Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Классы карбонатных пород для производства извести



Содержание, % Класс
А Б В Г Д Е Ж
СаСО3, не менее
MgСО3, не более
Глинистые примеси (SiO2+Al2O3+Fe2O3), не более

По прочности (МПа), согласно ОСТу, карбонатные породы делятся на твердые (более 60), средней твердости (30–60), мягкие (10–30) и очень мягкие (менее 10). Оптимальным сырьем для изготовления извести являются чистые известняки и мел с незначительной примесью MgCO3 и нерастворимого остатка. Предпочтительнее породы, имеющие прочность на сжатие 10–40 МПа. Известь должна соответствовать видам и сортам ГОСТ 9179–77 «Известь строительная».

Доломиты с содержанием MgO не менее 18,5 % используются для производства магнезиальных вяжущих. Для этого доломит обжигается при температуре около 700оС и после помола затворяется раствором хлористого магния. Полученное вяжущее применяется для выпуска различных строительных изделий.

Вчерной металлургии используются известняки и доломиты. Известняки, а также получаемая из них известь, применяются в качестве флюса при производстве чугуна, стали и ферросплавов для извлечения и перевода в шлаки балластных (кремнезем и глинозем) и вредных (фосфор и сера) примесей руды и золы топлива.

В доменном производстве используются известняки, доломитовые известняки и доломиты, в сталеплавильном и ферросплавном – известняки и известь. Мел из-за недостаточной прочности и большой влажности применяется только изредка в литейном деле. В связи с тем, что мартеновское производство стали все больше заменяется конвертерным, потребность в известняках с низким содержанием примесей, пригодных для выпуска конвертерной извести, увеличивается.

Флюсовые известняки получают путем добычи, дробления и обогащения карбонатного сырья. В зависимости от химического и фракционного состава их разделяют по маркам и сортам.

Требования к качеству товарных флюсовых известняков определены в ОСТ 14-63–80 (для доменной плавки) и ОСТ 14-64–80 (для плавки стали). Оба отраслевых стандарта Министерства черной металлургии СССР отменены, но на их основе разработаны технические условия для отдельных предприятий.

Требования ОСТов к химическому составу сводятся к ограничению содержания суммы СаO + MgO (не менее 50,5–54 % в зависимости от марки) при незначительном количестве MgO (не более 3,5–10 %) и нерастворимого остатка ( не более 2–4 %). Более высокие требования предъявляются к флюсам для электросталеплавильного и ферросплавного производств. В них, кроме того, лимитируется присутствие фосфора и серы. Еще более жестки требования к химическому составу известняков для выпуска конвертерной извести по ТУ 14-15-60–78. К известнякам Пикалевского месторождения, используемым в производстве глинозема, цемента, извести и в качестве флюса в черной металлургии, применяются ТУ 57-43-060-00196368–97. Флюсовые известняки должны содержать СаO + MgO не менее 52 % для первого и 50 % для второго сорта, MgO соответственно не более 8 и 10 %, SiO2 не более 2 и 4 %.

Кроме химического состава важным показателем флюсовых известняков являются фракционный состав, прочность при сжатии и однородность. Для производства флюсов наиболее пригодны мелкозернистые, малопористые, относительно крепкие известняки.

Доломиты в металлургии применяются как огнеупорный материал (в сыром и обожженном виде) и как флюс.

В сыром виде они используются в качестве заправочного материала для основных мартеновских печей и конвертеров. После обжига получают металлургический доломит или металлургический доломитовый порошок, применяемый при изготовлении смолодоломитовых и смолодоломит-магнезитовых огнеупоров, для получения огнеупорных трамбовочных масс, кирпича, блоков и огнеупорных изделий специального назначения.

Основным показателем пригодности доломитов для производства огнеупоров и флюсов является их химический состав. Существенное значение имеет также структура, однородность и прочность доломита.

Требования к доломитам, используемым для изготовления конвертерных смолодоломитовых и смолодоломит-магнезитовых огнеупоров регламентируются ТУ 14-8-232–77. Технические требования к качеству сырого доломита, предназначенного для обжига, подсыпки порогов и заправки мартеновских печей, содержатся в ОСТ 14-84–82, которым пользуются несмотря на его отмену. Требования к качеству флюсовых доломитов определены в ТУ 14-16-28–89. Имеются технические условия на доломит обожженный металлургический – ОСТ 14-85–82.

Массовая доля наиболее распространенных оксидов в доломите для обжига на металлургический доломит должна составлять: MgO не менее 16–19 %, SiO2 не более 3–5 %, R2O3 не более 3–4 %. При получении высокоогнеупорных изделий для футеровки кислородных конвертеров применяются доломиты следующего состава: MgO не менее 19 %, СаО не более 33 %, SiO2 до 1 %, R2O3 не более 2 %. При использовании доломита как флюса содержание MgO должно составлять 17–19 %, SiO2 не более 6 %, R2O3 + MnO не более 5 %.

В цветной металлургии известняк и известь используются в качестве флюса и технологического сырья.

При производстве глинозема из нефелинов или бокситов методом спекания роль известняка (мела) сводится к разрыву химических связей в руде между Al2O3, SiO2 и R2O3 и последующей карбонизации алюминатного раствора. В зависимости от сорта (их четыре) в известняках должно быть СаО не менее 52–53 %, MgO не более 1,0–1,5 %, SiO2 не более 2,0–3,0 %, Fe2O3 – 0,8–1,0 % (ТУ 5743-060-00196368–97).

На медеплавильных предприятиях известняк – это флюс при плавке руды, а известь – основа для получения известкового молока, применяемого при флотации. Известняки для медного производства по химическому составу регламентируются ТУ 48-7-2–77 (CaO в зависимости от сорта 48–55 %).

Известняки и известь используют также при выплавке и обогащении никелевых (окисленных), свинцовых, сурьмяных и оловянных руд, при рафинировании цветных металлов и цианировании золота и серебра.

Чистые известняки требуются для получения термическим способом металлического кальция, который используется в производстве различных сплавов и как восстановитель при изготовлении высококачественных тугоплавких металлов.

В производстве металлического магния из рассолов соляных озер известняки применяются для приготовления известкового молока, используемого для получения гидроксида магния, который после прокаливания и получения MgO хлорируется, а безводный хлористый магний подвергается электролизу.

В цветной металлургии применяется и доломит – как огнеупорный материал и как сырье для получения металлического магния в результате восстановления магния ферросилицием.

Вхимической промышленности в большом количестве применяются известняк и мел. До 80 % добытого сырья идет на производство кальцинированной соды, являющейся исходным продуктом для получения соды кристаллической, питьевой и каустической.

Для производства кальцинированной соды раствор поваренной соли насыщают углекислым газом и аммиаком и получают бикарбонат натрия и хлористый аммоний. Бикарбонат натрия прокаливанием разлагают на кальцинированную соду и углекислый газ. Хлористый аммоний для регенерации аммиака обрабатывают известковым молоком. Отходом производства является хлористый кальций. Углекислый газ и известь для образования известкового молока получают обжигом известняка или мела, в которых лимитируется массовая доля СаO, MgO, SiO2 , R2O3, S, P, минимальная прочность на сжатие и кусковатость. Количество карбоната кальция должно быть не менее 95–92 % (ТУ 6-18-21-04–85).

В меньших масштабах известняки используются в химической промышленности для получения карбида кальция, хлористого кальция, бората кальция, хлорной извести, химически осажденного мела, кормового преципитата, при производстве резины, суперфосфата, азотных удобрений, гидроксида кальция и т. д.

Например, для получения карбида кальция, который является продуктом сплавления при температуре 1900–1950 °С смеси извести и кокса, требуются известняки, содержащие как можно больше СаО и как можно меньше примесей. В лучшем сорте таких известняков должно быть (в %): не менее 54,5 СаО и не более 0,8 MgO; 1,0 SiO2; 0,8 Al2O3; 0,08 S и 0,010 Р.

В известняках для производства кормового преципитата ограничивается содержание свинца, мышьяка и фтора, для выпуска химически осажденного мела лимитируется присутствие меди и марганца.

В сельском хозяйстве известняк, доломит, реже мел и мергель используются для известкования кислых почв; известняк и мел – в качестве минеральной подкормки сельскохозяйственных животных и птиц.

Для нейтрализации кислых почв применяется известняковая (доломитовая) мука, получаемая измельчением карбонатных пород или отсевов их дробления при производстве щебня. Мука в зависимости от прочности карбонатной породы (ГОСТ 14050–93) подразделяется на четыре класса, по зерновому составу на три марки (А, В, С), по массовой доле влаги марка А делится на две группы. Допустимая минимальная суммарная массовая доля карбонатов кальция и магния должна составлять не менее 80 % для пород 1-го и 2-го классов (с прочностью до 40 МПа) и не менее 85 % для пород 3-го и 4-го классов (с прочностью более 40 МПа). Зерновой состав муки определяется маркой и классом, но везде должны преобладать зерна размером менее 1 мм, а зерна размером более 3–5 мм допустимы в ограниченных количествах. Более прочные породы требуют более тонкого помола.

На удобрения известковые местные из известняков, доломитов и мергелей, разработаны ТУ 2189-326-00008064–99. В зависимости от прочности известняков и доломитов удобрения подразделяются на три класса (до 20, 20–40 и свыше 40 МПа). Количество СаСО3+ MgCO3 во 2-м и 3-м классах должно быть не менее 80 %. Массовая доля влаги не должна превышать 15 %. Преобладающий размер зерен должен быть менее 3 мм, содержание зерен размером более 5 мм ограничено – 5–10 %. Для мела, озерной извести, мергеля, известкового туфа суммарная доля углекислого кальция и углекислого магния должна быть в пределах 50–85 %.

Известняковая мука используется как минеральная добавка в комбикормах и для подкормки сельскохозяйственных животных и птиц. Мука восполняет недостаток карбоната кальция, который необходим для построения скелета, скорлупы яиц, клюва и когтей. Карбонатная подкормка улучшает рост животных и птиц, повышает их привес и продуктивность. Для этих целей пригодны маломагнезиальный известняк, мел и морская ракушка, которые применяются в виде известняковой или меловой муки, крошки и ракушечной крупки. Требования к муке известняковой для производства комбикормов и подкормки определены ГОСТ 26826–86, к ракушке и известняку для минеральной подкормки – ТУ 21-РСФСР-839–82. В кальцитовых породах должно быть СаСО3 + MgCO3 не менее 85–88 % при содержании MgCO3 не более 3–5 %. Ядовитые примеси фтора, мышьяка и свинца жестко ограничиваются, наличие металлических частиц с острыми краями не допускается. Регламентируются фракционный состав и влажность.

Встекольном производстве используются преимущественно доломит и меньше известняк, мрамор и мел. С доломитом в состав стекольной шихты вводятся необходимые щелочно-земельные оксиды MgO и СаО, с известняком – недостающее количество СаО сверх вводимого с доломитом.

Оксид магния повышает химическую устойчивость и механическую прочность стекла, понижает его способность к кристаллизации, увеличивает прозрачность, уменьшает коэффициент расширения, снижает рабочую температуру при формовке.

Оксид кальция придает стеклу термическую стойкость и устойчивость против воздействия химических реагентов и выветривания, но одновременно повышает склонность стекла к кристаллизации.

В производстве стекла используются чистые однородные известняки и доломиты, имеющие постоянный химический состав и содержащие минимальное количество примесей. Особенно жестко лимитируется содержание оксидов железа, которые окрашивают стекло в зеленый, бурый, желтый и красноватый тона.

Требования к карбонатным породам для производства стекла регламентируются ГОСТ 23672–79 «Доломит для стекольной промышленности» и ГОСТ 23671–79 «Известняк кусковой для стекольной промышленности».

В доломитах содержание MgO в зависимости от марки должно быть не менее 18–19 %, массовая доля оксида железа не должна превышать 0,05–0,4 %. В известняках СаО должно быть не менее 51–54 %, а Fe2O3 – не более 0,1–0,3 %. Размер кусков должен быть в пределах 20–300 мм.

На практике для производства стекла, особенно бутылочного, иногда используются известняки и доломиты, содержащие оксиды железа в количестве до 0,6–0,8 %.

Требования к качеству мела для производства стекла определены ТУ 5743-007-05346453–96 «Мел природный комовой, дробленый и молотый». Для выпуска стекла пригодны марки МКI, МДI, ММI, в которых сумма СаСО3 + MgСО3 составляет не менее 98 %, в том числе MgСО3 не более 2 %, количество Fe2O3 не превышает 0,1 %.

Впроизводстве сахара используют известь и углекислый газ, получаемые в результате обжига известняка. Из извести готовят известковое молоко, которым очищают горячий свекловичный сок от растворимых в воде примесей (белковых частиц, фосфорной и щавелевой кислот и др.). После этого в сатураторах раствор сока насыщается углекислым газом с целью удаления из него излишней свободной извести. В результате сатурации образуется тонкозернистый порошок СаСО3, активно поглощающий из сока оставшиеся органические вещества и выводящий их в осадок. Затем свекловичный сок для лучшей очистки подвергается повторной сатурации.

Вредными примесями в известняке являются кремнезем, гипс и щелочи, балластными MgCO3 и R2O3. Известняк должен иметь прочность не менее 10 МПа. Мел для производства сахара не применяется. Качество известняка определяется ТУ 10РФ 1055–92.

Известняк применяется в небольшом количестве и для производства лимонной кислоты.

Вцеллюлозно-бумажной промышленности при производстве целлюлозы используются известняк и известь, в гидролизных процессах и в качестве наполнителя бумаги – известняк и мел. Известняк применяется также для отбеливания целлюлозы. При производстве оберточной бумаги и картона известковое молоко может заменять щелочь. Требования к качеству известняка и мела для целлюлозно-бумажной промышленности существенно изменяются в зависимости от технологии производства. В меле как наполнителе нежелательны примеси серы, фосфора, нерастворимого остатка, очень важны цвет, белизна и тонкость помола. Для производства бумаги используются разности, отвечающие требованиям ГОСТ 4415–75 на мел электродный (марка А), ГОСТ 12085–88 – на мел природный обогащенный и ГОСТ 8253–79 – на мел химически осажденный.

В резинотехнической, кабельной, лакокрасочной, полимерной промышленности используется мел как наполнитель. Он должен соответствовать ГОСТ 17498–72 и ГОСТ 12085–88. Взамен природного мела в этих отраслях, а также в парфюмерно-косметической, медицинской и электронной применяется и химически осажденный мел, который получают путем карбонизации известкового молока диоксидом углерода. Качество такого мела определяется ГОСТ 8253–79. Для производства наполнителя используется также тонкомолотый известняк, в качестве наполнителей лаков и красок может использоваться и доломит. Основными требованиями к известняку и мелу как сырью для наполнителя являются белизна, малое количество нерастворимого остатка, почти полное отсутствие марганца, меди, щелочей и высокое содержание кальцита.

Мел как наполнитель наиболее широко применяется при производстве резины, а также при получении кожзаменителей, клеенки, линолеума.

Дляполучения минеральной ваты можно применять известняк, мел, мергель и доломит. Предпочтительнее доломит, особенно глинистый. Шихта обычно двухкомпонентна и состоит из смеси карбонатной породы и глины. Состав смеси должен иметь модуль кислотности (SiO2+Al2O3):(СаО+MgO) = 1,0–2,5, содержание Fe2O3 не более 5 %, серы не более 1,0 %, тугоплавких включений (песок, кремень) не более 5 %.

Среди других направлений использования карбонатных пород следует отметить: применение известняка и мела в нефтяной промышленности в качестве утяжелителя промывочных жидкостей и мела как частичного заменителя в них глины; использование доломитовой муки или обожженного доломита (абразива) для полирования стекла, никеля, бронзы, меди и других материалов; применение мела в покрытиях электродов для электродуговой сварки; использование доломита в фарфоро-фаянсовом производстве, в шихте для получения глазурей и в электрокерамическом производстве для изготовления глазурей, применяемых для покрытия изоляторов. При изготовлении пластмассовых изделий и сварочных материалов может применяться мрамор.




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.