Сырье для производства гипсовых вяжущих

В настоящее время основным видом сырья для производства гипсовых вяжущих во всем мире является природный гипс. Сульфат кальция встречается в природе в виде CaSO₄ · 2H₂O и безводной солиангидрита CaSO₄.

Природный гипс кристаллизуется в моноклинной сингонии, кристаллы могут быть пластинчатыми, столбчатыми, игольчатыми и волокнистыми. Кристаллы обладают совершенной спайностью по плоскости симметрии, по которой они раскалываются на гладкие блестящие пластинки. Кристаллическая решетка имеет слоистое строение (рис. 1.2) и характеризуется строго закономерным расположением атомов. Две анионные группы SO , тесно связанные с ионами Са²⁺, образуют слои, между которыми располагаются молекулы воды. Ионы кальция координированы шестью атомами кислорода из групп SO₄ и двумя молекулами воды.

Рис. 1.2. Кристаллическая структура гипса:

1 - S⁶⁺; 2 - O^2–; 3 - Ca²⁺; 4 - Н₂О

Природный гипс без красящих примесей является бесцветным и прозрачным. Примеси в зависимости от количества могут придавать гипсу окраску от серой до черной.

В зависимости от структуры различают:

- зернистый плотный гипс с сахаристым изломом, иногда называемый алебастром;

- пластинчатый гипс в виде прозрачных кристаллов, называемый гипсовым шпатом;

- тонковолокнистый гипс с шелковистым блеском, состоящий из ориентированных нитевидных кристаллов, называемый селенитом.

Мировые разведанные запасы гипса составляют свыше 7500 млн. т. Половина из них сосредоточена в России, в Украине запасы оцениваются на уровне 450 млн. т, Казахстане - 250 млн. т, США свыше 1000 млн. т, Канаде около 500 млн. т. Мировые запасы гипса во много раз превышают разведанные. В Республике Беларусь в Петриковском районе на глубине 250-300 м разведано месторождение гипса «Бриневское» площадью залегания около 20 км², разработка которого намечается в перспективе.

Мировая добыча природного гипсового камня составляет примерно 105-110 млн. т, около 5-6% ее – в России.

Ангидрит кристаллизуется в ромбической сингонии в виде мелких кристаллов толстотаблитчатой, призматической или кубообразной формы. Кристаллы имеют хорошую спайность по трем взаимно перпендикулярным направлениям.

Цвет ангидрита от белого до темно-серого. Во влажной среде медленно поглощает воду и переходит в CaSO₄ · 2H₂O. В природе встречается значительно реже гипса. Некоторые свойства гипсового сырья приведены в табл. 1.9.

Таблица 1.9