Группировка месторождений карбонатного сырья по величине запасов, млн. т

Основной материал в современном промышленном, гражданском, гидротехническом и дорожном строительстве – портландцемент. Это гидравлическое вяжущее, твердеющее в воде и на воздухе. Соединения получают тонким помолом обожженной при температуре около 1500 ^°С до спекания сырьевой смеси из известняка (мела) и глины. При использовании мергелей «натуралов», в которых карбонатная и глинистая составляющие находятся в оптимальном соотношении, в шихту не требуется добавлять глину. Сырьевая смесь обычно двухкомпонентна, и допустимое содержание вредных примесей в одной породе зависит от количества их в другой. Вредными примесями в цементном сырье являются оксид магния, а также щелочи, сера, фосфор и титан. Для сухого способа производства регламентируется содержание хлора (не более 0,015 %). ГОСТа на цементное сырье нет. Действующие в настоящее время технические условия на качество основных видов сырьевых материалов для производства портландцементного клинкера предъявляют следующие требования к химическому составу сырьевых материалов: содержание CaO в карбонатном компоненте не менее 45 % в известняках и 40–45 % в мергелях «натуралах», в глинистом компоненте I группы не более 15 % СаО и в глинистом компоненте II группы 15–44 % СаО.

Количество примесных вредных оксидов в карбонатном компоненте не должно превышать (%): MgO – 4,0; SO₃ – 1,3; K₂O + Na₂O – 1,0; P₂O₅ – 0,4. Содержание оксидов в сырьевой смеси должно обеспечить значения коэффициента насыщения в пределах 0,88–0,92, кремнеземного модуля 1,90–2,60 и глиноземного модуля 0,90–1,60. Для получения расчетных параметров сырьевой смеси в нее при необходимости вводят корректирующие алюминатные и железосодержащие добавки (бокситы, железная руда, пиритные огарки, охристые глины, колосниковая пыль и др.).

На известняки для производства цемента для ряда месторождений разработаны отдельные технические условия.

Для получения цемента пригодны породы с постоянным химическим составом и однородной мелкозернистой структурой. Физико-механические свойства кальцитовых пород не регламентируются, но малопрочные разности их (10–20 МПа) предпочтительнее. Влажность известняков допустима до 5 %, а мергелей «натуралов» до 10 %. Мел для сухого способа производства цемента из-за повышенной влажности не используется. В известняке (меле) для выпуска белого и цветного цемента дополнительно ограничивается содержание красящих оксидов железа и марганца, не допускается присутствие оксида хрома.

Для производства строительной извести, необходимой для приготовления растворов, бетонов, блоков и силикатного кирпича, применяются известняк, мел, доломит и реже мергель. Известь получают путем обжига карбонатных пород в шахтных или вращающихся печах при температуре 1000–1200 °С до полного удаления углекислого газа.

Требования к карбонатному сырью для выпуска извести регламентированы ОСТ 21-27–76, в котором по содержанию СаСО₃, MgСО₃ и глинистых примесей выделены семь классов (табл. 3).

Таблица 3