Хімічні та фізичні властивості крейди

Мел є осадочную породу білого кольору. Він не розчиняється у воді, має органічне походження. Зі статті дізнаємося, де використовується крейда, фізичні і хімічні властивості цієї породи.

Освіта

90 млн років тому в Північній Європі, в нижній області великого моря накопичувався мул. На морському смітті жили найпростіші (форамініфери). Їх частки включали в себе кальцит, витягнутий з води. Крейдяна група стратиграфического європейського підрозділу з`явилася під час однойменного періоду. З неї утворені Білі скелі в графстві Кент і схили в іншій частині протоки Дувра. Саме ці останки і стали основою крейди. Однак переважно порода складається з утворень водоростей і дрібнодисперсних з`єднань. Таким чином, дослідники роблять висновок, що поява крейди - заслуга рослин.

структура породи

Останки молюсків, скапливавшихся в донних відкладеннях, перетворилися в крейда. У породі присутні:

1. Близько 10% скелетних уламків. Серед них не тільки частини найпростіших, але і багатоклітинних тварин.
2. Порядку 10% раковин форамініфер.
3. До 40% фрагментів вапняних утворень водоростей
4. До 50% кристалічного дрібнодисперсного кальциту. Його розмір настільки малий, що встановити біологічну приналежність елементів, його складових, практично неможливо.
5. До 3% нерозчинних мінералів. В основному вони представлені силикатами. Нерозчинні мінерали - свого роду геологічний сміття (уламки різних порід і пісок), який занесений в відкладення крейди течіями і вітрами.

Раковини молюсків, конкреції інших мінералів, скелети кишковопорожнинних виявляються в породі досить рідко.

Опис фізичного властивості крейди - міцності

Дослідження речовини проводили багато вчених. В ході інженерно-геологічних заходів було виявлено, що воно є жорсткою напівскельного породою. Його міцність багато в чому визначається вологістю. У повітряно-сухому стані тимчасовий опір при стисненні змінюється від 1000 до 45 000 кН / м². Модуль пружності сухої породи - від 3 тис. МПа (для пухкого стану) до 10 тис. МПа (для щільного). Величина кута внутрішнього тертя - 24-30 градусів, при всебічному стиску зчеплення досягає 700-800 кН / м².

Вологість

При впливі води фізичні властивості крейди починають змінюватися. Зокрема знижується його міцність. Зміни відбуваються вже при 1-2% вологості. При 25-35% в 2-3 рази збільшується міцність на стиск. Разом з цим виявляються інші фізичні властивості крейди. Порода стає пластичною. Це прояв істотно ускладнює процес переробки речовини. В ході цього крейда починає налипає на елементи машин (на ківш екскаватора, стрічковий конвеєр, живильник, кузов транспортного засобу). Найчастіше фізичні властивості крейди (в`язкість і пластичність) не дозволяють здійснювати видобуток з нижніх горизонтів, хоча тут він вважається якісним.

морозостійкість

Після заморожування-розморожування крейда розпадається на частинки діаметром 1-2 мм. У ряді випадків це корисна властивість породи. Наприклад, при його використанні в якості мелиоранта при раскислении грунту не обов`язково подрібнювати речовина до 0,25 мм. У грунт можна внести дробленую породу до 10 мм. При заморожуванні-розморожуванні з переорювання грунту шматочки руйнуються самі. Таким чином, дія по нейтралізації зберігається тривалий час.

Властивості крейди: хімія

Порода переважно включає в себе карбонатную і некарбонатную частини. Перша розчинна в оцтової та соляної кислоти. У некарбонатних частини присутні оксиди металів, кварцовий пісок, мергелі, глини та ін. Деякі з них нерозчинні в зазначених кислотах. У карбонатної частини 98-99% карбонату кальцію. Кристалічні частинки магнезиального кальциту, сідеріта і доломіту утворені карбонатами магнію, які в незначній кількості включені в крейда. Склад і властивості породи виступають в якості критеріїв класифікації.

Виявлення якісних покладів

Спочатку вважалося, що механічні та хімічні властивості крейди однакові на всьому родовищі. Однак на практиці при тривалій експлуатації району, особливо після переходу видобувного та переробного підприємства на випуск більш якісної продукції, виявляються відмінності за цими параметрами. Тому на деяких родовищах виконується геолого-технологічне картування. Дослідники, вивчаючи хімічні властивості крейди і його механічні характеристики на різних ділянках поклади, позначають райони скупчення якісної породи.

Промислове освоєння

Великі поклади крейди присутні в Білгородській і Воронезькій областях. Менш якісне речовина присутня в Знам`янській, Заслоновской, Валуйський та інших покладах. На цих родовищах виявляються порівняно низькі показники СаСО₃ (Не більше 87%). Крім цього, в породі присутні різні домішки. Тому на зазначених родовищах без глибокого збагачення можна отримати якісну продукцію. Фізичні властивості крейди на таких покладах дозволяють використовувати його при виготовленні вапна, а також в меліоративних заходах для розкислення ґрунтів. Воронезькі родовища відносять до турон-коньякскім віком. Тут видобувається якісніший крейда. Властивості і застосування породи, отриманої на цих родовищах, вивчаються досить давно. Продукт, видобутий в Воронезької обл., Відрізняється високим вмістом СаСО₃ (До 98,5%). При цьому частка некарбонатних домішок менше 2%. Видобуток на родовищах, проте, ускладнюють фізичні властивості крейди. Зокрема його висока водонасиченому. Частка вологи в породі - близько 32%.

перспективні поклади

Серед великих родовищ варто відзначити Россошанська, Крупненніковское, Бутурлінскій і Копаніщенское. Крейдяна товща останнього становить 16,5-85 м. Розкрив становить грунтово-рослинний шар. Його товщина близько 1,8-2 м. За вертикальної лінії крейдяний шар розділений на дві пачки. У нижній присутній до 98% карбонату кальцію, у верхній дещо менше - до 96-97,5%.

У Бутурлінскій родовищі виявлено гранично однорідний білий крейда турунского ярусу. Потужність шару - 19,5-41 м. Товщина розкриву досягає 9,5 м. Вона представлена Маргелов, рослинним шаром, піщано-глинистими утвореннями і пісковиками. Частка магнію і карбонатів кальцію досягає 99,3%. При цьому некарбонатні складові присутні в відносно невеликій кількості.

Великий інтерес для промисловості представляють Стойленський і Лебединське родовища. У цих районах крейда добувають як розкривних порід і вивозять у відвали. Попутна щорічне вироблення становить більше 15 млн т. Порядку п`яти з них використовується в народногосподарських галузях. Зокрема крейда надходить на Старооскольский завод по виготовленню цементу і на деякі інші невеликі підприємства. Більший обсяг видобутої породи втрачається у відвалах.

Мел, який знаходиться в районах залізорудних родовищ, за змістом кремнезему і карбонатної частини відноситься до категорії високоякісних. Його можна використовувати в промислових цілях, не піддаючи глибокому збагаченню. Необхідно сказати, що в процесі проектування видобувних і переробних підприємств, що спеціалізуються на залізних рудах, необхідно передбачати технологічні лінії для попутно витягується крейди або місця для його окремого складування.

Виробництво і споживання

Корисні властивості крейди відомі досить давно. Спочатку породу використовували в будівництві. З неї робили вапно. Крейдяний порошок виступав в якості основи для замазки, шпаклівок, фарб і так далі. В кінці 19-го століття на родовищі "Біла гора" стали організовувати приватні заводи. У шахтних печах з кусковий породи випускали вапно і порошок. У 1935 році з`явився Шебекинский комбінат, який займався випуском продукції для промислових потреб. Корисні властивості крейди були затребувані в електротехнічної, лакофарбової, полімерної, гумотехнічної та інших галузях.

Разом зі збільшенням потреби в продукції підвищувалися вимоги до її якості. Інститути, які до 1990 року підприємства не могли забезпечити промисловість необхідною сировиною. У Білгородській області стали виникати приватні підприємства. Велика їх кількість було обумовлено величезними обсягами покладів породи і видимою простотою технологій з переробки. Однак примітивні методи видобутку та подальшої обробки, що використовувалися на приватних підприємствах, не могли забезпечити необхідної кількості якісної продукції. Відповідно, багато такі заводи закрилися. Разом з цим великі підприємства провели модернізацію і реконструкцію свого обладнання. Випуск якісної продукції забезпечувався в 90-і роки Білгородським, Петропавлівським, Шебекинські заводами.

Виробництво якісних марок

До ключових вимог, що пред`являються до продукції з крейди, крім частки карбонатів, відноситься крупність - тоніна помелу. Вона виражається в залишку на ситах певного розміру або в процентному змісті частинок заданої величини (наприклад, 90% частинок розміром 2 мкр).

Поява нових виробничих ліній з виготовлення лакофарбової, гумотехнічної, полімерної та іншої продукції, для якої в якості сировини використовується крейда, спровокувало різкий дисбаланс між його випуском і споживанням. Це особливо чітко проявилося в паперовій промисловості. Підприємства цієї галузі висувають особливі вимоги до крейдяного порошку, який замінив каолін у виробництві.

Випуск якісних марок зосереджений на заводах в Білгородській обл. Крім Шебекінського підприємства, що випускає сепарований крейда, були створені нові комбінати. Так, в 1995 році на Лебединському ГЗК з`явився завод з переробки - ЗАТ "Руслайм". Він був споруджений з іспанської проекту компанії "Реверте" з передбачуваної продуктивністю 120 тис. тонн / рік. Завод виробляє до 10 різних марок крейди. За своєю якістю вони анітрохи не поступаються зарубіжним аналогам і відповідають міжнародним стандартам. Підприємство оснащене найсучаснішим технологічним обладнанням, операції на лініях механізовані й автоматизовані.

За проектом компанії "Мабетекс" на Стойленського ГЗК був побудований завод з продуктивністю крейдяної продукції високої якості 300 тисяч тонн. При цьому плани підприємства передбачають подальше збільшення потужності.

распускаемость породи

Одним з ключових критеріїв в процесі аналізу фізичних властивостей породи на новому родовищі небудь ділянці, залучення в дію технологічну лінію переробки, є поведінка крейди при подрібненні. Як вище було сказано, на різних пластах поклади речовина має різні механічні характеристики. Візуально виявити ці відмінності не представляється можливим в більшості випадків. Визначення поведінки крейди в процесі його сухого подрібнення в технологічному процесі здійснюється за допомогою встановлення показника його распускаемость у вологому середовищі при механічному впливі. Для цього використовується спеціальне обладнання.

гідрокарбонат натрію

Для його виробництва використовуються різні матеріали, в тому числі вапняк або крейда. Корисні властивості для організму, якими володіє гідрокарбонат натрію, відомі багатьом. Часто його використовують при захворюваннях ясен і горла, печії, для розрідження мокроти при кашлі. У промисловості фізичні властивості соди і крейди дуже затребувані. Обидва цих речовини використовуються в будівництві, обробці, виготовленні матеріалів, лакофарбової та іншої продукції. Що стосується виробництва гідрокарбонату кальцію, то застосування одного тільки крейди вважається неекономічним варіантом. Як вище було сказано, ця порода дуже добре вбирає вологу, внаслідок чого змінюються її механічні характеристики. Це, в свою чергу, негативно позначається на ході технологічного процесу.

Чи можна їсти СаСО₃?

Досить поширена думка про те, що лікарі рекомендують використовувати крейду медичний. Властивості цієї речовини, як вважається, сприяють поповненню дефіциту кальцію. В першу чергу слід сказати, що лікарі неоднозначно висловлюються з цього приводу. Нерідко до фахівців звертаються пацієнти, яким подобається їсти крейду (харчової). Корисні властивості речовини, проте, вельми сумнівні. Тяга до його поїдання може виникнути внаслідок нестачі кальцію. Однак слід знати, що характеристики речовини піддаються істотним змінам при попаданні в шлунок. Проходячи через кілька окислювальних процесів, воно втрачає початкову нейтральність і перетворюється в реагент. За своєю дією речовина аналогічно гашеного вапна. В результаті на слизову шлунка починає впливати окислений крейда. Лікувальні властивості при цьому ніякі не проявляються. Скоріше навпаки. Варто пам`ятати ще про те, що концентрація кальцію в речовині дуже велика. В результаті надмірне вживання крейди може спровокувати вапнування судин. У зв`язку з цим лікарі рекомендують замінити його глюконатом кальцію або аналогічними препаратами. Що стосується позбавлення від печії, то, за словами багатьох людей, що спробували її усунути за допомогою крейди, він не допомагає в цьому.

Промислове та побутове використання

Мел виступає в якості необхідного компонента паперу, яку застосовують в поліграфії. Висока дисперсність карбонату кальцію в подрібненому вигляді впливає на оптичні і друковані характеристики, пористість, гладкість продукції. За рахунок присутності крейди знижується абразивність виробів. Порода в молотом вигляді широко використовується для побілки стін, бордюрів, захисту дерев. Мел застосовується при очищенні бурякового соку, який, в свою чергу, використовується в сірникової промисловості. Для цих цілей, як правило, підходить так звана обложена порода. Такий крейда одержують хімічним способом з кальцийсодержащих мінералів. Поряд з іншими карбонатними породами речовина використовується при варінні скла як один з компонентів шихти. За рахунок крейди підвищується термічна стійкість продукції, її механічна міцність і стійкість при впливі вивітрювання і реагентів. Широко застосовується порода в виготовленні добрив. Також крейда додається в комбікорми сільськогосподарським тваринам.

гумовотехнічна галузь

Мел знаходиться на першому місці серед всіх наповнювачів, що застосовуються в промисловості. Це пов`язано в першу чергу з тим, що використання цієї сировини економічно вигідно. Мел має порівняно невелику вартість. При цьому введення його в гумовотехнічну продукцію не завдає шкоди. Другою причиною популярності сировини в галузі виступає технологічна доцільність. Мел істотно спрощує процес по виготовленню гумотехнічної продукції. Зокрема, за рахунок нього прискорюється вулканізація, поверхня виробів стає гладкою. Широко використовується порода і при виробництві губчастої і пористої гуми, продукції з пластмаси, кожзаменителей та ін.

Статті схожі на "Хімічні та фізичні властивості крейди"

Крейди воскові - образи живі

Що таке пастель художня?

Кольорову крейду для волосся: плюси і мінуси

Вапно негашене. Вапно негашене будівельне комове. Застосування