MgO, SiO2, Al2O3+Fe2O3, S, P. Presso il deposito sono stati effettuati lavori preliminari di esplorazione geologica. Sono stati identificati blocchi geologici con categorie di riserva C1 e C2. L'area del campo è coperta da una rete di pozzi esplorativi distanti tra loro: per la categoria di riserva C1 - 200×200 m, per la categoria di riserva C2 ​​- 400×400 m I pozzi sono stati perforati fino all'orizzonte con una profondità assoluta dislivello di -7 m.

Selezione e descrizione della metodologia di elaborazione dei dati
I dati disponibili sono organizzati per l'elaborazione come segue:
- sono stati compilati campioni per singoli strati stratigrafici, che servono a studiare l'influenza dei fattori geologici sulla qualità del calcare;
- i campioni sono stati compilati per l'intero spessore del campo nel suo insieme per confrontare la distribuzione spaziale della qualità e identificare modelli generali.

Per risolvere i problemi posti in questo lavoro sono stati scelti i seguenti metodi:
- analisi statistica, che consente di caratterizzare la matrice dei dati e identificare le connessioni tra i vari indicatori;
- analisi del materiale grafico, che consente di esaminare in dettaglio la struttura geologica dell'oggetto;
- analisi spaziale, utilizzando questo metodo, viene effettuata l'identificazione dei modelli spaziali di distribuzione degli indicatori e il loro collegamento alle strutture geologiche dell'oggetto;
- metodo di analisi sistematica dei risultati della lavorazione in base alla genesi del minerale e alla posizione spaziale dell'oggetto studiato;
- generalizzazione dei risultati per creare modelli di variabilità nella qualità delle risorse minerarie.

Interpretazione dei risultati
Per i depositi di calcare, gli indicatori determinanti della qualità sono CaO, MgO, SiO2, Al2O3+Fe2O3, S, P. Il contenuto di CaO è l'indicatore principale della qualità del calcare. Per ottenere informazioni accurate sulle cause e sui modelli della sua variabilità, è stata effettuata l'elaborazione statistica dei dati. Sulla base dei risultati delle analisi, è stata rivelata una distribuzione eterogenea del principale indicatore qualitativo di CaO nel deposito Rodnikovskoye (Figura 1).

Riso. 2. Istogramma della variabilità del CaO nel deposito Rodnikovskoye UN) per lo strato C1vb+c; B) attraverso tutti gli strati degli strati produttivi.

Gli istogrammi della variabilità dell'indicatore CaO hanno un aspetto a gradini, a picco singolo, il che dimostra che la caratteristica studiata corrisponde alla legge di distribuzione specchio-lognormale. La presenza di intervalli vuoti indica l'eterogeneità dell'ambiente geologico. Ciò è spiegato dalla struttura stratificata degli strati produttivi degli stadi Visean e Tournaisian del Basso Carbonifero, dalla presenza di vuoti e faglie carsiche. La Figura 1a mostra un istogramma della variabilità dell'indicatore CaO per uno degli strati stratigrafici degli strati produttivi del campo Rodnikovskoye. La Figura 1b mostra un istogramma della variabilità dell'indicatore medio sull'intero strato produttivo del campo. L’intervallo tra i valori minimo e massimo dell’indice CaO per la formazione C1vb+c è (Fig. 1a) 7,06, e per lo strato produttivo nel suo complesso – 19,32 (Fig. 1b). Facendo la media dei dati, si osserva una diminuzione significativa degli indicatori di qualità del calcare (CaO + MgO). Questa differenza è spiegata dal fatto che negli strati produttivi del campo, rappresentati dai depositi degli stadi Visean e Tournaisian, sono presenti strati scadenti di rocce calcaree con un basso contenuto di CaO e additivi improduttivi sotto forma di mudstones, siltiti e arenaria. I calcari di migliore qualità si trovano negli strati stratigrafici C1vb+c, C1td, C1tb.
La distribuzione della variabilità dell'indicatore di qualità MgO è l'immagine speculare della variabilità dell'indicatore CaO. Ciò è causato dalla dipendenza del contenuto di MgO nella massa calcarea dallo sviluppo (intensità) dei processi di dolomitizzazione:

2CaCO3 + MgSO4 + 2H2O - CaMg(CO3)2 + CaSO4 2H2O.

In questo caso, Mg2+ sostituisce Ca2+ nel reticolo cristallino del calcare CaCO3.
La variazione dell'indice CaO è associata alla stratificazione del deposito e ai cambiamenti nella composizione minerale e chimica delle seguenti rocce, nonché delle loro impurità:
- calcare (dolomite, calcite);
- argilla (caolinite Al4(OH)8);
- ortofiro (contenuto di calcite, caolinite, clorite);
- plagioporfido (plagioclasio);
- rocce contenenti solfuri.
La variazione del valore dell'indicatore CaO nel deposito Rodnikovskoye è spiegata non solo nella struttura stratificata degli strati produttivi, ma anche nei processi in corso di dolomitizzazione, silicizzazione, calcitizzazione e lisciviazione.
La presenza di una significativa correlazione negativa tra gli indicatori CaO e MgO (pari a -0,6, livello di significatività< 0.05) объясняется замещением оксида кальция оксидом магния в процессе доломитизации породы. Основная часть доломитизированных пород образовалась на стадии седиментации карбонатных отложений и связана с процессами диагенетической доломитизации. Также имеет место эпигенетическая доломитизация, вызываемая действием подземных вод, обогащенных магнием. Она приурочена к трещиноватым известнякам и карстовым пустотам.
La correlazione negativa tra CaO e SiO2 (pari a -0,31) si spiega con una variazione del valore dell'indicatore CaO associato alla silicizzazione dei calcari. Nelle rocce carbonatiche che compongono il deposito Rodnikovskoye, come formazione singenetica, si trovano selci di varie forme. La ragione della comparsa del silicio nei calcari sono le reazioni chimiche che si verificano nella fase di sedimentazione dei calcari e la presenza di vuoti carsici, che contribuiscono al processo di silicizzazione. I vuoti carsici si sono formati a causa dell'erosione dello spessore da parte delle acque sotterranee e superficiali, nonché a seguito di disturbi tettonici. Le cavità carsiche, a seconda della presenza di un collegamento diretto con la superficie, possono essere riempite con sedimenti sabbiosi-argillosi sciolti - ciò è confermato dalla presenza di un significativo rapporto negativo tra gli indicatori CaO e Al2O3 + Fe2O3 (pari a -0,3) .
È stata effettuata un'analisi spaziale della distribuzione dell'indicatore qualitativo CaO.


Riso. 3 . Piano di distribuzione dell'indicatore CaO negli strati produttivi della sezione orientale del giacimento Rodnikovskoye.

Il valore dell'ossido di calcio nell'est è distribuito in modo estremamente disomogeneo (fig. 2). Il campo della mappa di distribuzione dell'indicatore CaO ha una struttura complessa, che è confermata dalla presenza di diversi minimi e massimi, distribuiti in modo non uniforme sull'oggetto in esame. La maggior parte della mappa è occupata da calcari con una percentuale di CaO del 46–48%. Al centro del territorio descritto si alternano minimi e massimi nel contenuto dell'indicatore. Il valore più basso dell'indicatore CaO è limitato alla parte meridionale del deposito Rodnikovskoye, il che è spiegato dal passaggio di una faglia tettonica suborizzontale e dall'emergere in superficie di un massiccio granitoide proterozoico. Il valore massimo di CaO al centro del territorio descritto è confermato dalla struttura geologica del sito. Non ci sono disturbi tettonici, qui si trovano vuoti carsici e calcari di altissima qualità, con un grande spessore e una piccola percentuale di impurità di componenti dannosi (SiO2, Al2O3 + Fe2O3, S, P).
Sulla base dei risultati dell'analisi chimica, strato per strato è stata studiata la distribuzione della qualità dei calcari nel deposito. Sono stati identificati strati con incrementi e diminuzioni delle caratteristiche qualitative del minerale e sono state indagate le ragioni dei loro cambiamenti. Al fine di stabilire lo schema dei cambiamenti nella qualità dei calcari del deposito Rodnikovskoe, è stata effettuata l'elaborazione statistica dei dati con successivo confronto dei cambiamenti in ciascuno degli indicatori di qualità (Tabella 1).

Tavolo 1. Valori degli indicatori di qualità dei calcari nella parte orientale del deposito Rodnikovskoye.

Come si può vedere dalla Tabella 1, quando si calcola la media dei valori degli indicatori sull'intero spessore degli strati produttivi del deposito, si verifica una diminuzione della qualità rispetto ai valori strato per strato: componenti utili (CaO e MgO) diminuire; aumentano quelli dannosi.

Conclusioni pratiche e raccomandazioni
- Pertanto, la qualità dei calcari nella parte sud-occidentale del Donbass è stata studiata in dettaglio.
- Le caratteristiche statistiche ottenute della variabilità degli indicatori di qualità dei calcari per i singoli strati stratigrafici e per l'intero spessore utile differiscono in modo significativo. I contenuti medi degli indicatori di qualità del calcare su un orizzonte specifico del deposito Rodnikovskoye sono diversi. Una diminuzione delle caratteristiche di qualità è stata rivelata calcolando la media degli indicatori sull'intera capacità utile del campo di 3 volte.
- La diminuzione della qualità del calcare è causata dai processi di dolomitizzazione, silicizzazione, calcitizzazione e lisciviazione. Il fattore più negativo è la formazione carsica.
- A causa della differenza nelle caratteristiche qualitative dei singoli strati stratigrafici del deposito, si consiglia di calcolare separatamente le riserve per ciascun consumatore specifico.
- Lo sviluppo del deposito Rodnikovskoye dovrebbe essere effettuato strato per strato, tenendo conto della differenza nella struttura degli strati stratigrafici degli strati produttivi. In questo caso, il grado corrisponderà alle condizioni tecniche di un particolare settore. I calcari di età C1vb+c soddisfano le condizioni tecniche per la produzione in altoforno, metallurgica e siderurgica. I calcari C1td possono essere utilizzati come materia prima per la metallurgia. Le rocce di età C1vd, C1tc, C1tb possono essere utilizzate nell'industria siderurgica, nelle industrie delle ferroleghe, nella produzione di calce e cemento da costruzione.

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Composizione del calcare

La composizione chimica dei calcari puri è vicina a quella della calcite, dove CaO è del 56% e CO 2 del 44%. Il calcare in alcuni casi comprende miscele di minerali argillosi, dolomite, quarzo, meno spesso gesso, pirite e residui organici, che determinano il nome del calcare. Il calcare dolomitico contiene dal 4 al 17% di MgO, il calcare marnoso - dal 6 al 21% di SiO 2 + R 2 O 3. Il calcare sabbioso e silicizzato contiene miscele di quarzo, opale e calcedonio. È consuetudine riflettere nel nome del calcare la presenza predominante di resti organogeni (briozoi, alghe), o la sua struttura (cristallino, grumoso, detritico), o la forma delle particelle che formano la roccia (oolitiche, brecciformi).

Descrizione e tipologie

In base alla loro struttura i calcari si distinguono in cristallini, organogeno-clastici, detritico-cristallini (struttura mista) e sinterizzati (travertini). Tra i calcari cristallini, in base alla dimensione dei grani, si distinguono in grossolani, fini e criptocristallini (afanitici), e in base alla lucentezza della frattura - ricristallizzati (marmo) e cavernosi (travertino). Il calcare cristallino è massiccio e denso, leggermente poroso; travertino: cavernoso e altamente poroso. Tra i calcari organogeno-clastici, a seconda della composizione e della dimensione delle particelle, si distinguono: calcari di barriera; calcare di conchiglia (), costituito principalmente da conchiglie intere o frantumate, fissate con carbonato, argilla o altro cemento naturale; calcare detritico composto da frammenti di conchiglia e altri frammenti organogeni cementati da cemento di calcite; calcare algale. Ai calcari organogeno-clastici appartiene anche il calcare bianco (cosiddetto da scrittura). I calcari organogeno-clastici sono caratterizzati da massa volumetrica ampia e bassa e sono facilmente lavorabili (segati e lucidati). Il calcare clastico-cristallino è costituito da calcari carbonatici di varie forme e dimensioni (grumi, grumi e noduli di calcite a grana fine), con inclusione di singoli granuli e frammenti di varie rocce e minerali, lenti di selce. Talvolta il calcare è composto da granuli oolitici, i cui nuclei sono rappresentati da frammenti di quarzo e selce. Sono caratterizzati da piccoli pori di diverse forme, massa volumetrica variabile, bassa resistenza ed elevato assorbimento d'acqua. Il calcare di sinterizzazione (travertino, tufo calcareo) è costituito da calcite di sinterizzazione. È caratterizzato da cellularità, bassa massa volumetrica ed è facile da lavorare e segare.

A seconda della macrotessitura e delle condizioni di presenza, i calcari sono classificati come massicci, stratificati orizzontalmente e obliquamente, a lastre spesse e sottili, cavernosi, fratturati, maculati, grumosi, di barriera corallina, di libbra, di stilolite, di frana sottomarina, ecc. In base alla loro origine, essi sono classificati come calcari organogeni (biogenici), chemogenici, clastici e misti. I calcari organogeni (biogenici) sono accumuli di resti carbonatici o di intere forme scheletriche di organismi marini, meno spesso d'acqua dolce, con una piccola aggiunta di cemento prevalentemente carbonatico. I calcari chemogenici nascono dalla precipitazione della calce seguita dalla ricristallizzazione della massa carbonatica dei sedimenti, principalmente da acqua di mare (calcare cristallino) o da depositi mineralizzati (travertino). I calcari clastici si formano a seguito della frammentazione, del dilavamento e della rideposizione di frammenti angoloso-arrotondati di carbonato e di altre rocce e resti scheletrici, principalmente nei bacini marini e sulle coste. I calcari di origine mista sono un complesso di depositi risultanti dalla sovrapposizione sequenziale o parallela di vari processi di formazione di sedimenti carbonatici.

Il colore dei calcari è prevalentemente bianco, grigio chiaro, giallastro; la presenza di impurità organiche, ferrose, manganese ed altre provoca colorazioni grigio scuro, nere, brune, rossastre e verdastre.

Il calcare è una delle rocce sedimentarie più diffuse; compone varie morfologie della Terra. I depositi di calcare si trovano tra i sedimenti di tutti i sistemi geologici: dal Precambriano al Quaternario; la formazione più intensa di calcari si ebbe nel Siluriano, nel Carbonifero, nel Giurassico e nel Cretaceo superiore; costituiscono il 19-22% della massa totale delle rocce sedimentarie. Lo spessore degli strati calcarei è estremamente variabile: da pochi centimetri (nei singoli strati di sedimenti) a 5000 m.

Proprietà del calcare

Le proprietà fisiche e meccaniche del calcare sono estremamente eterogenee, ma dipendono direttamente dalla loro struttura e tessitura. La densità del calcare è di 2700-2900 kg/m 3, varia a seconda del contenuto di impurità di dolomite, quarzo e altri minerali. La massa volumetrica del calcare varia da 800 kg/m3 (per rocce conchigliari e travertini) a 2800 kg/m3 (per calcari cristallini). La resistenza alla compressione del calcare varia da 0,4 MPa (per roccia conchiglia) a 300 MPa (per calcare cristallino e afanitico). Quando sono bagnati, la resistenza dei calcari spesso diminuisce. La maggior parte dei depositi sono caratterizzati dalla presenza di calcari di resistenza non uniforme. Le perdite dovute ad usura, abrasione e frantumabilità aumentano, di norma, con una diminuzione della massa volumetrica del calcare. La resistenza al gelo per i calcari cristallini raggiunge i 300-400 cicli, ma cambia bruscamente per i calcari di diversa struttura e dipende dalla forma e dalla connessione dei pori e delle fessure in esso contenuti. La lavorabilità dei calcari è direttamente collegata alla loro struttura e consistenza. La roccia conchiglia e il calcare poroso sono facili da segare e tagliare; i calcari cristallini sono ben levigati.

Applicazione del calcare

Il calcare ha applicazioni universali nell'industria, nell'agricoltura e nell'edilizia. Nella metallurgia, il calcare funge da flusso. Nella produzione di calce e cemento, il calcare è il componente principale. Il calcare viene utilizzato nell'industria chimica e alimentare: come materiale ausiliario nella produzione di soda, carburo di calcio, fertilizzanti minerali, vetro, zucchero e carta. Viene utilizzato nella purificazione dei prodotti petroliferi, nella distillazione secca del carbone, nella produzione di vernici, mastici, gomma, plastica, sapone, medicinali, lana minerale, per la pulizia dei tessuti, il trattamento della pelle e la calcinazione dei terreni.

Il calcare è il materiale da costruzione più importante, da esso si ricavano i rivestimenti.

Pietra, che è una roccia sedimentaria tenera di origine organica o organochimica, costituita principalmente da carbonato di calcio (calcite). Spesso contiene impurità di quarzo, fosfato, silicio, argilla e particelle di sabbia, nonché resti calcarei di scheletri di microrganismi. In questo articolo esamineremo in dettaglio questo materiale naturale, i suoi tipi, proprietà e ambito di applicazione, scopriremo anche qual è la formula chimica del calcare e molto altro ancora.

Formazione di calcare

Innanzitutto, diamo un'occhiata a come si sono formati questi minerali. Il calcare si forma principalmente in ambienti marini poco profondi, sebbene esista anche acqua dolce. Si presenta sotto forma di sedimenti e strati. A volte si deposita, come il gesso e il sale, dall'evaporazione dell'acqua delle lagune e dei laghi marini. Tuttavia, la maggior parte è stata depositata in mari che non hanno subito un'intensa essiccazione. La formazione della maggior parte è iniziata con il rilascio di carbonato di calcio dall'acqua di mare da parte di organismi viventi per costruire scheletri e conchiglie. Questi resti di organismi morti si accumulano in grandi quantità sul fondo del mare. L'esempio più eclatante dell'estrazione e dell'accumulo di carbonato di calcio sono le barriere coralline. Quindi, in alcuni casi, è possibile vedere singole conchiglie su una frattura nella roccia calcarea. Sotto l'influenza delle correnti marine e come risultato dell'influenza delle onde e delle onde, le barriere coralline vengono distrutte. E si aggiunge ai frammenti di calcare che precipitano dall'acqua satura di esso. La calcite, che proviene da rocce antiche distrutte, partecipa anche alla formazione di rocce calcaree giovani.

Varietà

Esistono molti tipi di calcare. La roccia conchiglia è solitamente chiamata un accumulo di conchiglie e dei loro frammenti cementati in una roccia cellulare. Nel caso in cui i gusci siano di dimensioni molto piccole, si forma calcare morbido, poco legato, imbrattato e finemente sgretolato: il gesso. La roccia oolitica è costituita da palline cementate in miniatura, delle dimensioni di un uovo di pesce. Il nucleo di ciascuno di essi può essere rappresentato da un frammento di conchiglia, da un granello di sabbia o da qualsiasi altra particella di materiale estraneo. Nel caso in cui le palline siano di dimensioni maggiori, ad esempio le dimensioni di un pisello, vengono solitamente chiamate pisoliti e la roccia, di conseguenza, è chiamata calcare pisolite. La varietà successiva è il travertino: si forma in superficie durante la precipitazione di aragonite o calcite dalle acque delle fonti di anidride carbonica. Se tali depositi hanno una base molto porosa (spugnosa), si parla di tufo. Una miscela non consolidata di argilla e carbonato di calcio è chiamata marna.

Inoltre, i calcari possono differire nel colore. Il colore principale è il bianco. Ma può anche essere giallastro, beige chiaro, grigio chiaro o, meno spesso, leggermente rosato. Le razze bianco-rosa e bianco-giallo sono considerate le più pregiate.

Formula di calcare

Come accennato in precedenza, questo materiale naturale è costituito prevalentemente da calcite o resti calcitici di scheletri e conchiglie, raramente da aragonite. Ciò significa che la formula del calcare sarà la seguente: CaCO 3. Tuttavia, la roccia pura è estremamente rara; in alcuni casi comprende varie miscele di quarzo, minerali argillosi, dolomite, gesso, pirite e, naturalmente, residui organici. Pertanto, il calcare dolomitizzato (la formula di questa roccia include MgO) contiene dal 4 al 17% marnoso - fino al 21% di ossidi acidi (SiO 2 + R 2 O 3). La composizione del carbonato può includere dolomiti CaMg(CO 3) 2, FeCO 3 e MnCO 3 e in piccole quantità - ossidi, solfuri e idrossidi di Fe, Ca 3 (PO 4) 2, CaSO 4.

Calcare: proprietà e applicazioni

I parametri fisici e meccanici di questa roccia sono estremamente eterogenei, ma dipendono direttamente dalla sua consistenza e struttura. Gli studenti della scuola secondaria considerano le proprietà del calcare (grado 4) dal punto di vista delle sue caratteristiche esterne. Studiano i seguenti parametri: colore, densità, forza, condizione, solubilità. Andremo un po’ oltre e daremo uno sguardo più approfondito a queste proprietà del minerale. Il calcare ha una densità compresa tra 2700 e 2900 kg/m3. Questa fluttuazione è spiegata dalla quantità di impurità di quarzo, dolomite e altri minerali contenuti. La massa volumetrica varia entro limiti molto più ampi. Quindi per i travertini e le rocce conchigliarie è di soli 800 kg/m 3, mentre per le rocce cristalline arriva a 2800 kg/m 3. Quando si considerano le proprietà del calcare, è necessario tenere conto del fatto che la resistenza alla compressione della roccia dipende direttamente dalla sua massa volumetrica. Pertanto, per le rocce conchiglia è solo 0,4 MPa e per le afaniti si avvicina a 300 MPa. Le suddette caratteristiche della roccia determinano anche l'utilizzo di questi materiali. Ad esempio, nella costruzione, la pietra calcarea più densa viene utilizzata per la posa delle pareti, mentre la pietra calcarea porosa è adatta per il rivestimento e per la creazione di complessi decorativi.

Impatto delle condizioni climatiche

A seconda del livello di umidità, le proprietà del calcare possono cambiare. Prima di tutto, ciò influisce sulla sua forza: diminuisce notevolmente se la pietra è bagnata. Inoltre, la maggior parte dei depositi sono caratterizzati da eterogeneità rocciosa. Vale la pena prestare particolare attenzione a questo punto, poiché un materiale eterogeneo avrà densità diverse che, a loro volta, possono portare alla distruzione. Quando si analizzano le proprietà del calcare, non bisogna trascurare un parametro come la resistenza al gelo: ciò influisce in modo significativo sulla forza del minerale e sulla durata del suo utilizzo. Pertanto, i calcari cristallini hanno una resistenza al gelo di 300-400 cicli. Tuttavia, questo indicatore si riduce notevolmente in presenza di crepe e pori nel materiale. Pertanto, tutte le proprietà menzionate del calcare devono essere prese in considerazione quando si utilizza questo materiale naturale per prevenirne la distruzione.

Calcare in costruzione

Il settore edile è il principale consumatore del minerale in esame. Il calcare dolomitato viene utilizzato per realizzare stucchi, sigillanti e altro ancora. La pietra calcarea bianca viene utilizzata in grandi quantità nella finitura e nella decorazione degli edifici. La roccia conchiglia si trova spesso come elementi costitutivi, ecc. Non ci concentreremo su questo settore, è già ampiamente noto a tutti. Quindi andiamo avanti.

Il calcare nella moderna produzione industriale

Si scopre che questo materiale naturale viene utilizzato nella produzione di vernici, gomme e plastica. E purificato dalle impurità dannose per l'organismo umano, viene utilizzato anche nell'industria alimentare. La produzione del vetro non è possibile senza il calcare, poiché è la principale fonte di calcio. Questa razza è diventata una componente indispensabile e, soprattutto, economica per la produzione di carta. Nella vita di tutti i giorni utilizziamo costantemente prodotti come tubi, linoleum, piastrelle, piastrelle, ecc., e non ci rendiamo conto che in tutti questi articoli è presente anche il calcare. Anche la produzione della plastica (PP, PVC, crêpe, lavsan, ecc.) non può fare a meno di questa materia prima. Le vernici utilizzano il carbonato di calcio come pigmento colorante. Come puoi vedere, questo materiale occupa un posto di primo piano in quasi tutti i settori.

Industria chimica

Anche cose come il lucido da scarpe, il dentifricio, il detersivo in polvere, ecc., che usiamo ogni giorno, derivano dal calcare. Queste materie prime vengono utilizzate anche nella fabbricazione di prodotti utilizzati per proteggere l'ambiente da vari tipi di inquinamento. Sulla base di tutto quanto sopra, possiamo tranquillamente affermare che il materiale ampiamente conosciuto e accessibile, che è il calcare, rappresenta l'elemento più importante della civiltà moderna.

I popoli dell'America meridionale e centrale hanno dato un grande contributo allo sviluppo della scultura in pietra. Gli Olmechi, gli Aztechi e i Maya ottennero un successo significativo nella capacità di realizzare armi, utensili da taglio e altri oggetti domestici in calcedonio, ossidiana e silicio. Così, hanno creato mattarelli, macinagrano, mortai, ecc. Da basalto, arenarie e calcari. Gli strumenti a percussione e da taglio erano realizzati con diorite, giadeite, giada e altri materiali. I principali centri per la lavorazione della pietra sono le città maya di Tonina e Nebah.