1 .. 189 > .. >> Ďalej
NaCl -[-NH3-I-C02I-H20-NaHC03[-NH4CI
434"
2NaHC03 X Na2CO* + CO21 -f H2O
Hlavnými nečistotami v technickej sóde sú NaCl1 NH4Cl, NH4HCO3, Na2SO4, CaCO3, MgCO3, soli železa.
Syntetická kvalita sóda určuje GOST 5100-64.
Obsah uhličitanu sodného v kalcinovanej sóde nie je menší ako 99 %, strata hmotnosti žíhaním nie je väčšia ako 2,2 %, obsah chloridov v prepočte na chlorid sodný nie je väčší ako 0,8 %. V závislosti od účelu sa dodatočne zisťuje obsah síranov, železa, oxidu draselného atď.
§ 58. ROZBOR VÁPENCA
Stanovenie uhličitanu vápenatého. Vápenec - uhličitan skala skladajúci sa z 90-98 % CaCO3. Na stanovenie CaCO3 sa používa veľa metód. Jednou z nich je metóda založená na interakcii kyseliny s uhličitanom vápenatým za uvoľňovania CO3:
CaCO3 + 2HCl ¦ > CaCI2 + CO2f + H2O
Množstvo CO2 je určené rozdielom medzi hmotnosťou kalcimetra pred a po reakcii. Keď poznáte hmotnosť CO2, prepočítajte ju na hmotnosť CaCO3 a výsledky vyjadrite v percentách.
Činidlá:
1) kyselina sírová (pl. 1,84);
2) kyselina chlorovodíková, 10% roztok.
Vykonanie definície. Vopred premytý kalcimeter 1 (obr. 130) sa vysuší a ochladí na teplotu miestnosti. Otvorte zátku 6 lievika 4 a opatrne nalejte kyselinu sírovú (pl. 1.84) tak, aby výlevka kapiláry 5 bola ponorená 3-4 mm do kyseliny. Opatrne uzavrite brúsenou zátkou 6, pričom dbajte na to, aby sa kyselina nedostala do spodnej časti zariadenia. V lieviku 7 at zatvorený kohútik 8 Nalejte 10 ml 10 % roztoku kyseliny chlorovodíkovej a uzatvorte zátkou 9, potom sa kalcimeter odváži na analytických váhach s presnosťou 0,0002 g. Potom sa do kalcimetra cez otvor 2 vloží asi 0,5 g vápenca, pričom sa zabezpečí, aby vápenec nezostával na stenách kalcimetra. otvor, uzavretý zátkou 3 a znovu odvážený na analytických váhach. Hmotnosť vápenca je určená rozdielom medzi druhým a prvým vážením. Zátky 6 a 9 sa opatrne odstránia, kohútik 8 sa otvorí a do spodnej časti zariadenia sa postupne naleje kyselina chlorovodíková. Zariadenie sa ponechá 15 až 20 minút, aby sa reakcia dokončila, pričom sa oxid uhličitý uvoľňuje cez lievik 4, kde sa voda absorbuje sírou.
Ryža. 130. Kalcimeter na rozbor vápenca
435
kyselina. Po ukončení reakcie sa zariadenie uzavrie zátkami 6 a 9 a odváži sa na analytických váhach s presnosťou 0,0002 g Hmotnosť uvoľneného CO2 sa zistí z rozdielu medzi druhým a tretím vážením.
Percento CaCO3 d:caco3 vo vápenci sa vypočíta podľa vzorca
¦ gi100"100 ,vir jap
*СаСО, - (V1I.3I)
kde gi je hmotnosť uvoľneného oxidu uhličitého, g; g - vážený vápenec, g.
Stanovenie oxidu uhličitého vo vápencoch je možné vykonať plynovou metódou. Na tento účel sa do reakčnej nádoby 1 (pozri obr. 130) umiestni vápencová dlažba zodpovedajúca 80 až 100 ml CO2, na ktorú sa pôsobí 10 ml 10 % roztoku kyseliny chlorovodíkovej. Uvoľnený CO3 sa meria v byrete na meranie plynu. a uviesť jeho objem do normálnych podmienok.
Percento uhličitanu vápenatého XCaCo3 vo vápenci sa vypočíta z množstva CO2:
PoIOO-100
kde V0 je objem suchého oxidu uhličitého za normálnych podmienok, ml; g - vážený vápenec, g.
§ 5“. ANALÝZA KVAPALIN VÝROBY SÓDKY
Kvapaliny pri výrobe sódy sa analyzujú na chlór, dusík, amoniak a oxid uhličitý. V neperlivej kvapaline sa stanoví nadbytok oxidu vápenatého. Pri výrobe sódy sa koncentrácia roztokov zvyčajne vyjadruje v takzvaných normálnych deleniach, to znamená, že počet mililitrov je presne 1 n. reagenčný roztok použitý na 20 ml testovaného roztoku. Napríklad, ak titrácia 20 ml čpavkovej vody odoberie 25 ml 1 N. kyslého roztoku, potom je koncentrácia čpavkovej vody 25 normálnych dielikov alebo skrátene 25 N. d.
Jedno normálne delenie zodpovedá V20 g-ekv. látky v roztoku. Ak má teda amoniaková voda koncentráciu
25 n. atď., potom je to 25 ^ = 1,25 g-zhvіl.
Príklad. Vyjadrite normálnymi dielikmi g-ekv!L ag!L koncentráciu NH3 v kvapaline, ak sa na titráciu 26 ml použije 28,4 ml 0,5 N. roztok H2S04 (K = = 0,9980).
rozhodnutie.
1. Vypočítajte množstvo presne 1 n. roztok H2SO4, ktorý sa použil na titráciu 25 ml testovacieho roztoku podľa vzorca A^f1 = N3V3, 28,4 0,9980 0,5 = -1 V2, teda
02 \u003d 28,4-0,9980-0,5 \u003d 14,17 ml.
436
2. Určite presné množstvo roztoku 1 a H2SO4, ktoré by spotrebovalo 20 ml testovacieho roztoku: na 25 ml testovacieho roztoku sa spotrebuje 14,17 ml H2SO4, na 20 ml testovacieho roztoku sa spotrebuje X ml. :
20-14,17
X \u003d -¦-"¦- \u003d 11,34 JHJ alebo 11,34 n.a. 25
3. Vypočítajte koncentráciu NH3 v g-zke / l: \OOO ml 1 n. roztoky obsahujú 1 g-ekv. NH3
11,34 ml 1N roztok obsahuje x Ms NH3
11,34-1 NHl 1000 v 20 ml skúšobného roztoku.
11,34
20 ml obsahuje ^g-ekv. NH3
1000 ml obsahuje x g-ekv NH3
1000-11,34 1
= -11,34 = 0,567 g-ekv./l.
1000-20 20
4. Vypočítajte koncentráciu NH3 v g/l:

Cieľ: určiť aktivitu vápna, rýchlosť a teplotu hasenia.

Základné pojmy

Stavebné vzdušné vápno je produkt získaný pražením vápenato-horečnatých hornín na maximálne uvoľnenie oxidu uhličitého. Vápno sa používa v zmesiach s rôznymi prísadami na získanie rôznych spojív: vápno-kremeň, vápenec-troska, vápenec-íl atď.

Hlavným procesom pri výrobe vzdušného vápna je praženie, pri ktorom sa vápenec dekarbonizuje a premieňa a premieňa na vápno nasledujúcou reakciou:

CaCO 3 + 178,58 kJ →CaO + CO 2

V laboratórnych podmienkach prebieha disociácia uhličitanu vápenatého pri cca 900 °C, vo výrobe je teplota výpalu 1000-1200 °C.

Nehasené vápno je hrudkovité a mleté. Získava sa vo forme kúskov svetložltej alebo šedej farby. Intenzívne viaže vlhkosť a preto sa odporúča skladovať v hermeticky zabalenom stave. Ak surovina obsahuje viac ako 6% ílových nečistôt, potom produkt praženia vykazuje hydraulické vlastnosti a nazýva sa hydraulické vápno.

Kvalita výsledného vápna sa hodnotí aktivitou, ktorá ukazuje celkový obsah voľných oxidov vápnika a horčíka, ktoré sú v aktívnom stave. Okrem nich môže vápno obsahovať oxidy MgO a CaO v neaktívnom stave; ide o nerozložené karbonátové a hrubozrnné inklúzie (vyhorenie).

V závislosti od obsahu aktívneho CaO a MgO vzniká vápno tri odrody(Tabuľka 9.1).

Tabuľka 9.1

Klasifikácia vápna podľa triedy

Vzduchové vápno sa môže použiť v hasenej forme.

Hasené vápno prichádza vo forme páperia, cesta alebo mlieka. Obsah vlhkosti v páperí nepresahuje 5 %, v teste je nižší ako 45 %. Proces kalenia prebieha podľa nasledujúcej schémy:

CaO + H 2 O ↔ Ca(Oh) 2 +65,1 kJ

a je sprevádzané uvoľňovaním tepla, ktoré spôsobuje zvýšenie teploty, ktoré môže zapáliť drevo. Hydratácia oxidu vápenatého je vratná reakcia, jej smer závisí od teploty a tlaku vodnej pary v prostredí. Elasticita disociácie Ca(OH) 2 na CaO a H 2 O dosahuje atmosferický tlak pri 547 °C sa pri vyššej teplote môže hydroxid vápenatý čiastočne rozložiť. Aby sa proces uberal správnym smerom, je potrebné usilovať sa o zvýšenie elasticity vodnej pary nad Ca (OH) 2 a nedopustiť príliš vysokú teplotu. Zároveň by sa malo zabrániť podchladeniu haseného vápna, pretože to značne spomaľuje hasenie. Viac ako polovica jeho zŕn má veľkosť nepresahujúcu 0,01 mm. Odparovanie chráni materiál pred nadmerným nárastom teploty.

Objem chumáčov pri hasení vápna je 2-3 krát väčší ako objem pôvodného nehaseného vápna v dôsledku zväčšenia objemu dutín (pórov) medzi jednotlivými zrnami výsledného materiálu. Hustota nehaseného vápna je v priemere 3200 a haseného vápna 2200 kg / m3.

Na hasenie vápna v páperí je teoreticky potrebné pridať 32,13 % hmotnosti vody. V praxi, v závislosti od zloženia vápna, stupňa jeho praženia a spôsobu kalenia, odoberajú asi dva a niekedy aj trikrát viac vody, pretože pôsobením tepla uvoľneného pri kalení dochádza k odparovaniu a čiastočne vody sa odstráni.

V závislosti od teploty vyvinutej počas kalenia existujú vysoko exotermické (t kalenie. >50 °C) a nízke exotermické (t kalenie.<50 °C) известь, а по скорости гашения: быстрогасящуюся (не более 8 мин.), среднегасящуюся (8-25 мин.) и медленногасящуюся (более 25 мин.) известь.

Na urýchlenie procesu hasenia vápna sa používajú prísady CaCl 2, NaCl, NaOH, ktoré interagujú s oxidom vápenatým za vzniku rozpustnejších zlúčenín v porovnaní s Ca (OH) 2 a na spomalenie pridávajú povrchovo aktívne látky, soli sírovej, fosforečnej , šťaveľové, uhličité kyseliny.

Odoslanie dobrej práce do databázy znalostí je jednoduché. Použite nižšie uvedený formulár

Študenti, postgraduálni študenti, mladí vedci, ktorí pri štúdiu a práci využívajú vedomostnú základňu, vám budú veľmi vďační.

Uverejnené dňa http://www.allbest.ru/

Štát BelgorodTechnická univerzitaich. V.G. Šuchov

oddelenietechnológie cementu a kompozitných materiálov

Práca na kurze

V disciplíne „Chémia spojív“

K téme "Výpočet zloženia vápna a vápenca"

Študentská skupina _HTd 41

špeciality 18.03.01

Belozorová Oksana Dmitrievna

Vedúci práce

Konovalov V.M.

Belgorod, 2017

CVIČENIE

Vypočítajte zloženie vápna a stupeň disociácie uhličitanu vápenatého v ňom, ako aj zloženie pôvodného vápenca a určite druh vápna (vápenaté, horečnaté, dolomitické, uhličitanové) a druh vápna (1, 2, 3.), ak je známy (pozri možnosť v prílohe):

Aktivita vápna (Ak.);

Strata ílu obsiahnutého vo vápenci žíhaním (% pppg).

indikáciou

Zloženie vápna zahŕňa obsah nerozloženého vápenca a obsah nehasiacich produktov praženia, %.

Zloženie vápenca zahŕňa obsah kalcitu, dolomitu a ílu, %.

MgO je obsiahnutý v pôvodnom vápenci vo forme dolomitu (MgCO3CaCO3).

Predpokladajme, že 1 % kalcinovaného ílu viaže 1,7 % CaO.

Stupeň disociácie (ds.d.) CaCO3 je určený vzorcom:

kde pôsobí (CaO+MgO). - aktivita vápna, %;

(CO2)res - obsah zvyškového oxidu uhličitého vo vápne, %.

ÚVOD

Je ťažké si predstaviť, ako sa dá stavba robiť bez stavebných materiálov. Ich používanie siaha až do staroveku a trvá dodnes. Starovekí ľudia hromadili prvé kamenné stavby nasucho z veľkých, často neotesaných kameňov, ktoré boli navzájom tesne spojené. Tieto štruktúry však boli krehké. Približne pred tromi tisíckami rokov sa na viazanie jednotlivých kameňov začali používať spojivá, z ktorých prvými boli sadra a vápno. Limetka- spojivový materiál získaný vysokoteplotným žíhaním. Je známy človeku už viac ako jedno tisícročie a celý ten čas ho aktívne používa v stavebníctve a mnohých iných odvetviach. Používa sa na prípravu murovacích a omietkových mált, pri výrobe silikátových tehál a plynosilikátových tvárnic, na čistenie a zmäkčovanie vody, na hnojenie a znižovanie kyslosti poľnohospodárskej pôdy, na kŕmenie a chov zvierat. Používajú sa na výrobu rôznych roztokov, a to ako samostatne spojivových, tak aj zmiešaných s cementom, ako aj na výrobu farieb.Pri pridávaní vápna do pôdy sa eliminuje kyslosť škodlivá pre poľnohospodárske rastliny. Pôda je obohatená o vápnik, zlepšuje sa spracovateľnosť pôdy, urýchľuje sa rozklad humusu a výrazne sa znižuje potreba veľkých dávok dusíkatých hnojív. V chove zvierat a hydinárstve sa hydratované vápno používa na prikrmovanie, aby sa odstránil nedostatok vápnika v potrave zvierat, ako aj na zlepšenie všeobecných hygienických podmienok hospodárskych zvierat. Vápno zmäkčuje vodu, zráža organické látky vo vode a tiež neutralizuje kyslú prírodnú a odpadovú vodu.

Takéto rozšírené použitie sa vysvetľuje dostupnosťou surovín, jednoduchosťou technológie a skôr dobrými vlastnosťami vápna.

1. SUROVINY NA VÝROBU STAVEBNÉHO VÁPNA

Na výrobu vzdušného vápna sa používajú všetky prírodné materiály obsahujúce najmä uhličitan vápenatý (vápenec, krieda, vápenatý tuf a pod.). Jeho teoretické zloženie: 56 % CaO a 44 % CO2. Uhličitan vápenatý sa prirodzene vyskytuje vo forme troch minerálov: kalcit, aragonit a vaterit.

Aragonit CaCO3 má tvrdosť 3,5 - 4, hustotu 2900 - 3000 kg / m3, pri zahriatí sa mení na kalcit.

Dolomity sú horniny zmiešaného pôvodu. Vo forme nečistôt sú zvyčajne prítomné kalcitové a ílové minerály, niekedy anhydrit, kremeň, oxidy železa atď. Dolomity sú vzhľadom aj štruktúrou a farbou veľmi podobné vápencom. Rovnako ako mnohé vápence majú zrnitú alebo hustú štruktúru. Vyznačujú sa výraznou pórovitosťou a lámavosťou. Hustota dolomitov je 2700-2800 kg/m3, pevnosť v tlaku 100-140 MPa. Dolomity sa od vápencov líšia zvýšeným obsahom minerálu dolomitu.

Kalcit CaCO3 má bielu a sivú farbu. Tvrdosť kalcitu na mineralogickej stupnici je 3; hustota 2720 - 2800 kg/m3 Kalcit sa rozpúšťa v kyselinách; jeho rozpustnosť vo vode je zanedbateľná. Kalcit sa zisťuje účinkom "varu" pri vystavení 10% roztoku kyseliny chlorovodíkovej.

Magnezit MgCO3 sa nachádza v žltej, bielej, šedej a hnedej farbe, má sklený lesk. Tvrdosť 3,75 - 4,25, hustota 2900 - 3100 kg/m3.

Vápence. Hornina karbonátovej skupiny pozostávajúca z; kalcit (zriedkavo z aragonitu) a určité množstvo minerálnych nečistôt, nazývaných vápenec. Medzi vápence patria uhličitanové horniny s obsahom uhličitanu vápenatého CaCO3 najmenej 70 %.

Vápence vznikli najmä zo zvyškov živých organizmov, ktoré žili pred miliónmi rokov v morskej vode. Čím viac času uplynulo od vytvorenia takýchto zhlukov, tým je vápenec hustejší.

Časť vápencov vznikla chemicky v dôsledku prechodu vo vode rozpustného hydrogénuhličitanu vápenatého na nerozpustný uhličitan.

V prírode sa nachádzajú vápence najrôznejších farieb: biela, šedá, žltá, zelenkastá, hnedá, červenkastá, čierna a pestrá. Farba vápenca je určená nečistotami. Vôňa vápenca naznačuje značný obsah organických zvyškov v ňom.

Vápence sa klasifikujú podľa dvoch kritérií: podľa štruktúry, t.j. na štruktúre materiálu a na chemickom zložení.

Zrnito-kryštalické vápence - patria sem kalcit a dolomitický mramor, majú hrubozrnnú štruktúru Objemová hmotnosť mramoru je 26002800 kg/m3; kariérna vlhkosť do 2%.

Husté vápence majú jemnozrnnú štruktúru; objemová hmotnosť - 24002600 kg/m3; kariérna vlhkosť - 24%. Určité druhy hustého vápenca sa dajú leštiť, a preto sa nazývajú mramorové.

Pórovité vápence - lastúrne vápence, vápencové tufy a oolitické vápence.

Škrupina je zložená zo zvyškov veľkých lastúr (veľkosť 23 cm); vlhkosť 810%.

Krieda má zemitú textúru. Jeho vlastnosti sú voľnosť, jemná zrnitosť, nedostatok vrstvenia. Objemová hmotnosť kriedy 13002000 kg/m3; Vlhkosť lomovej kriedy je 1030 %.

Vápencový tuf je pórovitá, pomerne tvrdá hornina; pevnosť v tlaku za sucha do 80 MPa.

Zemité vápence sú kriedy a voľné vápence podobné štruktúre kriede.

Dolomitizované vápence poskytujú sivé vzdušné vápno, ktoré sa niekedy používa v maltách a keď sa vypaľuje v suspendovanom stave, v produktoch vytvrdzujúcich autokláv.

Nečistoty - vápenaté horniny zvyčajne obsahujú rôzne nečistoty, hlavne ílovité látky, dolomit, kremeň, oxid železitý. Zlúčeniny železa sa nachádzajú v nečistotách vo forme uhličitanov (siderit FeCO3), sulfidov (pyrit), voľných oxidov (magnetit, hematit) a iných nečistôt (glaukonit). Bežne sa ako uhličitanové horniny klasifikujú iba tie, ktoré obsahujú aspoň 50 % uhličitanov vápnika a horčíka a nie viac ako 50 % ílových nečistôt. Uhličitanová hornina obsahujúca od 21 do 50 % piesčito-ílových látok sa nazýva slieň.

Množstvo nečistôt sa pohybuje v pomerne významných medziach. Aj relatívne čisté vápence obsahujú 2-3% nečistôt. Povaha fyzikálnej štruktúry vápencov a prítomnosť nečistôt v nich ovplyvňuje proces výroby vápna, spôsobuje zmenu teploty výpalu a produktivity pece a ovplyvňuje aj vlastnosti konečného produktu.

Ílové nečistoty v množstve do 8% výrazne nemenia vlastnosti vzdušného vápna. Vápence s obsahom ílových nečistôt od 8 do 12 % sa nazývajú slabo slizničné vápence a vápno z nich získané je slabo hydraulické. Keď je obsah ílových nečistôt v rozmedzí 12-20%, vápence sa nazývajú slieň a vápno z nich je vysoko hydraulické.

2. KLASIFIKÁCIA STAVEBNÉHO VÁPNA

Podľa charakteru následného spracovania páleného produktu sa vzdušné vápno delí na vápno nehasené (hrudkové a mleté) a hasené – hydratované (chmýří a cesto).

Nehasené vápno, niekedy nazývané aj varené vápno, pozostáva z CaO a hydratované vápno sa skladá z Ca (OH) 2 a vápenné cesto spolu s Ca (OH) 2 obsahuje značné množstvo mechanicky zmiešanej vody.

Hrudkové nehasené vápno je kusové pálené vápno, ktoré môže obsahovať nečistoty malých častíc. vápno a popol zo spáleného paliva. Mleté nehasené vápno je práškový produkt; získané mletím kusového vápna.

Vápno z haseného vápna je práškový produkt hasenia hrudkového vápna.

Limetkové cesto je pastovitý výrobok z uhasenia hrudky alebo mletého vápna.

Vlastnosti vápna sú do značnej miery ovplyvnené nečistotami obsiahnutými vo vápencoch: hlina, uhličitan horečnatý, kremeň atď., Do tej či onej miery, čím sa znižuje jeho schopnosť hasenia. Vápenec vo svojej čistej forme pri správnom vypaľovaní poskytuje produkt, ktorý sa pri interakcii s vodou úplne uhasí a zmení sa na hydrát oxidu vápenatého.

Pri výrobe mletého vápna sa niektoré nečistoty nielen nezhoršujú, ale dokonca zlepšujú jeho kvalitu. Ak je vo vápenci viac ako 6 % ílových nečistôt, potom produkt praženia získa zreteľné hydraulické vlastnosti a nazýva sa hydraulické vápno; hydraulické vápno sa delí na slabo - a silne hydraulické.

V závislosti od plasticity výsledného produktu, v závislosti od obsahu ílových a piesčitých nečistôt sa rozlišujú mastné a chudé vápna.

Mastné vápno sa rýchlo uhasí, pričom uvoľňuje veľa tepla a po ochladení vytvára plastické, mastné cesto na dotyk. Mastné vápno sa vyznačuje väčšou kapacitou piesku, t.j. umožňuje získať ľahko spracovateľné malty s pridaním väčšieho množstva piesku.

Chudé vápno sa pomaly hasí a dáva menej plastické cesto, v ktorom sú cítiť malé zrniečka. Čím viac ílovitých a piesčitých nečistôt vápenec obsahuje, tým chudšie je vápno z neho vyrobené.

Podľa obsahu oxidu horečnatého sa rozlišujú tieto druhy vzdušného vápna: vápnik s obsahom najviac 5% MgO, magnézia s obsahom 5-20% MgO a dolomit (vysokohorčík) s obsahom 20 -40 % MgO. Pri značnom obsahu MgO sa vápno hasí pomalšie a pri kalení uvoľňuje menej tepla ako vápno s nízkym obsahom MgO, a teda s vysokým obsahom CaO. Horčíkové a dolomitové vápna vykazujú hydraulické vlastnosti s nižším obsahom ílu a piesčitých nečistôt ako nízkohorčíkové vápna, pretože Mg (OH) 2 je oveľa menej rozpustný vo vode ako Ca (OH) 2.

V závislosti od teploty, ktorá vzniká pri kalení, sa rozlišuje nízkoexotermické (s teplotou kalenia pod 343 K) a vysoko exotermické (s teplotou kalenia nad 343 K) vápno.

Rýchlosťou hasenia sa podľa GOST 9179-77 rozlišuje rýchlo hasiace vápno (rýchlosť hasenia nie je väčšia ako 8 minút); stredné hasenie (rýchlosť hasenia nie viac ako 25 minút) a pomalé hasenie (rýchlosť hasenia nie menej ako 25 minút).

3. POŽIADAVKY ŠTÁTNEJ NORMY PRE STAVEBNÉ VÁPNO

3.1 Technické požiadavky

3.1.1 Stavebné vápno sa má vyrábať v súlade s požiadavkami tejto normy podľa technologických predpisov schválených predpísaným spôsobom.

3.1.2 Materiály používané pri výrobe stavebného vápna: uhličitanové horniny, minerálne prísady (granulovaná vysokopecná alebo elektrotermofosforová troska, aktívne minerálne prísady, kremenný piesok) musia spĺňať požiadavky príslušných platných regulačných dokumentov.

3.1.2.1 Minerálne prísady sa do práškového stavebného vápna pridávajú v množstvách povolených požiadavkami na obsah aktívneho CaO + MgO v ňom podľa bodu 2.4.

3.1.3 Vzduchové nehasené vápno bez prísad sa delí na tri stupne: 1, 2 a 3; nehasené vápno práškové s prísadami - do dvoch tried: 1 a 2; hydratované (hasené) bez prísad a s prísadami v dvoch stupňoch: 1 a 2.

3.1.4 Vzduchové vápno musí spĺňať požiadavky uvedené v tabuľke. 3.1.

Tabuľka 3.1.

Poznámky:

1. Obsah MgO pre dolomitické vápno je uvedený v zátvorkách.

2. CO2 vo vápne s prísadami sa stanovuje objemovou metódou plynu.

3. Pre vápenaté vápno 3. triedy používané na technologické účely je povolený obsah neuhasených zŕn po dohode so spotrebiteľmi najviac 20 %.

3.1.4.1 Obsah vlhkosti hašeného vápna nesmie presiahnuť 5 %.

3.1.4.2 Druh vápna je určený hodnotou ukazovateľa zodpovedajúceho najnižšej triede, ak zodpovedá rôznym druhom z hľadiska jednotlivých ukazovateľov.

3.1.5 Chemické zloženie hydraulického vápna musí spĺňať požiadavky uvedené v tabuľke. 3.2.

Tabuľka 3.2

3.1.6 Pevnosť v ťahu vzoriek, MPa (kgf/cm2), po 28 dňoch vytvrdzovania musí byť aspoň:

a) pri ohýbaní:

0,4 (4,0) - pre slabo hydraulické vápno;

1,0 (10) - pre vysoko hydraulické vápno;

b) po stlačení:

1,7 (17) - pre slabo hydraulické vápno;

· 5,0 (50) - pre vysoko hydraulické vápno.

3.1.6.1 Druh hydraulického vápna je určený pevnosťou v tlaku, ak patrí podľa jednotlivých ukazovateľov k rôznym druhom.

3.1.7 Obsah hydratačnej vody v pálenom vápne by nemal presiahnuť 2 %.

3.1.8 Stupeň disperzie práškového vzduchu a hydraulického vápna musí byť taký, aby pri preosievaní vzorky vápna cez sito s okami č.

Maximálna veľkosť kusov drveného vápna by mala byť „nie viac ako 20 mm.

3.1.8.1. Po dohode s odberateľom je povolené dodávať kusové hydraulické vápno používané na technologické účely.

3.1.9 Vzduchové a hydraulické vápno musia prejsť skúškou rovnomernosti zmeny objemu.

3.2 Pravidlá prijímania

3.2.1 Vápno musí akceptovať oddelenie technickej kontroly výrobcu.

3.2.2 Vápno sa prijíma a odosiela v dávkach. Veľkosť vsádzky je stanovená v závislosti od ročnej kapacity podniku v nasledujúcom množstve: zloženie vápenných uhličitanu

200 ton - s ročnou kapacitou do 100 tisíc ton;

400 t - St. 100 až 250 tisíc ton;

800 ton - 250 tisíc ton

Prijímanie a odosielanie dávok a menších hmotností je povolené;

3.2.3 Hmotnosť dodaného vápna sa zisťuje vážením vo vozidlách na železničných a nákladných váhach. Hmotnosť vápna prepravovaného na lodiach je určená ponorom lode.

3.2.4 Výrobca akceptuje a certifikuje výrobky a prideľuje druh a druh vápna na základe údajov závodnej technologickej kontroly výroby a údajov aktuálnej kontroly expedovanej šarže.

Protokoly s údajmi aktuálnej kontroly expedovanej zásielky, používané na preberanie produktov, musia byť očíslované a zapečatené pečiatkou.

3.2.4.1 Závodná technologická kontrola výroby sa vykonáva v súlade s technologickými predpismi.

3.2.4.2 Aktuálna kontrola kvality dodanej dávky sa vykonáva podľa týchto skúšok všeobecnej vzorky. Všeobecnú vzorku tvoria najmenej dve zmeny podniku a najmenej osem samostatných vzoriek. Vzorky pre kusové vápno - z vozidiel dodávajúcich produkty do skladu, pre práškové vápno - sa odoberajú z každého mlyna alebo hydrátora pracujúceho v danom sile. Všeobecná vzorka kusového vápna: tvorí hmotnosť 20 kg, prášková - 10 kg. Jednorazový odber vzoriek sa vykonáva rovnomerne a v rovnakých množstvách. Všeobecná vzorka kusového vápna sa rozdrví na veľkosť kusov nie viac ako 10 mm.

3.2.4.3 Vzorky odobraté na aktuálnu kontrolu expedovanej šarže sa dôkladne premiešajú, rozštvrtia a rozdelia na dve rovnaké časti. Jedna z týchto častí sa podrobí skúškam na stanovenie výkonu špecifikovaných v norme, druhá sa umiestni do hermeticky uzavretej nádoby a uskladní sa v suchej miestnosti pre prípad potreby kontrolných skúšok.

3.2.5 Kontrolu kvality vápna vykonávajú štátne a rezortné inšpektoráty kvality alebo odberateľ podľa stanoveného postupu odberu vzoriek.

3.2.5.1 Z každej šarže sa odoberie celková vzorka získaná spojením a opatrným zmiešaním jednotlivých vzoriek. Celková vzorka pre kusové vápno je 30 kg, pre práškové vápno - 15 kg.

3.2.5.2 Ak sa vápno prepravuje voľne ložené, vzorka sa odoberie pri nakládke alebo vykládke, pri preprave vápna v kontajneroch, zo skladu hotových výrobkov alebo pri vykládke od spotrebiteľa.

3.2.5.3 Ak sa vápno dodáva voľne ložené vo vozňoch, vzorka sa odoberá rovnakým dielom z každého vozňa; pri dodávke vápna po ceste - v rovnakých podieloch z každých 30 ton vápna; pri dodávaní vápna vo vreciach - v rovnakých podieloch 10 vriec náhodne vybraných z každej šarže; pri dodávke vodnou dopravou - z dopravných pásov alebo iných typov nakladacích a vykladacích prostriedkov.

3.2.5.4 Vybraná všeobecná vzorka vápna sa podrobí testom na určenie ukazovateľov uvedených v tejto norme.

3.2.5.5 Počas kontroly kvality musí vápno spĺňať všetky požiadavky tejto normy pre daný typ a triedu.

3.3 Skúšobné metódy

3.3.1 Chemický rozbor a stanovenie fyzikálnych a mechanických vlastností vápna sa vykonáva v súlade s GOST 22688 - 77. Zároveň sa pre vápenaté vápno obsah aktívneho MgO stanovuje podľa vstupných kontrolných údajov surového materiálov.

3.4 Balenie, označovanie, doprava a skladovanie

3.4.1 Kusové vápno sa zasiela voľne ložené, práškové vápno sa zasiela voľne ložené alebo v papierových vreciach podľa GOST 2226-88. So súhlasom spotrebiteľa je povolené používať štvorvrstvové papierové vrecia.

3.4.2 Na určenie priemernej hrubej hmotnosti vriec odvážte súčasne 20 náhodne vybraných vriec vápna a výsledok vydeľte 20. Priemerná čistá hmotnosť vreca sa určí odpočítaním priemernej čistej hmotnosti vreca od hrubej hmotnosti. . Odchýlka priemernej čistej hmotnosti vriec vápna od hmotnosti uvedenej na obale by nemala presiahnuť ± 1 kg.

3.4.3 Výrobca je povinný spolu s údajmi o preprave zaslať každému spotrebiteľovi cestovný pas, ktorý by mal obsahovať:

názov výrobcu a (alebo) jeho ochranná známka;

dátum odoslania vápna;

číslo pasu a strany;

omša strany;

celý názov vápna, jeho zaručený typ a trieda, ukazovatele súladu produktu s požiadavkami tejto normy;

čas a teplota kalenia;

druh a množstvo prísady;

označenie normy, podľa ktorej sa vápno dodáva.

Okrem toho musí byť v každej prepravnej jednotke priložený štítok, na ktorom je uvedené: názov výrobcu a (alebo) jeho ochranná známka, úplný názov vápna, jeho zaručený druh a trieda, označenie normy, podľa ktorej dodáva sa vápno.

3.4.4 Pri preprave vápna v papierových vreciach musia byť tieto označené: názvom podniku a (alebo) jeho obchodnou značkou, úplným názvom vápna, jeho zaručeným typom a triedou, označením normy, podľa ktorej dodáva sa vápno.

3.4.4.1 Je povolené nahradiť všetky označenia na taškách digitálnymi kódmi dohodnutými so spotrebiteľom.

3.4.4.2 Pri preprave vápna rovnakého mena a kvality vozňovými dodávkami v neprekládkovej železničnej doprave je dovolené označovať len vrecia naukladané pri dverách vozňa na každej strane v množstve najmenej štyri.

3.4.5 Výrobca je povinný dodať vápno v dobre udržiavanom a vyčistenom vozidle.

3.4.6 Počas prepravy a skladovania by malo byť vápno chránené pred vlhkosťou a kontamináciou cudzími nečistotami.

3.4.6.1 Limetka sa prepravuje všetkými druhmi krytej dopravy v súlade s pravidlami pre prepravu tovaru platnými pre tento druh dopravy. So súhlasom spotrebiteľa je povolená dodávka kusového vápna v celokovových gondolových vozňoch a otvorených vozňoch za predpokladu zachovania jeho kvality a vykonania potrebných opatrení na zamedzenie postrekov a vystavenia zrážkam.

3.4.6.2 Vápno by sa malo skladovať a prepravovať oddelene podľa druhu a kvality.

3.5 Záruka výrobcu

1. Výrobca zaručuje zhodu vápna s požiadavkami tejto normy za podmienok jeho prepravy a skladovania.

2. Garantovaná trvanlivosť limetky - 30 dní odo dňa jej odoslania spotrebiteľovi.

4. VÝPOČET ZLOŽENIA VÁPNA A VÁPENCA

Tabuľka 4.1. Počiatočné údaje

4.1 Výpočet zloženia vápna

Vápno pozostáva z CaO a MgO, nerozloženého vápenca CaCO3 a produktov kalcinácie (CaO + íl).

Podľa počiatočných údajov je obsah MgO = 3 %. Zo stavu je aktivita vápna 80%, t.j. súčet oxidov CaO + MgO = 80 %.

Preto CaO = 80-3 = 77 %.

Obsah nerozloženého vápenca možno určiť podľa obsahu zvyškového oxidu uhličitého vo vápne:

SoO+ CO2 = CaC03

u(CaC03) = 100 g/mol

u(C02) = 44 g/mol

Hmotnosť nerozloženého uhličitanu vápenatého sa vypočíta podľa vzorca:

Preto zostávajúcu časť tvoria neuhasiteľné produkty na pečenie, ktorých obsah sa vypočíta podľa vzorca:

100%- CaO- MgO- CaCO3 =100-77-3-6,82=13,18%,

tie. súčet neuhasiteľného CaCO3 a ílu (kalcinovaného) je 13,18 %. Z podmienky, že 1 % kalcinovaného ílu (x) viaže 1,7 % CaO, možno zostaviť rovnicu:

X + 1,7X=13,18

2,7 X=13,18

X = 4,88

Obsah kalcinovanej hliny je 4,88 %.

CaO=1,7* X=1,7*4,88=8,30%

Tabuľka 4.2. Zloženie vápna, %

4.2 Výpočet zloženia karbonátovej horniny

Vápenec sa skladá z kalcitu, dolomitu a ílu. Obsah dolomitu vo vápne možno vypočítať z obsahu Mgo vo vápne:

X 10

Ca,Mg(CO3 ) 2 = CaO + MgO + 2CO2

184 40

= 13,8 kg

Obsah ílu možno určiť z množstva ílu vo vápne, pričom sa berie do úvahy strata žíhaním (L.I.P.):

Potom jeho vápno obsahuje:

Množstvo kalcitu vo vápne možno vypočítať na základe obsahu CaO vo všetkých formách (aktívny CaO + neuhasený CaO + nerozložený CaO v zložení CaCO3):

Z podielu zistíme hmotnosť CaO v zložení CaCO3:

kg

Prepočítame CaO na CaCO3:

kg

Ale keďže časť CaCO3 je obsiahnutá v dolomite, potom:

kg

kde

Vypočítajte hmotnosť čistého kalcitu:

Zloženie prepočítame % na základe podielu:

kde

Tabuľka 3. Zloženie karbonátovej horniny

Vypočítajte množstvo MgCO3 vo vápne:

4.3 Výpočet dekarbonizácie

Stupeň dekarbonizácie CaCO3 je určený vzorcom:

ZÁVER

Na základe získaných údajov možno konštatovať, že:

Obsah MgCO3 je 8,08%, čo zodpovedá triede B. CaCO3 - 88,75% - trieda B. Ílové nečistoty - 3,17% - trieda B.

Uhličitanová hornina teda patrí do triedy B.

Aktivita vápna - 80%, obsah MgO - 3%, zvyškový oxid uhličitý - 3%, nehasené zrná - 13,18%.

Ide teda o rýchlovápenaté vápno druhého stupňa bez prísad.

BIBLIOGRAFIA

1. Monastyrev A.V. Výroba vápna, Stroyizdat, M., 1972, 1975, 1978

2. Tabunshchikov N.P. Výroba vápna, M., "Chémia", 1974

3. Butt Yu.M., Sychev M.M., Timashev V.V. Chemická technológia spojív, "V.Sh.", M, 1980

Hostené na Allbest.ru

Podobné dokumenty

Suroviny na výrobu stavebného vápna, jeho klasifikácia. Hlavné požiadavky štátnej normy na stavebné vápno, jeho balenie, označovanie, prepravu a skladovanie. Výpočet zloženia karbonátovej horniny a stupňa dekarbonizácie CaCO3.

semestrálna práca, pridaná 01.09.2013


Stanovenie vsádzkového zloženia hmoty chemickým zložením črepu a surovín. Výpočet molekulového, racionálneho zloženia surovín a hmôt. Výpočet vsádzkového zloženia hmoty s vypočítanou (úplnou) náhradou jednej zo surovín.

kontrolné práce, doplnené 14.10.2012


Charakterizácia chemických a fyzikálnych vlastností vápna. Vedenie a druhy stavebného (vzdušného) vápna. Proces kalenia a tvrdnutia. Hydraulické spojivá s obsahom vápna. Zmiešané spojivá. Aplikácia, skladovanie, preprava vápna.

abstrakt, pridaný 16.03.2015


Výpočet množstva a chemického zloženia surovín, energetickej a biologickej hodnoty dlhého bochníka, miery uspokojenia dennej potreby človeka pre určitú živinu. Stanovenie nutričnej hodnoty výrobku s prídavkom sójovej múky.

praktické práce, doplnené 19.03.2015


Všeobecná charakteristika a značky (druhy) sadrových spojív. Vlastnosti sadry a roztoky na nej založené. Suroviny na výrobu sadrových spojív. Dehydratácia sadrového kameňa (sadry). Výroba stavebnej sadry s výpalom v rotačných peciach.

abstrakt, pridaný 1.10.2013


Analytická chémia - veda o metódach analýzy; oblasti jeho aplikácie. Sirovodíková analytická a acidobázická klasifikácia katiónov podľa skupín, skupinové činidlá. Odber vzoriek suchých látok a spôsoby rozpúšťania. Analýza aniónového zloženia zmesi.

semestrálna práca, pridaná 12.7.2011


Výpočet chemického procesu syntézy cyklohexanónu: koeficienty spotreby, materiálová a tepelná bilancia. Termodynamická analýza hlavnej reakcie a konštanty rovnovážneho zloženia reaktantov. Výpočet spaľovacích teplôt a tvorby látok.

ročníková práca, pridaná 27.01.2011


Vlastnosti merania zloženia látok a materiálov. Podrobný popis metód na stanovenie neznámych koncentrácií v inštrumentálnych metódach analýzy. Zovšeobecnená interpretácia fyzikálnej a chemickej analýzy ako samostatnej vednej disciplíny.

abstrakt, pridaný 30.03.2015


Technológia výroby medi z oxidovaných rúd haldovým lúhovaním. Výpočet racionálneho zloženia oxidovanej medenej rudy. Výber optimálnych parametrov pre spracovanie rudy a minimalizácia rizík spojených s nedosiahnutím projektových ukazovateľov.

semestrálna práca, pridaná 4.12.2015


Štúdium chemického zloženia snehovej pokrývky v regiónoch Ryazan. Stanovenie nečistôt vo vzduchu a látok, ktoré sa cez zimu hromadia v snehu. Zdroje znečistenia, ich biologický význam. Pravidlá vzorkovania snehu. Vyhodnotenie výsledkov.

Vápenec dodávaný do cukrovarov na výrobu vápna a nasýteného plynu podlieha určitým požiadavkám, pokiaľ ide o veľkosť kusov a chemické zloženie.
podľa pravidiel b. Glavsugar, schválený v marci 1957, vápenec musí byť dodávaný do cukrovarov v kusoch s veľkosťou od 80 do 180 mm (hmotnosť kusov od 1 do 3 kg) s triedením na frakcie: 80-120 mm a 120-180 mm. Kusy kameňa väčšie ako 180 mm by nemali byť väčšie ako 3%. Za drobnosť sa považujú kusy kameňa menšie ako 80 mm, ktorých množstvo by nemalo presiahnuť 3 %. Porovnateľný vápencový kameň musí byť čistý, bez piesku, hliny a iných hornín a musí mať normálnu vlhkosť (3-5%).
Chemické zloženie vápencového kameňa podľa schválených špecifikácií b. Ministerstvo potravinárskeho priemyslu ZSSR v apríli 1956 by malo byť nasledovné:

Pre stredoázijské cukrovary je povolené dodávať vápenec s obsahom uhličitanu horečnatého do 12 %, avšak za podmienky, že jeho súčet spolu s uhličitanom vápenatým je najmenej 96,5 %.
Špecifikácie uvádzajú nasledujúce chemické zloženie kriedy (v % hmotnosti sušiny):

Obsah vlhkosti v čerstvo vyťaženej kriede môže dosiahnuť 15-25%. Vysoký obsah vlhkosti kriedy sťažuje vypaľovanie a treba s tým počítať pri dávkovaní paliva (antracitu).
Vápence na výrobu stavebného vzdušného vápna v súlade s GOST 5331-50 sú rozdelené podľa chemického zloženia do troch tried - A, B a C (tabuľka 49) a podľa veľkosti kusov na veľké, stredné a malé (tabuľka 50 ).
Vápenec na výrobu cukru teda chemickým zložením spĺňa požiadavky na vápenec triedy A a veľkosťou kusov patrí k priemeru.

V súlade s GOST 5331-50 sú pravidlá pre príjem, odber vzoriek a prípravu vzoriek na analýzu vápenca nasledovné.
Veľkosť akceptovanej dávky je stanovená na 100 ton, za veľa sa považuje aj zostatok nad 50 ton. Zostatok menej ako 50 ton sa pripočíta k predchádzajúcej dávke. Pri dodávkach menších ako 100 ton vápenca sa akékoľvek dodané množstvo považuje za zásielku.
Pri zostavovaní vzorky sa odoberú kusy s hmotnosťou asi 1 kg z 20 rôznych miest vápencovej šarže, alebo sa kusy tejto hmotnosti odbijú z väčších kusov, alebo sa odoberie rovnaký počet malých kusov lopatou tak, na získanie priemernej vzorky s hmotnosťou najmenej 20 kg.
Vybraný vápenec sa rozdrví na kúsky s veľkosťou 10-15 mm v najväčšom rozmere, dôkladne sa premieša a rozdelí na štvrtiny, čím sa získa priemerná vzorka s hmotnosťou asi 5-6 kg. Výsledná priemerná vzorka sa rozdelí na dve rovnaké časti po 2,5 až 3 kg. Jedna časť je podrobená skúškam a druhá, zapečatená továrenskou pečaťou, je skladovaná 2 mesiace pre prípad arbitrážnych skúšok.
Vzorka vápenca určená na testovanie sa redukuje kvartovaním, čím sa získa vzorka s hmotnosťou 1 kg, drví sa v mažiari, kým úplne neprejde sitom so stranou otvoru 0,75 mm, a potom sa podrobí ďalšej redukcii kvartovaním, kým sa získa vzorka s hmotnosťou 100 Získa sa g.
Táto vzorka sa melie v mažiari, kým úplne neprejde cez sito s otvorom 0,2 mm, a zo špecifikovanej drvenej vzorky sa odoberú skúšobné časti na analýzu.
Pri analýze vápencového kameňa, obsahu vlhkosti, SiO2 a iných nečistôt nerozpustných v HCl, oxidy železa a hliníka (Fe2O3 + Al2O3), uhličitan vápenatý (CaCO3), uhličitan horečnatý (MgCO3), síran vápenatý (CaSO4), oxidy draslíka a sodíka ( K2O) sú stanovené.+ Na2O).
Chemické zloženie vápencového kameňa niektorých ložísk je uvedené v tabuľke. 51.

Relevantnosť témy.

Vápence majú mimoriadne široké uplatnenie. Používajú sa na prípravu tavív (v hutníctve), na stavebníctvo, na výrobu vápna a cementov, pri výrobe vápenopieskových tehál, v chemickom priemysle, pri výrobe cukru atď. Používajú sa najmä v hutníckom priemysle ako tavivá. Zavedenie nových technologických postupov v hutníctve si vyžaduje zlepšenie kvality tavného vápenca z hľadiska chemického zloženia a mechanickej pevnosti. Vyčerpanie zásob vysokokvalitných surovín z vyťažených ložísk a uzatvorenie povrchových ložísk z dôvodu prehĺbenia environmentálnych problémov si vyžiadalo urýchlené uvedenie nových ložísk do prevádzky. V tejto súvislosti sa začal prieskum ložiska Rodnikovskoye v Doneckej oblasti. Štúdium zákonitostí priestorovej distribúcie kvalitatívnych ukazovateľov vápencov, ako aj objasňovanie príčin variability týchto ukazovateľov sa na ložisku nerealizovalo. Podrobné štúdium geologických pomerov, tektoniky a chemického zloženia vápencov umožní preukázať vzťah medzi geologickými faktormi a kvalitou surovín na území ložiska Rodnikovskoye.

Ryža. 1. Cyklus spracovania vápenca. Animácia GIF, 13 snímok, opakovanie, 23,1 kb.

Na obrázku:

1. tavný vápenec
2. Limetka
3. Dolomit
4. tavenie ocele
5. Oceľové ingoty
6. Odpad a prach
7. Spracovanie (vypracovanie)
8. Viacnásobné použitie
9. Mrhať
10. Konečný produkt (príklady): riad, spotrebný tovar, automobily, stavebný materiál
11. Prepracovanie
12. Surový materiál
13. recyklácia

Táto vedecká práca má spojenie s Národným programom rozvoja nerastnej suroviny Ukrajiny na obdobie do roku 2030 v časti „Nerudné suroviny pre hutníctvo“, podsekcii „Taveninové vápence a dolomity“. Vykonáva sa na základe pokynov štátneho podniku KP "Yuzhukrgeologiya" Priazovskaya CGRE.

Účel štúdie spočíva v štúdiu faktorov variability kvality vápenca a jeho priestorového rozloženia s cieľom optimalizovať rozvoj ložiska Rodnikovskoje.

Ciele výskumu:
1) študovať kvalitu vápencov v juhozápadnej časti Donbasu;
2) získať štatistické charakteristiky variability kvalitatívnych ukazovateľov vápencov;
3) identifikovať geologické faktory, ktoré ovplyvňujú distribúciu rôznych ukazovateľov kvality v rôznych oblastiach poľa;
4) určiť závislosť kvality vápenca od podmienok výskytu;
5) vykonať porovnávaciu analýzu kvality vápencových ložísk s technickými požiadavkami rôznych priemyselných odvetví;
6) vypracovať praktické odporúčania pre ďalší rozvoj ložiska Rodnikovskoye.

Nápad na prácu spočíva v kontrole známych teoretických faktorov zmien chemického zloženia vápencov v ložisku Rodnikovskoye.

objekt výskum je ložisko vápencového toku Rodnikovskoye v Doneckej oblasti.

Vec– Priestorové vzorce distribúcie kvality vápenca, ich vzťah s geologickými faktormi.

Výskumné metódy:
- štatistické spracovanie počiatočných údajov;
- analýza grafického materiálu na určenie štrukturálnych znakov skúmaného objektu (geologická mapa oblasti, hypsometrické plány, stratigrafické stĺpy atď.);
- zostavenie vzoriek počiatočných údajov pre porovnávacie charakteristiky jednotlivých prvkov objektu;
- priestorová analýza rozloženia užitočných a škodlivých zložiek minerálu na skúmanom objekte;
- metóda systémovej analýzy spracovania výsledkov na vytvorenie modelov variability kvality vápenca;

Vedecká novinka získané výsledky. Prvýkrát bola analyzovaná zmena kvalitatívnych ukazovateľov karbonátových vrstiev juhozápadnej časti Donbasu. Boli vypracované kritériá kvality vápenca pre rozvoj ložiska Rodnikovskoye. Stanovujú sa zákonitosti priestorového rozloženia variability ukazovateľov kvality nerastných surovín.

Praktický význam získaných výsledkov
V ložisku Rodnikovskoye sú označené zóny s vysokokvalitnými vápencovými surovinami. Odporúčajú sa technológie ďalšieho rozvoja ložiska.

Osobný príspevok
Predchádzajúce štúdie som systematizoval, definoval úlohy práce, zostavil vzorky, vykonal štatistické spracovanie a interpretáciu údajov. Na základe vykonaného výskumu sú výsledky práce prezentované v grafickej podobe. Uvádzajú sa praktické odporúčania.

Schválenie výsledkov
Problémy tejto práce boli oznámené na II. Celoukrajinskej vedeckej konferencii-škola mladých vedcov "Moderné problémy geologických vied", ktorá sa konala v Kyjeve 12. - 15. apríla 2010. Moja správa na tému „Zlepšenie technológie prieskumu a rozvoja ložísk tavného vápenca“ bola uverejnená v abstraktoch tejto konferencie.

Publikácie

Volkova T.P., Rogachenko A.M. Skúmanie kvality vápencov s cieľom optimalizovať rozvoj ložiska Rodnikovskoye // Vedecké postupy DonNTU - 2010. - Doneck.

Hlavná časť

Rozbor stavu poznania problematiky
Analyzoval som literatúru a skladové materiály na tému karbonátových surovín na Ukrajine. Osobitná pozornosť bola venovaná štúdiu spodnokarbónskych vápencových ložísk spojovacej zóny Azovského megabloku Ukrajinského štítu a zvrásneného Donbasu.
Štúdiom ložísk spodného karbónu v juhozápadnej časti Donbasu sa od polovice 19. storočia zaoberalo množstvo geológov. V rokoch 1928-1929. Rotay O.P. geologické mapovanie juhozápadnej časti Donbasu sa uskutočnilo v mierke 1:42000, v dôsledku čoho bola prijatá nová indexácia stratigrafických zón. V rokoch 1947-1951. Ukrgeoltrest MChM vykonal inštrumentálny geologický prieskum v mierke 1:100 000 s cieľom objasniť ďalšie smery geologických prieskumných prác na zvýšenie bilančných zásob tokových vápencov a dolomitov. Prvýkrát prieskumné práce na poli Rodnikovskoye vykonal Priazovskaja geologická služba v rokoch 1982-1984. V období od roku 1985 do roku 1990 vykonala Priazovskaya GRE DGP Yuzhukrgeologia prieskumné a hodnotiace práce v oblasti Komsomolskaja vrátane poľa Rodnikovskoye.
Vedec A.I. Nedoshovenko. V jeho článku „K metodike prieskumu karbonátových ložísk v juhozápadnej časti Donbasu“, publikovanom v roku 1977, je zdôraznený problém krasovatenia skúmaného územia a nedokonalosť systému geologického prieskumu takýchto území.
V diele A.V. Kanunnikovej a V.I. Remizov "Litologické znaky, postsedimentárne zmeny a pórový priestor stredno-spodných karbónskych vápencov" (1977), štúdie karbonátových hornín boli vykonané s cieľom zhodnotiť ložiská, ktoré sa široko používajú pri hľadaní ropy a plynu. Niektoré aspekty ich práce však môžu byť užitočné na porovnanie chemických vlastností vápencov ložiska Rodnikovskoye.
Vo vedeckom článku S.A. Machulina a M.V. Bezuglya „O objave veľkých stalaktitových pyritových útvarov vo vápencoch spodného karbónu lomu Stylsky v juhozápadnej časti Donbasu“ (2004) naznačuje príčiny výskytu sírnikov v krasových dutinách turnaiských vápencov.
V diele V.A. Michajlová, M.M. Kurilo, N.Yu. Galkina „Zisťovanie vzťahu medzi rentabilitou banských podnikov a technicko-ekonomickými charakteristikami domácich ložísk tavných karbonátových surovín“ (2005) uvažuje o probléme zabezpečenia kvalitných karbonátových surovín pre hutnícku výrobu v súvislosti s nárastom technické požiadavky priemyslu na kvalitu vápencov.

Vlastnosti geologickej stavby juhozápadnej časti Donbasu, tektonické vlastnosti, chemické zloženie hornín spodného karbónu sú opísané v zásobných materiáloch KP "Yuzhukrgeologiya" Priazovskaya CGRE.

Geologická stavba predmetu štúdia
Hlavnou oblasťou preskúmaných zásob tokových vápencov na Ukrajine je zóna spojenia juhozápadnej časti Doneckej zvrásnenej štruktúry s Azovským blokom Ukrajinského štítu. Sústreďuje sa tu 38 % preskúmaných zásob tavných vápencov a 20 % dolomitických vápencov. Produktívny je monoklinálny vápencovo-dolomitový sled turnajského a viseanského stupňa spodného karbónu s hrúbkou do 500 m. Vyskytujú sa tu aj ílovité a silicifikované vápence, vápence s bridlicou. Hrúbka karbonátovej vrstvy sa pohybuje od niekoľkých do 100 metrov alebo viac.
Hlavným dodávateľom vápenca na výrobu konvertorov je Komsomolská banská správa. Jeho surovinovú základňu predstavuje karakubské ložisko tavných vápencov. Prevádzková kariéra - Severná, Južná, Zhegolevsky. Lom Dalniy je úplne rozpracovaný a zatopený. Zásoby ložiska Karakub vydržia do roku 2015, pričom kapacita podniku dosiahne 7 miliónov ton surového vápenca ročne. V dôsledku uvedenia ložiska Rodnikovskoye do prevádzky sa plánuje doplnenie nedostatku vysokokvalitných taviacich surovín.
Z geologického a štrukturálneho hľadiska sa ložisko vápenca Rodnikovskoye nachádza v juhozápadnej časti spojovacej zóny zvrásnenej štruktúry Donbasu s azovským megablokom Ukrajinského štítu. Obmedzuje sa na pásmo distribúcie hornín viszského a turnajského stupňa spodného karbónu, ktoré tvoria južný okraj kalmisko-toretskej kotliny. Produktívnymi vrstvami sú vápence turnajského a viseanského stupňa spodného karbónu. Hrúbka nerastu je vo východnej časti ložiska 72,4 m a v západnej 90,3 m (počítané zásoby po horizont? 7 m). Ložiská viszského stupňa sú zastúpené najmä vápencami. Turnajský stupeň sa vyznačuje striedaním vrstiev, hlavne vápencov, dolomitov, dolomitických vápencov s medzivrstvami ílov, silicifikovaných vápencov, bridlicových vápencov. Karbonátové horniny turnajského a visejského stupňa patria k typu organogénnych, prevažne jemnozrnných, slabo metamorfovaných hornín. V nich sa ako syngenetické útvary nachádzajú pazúriky rôznych tvarov. To dokazuje chemogenicitu procesu tvorby vápenca. Veľkú úlohu chemického procesu pri vzniku dolomitu potvrdzuje malá prítomnosť fosílnej fauny v dolomitických horninách, ktorá sa postupne mení na dolomitické alebo obyčajné vápence.
V závislosti od chemického zloženia a obsahu obmedzujúcich zložiek sa medzi vápencami ložiska Rodnikovskoye rozlišujú: ferozliatina, konvertor, vysoká pec. Zároveň takmer 70 % všetkých zásob ložiska tvoria konvertorové vápence. Na kontrolu hmotnostného podielu SiO2 sa uhličitanové horniny predpaľujú v špeciálnych jednotkách na spaľovanie vápna, aby sa získal konvertorový vápenec. Zásoby karbonátových hornín ložiska Rodnikovskoye boli vypočítané podľa predbežných údajov z prieskumu (tabuľka 2). Údaje o stave zásob taviacich sa vápencov ložiska Rodnikovskoye poskytol podnik KP "Yuzhukrgeologiya" Priazovskaya CGRE.

Metodológia a dôkazy výskumu

Popis skutočných údajov
V prvej etape prác sa vykonal rozbor geologickej dokumentácie s informáciami o litológii a tektonike skúmaného územia, vybrali sa údaje do vzorky, podľa ktorých sa vypočítali štatistické ukazovatele a určili sa korelácie pre každú stratigrafickú oblasť. vrstva oddelene. Najvyššiu výpovednú hodnotu má ukazovateľ kvality CaO. Je určujúcim kritériom pre triedenie vápencov. Pre všetky ukazovatele boli vypočítané maximálne a minimálne hodnoty, priemerná hodnota ukazovateľa a smerodajná odchýlka charakterizujúca mieru variability ukazovateľa. Podľa štatistických charakteristík sa určujú znaky variability kvalitatívnych ukazovateľov pre jednotlivé vrstvy a vo všeobecnosti pre hrúbku. Bola vykonaná porovnávacia analýza medzi výsledkami štatistického spracovania údajov pre jednotlivé vrstvy a pre celú úžitkovú vrstvu ložiska. Pri vykonávaní priestorovej analýzy boli identifikované oblasti s vysokokvalitnými vápencovými surovinami.
Počiatočné údaje pre kvantitatívnu štúdiu zákonitostí distribúcie kvality vápencov sú priestorovo referenčné údaje chemických analýz sekčných vzoriek na priesečníkoch nádrží prieskumných vrtov Rodnikovskoje poľa. Vzorka obsahuje 2270 vzoriek rezov (s priemernou dĺžkou rezu 2,0 m). Vzorky odobrala Priazovskaja CGRE. Vo vzorkách boli stanovené nasledovné kvalitatívne ukazovatele: CaO, MgO, SiO2, Al2O3+Fe2O3, S, P. Na ložisku boli vykonané predbežné prieskumné práce. Boli identifikované geologické bloky s kategóriami zásob C1 a C2. Plocha ložiska je pokrytá sieťou prieskumných vrtov so vzdialenosťou medzi nimi: pre kategóriu zásob C1 - 200 × 200 m, pre kategóriu zásob C2 - 400 × 400 m. Vrty boli vyvŕtané do horizonte s absolútnou známkou -7 m.

Výber a popis metodiky spracovania dát
Dostupné údaje sú usporiadané na spracovanie takto:
- boli uskutočnené výbery pre jednotlivé stratigrafické vrstvy, ktoré slúžia na štúdium vplyvu geologických faktorov na kvalitu vápencov;
- vzorky boli zostavené pre celú hrúbku ložiska ako celku na porovnanie priestorového rozloženia kvality a identifikáciu spoločných vzorov.

Na vyriešenie problémov uvedených v tejto práci boli zvolené nasledujúce metódy:
- štatistická analýza, ktorá umožňuje charakterizovať súbor údajov, identifikovať vzťahy medzi rôznymi ukazovateľmi;
- rozbor grafického materiálu, ktorý umožňuje detailne preskúmať geologickú stavbu objektu;
- priestorová analýza, pomocou tejto metódy sa vykonáva alokácia priestorových vzorcov rozloženia ukazovateľov a ich väzba na geologické štruktúry objektu;
- metóda systematického rozboru výsledkov spracovania genézou nerastu a priestorovou polohou skúmaného objektu;
- zovšeobecnenie výsledkov na vytvorenie modelov variability kvality minerálu.

Interpretácia výsledkov
Pre ložiská vápenca sú určujúcimi kvalitatívnymi ukazovateľmi CaO, MgO, SiO2, Al2O3 + Fe2O3, S, P. Obsah CaO je hlavným ukazovateľom kvality vápenca. Na získanie presných informácií o príčinách a zákonitostiach jej variability sa uskutočnilo štatistické spracovanie údajov. Na základe výsledkov vykonaných analýz bola zistená heterogénna distribúcia hlavného indikátora kvality CaO v Rodnikovskoje poli (obr. 1).

Ryža. 2. Histogram variability indexu CaO v Rodnikovskoye poli a) pre vrstvu С1vb+c; b) vo všetkých vrstvách produktívnej vrstvy.

Histogramy variability indexu CaO majú stupňovitú formu s jedným vrcholom, čo dokazuje, že študovaný znak zodpovedá zákonu zrkadlového logaritmického normálneho rozdelenia. Prítomnosť prázdnych intervalov naznačuje heterogenitu geologického prostredia. Vysvetľuje sa to vrstvenou štruktúrou produktívnych vrstiev viseanského a turnajského stupňa spodného karbónu, prítomnosťou krasových dutín a zlomov. Obrázok 1a ukazuje histogram variability indexu CaO pre jednu zo stratigrafických vrstiev produktívnych vrstiev Rodnikovskoje poľa. Obrázok 1b ukazuje histogram variability spriemerovaného ukazovateľa v rámci celej produktívnej vrstvy ložiska. Rozmedzie medzi minimálnymi a maximálnymi hodnotami indexu CaO pre formáciu C1vb+c je (obr. 1a) 7,06 a pre produktívnu vrstvu ako celok - 19,32 (obr. 1b). Pri spriemerovaní údajov dochádza k výraznému poklesu hodnoty kvalitatívnych ukazovateľov vápencov (CaO + MgO). Tento rozdiel je vysvetlený tým, že v produktívnej vrstve ložiska, reprezentovanej ložiskami viseanského a tournaisského stupňa, sa nachádzajú neštandardné medzivrstvy vápencových hornín s nízkym obsahom CaO a neproduktívnymi prísadami vo forme slieňovcov, prachovcov, vápencových kameňov a vápencových kameňov. pieskovec. Najkvalitnejšie vápence sa nachádzajú v stratigrafických vrstvách C1vb+c, C1td, C1tb.
Rozloženie variability indexu kvality MgO je zrkadlovým obrazom variability indexu CaO. Je to spôsobené závislosťou obsahu MgO vo vápencovej vrstve na vývoji (intenzite) dolomitizačných procesov:

2CaCO3 + MgS04 + 2H2O - CaMg(CO3)2 + CaSO4 2H2O.

V tomto prípade Mg2+ nahrádza Ca2+ v kryštálovej mriežke vápenca CaCO3.
Zmena indexu CaO súvisí s vrstvením ložiska a so zmenou minerálneho a chemického zloženia nasledujúcich hornín, ako aj ich nečistôt:
- vápenec (dolomit, kalcit);
- íl (kaolinit Al4(OH)8);
- ortofyra (obsah kalcitu, kaolinitu, chloritanu);
- plagioporfyria (plagioklasy);
- horniny obsahujúce sulfidy.
Zmena hodnoty indexu CaO v Rodnikovskom poli sa vysvetľuje nielen vrstvenou štruktúrou produktívnych vrstiev, ale aj prebiehajúcimi procesmi dolomitizácie, silicifikácie, kalcitizácie a lúhovania.
Prítomnosť významnej negatívnej korelácie medzi indexmi CaO a MgO (rovná sa -0,6, hladina významnosti< 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.
Negatívna korelácia medzi CaO a SiO2 (rovnajúca sa -0,31) je vysvetlená zmenou hodnoty indexu CaO spojenou s kremeňovaním vápenca. Uhličitanové horniny, ktoré tvoria ložisko Rodnikovskoye, ako syngenetická formácia, obsahujú droby rôznych tvarov. Príčinou výskytu kremíka vo vápencoch sú chemické reakcie, ktoré prebiehajú v štádiu sedimentácie vápenca a prítomnosť krasových dutín, ktoré prispievajú k procesu silicifikácie. Krasové dutiny vznikli v dôsledku erózie vrstiev podzemnými a povrchovými vodami, ako aj v dôsledku činnosti tektonických porúch. Krasové dutiny v závislosti od prítomnosti priameho spojenia s povrchom môžu byť vyplnené sypkými piesčito-hlinitými usadeninami - potvrdzuje to prítomnosť výrazného negatívneho vzťahu medzi CaO a Al2O3 + Fe2O3 (rovná sa -0,3).
Bola vykonaná priestorová analýza rozloženia indexu kvality CaO.


Ryža. 3 . Plán distribúcie indexu CaO v produktívnych vrstvách východnej časti poľa Rodnikovskoye.

Hodnota indexu oxidu vápenatého na východe je rozložená mimoriadne nerovnomerne (obr. 2). Pole distribučnej mapy indexu CaO má zložitú štruktúru, čo potvrdzuje prítomnosť niekoľkých miním a maxím, nerovnomerne rozmiestnených na skúmanom objekte. Väčšinu mapy zaberajú vápence s podielom CaO rovným 46 - 48%. V strede popisovaného územia dochádza k striedaniu miním a maxím obsahu ukazovateľa. Najnižšia hodnota indexu CaO je obmedzená na južnú časť ložiska Rodnikovskoye, čo sa vysvetľuje prechodom subhorizontálnej tektonickej poruchy a výbežkom proterozoického granitoidného masívu. Maximálnu hodnotu CaO v strede popisovaného územia potvrdzuje geologická stavba lokality. Nie sú tu žiadne tektonické poruchy, nachádzajú sa tu krasové dutiny a najkvalitnejšie vápence s veľkou hrúbkou a malým podielom nečistôt škodlivých zložiek (SiO2, Al2O3 + Fe2O3, S, P).
Na základe výsledkov chemickej analýzy bola študovaná distribúcia kvality vápenca v ložisku vrstva po vrstve. Odhalia sa vrstvy so zvýšením a znížením kvalitatívnych charakteristík minerálu, skúmajú sa dôvody ich zmeny. Za účelom zistenia zákonitostí v zmene kvality vápencov ložiska Rodnikovskoye sa uskutočnilo štatistické spracovanie údajov, po ktorom nasledovalo porovnanie zmeny každého z ukazovateľov kvality (tabuľka 1).

Tab. jeden. Hodnoty kvalitatívnych ukazovateľov vápencov vo východnej časti ložiska Rodnikovskoye.

Ako je zrejmé z tabuľky 1, pri spriemerovaní hodnôt ukazovateľov pre celú hrúbku produktívnej vrstvy ložiska kvalita v porovnaní s vrstevnatými hodnotami klesá: úžitkové zložky (CaO a MgO) klesajú; škodlivé - zvýšiť.

Praktické závery a odporúčania
- Podrobne bola teda študovaná kvalita vápencov juhozápadnej časti Donbasu.
- Získané štatistické charakteristiky variability kvalitatívnych ukazovateľov vápencov pre jednotlivé stratigrafické vrstvy a pre celú úžitkovú hrúbku sa výrazne líšia. Priemerný obsah ukazovateľov kvality vápenca v konkrétnom horizonte ložiska Rodnikovskoye je odlišný. Pokles kvalitatívnych znakov sa zistil pri trojnásobnom spriemerovaní ukazovateľov na celú úžitkovú kapacitu poľa.
- Pokles kvality vápencov je spôsobený procesmi dolomitizácie, silicifikácie, kalcitizácie a lúhovania. Najnegatívnejším faktorom je vznik krasu.
- Vzhľadom na rozdielnosť kvalitatívnych charakteristík jednotlivých stratigrafických vrstiev ložiska sa odporúča vypočítať zásoby pre každého konkrétneho spotrebiteľa zvlášť.
- Vývoj ložiska Rodnikovskoye by sa mal vykonávať vo vrstvách, berúc do úvahy rozdiel v štruktúre stratigrafických vrstiev produktívnych vrstiev. V tomto prípade bude odroda spĺňať špecifikácie konkrétneho odvetvia. Vápence veku C1vb + c spĺňajú technické požiadavky pre vysokopecnú, hutnícku, oceliarsku výrobu. C1td vápence môžu byť použité ako surovina pre hutníctvo. Horniny veku С1vd, C1tc, C1tb možno použiť v oceliarstve, ferozliatinovom priemysle, pri výrobe stavebného vápna a cementu.

Literatúra:

1. Blokha N. T. Karbonátové horniny na výrobu stavebného vápna / N. T. Blokha, V. I. Kolbakh, V. S. Markov - M .: Nedra, 1980. - 52 s.

2. Volkova T. P., Vershinin A. S. Metódy geologického a technologického mapovania ložísk kaolínu.// Mining journal. Izvestija 1393,6 / - Doneck, 1993. - č. 4. - S. 12-18

3. Ljachov G. M. Nekovové minerály - vápenec, íl, klastické horniny. / G. M. Lyakhov, N. D. Roždestvensky - M.: Nedra, 1948. - 116 s.

4. Postniková I. E. Metódy štúdia karbonátových formácií plošinových oblastí. / V. A. Kryzhanovsky, I. E. Postniková - M., Nedra, 1988. - 205 s.

5. Salov I. N. Vápence Smolenskej oblasti. / I. N. Salov - Smolenská oblasť, 1952. - 56s.

6. Flux, v metalurgii Encyklopedický slovník Brockhausa a Efrona A. V. Mitinského: [Elektronický zdroj]. - Režim prístupu.