Amministrazione del distretto della città di Samara S
AMOU VPO Samara Academy of State and Municipal Administration
Facoltà di Economia
Dipartimento di Catasto e Tecnologie della Geoinformazione
Test
per disciplina: "Scienza dei materiali"
sul tema: "Materie prime per la produzione di materiali da costruzione ceramici"
Samara, 2013
Contenuto
Introduzione ………………………………………… .. …… ……….… .. …….… .3
I. Informazioni generali e materie prime per la produzione di materiali da costruzione in ceramica ……………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………….
II. Formazione di materiali argillosi e loro composizioni chimiche e mineralogiche ………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………….
2.1 Principali componenti minerali delle argille ………………………………. 7
2.2 Impurità …………………………………………………………………… ..8
2.3 Composizione chimica argilla …………………… ……………………………… ... 9
3.1 Composizione granulometrica delle argille ………………………………………… .12
3.2 Proprietà tecnologiche delle argille …………………………………………… 13
3.3 Classificazione delle materie prime argillose per i prodotti ceramici ……… 20
Bibliografia………………………………………….…. 24
Appendici …………………………………………………………………… .... 25
introduzione
In questo test, sul tema: "Materiali da costruzione in ceramica" prenderemo in considerazione:
-
Informazione Generale e materie prime per la produzione di materiali da costruzione in ceramica;
formazione di materiali argillosi e loro composizioni chimiche e mineralogiche;
proprietà tecnologiche dei materiali argillosi.
La produzione della ceramica ha origine in epoca preistorica dopo che l'uomo ha imparato a ricevere e utilizzare il fuoco. L'uomo vide che con l'aiuto del calore è possibile preservare la forma degli oggetti modellati dall'argilla e renderli impermeabili all'acqua. Si è presto notato che tutte le argille hanno proprietà diverse e che per realizzare determinati prodotti si dovrebbero utilizzare argille diverse.
I materiali da costruzione in ceramica soddisfano pienamente i requisiti di durabilità e hanno elevate qualità architettoniche e artistiche. Sono resistenti agli ambienti aggressivi, resistenti agli agenti atmosferici e al gelo.
I prodotti ceramici sono ampiamente utilizzati in molti settori dell'economia nazionale e nella vita di tutti i giorni. Sono usati come materiali da costruzione: mattoni, tegole, piastrelle per pareti e pavimenti, tubi per fognature, vari prodotti sanitari. Le stoviglie in porcellana e maiolica rimangono fino ad oggi il piatto più diffuso e utilizzato.
I. Informazioni generali e materie prime per la produzione di materiali da costruzione in ceramica
Ceramica è il nome di materiali lapidei artificiali ottenuti dalla cottura di materia prima modellata da rocce argillose. I materiali ceramici utilizzati fin dall'antichità hanno molti vantaggi: le materie prime per loro sono molto diffuse in natura; grezzo può essere dato qualsiasi forma; i prodotti cotti sono forti e durevoli. Gli svantaggi dei materiali ceramici includono: la capacità di fabbricare prodotti solo di dimensioni relativamente piccole; elevato consumo di carburante per la cottura; la difficoltà di meccanizzare il lavoro nella costruzione di strutture in materiali ceramici.
A seconda della porosità, i materiali ceramici si dividono in porosi con un assorbimento d'acqua superiore al 5% e densi con un assorbimento d'acqua inferiore al 5%. Sia i materiali densi che quelli porosi possono essere ceramiche grossolane, caratterizzate da una scheggia colorata, o ceramiche fini, caratterizzate da una scheggia bianca e uniforme alla frattura. Nella costruzione, la ceramica grezza viene utilizzata più ampiamente. Indipendentemente dalla porosità e dal colore del frammento, i materiali ceramici possono essere non smaltati e smaltati. Lo smalto è uno strato vetroso applicato sulla superficie di un materiale e fissato ad esso durante la cottura. Lo smalto ha un'elevata densità e resistenza chimica.
A seconda del campo di applicazione in edilizia, i materiali ceramici sono suddivisi nei seguenti gruppi:
muro - mattoni di argilla ordinaria, stampaggio di plastica cavo e poroso-cavo, pressatura semi-secca piena e vuota, pietre per stampaggio di plastica cava;
pietre forate per soffitti con nervature frequenti, per travi in ceramica armata, pietre rullate;
per il rivestimento delle facciate degli edifici - mattoni e pietre faccia a vista, ceramiche per tappeti, piastrelle per facciate di piccole dimensioni, lastre per facciate e davanzali;
per il rivestimento interno di edifici - piastrelle per rivestimento di pareti, parti incassate, piastrelle per pavimenti;
coperture - tegole di argilla ordinarie, creste, scanalate e speciali;
tubi in ceramica - fognatura e drenaggio;
materiali speciali - mattoni curvi per strutture fognarie, ceramiche sanitarie e termoisolanti altamente porose, prodotti resistenti agli acidi (mattoni, piastrelle, pezzi sagomati e tubi), prodotti refrattari (mattoni, piastrelle sagomate e pezzi).
Secondo la tradizione consolidata, i prodotti porosi di una struttura a grana grossa da masse di argilla sono chiamati ceramiche grossolane e prodotti di struttura densa a grana fine, frammenti sinterizzati CA, impermeabili, come le piastrelle del pavimento sono chiamati ceramiche da costruzione sottili.
Nella produzione di ceramiche da costruzione vengono utilizzati principalmente metodi di formatura plastica e pressatura semisecca e molto meno spesso colata in stampi in gesso (prodotti tecnico-sanitari).
Molti scienziati ritengono che il principale punto di forza dei materiali ceramici sinterizzati sia fornito dalla mullite. Mullite 3Al 2 O 3? 2SiO 2 forma cristalli aghiformi, prismatici o fibrosi con sfaldatura perfetta chiaramente distinguibile.
La composizione della mullite è stata a lungo oggetto di discussioni, a seguito delle quali i ricercatori sono giunti alla conclusione che la composizione della mullite varia da 2Al 2 O 3? SiO 2 a 3Al 2 O 3? 2SiO 2.
Il minerale può produrre concrescenze e accumuli (Appendice A). Le impurezze di Fe 2 O 3 e TiO 2 causano la comparsa di pleocrismo in toni giallastri e bluastri. La densità della mullite è 3,03 g / cm 3. La dimensione dei cristalli di mullite è varia: da 2 a 5 × 10 -6 m, in chamotte - fino a 10 mm di lunghezza negli oggetti di mullite. Incluso anche in porcellana.
II. Formazione di materiali argillosi e loro composizioni chimiche e mineralogiche
L'argilla è un prodotto finemente disperso della decomposizione e dell'erosione di un'ampia varietà di rocce (la dimensione delle particelle predominante è inferiore a 0,01 mm) - è in grado di formare una massa plastica con acqua, che mantiene la sua forma, e dopo l'essiccazione e la cottura acquisisce proprietà simili alla pietra.
A seconda delle condizioni geologiche, la formazione delle argille è suddivisa in residua o primaria (eluviale), formata direttamente nel luogo di insorgenza della roccia madre, e sedimentaria o secondaria, formata per trasferimento e rideposizione dall'acqua, dal vento o dai ghiacciai ad un nuovo posto. Di norma, le argille eluviali sono di scarsa qualità, trattengono le rocce madri, sono spesso ostruite da idrossidi di ferro e solitamente hanno una bassa plasticità.
Le argille secondarie si dividono in deluvial, trasportate dalle acque piovane o nevose, glaciali e loess, trasportate rispettivamente dai ghiacciai e dal vento. Le argille deluvial sono caratterizzate da strati stratificati, grande eterogeneità di composizione e contaminazione con varie impurità. Le argille glaciali sono solitamente ricoperte da lenti e sono pesantemente ostruite da inclusioni estranee (dai grandi massi alla ghiaia fine). Le più omogenee sono le argille loess. Sono caratterizzati da elevata dispersione e struttura porosa.
Le rocce argillose (argille, argille, argille, siltiti, scisti e altre) utilizzate come materie prime per la produzione di mattoni e pietre ceramiche devono soddisfare i requisiti della norma OST 21-78-88 (valida fino al 01.01.96), e la classificazione delle materie prime è indicato in GOST 9169-75 *.
L'idoneità dell'argilla per i mattoni è determinata in base alle caratteristiche minerali e petrografiche, alla composizione chimica, agli indicatori delle proprietà tecnologiche e alle caratteristiche razionali.
2.1 I principali costituenti minerali delle argille: caolinite, montmorillonite, idromica (illite).
Caolinite (Al 2 O 3? 2SiO 2? 2H 2 O) - ha una struttura relativamente densa del reticolo cristallino con una distanza interplanare relativamente piccola di 7,2 A. Pertanto, la caolinite non è in grado di attaccare e trattenere saldamente una grande quantità di acqua , e quando si asciuga l'argilla con un alto contenuto di caolinite emette acqua attaccata in modo relativamente libero e rapido. La dimensione delle particelle di caolinite è 0,003 - 0,001 mm. Le principali varietà del gruppo caolinite sono caolinite, dikkit, nakrit. La caolinite è la più comune. La caolinite è poco sensibile all'essiccazione e alla tostatura, si gonfia leggermente in acqua e ha una bassa capacità di assorbimento e plasticità.
Montmorillonite - (Al 2 O 3? 2SiO 2? 2H 2 O? NH 2 O) (Appendice B) - ha una connessione debole tra i pacchetti, poiché la distanza tra loro è relativamente grande - 9,6-21,4 A, e può crescere sotto l'influenza di molecole d'acqua interposte. In altre parole, il reticolo cristallino della montmorillonite è mobile (rigonfiamento). Pertanto, le argille di montmorillonite sono in grado di assorbire intensamente una grande quantità di acqua, trattenendola saldamente e difficile da rilasciare durante l'essiccazione e anche gonfiandosi fortemente quando inumidite con un aumento di volume fino a 16 volte. La dimensione delle particelle di montmorillonite è molto inferiore a 1 micron (<0,001мм). Эти глины
имеют наиболее высокую дисперсность
среди всех глинистых минералов, наибольшую
набухаемость, пластичность, связность
и высокую чувствительность к сушке
и обжигу.
I principali rappresentanti del gruppo montmorillonite sono: montmorillonite, nontronite, beidelite.
Halloysite - Al 2 O 3? 2SiO2? 4H 2 O - include halloysite, ferrigalloysite e metagalloisite, è un compagno frequente in caolinite e argille caolinitiche. Halloysite, rispetto alla caolinite, ha una maggiore capacità di dispersione, plasticità e adsorbimento.
Hydromica - (illite, idromuscovite, glauconite, ecc.) Sono un prodotto di vari gradi di idratazione delle miche. Si trovano in quantità significative nelle argille bassofondenti e in piccole quantità nelle argille refrattarie e refrattarie.
Illite (idromica) - K 2 O? MgO? 4Al 2 O 3? 7SiO2? 2H 2 O - è un prodotto dell'idratazione a lungo termine della mica e il suo reticolo cristallino è simile alla montmorillonite. In termini di intensità del loro legame con l'acqua, l'idromica occupa una posizione intermedia tra caolinite e montmorillonite. La dimensione delle particelle di idromica è dell'ordine di 1 micron (~ 0,001 mm).
2.2 Impurità.
Oltre ai componenti argillosi, le rocce argillose comprendono varie impurità, che si dividono in quarzo, carbonato, ossidi ferruginosi, organici e alcalini.
Le impurità del quarzo si trovano nell'argilla sotto forma di sabbia e polvere di quarzo. Assottigliano l'argilla e ne compromettono la plasticità e la formabilità, anche se la sabbia di quarzo grossolano migliora le proprietà di essiccazione delle argille e il quarzo fine le degrada. Allo stesso tempo, le impurità di quarzo peggiorano le proprietà di cottura, abbassando la tenacità alla frattura dei prodotti cotti quando vengono raffreddati e riducono la resistenza e la resistenza al gelo.
Le impurità carbonatiche si trovano nelle argille in 3 forme strutturali: sotto forma di particelle polverose finemente disperse uniformemente distribuite, strisci sciolti e polverosi e sotto forma di particelle pietrose dense.
Impurità carbonatiche finemente disperse, decomponendosi durante la cottura secondo la reazione CaCO 3 = CaO + CO 2, contribuiscono alla formazione di un frammento poroso e alla diminuzione della sua resistenza. Queste piccole inclusioni non sono dannose per la ceramica da parete. Le sbavature e gli accumuli sciolti durante la lavorazione meccanica dell'argilla vengono facilmente distrutti in quelli più piccoli e non riducono significativamente la qualità dei prodotti.
Le più dannose e pericolose sono le inclusioni di carbonato sassoso più grandi di 1 mm, poiché dopo la cottura della ceramica, queste inclusioni rimangono nel coccio sotto forma di calce bruciata, che successivamente, quando viene aggiunta umidità dall'atmosfera o, ad esempio, quando il i prodotti cotti vengono inumiditi, si trasformano in idrossido di calcio secondo lo schema
CaO + H 2 O = Ca (OH) 2 + Q (calore).
Considerando che il volume di idrossido rispetto al CaO aumenta di più di quattro volte, nel frammento si verificano notevoli sollecitazioni interne, che causano la formazione di crepe. Se sono presenti molte di queste inclusioni, è possibile la completa distruzione del prodotto ceramico.
Le impurità ferrose dipingono la ceramica in diversi colori: dal marrone chiaro al rosso scuro e persino al nero. Le impurità organiche si bruciano durante la cottura, influenzano in modo significativo l'essiccazione del prodotto, poiché causano un grande ritiro, che porta alla formazione di crepe.
2.3 La composizione chimica delle argille.
Il contenuto dei principali costituenti chimici nella roccia argillosa è stimato dal contenuto quantitativo di biossido di silicio, compreso il quarzo libero, la quantità di ossidi di alluminio e titanio, ferro, calcio e magnesio, potassio e sodio, la quantità di composti solforati ( in termini di SO 3), incluso il solfuro.
Di solito la composizione chimica delle argille bassofondenti è,%: SiO 2 - 60 ... 85; Al 2 O 3 insieme a TiO 2 - non meno di 7; Fe 2 O 3 insieme a FeO- non più di 14; CaO + MgO - non più di 20; R 2 O (K 2 O + Na 2 O) - non più di 7.
Le caratteristiche comparative della composizione chimica delle varie argille sono riportate in tabella. uno.
Tabella 1. Composizione chimica delle argille
La silice (SiO 2) è nelle argille allo stato legato e libero. Il primo è una parte dei minerali che formano l'argilla e il secondo è rappresentato da impurità silicee. Con un aumento del contenuto di SiO 2, la plasticità delle argille diminuisce, la porosità aumenta e la resistenza dei prodotti cotti diminuisce. Limitare il contenuto di SiO 2 - non più dell'85%, incluso il quarzo libero - non più del 60%.
L'allumina (Al 2 O 3) si trova nei minerali che formano l'argilla e nelle impurità micacee. All'aumentare del contenuto di Al 2 O 3 aumenta la plasticità e la refrattarietà delle argille. Di solito, il contenuto di allumina è giudicato indirettamente sulla dimensione relativa della frazione argillosa nella roccia argillosa. L'allumina contiene dal 10-15% nei mattoni e fino al 32-35% nelle argille refrattarie.
Gli ossidi di metalli alcalino terrosi (CaO e MgO) sono presenti in piccole quantità in alcuni minerali argillosi. Ad alte temperature, il CaO reagisce con Al 2 O 3 e SiO 2 e, formando fusi eutettici sotto forma di vetri di alluminio-calcio-silicato, abbassa drasticamente il punto di fusione delle argille.
Gli ossidi di metalli alcalino terrosi (Na 2 O e K 2 O) fanno parte di alcuni minerali che formano l'argilla, ma nella maggior parte dei casi sono coinvolti nelle impurità sotto forma di sali solubili e nelle sabbie feldspatiche. Abbassano il punto di fusione dell'argilla e indeboliscono l'effetto colorante di Fe 2 O 3 e TiO 2. Gli ossidi di metalli alcalini sono flussi forti, contribuiscono ad aumentare il restringimento, la compattazione di un frammento e un aumento della sua resistenza.
Come valore limite dei composti di zolfo in termini di SO 3, non viene preso più del 2%, incluso il solfuro - non più dello 0,8%. In presenza di SO 3 superiore allo 0,5%, di cui solfuro non superiore allo 0,3%, nel processo di analisi della roccia argillosa, dovrebbero essere determinati i metodi per eliminare le efflorescenze e le efflorescenze sui prodotti crudi convertendo i sali solubili in quelli insolubili.
III. Proprietà tecnologiche dei materiali argillosi
3.1 La distribuzione granulometrica delle argille è la distribuzione dei grani in una roccia argillosa in base alla loro dimensione. Tipicamente, la composizione granulometrica delle varie argille è caratterizzata dai dati riportati in Tabella 2.
Tavolo 2 . Composizione granulare delle argille
Confrontando i dati delle tabelle delle composizioni chimiche (Tabella 1) e granulometriche (Tabella 2), possiamo concludere che le loro fluttuazioni sono significative per varie argille, il che non ci consente di stabilire con precisione la relazione con le proprietà delle materie prime. Tuttavia, ci sono alcuni modelli generali. Un contenuto insignificante di allumina (Al 2 O 3) con un alto contenuto di silice (SiO 2) indica un alto contenuto di silice libera, che si trova principalmente nella componente grossolanamente dispersa delle argille ed è un additivo dimagrante naturale.
Le argille bassofondenti sono caratterizzate dal contenuto più elevato di SiO 2 e fluidi (R 2 O, RO, Fe 2 O 3) e dal contenuto più basso di Al 2 O 3. Qui, l'allumina è quasi completamente inclusa nella composizione dei minerali che formano l'argilla, come indicato dai dati nella Tabella 2, dove il contenuto di particelle inferiori a 0,001 mm nelle argille fusibili è il più piccolo rispetto alle argille refrattarie e refrattarie.
L'aumento del contenuto di Al 2 O 3 nelle argille indica una grande quantità di materia argillosa, una sua maggiore dispersione e, di conseguenza, una maggiore plasticità e coesione del materiale. Un alto contenuto di fluidi e soprattutto R 2 O (Na 2 O e K 2 O) con un basso contenuto di Al 2 O 3 indica una bassa refrattarietà dell'argilla. Meno l'argilla contiene più liscia, più refrattaria e sinterizzata a temperature più elevate. Tuttavia, la contemporanea presenza nell'argilla di una quantità significativa di ossidi alcalini (principalmente K 2 O) con un alto contenuto simultaneo di Al 2 O 3 e un basso contenuto di altri fondenti può causare un'elevata refrattarietà delle argille e la capacità di sinterizzare a basse temperature, che consente di produrre un'ampia gamma di prodotti porosi e sinterizzati. Pertanto, sulla base della conoscenza della composizione chimico-mineralogica e granulare delle materie prime, si possono stimare approssimativamente le sue proprietà.
3.2 Le proprietà tecnologiche delle argille caratterizzano il materiale nelle diverse fasi della sua lavorazione nel processo di fabbricazione di prodotti da esso. Le proprietà tecnologiche delle rocce argillose sono studiate in condizioni di laboratorio e i risultati dello studio sono, di regola, verificati in condizioni semi-industriali. Per bentonite, argille refrattarie e materie prime ceramiche, i risultati dei test di laboratorio sono verificati in condizioni industriali. Con l'uso pianificato di rocce argillose per scopi per i quali non esiste esperienza nella lavorazione in condizioni industriali, nonché quando si studia la possibilità di utilizzare materie prime che non soddisfano i requisiti delle norme e delle condizioni tecniche, gli studi tecnologici vengono effettuati secondo ad un programma speciale concordato con le organizzazioni interessate.
Le proprietà tecnologiche più importanti delle rocce argillose, che ne determinano l'uso nell'industria, sono plasticità, refrattarietà, sinterizzazione, rigonfiamento, nonché rigonfiamento, ritiro, ritiro, capacità di adsorbimento, capacità di legame, potere coprente, colore, capacità di formare stabile sospensioni con eccesso di acqua, relativa inerzia chimica. ... Queste proprietà sono determinate dai processi che si verificano nel materiale quando viene miscelato con acqua, modellato, essiccato e cotto.
Se la polvere di argilla secca viene inumidita con acqua, la sua temperatura aumenterà. Ciò è dovuto al fatto che le molecole d'acqua sono saldamente legate ai minerali che formano l'argilla e sono disposte su di esse in un certo ordine.
La capacità di umidità caratterizza la capacità dell'argilla di contenere una certa quantità di acqua e di trattenerla. Con un aumento della dispersione dell'argilla, aumenta la sua capacità di umidità. Le argille di montmorillonite hanno la più alta capacità di umidità, quelle di caolinite - la minima.
Il rigonfiamento si riferisce alla capacità dell'argilla di aumentare il proprio volume assorbendo l'umidità dall'aria o per contatto diretto con l'acqua. Il processo di gonfiore si estingue nel tempo. Le argille sciolte si gonfiano più velocemente delle argille dense. La sabbiatura delle argille riduce il grado del loro rigonfiamento. Le argille di montmorillonite si gonfiano più delle argille di caolinite.
La diluizione è la disintegrazione di grandi aggregati di argilla in acqua in particelle più piccole o più elementari. La prima fase della disintegrazione di un aggregato di argilla si verifica quando si gonfia, quando le molecole d'acqua, attirate negli spazi tra i grani di argilla, le incuneano. All'aumentare dello spessore del guscio d'acqua, il legame tra i singoli grani di argilla si indebolisce e iniziano a muoversi liberamente nell'acqua, essendo in sospensione al suo interno - l'argilla è completamente impregnata. Per accelerare il processo di ammollo, l'argilla viene mescolata, rompendone meccanicamente i pezzi, oppure viene riscaldata l'acqua.
L'argilla nell'acqua si bagna. Le argille dense sono molto difficili da impregnare. La pre-frantumazione e la miscelazione durante l'ammollo accelerano questo processo. Quando è bagnata, l'acqua penetra nei pori tra le particelle di argilla e le incunea. Le particelle aggregate si scompongono in grani più piccoli o particelle elementari di minerali argillosi con la formazione di un sistema polidisperso. Allo stesso tempo, le particelle di argilla iniziano ad assorbire l'acqua, che viene assorbita tra gli strati di gruppi di atomi ("pacco") del reticolo cristallino delle particelle di argilla. In questo caso, le particelle si gonfiano e aumentano di volume.
L'acqua nell'argilla contiene sempre una certa quantità di sali disciolti, le cui molecole sono dissociate in ioni. I cationi di questi sali, essendo portatori di cariche positive, sono anche circondati dal loro "proprio" guscio d'acqua e insieme ad esso possono trovarsi sia in uno strato diffuso che sulla superficie di un granello di un minerale argilloso, creando così un -chiamato complesso sorbito.
I processi che coinvolgono un complesso di scambio di ioni influenzano notevolmente la stabilità (resistenza alla sedimentazione) dei fanghi di argilla delle barbottine, la filtrazione dell'acqua nelle masse contenenti argilla durante la disidratazione (pressatura del filtro) delle masse o durante l'essiccazione. Influenzano le proprietà meccaniche delle masse di argilla plastica e del semilavorato secco.
L'indurimento tissotropico è la proprietà di una massa di argilla bagnata di ripristinare spontaneamente la struttura e la resistenza danneggiate. Quindi, se una barbottina appena preparata (massa di argilla di consistenza liquida) viene lasciata in pace per un po ', si addensa e si indurisce e dopo la miscelazione verrà ripristinata la sua fluidità. Questo può essere ripetuto molte volte. L'autorafforzamento dell'argilla si verifica a causa del processo di riorientamento delle particelle di argilla e delle molecole d'acqua, che aumenta la forza della loro coesione. In questo caso, parte dell'acqua libera passa nell'acqua legata. La tissotropia delle argille è di grande importanza nella preparazione di barbottine, impasti plastici e prodotti per stampaggio.
Il fenomeno dell'indurimento tissotropico della barbottina argillosa nell'industria ceramica è chiamato ispessimento. La quantità di addensamento dipende dalla natura delle argille, dal contenuto di elettroliti e dal contenuto di umidità.
La liquefazione è la proprietà delle argille e dei caolini di formare sospensioni mobili stabili quando viene aggiunta acqua. La quantità di acqua necessaria per la liquefazione è determinata dalla composizione mineralogica delle argille ed è regolata dall'aggiunta di elettroliti. La liquefazione ottimale, cioè una combinazione di sufficiente fluidità e il più basso contenuto di focolare, si ottiene con la corretta scelta dell'elettrolita e della sua concentrazione. Come elettroliti, vengono solitamente utilizzate soluzioni al 5% o al 10% di soda, bicchiere d'acqua, pirofosfato di sodio, ecc.
La plasticità è la capacità dell'argilla di formare un impasto quando mescolato con acqua, che, sotto l'influenza di forze meccaniche esterne, può assumere qualsiasi forma senza rompere la continuità e mantenere questa forma dopo che l'azione delle forze è cessata. La plasticità delle argille dipende dalla grana e dalla composizione mineralogica, nonché dalla sabbiatura delle argille. Con un aumento della dispersione delle argille, la loro plasticità aumenta, le argille montmorillonite hanno la maggiore plasticità, le argille caolinitiche hanno la minore.
Capacità di legame - la proprietà delle argille di legare particelle di materiali anelastici (sabbia, chamotte), pur mantenendo la capacità della massa di formare e dare un prodotto sufficientemente forte dopo l'essiccazione. La capacità legante dipende dalla granulometria e dalla composizione mineralogica dell'argilla.
I cambiamenti che si verificano nella massa di argilla durante l'essiccazione sono espressi in proprietà come il ritiro dell'aria, la sensibilità dell'argilla all'essiccazione e la capacità di condurre l'umidità.
Il ritiro all'aria è la riduzione delle dimensioni lineari e del volume di un campione di argilla quando viene essiccato. La quantità di ritiro all'aria dipende dalla composizione quantitativa e qualitativa della materia argillosa e dalla capacità di umidità dell'argilla e varia dal 2 al 10%. Le argille di montmorillonite hanno il ritiro maggiore, le argille di caolinite - minime. La sabbiatura delle argille riduce il ritiro dell'aria.
Per la stessa argilla, la quantità di ritiro dell'aria dipende dal contenuto di umidità iniziale del campione. Nel primo periodo di essiccazione il ritiro volumetrico è pari al volume di umidità evaporata dal prodotto. In questo caso, prima di tutto, l'acqua capillare evapora dall'argilla, che ha un legame meno forte con le particelle di argilla. Quindi l'acqua dei gusci di idratazione inizia a muoversi nei capillari, lo spessore dei gusci diminuisce e le particelle di argilla iniziano ad avvicinarsi. Poi arriva un momento in cui le particelle entrano in contatto e il restringimento si ferma gradualmente. Anche i grani di materiali non plastici possono convergere a causa della convergenza delle particelle di argilla, tuttavia, altri grani impediscono la completa convergenza delle particelle di argilla, ovvero la presenza di materiali non plastici nella massa riduce il ritiro dell'aria.
La sensibilità delle argille all'essiccazione influisce sul tempo di essiccazione: più l'argilla è sensibile all'essiccazione, più tempo impiega ad asciugare per ottenere un prodotto senza crepe. Con un aumento del contenuto di materia argillosa, in particolare montmorillonite, aumenta la sensibilità delle argille all'essiccazione.
La capacità di conduzione dell'umidità caratterizza l'intensità del movimento dell'umidità all'interno del prodotto essiccante. Il processo di essiccazione di un prodotto in argilla comprende tre fasi: il movimento dell'umidità all'interno del materiale, la vaporizzazione e il movimento del vapore acqueo dalla superficie del prodotto nell'ambiente. Il coefficiente di diffusione è una misura quantitativa che caratterizza indirettamente l'intensità del movimento dell'umidità all'interno di un prodotto essiccante. Dipende dalla dimensione dei capillari, dalla temperatura, dal contenuto di umidità, dal tipo di minerale argilloso (nelle argille montmorillonite è 10-15 volte inferiore rispetto alle argille caolinitiche), sabbiosi delle argille.
Nel processo di riscaldamento delle argille, si manifestano le loro proprietà termiche. I più importanti sono la refrattarietà, la sinterizzazione e il ritiro al fuoco.
Refrattarietà - la capacità delle argille di resistere, non sciogliendosi alle alte temperature. La refrattarietà delle argille dipende dalla loro composizione chimica. L'allumina aumenta la refrattarietà delle argille, la silice finemente dispersa diminuisce e la silice grossolana aumenta. I sali di metalli alcalini (sodio, potassio) riducono drasticamente la refrattarietà delle argille e fungono da flussi più forti, gli ossidi di metalli alcalino-terrosi riducono anche la refrattarietà delle argille, ma il loro effetto si manifesta a temperature più elevate. Secondo l'indice di refrattarietà (° C), le materie prime argillose sono divise in tre gruppi: 1 ° - refrattario (1580 e oltre), 2 ° - refrattario (meno di 1580 - fino a 1350), 3 ° - bassofondente (meno di 1350 ).
Le varietà refrattarie delle rocce argillose sono principalmente caolinite, idromica e composizione di halloysite o sono costituite da una miscela di questi minerali con una miscela di quarzo e carbonati. La composizione chimica delle rocce argillose refrattarie è dominata da SiO2 e A12O3, che nelle migliori varietà di argille refrattarie sono in quantità prossime al loro contenuto in caolinite (SiO2 - 46,5%, Al2O3 - 39,5%). In alcune varietà di argille refrattarie, il contenuto di А12О3 diminuisce al 15-20%. Ossidi e solfuri di ferro si trovano in quantità subordinate. Le impurità nocive sono composti di calcite, gesso, siderite, Mn e Ti.
Le rocce argillose refrattarie non sono coerenti in termini di composizione minerale: contengono caolinite, halloysite, idromica e, sotto forma di impurità, quarzo, mica, feldspato e altri minerali. L'allumina è contenuta in essi nell'intervallo 18-24%, a volte fino al 30-32%; silice - 50-60%, ossidi di ferro - fino al 4-6%, meno spesso 7-12%.
Le rocce argillose a basso punto di fusione sono generalmente poliminerali. Di solito contengono montmorillonite, beidellite, idromica e miscele di quarzo, miche, carbonati e altri minerali. Il contenuto di allumina in queste rocce non supera il 15-18%, silice - 80% e il contenuto di ossidi di ferro è aumentato all'8-12%. Sono inoltre caratterizzati da un alto contenuto di fluidi - miscele finemente disperse di minerali ferruginosi, calcio, magnesio e alcalini.
Capacità di sinterizzazione - la capacità delle argille di compattarsi durante la cottura con la formazione di un frammento duro simile a una pietra. È caratterizzato dal grado e dalla gamma di sinterizzazione.
Il grado di sinterizzazione è controllato dalla quantità di assorbimento d'acqua e dalla densità del frammento di ceramica. A seconda del grado di sinterizzazione, le materie prime argillose si dividono in altamente sinterizzate (si ottiene un frammento senza segni di calcinazione con assorbimento d'acqua inferiore al 2%), medio sinterizzato (un frammento con assorbimento d'acqua del 2-5%) e non sinterizzato (non si ottiene un frammento con assorbimento d'acqua del 5% o inferiore senza segni di burnout) ... I segni di burnout sono la deformazione del campione, il rigonfiamento visibile o una diminuzione della sua densità totale di oltre 0,05 * 10 g / cm3. I valori indicati di assorbimento d'acqua devono essere mantenuti almeno in due punti di temperatura con un intervallo di 50 "C. Ad esempio, se durante la cottura dell'argilla alla temperatura di 1150 ° C il coccio ha un assorbimento d'acqua dello 0,5% , e al 1100 - 2%, la glnya è molto incrostata, e se la stessa argilla alla temperatura di 1100:; "C forma un frammento con un assorbimento d'acqua del 4%, si parla di sinterizzazione intermedia.
Le argille possono essere sinterizzate a diverse temperature.
eccetera.................
Ministero della Scienza e dell'Istruzione dell'Ucraina
Università nazionale di ingegneria civile e architettura di Kiev
Dipartimento di Scienze dei Materiali da Costruzione
Abstract sul tema: "L'uso di prodotti secondari nella produzione di materiali da costruzione"
1. Il problema dei rifiuti industriali e le principali direzioni della sua soluzione
a) Sviluppo industriale e accumulo di rifiuti
b) Classificazione dei rifiuti industriali
2. Esperienza nell'uso dei rifiuti della metallurgia, dell'industria dei combustibili e dell'energia
a) Materiali leganti a base di scorie e ceneri
b) Aggregati da rifiuti di cenere
c) Materiali lapidei fusi e artificiali a base di scorie e ceneri
d) Ceneri e scorie nei materiali da costruzione stradale e isolanti
e) Materiali a base di fanghi provenienti da industrie metallurgiche
f) L'uso di rocce bruciate, rifiuti di preparazione del carbone, estrazione e lavorazione di minerali
3. Esperienza nell'utilizzo di scarti di produzione chimico-tecnologica e lavorazione del legno
a) Applicazione di scorie da produzione di fosforo elettrotermico
b) Materiali a base di gesso e rifiuti ferrosi
c) Materiali dalla chimica del legno e scarti di lavorazione del legno
d) Smaltimento dei propri rifiuti nella produzione di materiali da costruzione
4. Riferimenti
1. Il problema dei rifiuti industriali e le principali direzioni della sua soluzione.
a) Sviluppo industriale e accumulo di rifiuti
Una caratteristica del processo scientifico e tecnico è un aumento del volume della produzione sociale. Il rapido sviluppo delle forze produttive provoca il rapido coinvolgimento di sempre più risorse naturali nella circolazione economica. Il grado del loro uso razionale rimane, tuttavia, nel complesso molto basso. Ogni anno l'umanità utilizza circa 10 miliardi di tonnellate di minerali e quasi la stessa quantità di materie prime organiche. La maggior parte dei minerali più importanti del mondo si sta sviluppando più velocemente di quanto crescano le loro riserve accertate. Circa il 70% dei costi industriali viene speso in materie prime, forniture, combustibili ed energia. Allo stesso tempo, il 10 ... 99% delle materie prime viene convertito in rifiuti, scaricato nell'atmosfera e nei corpi idrici che inquinano la terra. L'industria del carbone, ad esempio, produce ogni anno circa 1,3 miliardi di tonnellate di rocce di copertura e miniere e circa 80 milioni di tonnellate di carbone di scarto. Annualmente la produzione di scorie ferrose da metallurgia è di circa 80 milioni di tonnellate, non ferrose 2,5, ceneri e scorie da centrali termoelettriche 60...70 milioni di tonnellate, i rifiuti legnosi sono di circa 40 milioni di m³.
I rifiuti industriali influiscono attivamente sui fattori ambientali, ad es. avere un impatto significativo sugli organismi viventi. Ciò si riferisce principalmente alla composizione dell'aria atmosferica. I rifiuti gassosi e solidi entrano nell'atmosfera a seguito della combustione del carburante e di vari processi tecnologici. I rifiuti industriali influiscono attivamente non solo sull'atmosfera, ma anche sull'idrosfera, ad es. ambiente acquatico. Sotto l'influenza dei rifiuti industriali, concentrati in discariche, accumulatori di scorie, discariche di decantazione, ecc., Il deflusso superficiale nell'area delle imprese industriali è inquinato. Lo scarico di rifiuti industriali alla fine porta all'inquinamento delle acque dell'Oceano Mondiale, che porta a una forte diminuzione della sua produttività biologica e influisce negativamente sul clima del pianeta. La produzione di rifiuti a seguito di attività industriali incide negativamente sulla qualità del suolo. Nel terreno si accumulano quantità eccessive di composti dannosi per gli organismi viventi, comprese le sostanze cancerogene. Nel terreno "malato" contaminato si verificano processi di degradazione, l'attività vitale degli organismi del suolo viene interrotta.
Una soluzione razionale al problema dei rifiuti industriali dipende da una serie di fattori: la composizione materiale del rifiuto, il suo stato di aggregazione, la quantità, le caratteristiche tecnologiche, ecc. La soluzione più efficace al problema dei rifiuti industriali è l'introduzione della tecnologia senza rifiuti. La creazione di una produzione senza rifiuti viene effettuata a causa di un cambiamento fondamentale nei processi tecnologici, lo sviluppo di sistemi a ciclo chiuso che garantiscono l'uso ripetuto delle materie prime. Con l'uso complesso di materie prime, i rifiuti industriali di alcune industrie sono la materia prima iniziale di altre. L'importanza dell'uso integrato delle materie prime si manifesta sotto diversi aspetti. In primo luogo, lo smaltimento dei rifiuti consente di risolvere i problemi della tutela ambientale, liberando preziosi terreni occupati da discariche e depositi di fanghi, ed eliminando le emissioni nocive nell'ambiente. In secondo luogo, i rifiuti coprono in larga misura le esigenze di una serie di industrie di trasformazione delle materie prime. In terzo luogo, con l'uso complesso delle materie prime, si riducono i costi di capitale specifici per unità di prodotto e si riduce il loro periodo di ammortamento.
L'industria dei materiali da costruzione è la più capiente delle industrie che consumano rifiuti industriali. È accertato che l'utilizzo di scarti industriali consente di coprire fino al 40% del fabbisogno edilizio in materie prime. L'uso di rifiuti industriali consente di ridurre i costi di produzione dei materiali da costruzione del 10 ... 30% rispetto alla loro produzione da materie prime naturali, risparmiando investimenti di capitale raggiunge il 35..50%.
b) Classificazione dei rifiuti industriali
Ad oggi non esiste una classificazione completa dei rifiuti industriali. Ciò è dovuto all'estrema diversità della loro composizione chimica, proprietà, caratteristiche tecnologiche e condizioni di formazione.
Tutti i rifiuti industriali possono essere suddivisi in due grandi gruppi: minerali (inorganici) e organici. I rifiuti minerali sono della massima importanza per la produzione di materiali da costruzione. Rappresentano la quota schiacciante di tutti i rifiuti generati dalle industrie minerarie e di trasformazione. Questi rifiuti sono più studiati di quelli organici.
Bazhenov P.I. si propone di classificare i rifiuti industriali al momento della loro separazione dal processo tecnologico principale in tre classi: A; B; IN.
I prodotti di classe A (residui di cava e residui dopo l'arricchimento per risorse minerarie) hanno la composizione chimica e mineralogica e le proprietà delle rocce corrispondenti. L'ambito della loro applicazione è dovuto allo stato di aggregazione, composizione frazionaria e chimica, proprietà fisiche e meccaniche.
I prodotti di classe B sono sostanze artificiali. Si ottengono come sottoprodotti a seguito di processi fisico-chimici che avvengono a temperature normali o, più spesso, elevate. La gamma di possibili utilizzi di questo rifiuto industriale è più ampia di quella dei prodotti di classe A.
I prodotti di classe B si formano a seguito di processi fisici e chimici che avvengono nelle discariche. Tali processi possono essere la combustione spontanea, la decomposizione delle scorie e la formazione di polvere. Le rocce bruciate sono rappresentanti tipici di questa classe di rifiuti.
2. Esperienza nell'uso dei rifiuti della metallurgia, dell'industria dei combustibili e dell'energia
a) Materiali leganti a base di scorie e ceneri
La maggior parte dei rifiuti nella produzione di metalli e nella combustione di combustibili solidi si forma sotto forma di scorie e ceneri. Oltre a scorie e ceneri, nella produzione di metallo in grandi quantità, si formano rifiuti sotto forma di sospensioni acquose di particelle disperse-fanghi.
Una materia prima minerale preziosa e molto diffusa per la produzione di materiali da costruzione sono le rocce bruciate e gli scarti della preparazione del carbone, nonché il sovraccarico e gli scarti della preparazione del minerale.
La produzione di leganti è una delle applicazioni più efficaci per le scorie. I leganti di scorie possono essere suddivisi nei seguenti gruppi principali: scorie cementi Portland, scorie solfato, scorie calcaree, leganti scorie alcalini.
Scorie e ceneri possono essere considerate una materia prima ampiamente preparata. Nella loro composizione, l'ossido di calcio (CaO) è legato a vari composti chimici, anche sotto forma di silicato di calcio, uno dei minerali del clinker di cemento. L'alto livello di preparazione della miscela grezza con l'uso di scorie e ceneri fornisce un aumento della produttività del forno e del risparmio di carburante. La sostituzione dell'argilla con la scoria d'altoforno consente di ridurre il contenuto del componente calce del 20%, di ridurre il consumo specifico di materie prime e carburante del 10 ... 15% durante la produzione a secco di clinker e di aumentare la produttività dei forni di 15%.
I cementi bianchi si ottengono nei forni elettrici mediante l'utilizzo di scorie a basso contenuto di ferro - altoforno e ferrocromiche - e la creazione di condizioni riducenti per la fusione. A base di scorie ferrocromo per ossidazione del cromo metallico nel fuso, si possono ottenere clinker, con i quali cementi dal colore uniforme e persistente.
I cementi solfato-scorie sono leganti idraulici ottenuti dalla macinazione fine congiunta di scorie granulari d'altoforno e un agente indurente solfato - gesso o anidride con una piccola aggiunta di un attivatore alcalino: calce, cemento Portland o dolomite bruciata. Il cemento di scoria di gesso contenente 75 ... 85% di scorie, 10 ... 15% di gesso diidrato o anidride, fino al 2% di ossido di calcio o 5% di clinker di cemento Portland è il più utilizzato dal gruppo di cemento di scoria solfato. L'elevata attivazione è assicurata quando si utilizzano anidrite, calcinata a una temperatura di circa 700 ° C e scorie basiche ad alto contenuto di allumina. L'attività del cemento solfato-scorie dipende in modo significativo dalla finezza della macinazione. Un'elevata superficie specifica (4000 ... 5000 cm² / g) del legante si ottiene mediante macinazione a umido. Con una finezza di macinazione sufficientemente elevata in una composizione razionale, la forza del cemento solfato di scorie non è inferiore alla forza del cemento Portland. Come altri leganti di scorie, il cemento solfato di scorie ha un basso calore di idratazione - fino a 7 giorni, il che rende possibile utilizzarlo nella costruzione di massicce strutture idrauliche. Ciò è facilitato anche dalla sua elevata resistenza alle acque dolci solfate. La resistenza chimica del cemento di scoria solfato è superiore a quella del cemento Portland di scoria, il che rende il suo utilizzo particolarmente opportuno in varie condizioni aggressive.
I cementi alla loppa di calce e alla cenere di calce sono leganti idraulici ottenuti dalla macinazione congiunta di loppa d'altoforno granulata o ceneri volanti provenienti da centrali termiche e calce. Sono utilizzati per la preparazione di malte di qualità non superiore a M 200. Per regolare il tempo di presa e migliorare altre proprietà di questi leganti, durante la loro fabbricazione viene introdotto fino al 5% di gesso. Il contenuto di calce è del 10% ... 30%.
I cementi a base di calce e cenere hanno una resistenza inferiore ai cementi a base di solfato. I loro marchi sono: 50, 100, 150 e 200. L'inizio dell'impostazione dovrebbe avvenire non prima di 25 minuti e la fine non oltre 24 ore dopo l'inizio della miscelazione. Con una diminuzione della temperatura, soprattutto dopo 10 ° C, l'aumento della forza rallenta bruscamente e, al contrario, un aumento della temperatura con un'umidità sufficiente dell'ambiente favorisce l'indurimento intensivo. L'indurimento all'aria è possibile solo dopo un sufficiente indurimento a lungo termine (15 ... 30 giorni) in condizioni di umidità. Questi cementi sono caratterizzati da bassa resistenza al gelo, elevata resistenza in acque aggressive e bassa esotermia.
I leganti scorie-alcali sono costituiti da scorie granulari finemente macinate (superficie specifica ≥3000 cm² / g) e un componente alcalino - composti di metalli alcalini di sodio o potassio.
Per ottenere un legante scorie-alcali sono accettabili scorie granulari con diversa composizione mineralogica. La condizione decisiva per la loro attività è il contenuto della fase vitrea capace di interagire con gli alcali.
Le proprietà del legante scoria-alcalino dipendono dal tipo, dalla composizione mineralogica della scoria, dalla finezza della sua macinazione, dal tipo e dalla concentrazione della sua soluzione componente alcalina. Con una superficie specifica della scoria di 3000 ... 3500 cm² / g, la quantità di acqua per la formazione di un impasto di densità normale è del 20 ... 30% della massa del legante. La forza del legante alcalino scoria durante il test di campioni da un test di densità normale è 30 ... 150 MPa. Sono caratterizzati da un intenso aumento di resistenza sia durante il primo mese che nei successivi periodi di indurimento. Quindi, se la forza del cemento Portland dopo 3 mesi. l'indurimento in condizioni ottimali supera quello marchiato di circa 1,2 volte, quindi il legante scorie-alcali di 1,5 volte. Con il trattamento del calore e dell'umidità, anche il processo di indurimento viene accelerato più intensamente rispetto all'indurimento del cemento Portland. Nelle normali modalità di vaporizzazione, adottate nella tecnologia del calcestruzzo prefabbricato, entro 28 giorni. Viene raggiunto il 90 ... 120% della forza del marchio.
I componenti alcalini che compongono il legante svolgono il ruolo di additivo antigelo, pertanto i leganti alcalini-scorie induriscono abbastanza intensamente a basse temperature.
b) Aggregati da rifiuti di cenere
Le scorie e gli scarti di cenere rappresentano la base più ricca di materia prima per la produzione di aggregati di calcestruzzo porosi sia pesanti che leggeri. I principali tipi di aggregati a base di scorie metallurgiche sono scorie frantumate e pomice di scorie.
Dalle scorie e dalle ceneri di combustibile vengono prodotti aggregati porosi, tra cui aggloporite, ghiaia di cenere, argilla espansa di allumina.
Le scorie frantumate colate appartengono a tipi efficaci di aggregati di calcestruzzo pesante, che non sono inferiori nelle proprietà fisiche e meccaniche del prodotto della frantumazione di materiali lapidei naturali densi. Durante la produzione di questo materiale, la scoria liquida fusa dalle siviere viene versata in strati di 200 ... 500 mm di spessore su speciali piattaforme di colata o in fosse-trincee tarpezoidi. Se tenuto per 2 ... 3 ore all'aria aperta, la temperatura della fusione nello strato diminuisce a 800 ° C e la scoria si cristallizza. Quindi viene raffreddato dall'acqua, che porta allo sviluppo di numerose crepe nello strato di scorie. Le masse di scorie nei siti di fonderia o nelle trincee vengono estratte dagli escavatori seguite dalla frantumazione.
La pietra frantumata di scorie fuse è caratterizzata da un'elevata resistenza al gelo e al calore, nonché dalla resistenza all'abrasione. Il suo costo è 3 ... 4 volte inferiore alla pietra frantumata dalla pietra naturale.
La pomice di scorie (inibisce) è uno dei tipi più efficaci di aggregati porosi artificiali. Si ottiene dalla fusione di scorie porose a causa del loro rapido raffreddamento con acqua, aria o vapore, nonché per effetto dei formatori di gas minerali. Tra i metodi tecnologici per la produzione di pomice da scorie, i più utilizzati sono i metodi a bacino, a getto e idrovaglio.
Le scorie e le ceneri di carburante sono le migliori materie prime per la produzione di riempitivo poroso artificiale - aggloporite. Ciò è dovuto, in primo luogo, alla capacità delle materie prime di cenere e scorie, nonché rocce argillose e altri materiali alluminosilicati, di sinterizzare sui reticoli delle macchine di sinterizzazione e, in secondo luogo, al contenuto di residui di combustibile in esso, sufficiente per la sinterizzazione processi. Utilizzando la tecnologia convenzionale, l'agloporite si ottiene sotto forma di pietrisco dalla sabbia. Dalle ceneri delle centrali termiche è possibile ricavare ghiaia aggloporitica, che ha alti indicatori tecnici ed economici.
La caratteristica principale della tecnologia della ghiaia aggloporite è che, a seguito dell'agglomerazione delle materie prime, non si forma una torta incrostata, ma granuli cotti. L'essenza della tecnologia per la produzione di ghiaia di aggloporite consiste nell'ottenere granuli di cenere grezza con una dimensione di 10 ... 20 mm, posizionandoli sulle griglie di una macchina di sinterizzazione a nastro con uno spessore dello strato di 200 ... 300 mm e trattamento termico.
Rispetto alla produzione di aggloporite convenzionale, la produzione di sinterizzazione è caratterizzata da una diminuzione del 20 ... 30% del consumo di combustibile di processo, una minore rarefazione dell'aria nelle camere a vuoto e un aumento della produttività specifica di 1,5 ... 3 volte. La ghiaia di agloporite ha un guscio superficiale denso e quindi, con una densità apparente quasi uguale al pietrisco, si differenzia da essa per una maggiore resistenza e un minore assorbimento d'acqua. I calcoli secondo cui la sostituzione di 1 milione di m³ di pietrisco naturale importato con ghiaia agdoport da cenere TPP solo riducendo i costi di trasporto per il trasporto su una distanza di 500 ... 1000 km farà risparmiare 2 milioni di rubli. L'uso di aggloporite sulla base di ceneri e scorie di TPP consente di ottenere calcestruzzi leggeri di qualità 50 ... 4000 con una densità apparente da 900 a 1800 kg / m³ con un consumo di cemento da 200 a 400 kg / m.
La ghiaia di cenere si ottiene granulando la miscela di ceneri e scorie preparata o ceneri volanti da TPP, seguita da sinterizzazione e rigonfiamento in un forno rotante a una temperatura di 1150 ... 1250 ° . Nella produzione di ceneri volanti, è efficace solo la cenere da rigonfiamento dei TPP con un contenuto di residui di carburante non superiore al 10%.
L'argilla espansa di allumina è un prodotto di rigonfiamento e sinterizzazione in un forno rotante di granuli formati da una miscela di argille e ceneri e scorie di scarto di centrali termiche. La cenere può costituire dal 30 all'80% della massa totale delle materie prime. L'introduzione della componente argillosa migliora le proprietà di modellatura della carica, favorisce la combustione dei residui di carbone nella cenere, il che rende possibile l'utilizzo di ceneri con un alto contenuto di combustibile incombusto.
La massa apparente dell'argilla espansa di allumina è 400..6000 kg / m³ e la resistenza alla compressione in un cilindro di acciaio è 3,4 ... 5 MPa. I principali vantaggi della produzione di argilla espansa di allumina rispetto all'aggloporite e alla ghiaia di cenere sono la possibilità di utilizzare la cenere TPP dalle discariche allo stato umido senza utilizzare unità di essiccazione e macinazione e un modo più semplice per formare granuli.
c) Materiali lapidei fusi e artificiali a base di scorie e ceneri
Le principali aree di lavorazione delle scorie metallurgiche e combustibili, nonché delle ceneri, insieme alla produzione di leganti, aggregati e calcestruzzi a base di esse, comprendono la produzione di lana di scoria, materiali di colata e sandali di scorie, ceramiche di cenere e mattoni di silicato.
La lana di scoria è un tipo di lana minerale, che occupa un posto di primo piano tra i materiali termoisolanti, sia in termini di volume di produzione, sia in termini di proprietà costruttive e tecniche. Nella produzione di lana minerale, le scorie d'altoforno hanno trovato la maggiore applicazione. L'uso di scorie qui invece di materie prime naturali consente di risparmiare fino a 150 UAH. per tonnellata 1. Per ottenere lana minerale, insieme ad altiforni, vengono utilizzate anche scorie a cupola, a focolare aperto e scorie di metallurgia non ferrosa.
Il rapporto richiesto tra ossidi acidi e basici nella carica è garantito dall'uso di scorie acide. Inoltre, le scorie acide sono più resistenti alla degradazione, il che è inaccettabile nella lana minerale. Un aumento del contenuto di silice espande l'intervallo di temperatura della viscosità, ad es. la differenza di temperatura entro la quale è possibile la fibratura. Il modulo di acidità delle scorie viene regolato introducendo nella carica additivi acidi o basici.
Dalla fusione di scorie metallurgiche e combustibili vengono colati una varietà di prodotti: pietre per pavimentazioni stradali e pavimenti di edifici industriali, tubi, cordoli, piastrelle anticorrosione, tubi. La produzione di colate di scorie è iniziata contemporaneamente all'introduzione del processo di altoforno nella metallurgia. I prodotti fusi da scorie fuse sono economicamente più redditizi rispetto alla colata in pietra, avvicinandosi ad essa nelle proprietà meccaniche. La densità apparente dei prodotti di scoria densa raggiunge i 3000 kg / m³, la resistenza alla compressione massima è di 500 MPa.
Gli slagositall sono una sorta di materiali vetro-cristallini ottenuti dalla cristallizzazione direzionale dei vetri. A differenza di altri sitall, le scorie di metallurgia ferrosa e non ferrosa, così come le ceneri della combustione del carbone, servono come materie prime per loro. Gli slagositall sono stati sviluppati per la prima volta in URSS. Sono ampiamente utilizzati nella costruzione come materiali strutturali e di finitura ad alta resistenza. La produzione del vetro di scoria consiste nella fusione dei vetri di scoria, nella formazione di prodotti da essi e nella loro successiva cristallizzazione. La tassa per la produzione di vetro è costituita da scorie, sabbia, alcali e altri additivi. L'uso più efficiente delle scorie metallurgiche liquide infuocate, che consente di risparmiare fino al 30 ... 40% del calore totale speso per la cottura.
Gli slagositall sono sempre più utilizzati nelle costruzioni. Le lastre di lamiera slagossitall vengono utilizzate per rivestire scantinati e facciate di edifici, decorare pareti e tramezzi interni e ricavarne balconi e recinzioni per tetti. Slagostiall è un materiale efficace per gradini, davanzali e altri elementi strutturali degli edifici. L'elevata resistenza all'usura e agli agenti chimici consente di utilizzare con successo Slagositalls per la protezione di strutture e attrezzature edili nell'industria chimica, mineraria e di altro tipo.
I rifiuti di cenere e scorie delle centrali termiche possono fungere da additivi contenenti combustibile magro nella produzione di prodotti ceramici a base di rocce argillose, nonché la principale materia prima per la produzione di ceramiche di cenere. Le ceneri e le scorie combustibili più utilizzate come additivi nella produzione di prodotti per pareti in ceramica. Per la produzione di mattoni pieni e forati e pietre ceramiche, si consiglia innanzitutto di utilizzare ceneri a basso punto di fusione con una temperatura di rammollimento fino a 1200 ° C. Ceneri e scorie contenenti fino al 10% di combustibile vengono utilizzate come emaciate, e il 10% o più come additivi contenenti carburante. In quest'ultimo caso, è possibile ridurre o eliminare significativamente l'introduzione di combustibile di processo nella carica.
Sono stati sviluppati numerosi metodi tecnologici per la produzione di ceramiche di cenere, in cui i rifiuti di cenere e scorie dei TPP non sono più un materiale aggiuntivo, ma il principale componente grezzo. Quindi, con la consueta attrezzatura delle fabbriche di mattoni, un mattone di cenere può essere realizzato da una massa che comprende cenere, scorie e vetro per acqua di sodio in una quantità del 3% in volume. Quest'ultimo svolge il ruolo di plastificante, garantendo la produzione di prodotti con umidità minima, che elimina la necessità di asciugare la materia prima.
Le ceramiche di cenere sono prodotte sotto forma di prodotti pressati da una massa contenente 60 ... 80% di ceneri volanti, 10 ... 20% di argilla e altri additivi. I prodotti vanno all'essiccazione e alla cottura. La ceramica di frassino può servire non solo come materiale per pareti con resistenza stabile ed elevata resistenza al gelo. È caratterizzato da un'elevata resistenza agli acidi e una bassa abrasione, che consente di fabbricare lastre per pavimentazione e lastre per pavimentazione e prodotti con un'elevata durabilità da esso.
Nella produzione di mattoni di silicato, la cenere TPP viene utilizzata come componente di un legante o riempitivo. Nel primo caso, il suo consumo raggiunge i 500 kg., Nel secondo - 1,5 ... 3,5 tonnellate per mille pezzi. mattoni. Con l'introduzione della cenere di carbone, il consumo di calce si riduce del 10 ... 50% e la cenere di scisto con contenuto di CaO + MgO fino al 40 ... 50% può sostituire completamente la calce nella massa di silicato. La cenere in un legante di cenere di calce non è solo un additivo di silice attivo, ma contribuisce anche alla plastificazione della miscela e ad un aumento di 1,3 ... 1,5 volte la forza della materia prima, che è particolarmente importante per garantire il normale funzionamento di impilatori automatici.
d) Ceneri e scorie nei materiali da costruzione stradale e isolanti
Un grande consumatore di ceneri e scorie combustibili è la costruzione di strade, dove ceneri e miscele di ceneri e scorie vengono utilizzate per l'installazione di strati sottostanti e inferiori di basi, sostituzione parziale dei leganti durante la stabilizzazione del terreno con cemento e calce, come polvere minerale nel calcestruzzo bituminoso e nelle malte, come additivi nel calcestruzzo stradale.
Le ceneri ottenute dalla combustione del carbone e degli scisti bituminosi sono utilizzate come riempitivi per coperture e mastici impermeabilizzanti. Le miscele di ceneri e scorie nella costruzione di strade vengono utilizzate non rinforzate e indurite. Le miscele di ceneri e scorie non armate sono utilizzate principalmente come materiale per la costruzione degli strati sottostanti e inferiori delle basi delle strade regionali e locali. Con un contenuto non superiore al 16% di ceneri polverose, vengono utilizzati per migliorare i rivestimenti macinati sottoposti a trattamento superficiale con bitume o emulsione di catrame. Gli strati strutturali delle strade possono essere costituiti da miscele di ceneri e scorie con un contenuto di cenere non superiore al 25 ... 30%. Nelle basi di ghiaia e pietrisco, è consigliabile utilizzare come additivo sigillante una miscela di ceneri e scorie con un contenuto di ceneri polverizzate fino al 50%. Il contenuto di carbone incombusto nei rifiuti combustibili dei TPP utilizzati per la costruzione di strade non dovrebbe superare il 10%.
Oltre ai materiali lapidei naturali di resistenza relativamente elevata, vengono utilizzati rifiuti di cenere e scorie di TPP per la produzione di miscele bitume-minerale utilizzate per creare strati strutturali di strade di 3-5 categorie. Il pietrisco nero è ottenuto da scorie di combustibile trattate con bitume o catrame (fino al 2% in peso). Mescolando la cenere riscaldata a 170 ... 200 ° C con una soluzione di bitume allo 0,3 ... 2% in olio verde, si ottiene una polvere idrofoba con una densità apparente di 450 ... 6000 kg / m³. La polvere idrofoba può funzionare contemporaneamente come materiale idro e termoisolante. L'uso della cenere come riempitivo per i mastici è molto diffuso.
e) Materiali a base di fanghi provenienti da industrie metallurgiche
Per la produzione di materiali da costruzione, la nefelina, la bauxite, il solfato, i fanghi bianchi e multicalcistici sono di importanza industriale. Il volume dei soli fanghi di nefelina, idonei all'uso, supera i 7 milioni di tonnellate all'anno.
La principale area di applicazione dei rifiuti di fanghi dell'industria metallurgica è la produzione di leganti privi di clinker, materiali a base di essi, la produzione di cemento Portland e cementi misti. Nell'industria, i fanghi di nefelina (belite) ottenuti dall'estrazione di allumina da rocce di nefelina sono particolarmente ampiamente utilizzati.
Sotto la guida del P.I. Bazhenov ha sviluppato una tecnologia per la produzione di cemento nefelina e materiali basati su di essa. Il cemento alla nefelina è un prodotto della macinazione dei giunti o della miscelazione accurata di fanghi di nefelina frantumati preliminari (80 ... 85%), calce o altri attivatori, come cemento Portland (15 ... 20%) e gesso (4 ... 7 %). L'inizio dell'impostazione del cemento nefelino dovrebbe avvenire non prima di 45 minuti, la fine - entro e non oltre 6 ore. dopo la sua chiusura, i suoi francobolli sono 100, 150, 200 e 250.
Il cemento nefelino è efficace per malte da muratura e intonaco, nonché per calcestruzzi normali e soprattutto autoclavati. In termini di plasticità e tempo di presa, le soluzioni su cemento nefelinico sono vicine alle soluzioni calce-gesso. Nei calcestruzzi di normale indurimento, il cemento nefelinico garantisce la produzione di gradazioni 100...200, in autoclave - gradazioni 300...500 con un consumo di 250...300 kg/m. Le caratteristiche specifiche dei calcestruzzi a base di cemento nefelino sono la bassa esometria, importante da tenere in considerazione quando si costruiscono strutture idrauliche massicce, l'elevata adesione all'armatura in acciaio dopo l'autoclave e l'aumento della resistenza nelle acque saline.
I leganti a base di bauxite, solfato e altri fanghi delle industrie metallurgiche hanno una composizione simile al cemento nefelinico. Se una parte significativa di questi minerali è idratata, per la manifestazione delle proprietà astringenti dei fanghi, devono essere essiccati nell'intervallo 300 ... 700 ° C. Per attivare questi leganti, è consigliabile introdurre calce e gesso additivi.
I leganti dei liquami sono classificati come materiali locali. È più razionale utilizzarli per la fabbricazione di prodotti temprati in autoclave. Tuttavia, possono essere utilizzati anche nelle soluzioni edilizie, nei lavori di finitura, nella produzione di materiali con cariche organiche, come i pannelli di fibra. La composizione chimica di una serie di fanghi metallurgici consente loro di essere utilizzati come principale componente di materia prima del clinker di cemento Portland, nonché come additivo attivo nella produzione di cemento Portland e cementi misti.
f) L'uso di rocce bruciate, rifiuti di preparazione del carbone, estrazione e lavorazione di minerali
La maggior parte delle rocce bruciate è il prodotto della combustione di rocce di scarto associate ai depositi di carbone. Le varietà di rocce bruciate sono glezhi - rocce argillose e argillose-sabbiose bruciate nelle viscere della terra durante gli incendi sotterranei nei giacimenti di carbone e scaricano, bruciate le rocce minerarie.
Le possibilità di utilizzare rocce bruciate e rifiuti di preparazione del carbone nella produzione di materiali da costruzione sono molto diverse. Le rocce cotte, come altri materiali argillosi cotti, sono attive nei confronti della calce e vengono utilizzate come additivi idraulici nei leganti calce-pozzolanici, cemento Portland, cemento Portland pozzolanico e materiali autoclavi.L'elevata attività di adsorbimento e l'adesione ai leganti organici ne consentono l'uso in asfalto e polimeri composizioni. Naturalmente le rocce cotte bruciate nelle viscere della terra o nei cumuli delle miniere di carbone - argille, siltiti e arenarie - sono di natura ceramica e possono essere utilizzate nella produzione di calcestruzzo resistente al calore e aggregati porosi. Alcune rocce bruciate sono materiali leggeri non metallici, il che le rende adatte all'uso come aggregati per malte e calcestruzzi leggeri.
I rifiuti della preparazione del carbone sono una materia prima mineralogica pregiata, utilizzata principalmente nella produzione di materiali ceramici da parete e aggregati porosi. In termini di composizione chimica, gli scarti della preparazione del carbone sono vicini alle tradizionali materie prime argillose. Il ruolo di un'impurità dannosa in essi è lo zolfo contenuto nel solfato II e nei composti di solfuro. Il loro potere calorifico varia ampiamente: da 3360 a 12600 kJkg e oltre.
nella produzione di prodotti in ceramica da parete, gli scarti della preparazione del carbone vengono utilizzati come additivo che esaurisce o brucia il combustibile. I rifiuti in grumi vengono frantumati prima di essere introdotti nel lotto ceramico. La prefrantumazione non è necessaria per fanghi con granulometria inferiore a 1 mm. I fanghi vengono preessiccati con un contenuto di umidità del 5 ... 6%. L'aggiunta di rifiuti quando si ricevono mattoni con il metodo della plastica dovrebbe essere del 10 ... 30%. L'introduzione della quantità ottimale di carburante contenente additivi a seguito di una tostatura più uniforme migliora significativamente le caratteristiche di resistenza dei prodotti (fino al 30 ... 40%), consente di risparmiare carburante (fino al 30%), elimina la necessità di introdurre carbone nella carica e aumenta la produttività dei forni.
È possibile utilizzare fanghi di preparazione del carbone con un potere calorifico relativamente elevato (18900 ... 21000 kJ / kg) come combustibile di processo. Non richiede ulteriore frantumazione, è ben distribuito sulla carica durante il riempimento attraverso i fori del carburante, il che contribuisce alla cottura uniforme dei prodotti e, soprattutto, è molto più economico del carbone.
Alcuni tipi di arricchimento del carbone di scarto possono essere utilizzati per produrre non solo aggloporite, ma anche argilla espansa. Una preziosa fonte di materiali non metallici sono le rocce estratte accidentalmente dalle industrie minerarie. La principale direzione di utilizzo di questo gruppo di rifiuti è la produzione, prima di tutto, di aggregati per calcestruzzo e malte, materiali per costruzioni stradali, pietrisco.
Il pietrisco da costruzione si ottiene dalle rocce associate durante l'estrazione di ferro e altri minerali. Le materie prime di alta qualità per la produzione di pietrisco sono le quarziti ferruginose sterili: hornfelses, quarzite e scisti cristallini. La pietra frantumata dalle rocce associate durante l'estrazione del minerale di ferro viene ottenuta negli impianti di frantumazione e vagliatura, nonché nella separazione magnetica a secco.
3. Esperienza nell'utilizzo di scarti di produzione chimico-tecnologica e lavorazione del legno
a) Applicazione di scorie da produzione di fosforo elettrotermico
Anche i rifiuti agricoli di origine vegetale sono un'importante fonte di materiali da costruzione. La produzione annua, ad esempio, di gambi di cotone di scarto è di circa 5 milioni di tonnellate all'anno e il fuoco di lino è di oltre 1 milione di tonnellate.
I rifiuti di legno vengono generati in tutte le fasi della raccolta e della lavorazione. Questi includono rami, ramoscelli, cime, picconi, baldacchini, segatura, ceppi, radici, cortecce e sterpaglie, che insieme costituiscono circa il 21% della massa totale del legno. Quando si lavora il legno per segato, la resa raggiunge il 65%, il resto forma rifiuti sotto forma di lastre (14%), segatura (12%), talee e fini (9%). Nella produzione di parti da costruzione, mobili e altri prodotti da legname segato, i rifiuti si presentano sotto forma di trucioli, segatura e singoli pezzi di legno - talee che costituiscono fino al 40% della massa del legname segato lavorato.
I più importanti per la produzione di materiali e prodotti da costruzione sono segatura, trucioli e rifiuti grumosi. Questi ultimi vengono utilizzati sia direttamente per la fabbricazione di prodotti da costruzione incollati sia per la trasformazione in trucioli tecnologici, quindi trucioli, pezzi frantumati e massa fibrosa. È stata sviluppata una tecnologia per ottenere materiali da costruzione da corteccia e quercia, uno scarto della produzione di estratti di concia.
La scoria di fosforo è un sottoprodotto della produzione termica di fosforo nei forni elettrici. A una temperatura di 1300 ... 1500 ° C, il fosfato di calcio interagisce con il carbonio del coke e la silice, determinando la formazione di fosforo e scorie fuse. La scoria viene scaricata dai forni allo stato liquido ardente e granulata in modo umido. Per 1 tonnellata di fosforo ci sono 10 ... 12 tonnellate di scorie. I grandi impianti chimici producono fino a due milioni di tonnellate di scorie all'anno. La composizione chimica delle scorie di fosforo è vicina a quella delle scorie di altoforno.
Pomice di scorie, cotone idrofilo e prodotti colati possono essere ottenuti da fusioni di scorie di fosforo. La pomice di scorie è ottenuta con la tecnologia convenzionale senza modificare la composizione delle scorie di fosforo. Ha una densità apparente di 600 ... 800 kg / m³ e una struttura vetrosa a pori fini. La lana di scoria fosforica è caratterizzata da fibre lunghe e sottili e una densità apparente di 80 ... 200 kg / m³. Le fusioni di scorie di fosforo possono essere trasformate in pietrisco colato utilizzando la tecnologia di trincea utilizzata nelle imprese metallurgiche.
b) Materiali a base di gesso e rifiuti ferrosi
La domanda dell'industria dei materiali da costruzione per la pietra di gesso supera attualmente i 40 milioni di tonnellate. Allo stesso tempo, il fabbisogno di materie prime di gesso può essere soddisfatto principalmente dai rifiuti contenenti gesso provenienti dalle industrie chimiche, alimentari e chimiche del legno. Nel 1980, nel nostro Paese, la resa di rifiuti e sottoprodotti contenenti solfati di calcio ha raggiunto circa 20 milioni di tonnellate all'anno, di cui 15,6 milioni di tonnellate di fosfogesso.
Il fosfogesso è uno scarto della lavorazione dell'acido solforico di apatiti o fosforiti in acido fosforico o fertilizzanti fosforici concentrati. Contiene 92 ... 95% di gesso diidrato con impurità meccaniche 1 ... 1,5% di anidride fosforica e una certa quantità di altre impurità. Il fosfogesso ha la forma di un fango con un contenuto di umidità del 20 ... 30% con un alto contenuto di impurità solubili. La fase solida del fango è finemente dispersa e più del 50% è costituito da particelle di dimensioni inferiori a 10 micron. Il costo del trasporto e dello stoccaggio del fosfogesso nelle discariche è fino al 30% del costo totale degli impianti e del funzionamento della produzione principale.
Nella produzione di acido fosforico con il metodo di estrazione secondo lo schema emiidrato, i rifiuti sono solfato di calcio fosfoidrato contenente 92 ... 95% - il componente principale del gesso ad alta resistenza. Tuttavia, la presenza di film passivanti sulla superficie dei cristalli emiidrati inibisce notevolmente la manifestazione delle proprietà leganti di questo prodotto senza la sua speciale elaborazione tecnologica.
Con la tecnologia convenzionale, i leganti di gesso a base di fosfogesso sono di bassa qualità, il che si spiega con l'elevata richiesta di acqua del fosfogesso, a causa dell'elevata porosità dell'emiidrato a causa della presenza di grandi cristalli nella materia prima. Se la richiesta d'acqua dello stucco ordinario è del 50 ... 70%, per ottenere un impasto di densità normale da un legante di fosfogesso senza trattamento aggiuntivo, è necessario il 120 ... 130% di acqua. Influenzano negativamente le proprietà costruttive del fosfogesso e delle impurità in esso contenute. Questa influenza è alquanto ridotta quando il fosfogesso è finito e i prodotti si formano per vibro-deposizione. In questo caso, la qualità del legante fosfogesso aumenta, sebbene rimanga inferiore a quella dello stucco da materie prime naturali.
All'IISI, a base di fosfogesso, è stato ottenuto un legante composito di maggiore resistenza all'acqua, contenente 70 ... 90% di α-emiidrato, 5 ... 20% di cemento Portland e 3 ... 10% di additivi pozzolanici . Con una superficie specifica di 3000 ... 4500 cm² / g, la richiesta d'acqua del legante è del 35 ... 45%, la presa inizia in 20 ... 30 minuti, termina in 30 ... 60 minuti, la resistenza alla compressione è 30 ... 35 MPa, il coefficiente di rammollimento è 0,6 ... 0 , 7. un legante resistente all'acqua si ottiene per trattamento idrotermale in autoclave di una miscela di fosfogesso, cemento Portland e additivi contenenti silice attiva.
Nell'industria del cemento il fosfogesso viene utilizzato come mineralizzante per la combustione del clinker e al posto del gesso naturale come additivo per regolare la presa del cemento. L'aggiunta del 3 ... 4% all'impasto liquido consente di aumentare il coefficiente di saturazione del clinker da 0,89 ... 0,9 a 0,94 ... 0,96 senza ridurre la produttività del forno, per aumentare la resistenza del rivestimento nella zona di sinterizzazione dovuta alla formazione uniforme di un rivestimento stabile e all'ottenimento di un clinker facilmente macinabile. È stato stabilito che il fosfogesso è adatto per sostituire il gesso durante la macinazione del clinker di cemento.
L'uso diffuso del fosfogesso come additivo nella produzione di cemento è possibile solo quando viene essiccato e granulato. Il contenuto di umidità del fosfogesso granulato non deve superare il 10 ... 12%. L'essenza dello schema principale della granulazione del fosfogesso consiste nel disidratare una parte del fango di fosfogesso originale a una temperatura di 220 ... 250 ° C in uno stato di anidride solubile, quindi mescolarlo con il resto del fosfogesso. Quando la fosfoanidride viene miscelata con fosfogesso in un tamburo rotante, il prodotto disidratato viene idratato a causa dell'umidità libera del materiale di partenza e, di conseguenza, si formano granuli solidi di fosfogesso diidrato. È possibile un altro metodo di granulazione del fosfogesso, con un'aggiunta indurente di scorie di pirite.
Oltre alla produzione di leganti e prodotti a base di essi, sono note altre modalità di utilizzo di rifiuti contenenti gesso. Gli esperimenti hanno dimostrato che l'aggiunta fino al 5% di fosfogesso alla carica nella produzione di mattoni intensifica il processo di essiccazione e migliora la qualità dei prodotti. Ciò è spiegato dal miglioramento delle proprietà ceramiche-tecnologiche delle materie prime argillose dovute alla presenza del componente principale del fosfogesso - solfato di calcio diidrato.
Tra i rifiuti ferrosi, le ceneri di pirite sono le più utilizzate. In particolare, nella produzione di clinker di cemento Portland, vengono utilizzati come additivo correttivo. Tuttavia, le ceneri consumate nell'industria del cemento costituiscono solo una piccola parte della loro produzione totale negli impianti di acido solforico che consumano pirite come materia prima principale.
È stata sviluppata una tecnologia per la produzione di cementi ad alto contenuto di ferro. I componenti iniziali per la produzione di tali cementi sono gesso (60%) e ceneri di pirite (40%). La miscela grezza viene cotta a una temperatura di 1220 ... 1250 ° C. I cementi ad alto contenuto di ferro sono caratterizzati da normali tempi di presa quando si aggiunge fino al 3% di gesso alla miscela grezza. La loro resistenza alla compressione in condizioni di indurimento ad acqua e aria umida per 28 giorni. corrisponde ai gradi 150 e 200 e, quando viene cotto a vapore in autoclave, aumenta di 2 ... 2,5 volte. I cementi ad alto contenuto di ferro sono irrestringibili.
Le ceneri di pirite nella produzione di aggregati di calcestruzzo artificiale possono servire sia come additivo che come materia prima principale. L'aggiunta di ceneri di pirite nella quantità del 2 ... 4% della massa totale viene introdotta per aumentare la capacità di generazione di gas delle argille quando si ottiene argilla espansa. Ciò è facilitato dalla decomposizione dei residui di pirite nelle ceneri a 700 ... 800 ° C con formazione di anidride solforosa e riduzione di ossidi di ferro sotto l'influenza di impurità organiche presenti nella materia prima argillosa, con rilascio di gas. I composti ferrosi, specialmente nella forma acida, agiscono come fusi, provocando la liquefazione del fuso e riducendo l'intervallo di temperatura delle variazioni della sua viscosità.
Gli additivi contenenti ferro vengono utilizzati nella produzione di materiali per pareti in ceramica per ridurre la temperatura di cottura, migliorare la qualità e migliorare le caratteristiche del colore. Risultati positivi si ottengono mediante calcinazione preliminare delle ceneri per la decomposizione di impurità di solfuro e solfato, che formano prodotti gassosi durante la calcinazione, la cui presenza riduce la resistenza meccanica dei prodotti. È efficace introdurre nella carica il 5 ... 10% di cenere, specialmente nelle materie prime con una bassa quantità di flusso e una capacità di sinterizzazione insufficiente.
Nella produzione di piastrelle per facciate con metodi semisecchi e a barbottina, le scorie calcinate possono essere aggiunte al lotto in una quantità dal 5 al 50% in peso. L'uso di ceneri consente la produzione di piastrelle ceramiche colorate per facciate senza ulteriore introduzione di chamotte nell'argilla. Allo stesso tempo, la temperatura di cottura delle piastrelle in argille refrattarie e refrattarie viene ridotta di 50 ... 100 ° C.
c) Materiali dalla chimica del legno e scarti di lavorazione del legno
Per la produzione di materiali da costruzione, le materie prime più preziose dai rifiuti dell'industria chimica sono le scorie della produzione elettrotermica di fosforo, gesso e rifiuti di calce.
I rifiuti della produzione tecnologica invernale comprendono gomma usurata e materie prime polimeriche secondarie, nonché una serie di sottoprodotti delle imprese di materiali da costruzione: polvere di cemento, precipitazioni nei dispositivi di trattamento delle acque delle imprese di cemento-amianto, vetri rotti e ceramiche. I rifiuti rappresentano fino al 50% della massa totale del legno lavorato, la maggior parte del quale è attualmente bruciata o scaricata.
Le aziende di materiali da costruzione situate vicino agli impianti di idrolisi possono utilizzare con successo la lignina, uno dei rifiuti chimici del legno più capienti. L'esperienza di alcune fabbriche di mattoni consente di considerare la lignina un efficace additivo per la combustione. Si miscela bene con altri componenti della carica, non ne pregiudica le proprietà di formatura e non complica il taglio del legname. L'effetto maggiore della sua applicazione si verifica con un'umidità dell'argilla di carriera relativamente bassa. La lignina pressata nella materia prima non brucia durante l'essiccazione. La parte combustibile della lignina evapora completamente a una temperatura di 350 ... 400 ° С, il suo contenuto di ceneri è del 4 ... 7%. Per garantire la resistenza meccanica condizionata del normale mattone di argilla, la lignina dovrebbe essere introdotta nella carica di formatura in una quantità fino al 20 ... 25% del suo volume.
Nella produzione del cemento, la lignina può essere utilizzata come plastificante per i fanghi grezzi e come intensificatore per la macinazione della miscela grezza e del cemento. Il dosaggio della lignina in questo caso è 0,2 ... 0,3%. L'effetto liquefante della lignina idrolitica è spiegato dalla presenza di sostanze fenoliche in essa contenute, che riducono bene la viscosità delle sospensioni calcareo-argillose. L'azione della lignina durante la macinazione è principalmente quella di ridurre l'adesione delle frazioni di materiale fine e la loro adesione al mezzo di macinazione.
I rifiuti di legno senza lavorazione preliminare (segatura, trucioli) o dopo la macinazione (trucioli di legno, trucioli triturati, lana di legno) possono fungere da riempitivi nei materiali da costruzione a base di leganti minerali e organici, questi materiali sono caratterizzati da bassa densità apparente e conduttività termica, poiché oltre a una buona lavorabilità. L'impregnazione degli stucchi del legno con mineralizzanti e la successiva miscelazione con leganti minerali garantisce la biostabilità e la resistenza al fuoco dei materiali a base di essi. Gli svantaggi comuni dei materiali a base di legno sono l'elevato assorbimento d'acqua e la resistenza all'acqua relativamente bassa. In base al loro scopo, questi materiali sono suddivisi in materiali termoisolanti e termoisolanti strutturali.
I principali rappresentanti del gruppo di materiali a base di aggregati di legno e leganti minerali sono arbolite, fibra di legno e calcestruzzo a segatura.
Arbolit - calcestruzzo leggero a base di aggregati di origine vegetale, pretrattato con una soluzione di un mineralizzatore. Trova impiego nell'edilizia industriale, civile e agricola sotto forma di pannelli e blocchi per la realizzazione di pareti e tramezzi, solai e rivestimenti edili, pannelli per isolamento termico e acustico. Il costo degli edifici in legno cemento è del 20 ... 30% inferiore a quello del mattone. Le strutture di Arbolite possono essere utilizzate con un'umidità relativa non superiore al 75%. Ad alta umidità, è richiesto uno strato di barriera al vapore.
La fibrolite, a differenza del calcestruzzo di legno come riempitivo e allo stesso tempo componente di rinforzo, include lana di legno - trucioli da 200 a 500 mm di lunghezza, 4 ... 7 mm di larghezza. e con uno spessore di 0,25 ... 0,5 mm. La lana di legno è ottenuta da legno di conifere non commerciale, meno spesso legno deciduo. Il pannello di fibra è caratterizzato da elevato assorbimento acustico, facile lavorabilità, proprietà di chiodatura, buona adesione allo strato di intonaco e al calcestruzzo. La tecnologia di produzione dei pannelli di fibra comprende la preparazione della lana di legno, la sua lavorazione con un mineralizzatore, la miscelazione con il cemento, la pressatura dei pannelli e il loro trattamento termico.
Il calcestruzzo di segatura è un materiale a base di leganti minerali e segatura. Questi includono xilolite, xilocemento e alcuni altri materiali che sono vicini a loro per composizione e tecnologia.
La xilolite è un materiale da costruzione artificiale ottenuto dall'indurimento di una miscela di legante di magnesia e segatura, miscelata con una soluzione di cloruro o solfato di magnesio. La Xilolite viene principalmente utilizzata per la posa di pavimentazioni monolitiche o prefabbricate. I vantaggi dei pavimenti in xilolite sono un coefficiente relativamente basso di assorbimento del calore, igiene, durezza sufficiente, bassa abrasione, possibilità di vari colori.
Lo xilocemento è un tipo di calcestruzzo leggero, il cui riempitivo è segatura e il legante è cemento o calce e gesso, xilocemento con una densità apparente di 300 ... 700 kg / m³ e una resistenza alla compressione di 0,4 ... 3 MPa viene utilizzato come isolamento termico e con una densità apparente di 700 ... 1200 kg / m³ e resistenza alla compressione fino a 10 MPA - come materiale isolante strutturale e termico.
Il legno incollato è uno dei materiali da costruzione più efficienti. Può essere laminato o ricavato da tranciato (compensato, laminato plastico); scarti massicci di segheria e lavorazione del legno (pannelli, lamiere, travi, tavole) e combinati (tavole da falegnameria). Vantaggi del legno incollato: bassa densità apparente, resistenza all'acqua, capacità di ottenere da prodotti materiali di piccole dimensioni di forma complessa, elementi strutturali di grandi dimensioni. Nelle strutture incollate, l'influenza dell'anisotropia del legno e dei suoi difetti è indebolita, sono caratterizzati da una maggiore resistenza all'argilla e bassa infiammabilità e non sono soggetti a restringimento e deformazione. Le strutture in legno incollate spesso competono con successo con strutture in acciaio e cemento armato in termini di tempo e costi di manodopera durante la costruzione di edifici, resistenza durante la costruzione di un ambiente aereo aggressivo. Il loro uso è efficace nella costruzione di imprese agricole e industriali, padiglioni espositivi e commerciali, complessi sportivi, edifici e strutture di tipo pieghevole.
Il truciolare è un materiale ottenuto per pressatura a caldo di legno sminuzzato mescolato con leganti - polimeri sintetici. I vantaggi di questo materiale sono l'omogeneità delle proprietà fisiche e meccaniche in varie direzioni, variazioni lineari relativamente piccole a umidità variabile, la possibilità di un'elevata meccanizzazione e automazione della produzione.
I materiali da costruzione basati su alcuni scarti di legno possono essere prodotti senza l'uso di leganti speciali. Le particelle di legno in tali materiali sono legate a causa della convergenza e dell'intreccio delle fibre, della loro capacità coesiva e dei legami fisico-chimici che si verificano durante la lavorazione della massa della pressa ad alte pressioni e temperature.
I pannelli in fibra sono ottenuti senza l'uso di leganti speciali.
Il cartone di fibra è un materiale formato dalla polpa con successivo trattamento termico. Circa il 90% di tutti i pannelli di fibra è costituito da legno. Le materie prime sono legno non commerciale e scarti di segherie e industrie di lavorazione del legno. Le lastre possono essere ottenute da fibre di rafia e da altre materie prime fibrose che hanno resistenza e flessibilità sufficienti.
Il gruppo di plastica di legno comprende: Plastica laminata di legno - un materiale costituito da fogli di impiallacciatura impregnati con una resina sintetica del tipo resolo e incollati a seguito di un trattamento a pressione termica, lignocarboidrati e piezotermoplastici, prodotti da segatura ad alta temperatura lavorazione della massa pressa senza l'introduzione di leganti speciali. La tecnologia delle plastiche ligno-carboidrate consiste nella preparazione, essiccazione e dosaggio di particelle di legno, sagomatura di tappeti, prestampaggio a freddo, pressatura a caldo e raffreddamento senza scaricare la pressione. L'area di applicazione delle plastiche ligno-carboidrate è la stessa dei pannelli di fibra e dei pannelli truciolari.
I piezotermoplastici possono essere ottenuti dalla segatura in due modi: senza pretrattamento e con trattamento idrotermico della materia prima. Secondo il secondo metodo, la segatura condizionata viene lavorata in autoclavi con vapore a una temperatura di 170 ... 180 ° C e una pressione di 0,8 ... 1 MPa per 2 ore La massa della pressa idrolizzata viene parzialmente essiccata e ad una certa l'umidità viene successivamente sottoposta a spremitura a freddo ea caldo.
I piezotermoplastici vengono utilizzati per produrre piastrelle per pavimenti con uno spessore di 12 mm. La materia prima può essere segatura o legno sminuzzato di specie di conifere e latifoglie, lino o canapa da fuoco, canne, lignina idrolitica e oodubina.
d) Smaltimento dei propri rifiuti nella produzione di materiali da costruzione
L'esperienza delle imprese della Repubblica autonoma di Crimea, sviluppando roccia calcarea per ottenere pietre da muro, mostra l'efficacia della produzione di blocchi di calcestruzzo a guscio da scarti di segatura di pietra. I blocchi sono formati in stampi metallici orizzontali con sponde ribaltabili. Il fondo dello stampo è ricoperto da una malta di roccia a conchiglia dello spessore di 12..15 mm per creare uno strato interno strutturato. La forma è riempita con calcestruzzo a guscio grossolano oa grana fine. La trama della superficie esterna dei blocchi può essere creata con una soluzione speciale. I blocchi di calcestruzzo a guscio vengono utilizzati per la posa di fondamenta e pareti nella costruzione di edifici industriali e residenziali.
Nella produzione del cemento, a seguito della lavorazione di materiali minerali finemente dispersi, si genera una notevole quantità di polvere, la quantità totale di polvere catturata nelle cementerie può arrivare fino al 30% del volume totale di produzione. Fino all'80% della quantità totale di polvere viene emessa con i gas dei forni per clinker. La polvere estratta dai forni è una polvere polidispersa contenente 40 ... 70 nel processo di produzione a umido e fino all'80% delle frazioni di dimensione inferiore a 20 micron nel processo a secco. Studi mineralogici hanno stabilito che la polvere contiene fino al 20% di minerali di clinker, 2 ... 14% di ossido di calcio libero e dall'1 all'8% di alcali. La maggior parte della polvere è costituita da una miscela di argilla cotta e calcare non decomposto. La composizione della polvere dipende in modo significativo dal tipo di forni, dal tipo e dalle proprietà delle materie prime utilizzate e dal metodo di raccolta.
La direzione principale dell'utilizzo della polvere nelle cementerie è il suo utilizzo nel processo di produzione del cemento stesso. La polvere dalle camere di raccolta delle polveri ritorna al forno rotante insieme ai fanghi. La quantità principale di ossido di calcio libero, alcali e anidride solforica. L'aggiunta del 5 ... 15% di tale polvere al fango grezzo provoca la sua coagulazione e una diminuzione della fluidità. Con un aumento del contenuto di ossidi alcalini nella polvere, diminuisce anche la qualità del clinker.
I rifiuti di cemento-amianto contengono grandi quantità di minerali di cemento idrati e amianto. Alla cottura, per disidratazione dei componenti idrati del cemento e dell'amianto, acquisiscono proprietà astringenti. La temperatura di cottura ottimale è nell'intervallo 600…700°C. In questo intervallo di temperatura, la disidratazione degli idrosilicati si completa, l'amianto si decompone e si formano una serie di minerali in grado di indurire idraulicamente. Leganti con attività pronunciata possono essere ottenuti mescolando rifiuti di cemento-amianto trattati termicamente con scorie metallurgiche e gesso. Le piastrelle di rivestimento e le piastrelle del pavimento sono realizzate con rifiuti di cemento-amianto.
Un tipo efficace di legante nelle composizioni di rifiuti di cemento-amianto è il bicchiere d'acqua. Le lastre di rivestimento da una miscela di rifiuti di cemento-amianto essiccato e in polvere e una soluzione di vetro liquido con una densità di 1,1 ... 1,15 kg / cm³ sono ottenute a una pressione di pressatura specifica di 40 ... 50 MPa. Allo stato secco, queste piastre hanno una densità apparente di 1380 ... 1410 kg / m³, resistenza alla flessione massima 6,5 ... 7 MPa, resistenza alla compressione 12 ... 16 MPa.
I materiali termoisolanti possono essere realizzati da rifiuti di cemento-amianto. I prodotti sotto forma di lastre, segmenti e conchiglie sono ottenuti da rifiuti bruciati e frantumati con l'aggiunta di calce, sabbia e agenti espandenti. Il calcestruzzo aerato a base di leganti da rifiuti di cemento-amianto ha una resistenza alla compressione di 1,9 ... 2,4 MPa e una densità apparente di 370 ... 420 kg / m³. I rifiuti dell'industria del cemento-amianto possono fungere da riempitivi per intonaci caldi, mastici per asfalto e calcestruzzo per asfalto, nonché aggregati per calcestruzzo con elevata resistenza all'urto.
I rifiuti di vetro vengono generati sia nella produzione del vetro che nell'uso dei prodotti in vetro nei cantieri e nella vita di tutti i giorni. Il ritorno del rottame al principale processo tecnologico di produzione del vetro è la direzione principale del suo smaltimento.
Uno dei materiali termoisolanti più efficaci - il vetro espanso - è ottenuto dalla polvere di rottura del vetro con generatori di gas mediante sinterizzazione a 800 ... 900 ° C. Lastre e blocchi di vetro espanso hanno una densità apparente di 100 ... 300 kg / m³, una conduttività termica di 0,09 ... 0,1 W e una resistenza alla compressione di 0,5 ... 3 MPa.
In una miscela con argille plastiche, la rottura del vetro può fungere da componente principale delle masse ceramiche. I prodotti di tali masse sono realizzati con tecnologia semisecca, si distinguono per l'elevata resistenza meccanica. L'introduzione di rotture di vetro nella massa ceramica riduce la temperatura di cottura e aumenta la produttività dei forni. Le piastrelle in vetroceramica sono prodotte da un lotto contenente dal 10 al 70% di vetro rotto frantumato in un mulino a palle. La massa viene inumidita fino al 5 ... 7%. Le piastrelle vengono pressate, asciugate e cotte a 750 ... 1000 ° C. L'assorbimento d'acqua delle piastrelle non è superiore al 6%. resistenza al gelo superiore a 50 cicli.
Il vetro rotto è anche usato come materiale decorativo negli intonaci colorati, i rifiuti di vetro smerigliato possono essere usati come polvere per la pittura ad olio, un abrasivo può essere usato per fare la carta vetrata e come componente di smalto.
Nella produzione di ceramica, i rifiuti si verificano in varie fasi del processo tecnologico: l'essiccazione dei rifiuti dopo la macinazione richiesta funge da additivo per ridurre il contenuto di umidità della carica iniziale. Il mattone di argilla frantumato viene utilizzato dopo la frantumazione come pietrisco nei lavori di costruzione in genere e nella fabbricazione del calcestruzzo. Il mattone frantumato ha una densità apparente di 800 ... 900 kg / m³, può essere utilizzato per produrre calcestruzzo con una densità apparente di 1800 ... 2000 kg / m³, ad es. 20% più leggero degli aggregati pesanti convenzionali. L'uso di mattoni frantumati è efficace per la produzione di blocchi di calcestruzzo grossolanamente porosi con una densità apparente fino a 1400 kg / m³. Il numero di rotture di mattoni è diminuito drasticamente a causa della containerizzazione e della complessa meccanizzazione del carico e scarico dei mattoni.
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Ministero della Scienza e dell'Istruzione dell'Ucraina Kiev Università nazionale di costruzione e architettura Dipartimento di scienza dei materiali da costruzione Abstract sul tema: "L'uso di prodotti secondari nella produzione di materiali da costruzioneIn Bielorussia, questo tipo di materia prima minerale è rappresentato da numerosi e vari depositi di sabbie e miscele di sabbia e ghiaia, argille, rocce carbonatiche, gesso e pietra da costruzione naturale. Nonostante la relativa economicità di questo tipo di materia prima, la sua importanza nell'economia moderna del paese difficilmente può essere sopravvalutata.
Le sabbie sono molto diffuse in Bielorussia. I depositi di sabbie sono confinati agli strati quaternari, meno spesso ai depositi del Paleogene e del Neogene. Sono, di regola, di origine acqua-glaciale e lacustre-alluvionale; nel sud del paese sono presenti anche sabbie di genesi eoliana. Le sabbie sono utilizzate sia allo stato naturale che dopo l'arricchimento per la produzione di calcestruzzo, malta, nell'industria del vetro e fonderia.
La materia prima base delle sabbie da costruzione e silicatiche comprende circa 80 giacimenti (riserve totali di circa 350 milioni di m3) dislocati su tutto il territorio nazionale. Le sabbie si presentano in superficie o in prossimità di essa sotto forma di depositi lenticolari o lastriformi di varie dimensioni. Lo spessore dei singoli depositi raggiunge i 15 M. I depositi di sabbie da costruzione sono confinati a laghi, pianure di deflusso e terrazze fluviali. Sono in fase di sviluppo più di 35 campi. La produzione annua è di 7-8 milioni di m3.
Depositi di sabbie modellabili sono stati trovati nei distretti di Zhlobin (deposito di Chetvernya) e Dobrush (Lenino) della regione di Gomel. Il deposito di Chetvernya è gestito dal dipartimento delle cave di Zhlobin e dall'impianto di estrazione e lavorazione di Lenino-Gomel. Ogni anno vengono estratti circa 0,6 milioni di m3 di sabbia da modellare.
Depositi di sabbie di vetro sono stati esplorati nelle regioni di Gomel (Loevskoye) e Brest (Gorodnoye). Le loro riserve totali sono 15 milioni di m3. Le sabbie di vetro sono adatte per la produzione di vetri per finestre e contenitori.
Le miscele di sabbia e ghiaia sono associate a depositi morenici, meno spesso alluvionali. I depositi di sabbia e ghiaia sono diffusi nelle parti settentrionali e centrali della Bielorussia. Di solito sono di piccole dimensioni (fino a 50 ettari). Lo spessore degli strati produttivi va da 1-3 a 10-20 M. La distribuzione granulometrica è variabile. Il contenuto dei componenti principali varia come segue: ciottoli - dallo 0 al 55%, ghiaia - dal 5-10 al 75, sabbia - dal 5-10 al 75, particelle di argilla - fino al 5-7%. Sono stati esplorati 136 giacimenti con riserve complessive di oltre 700 milioni di m3; 82 depositi sono in funzione. Ogni anno vengono estratti circa 3 milioni di m3 di sabbia e ghiaia. Sono principalmente utilizzati per la preparazione di calcestruzzi e malte.
Le argille sono una materia prima base per la produzione di ceramiche grezze, inerti leggeri, e sono anche utilizzate come componente essenziale nella fabbricazione di vari tipi di cemento. I depositi di argille fusibili sono principalmente associati a depositi quaternari, refrattari - con formazioni oligoceniche e plioceniche, comuni nel sud della Bielorussia.
Sono stati esplorati più di 210 giacimenti di argille fusibili con riserve totali di circa 200 milioni di m3. Oltre allo sviluppo di software per i campi, ogni anno vengono prodotti 2,5-3,5 milioni di m3 di materie prime. Sono inoltre presenti 9 giacimenti esplorati per la produzione di aggloporite e argilla espansa con riserve complessive di circa 60 milioni di m3. 6 di essi sono in funzione (produzione 0,6 milioni di m3). Le riserve di rocce argillose per la produzione di cemento superano i 110 milioni di m3.
La materia prima base delle argille refrattarie comprende 6 giacimenti con riserve totali di categoria A+B+Cj superiori a 50 milioni di m3. I depositi sono rappresentati da depositi stratificati con uno spessore da 1,5 a 15 M. La profondità della loro presenza non supera i 7-8 M. La produzione annuale di argille refrattarie è di 0,4-1 milioni di m3.
Il gruppo di rocce argillose di valore industriale della Bielorussia comprende anche caolini trovati all'interno del sollevamento Mikashevichsko-Zhitkovichi del basamento cristallino. Sono prodotti dell'erosione di gneiss e gneiss granitici. I caolini sono generalmente grigio chiaro e bianchi, micacei, con una mescolanza di idromica e montmorillonite. Sono stati individuati 4 depositi. I depositi sono a mantello, il loro spessore medio è di 10 m, la profondità di occorrenza varia da 13 a 35 m. Le risorse previste sono stimate in quasi 27 milioni di tonnellate. I caolini contengono quantità maggiori di ossidi di ferro coloranti. Sono adatti per la produzione di prodotti in porcellana e terracotta che non richiedono un elevato punto di bianco, nonché per la fabbricazione di prodotti in argilla refrattaria.
Le rocce carbonatiche, utilizzate principalmente per la produzione di cemento e calce, sono rappresentate da scritture di gesso e marne, presenti negli strati del Cretaceo superiore. Si trovano sia nella lettiera che negli scarti glaciali. Nelle aree della loro presenza superficiale, principalmente nei distretti di Krichevsky, Klimovichsky, Kostyukovich e Cherikovsky della regione di Mogilev, i distretti di Volkovysk e Grodno della regione di Grodno, sono stati esplorati numerosi giacimenti. Alcuni di essi (ad esempio Krichevskoe) sono rappresentati scrivendo gesso, altri (Kommunarskoe) - da marna, il terzo (Kamenka) - da marna e scrivendo gesso. Lo spessore degli strati produttivi nei depositi varia da 10-20 a 50 m con una profondità del tetto da 1 a 25 m Il contenuto di CaCO3 varia dal 65% nelle marne al 98% nelle scritture.
La base delle materie prime dell'industria del cemento comprende 15 giacimenti con riserve totali di rocce carbonatiche nelle categorie A + B + Cj 720 milioni di tonnellate Sono in fase di sviluppo 8 giacimenti, sulla base dei quali operano il RUE Volkovyskcementoshyfer e Krichevcementoshifer, nonché il Cementificio Belorussky, che sta sviluppando le riserve di marne di Kommunarsky Luogo di nascita. L'industria del cemento della Bielorussia è fornita di materie prime carbonatiche a lungo termine.
La base della materia prima per la produzione della calce si basa sull'uso del gesso per scrivere. Ci sono 33 giacimenti di questo minerale nel Paese con riserve totali nelle categorie A + B + Cj di circa 210 milioni di tonnellate, 6 giacimenti sono in funzione.
Il gesso in un caso di piattaforma è noto da molto tempo sul territorio della Bielorussia; si presenta sotto forma di strati, strati, intercalari, vene e nidi nei depositi del Medio, del Devoniano superiore e del Permiano inferiore. Strati di gesso relativamente poco profondi (167-460 m) si trovano tra i depositi dello stadio Famenniano dell'Alto Devoniano a ovest del canale di Pripyat. Sono confinati al blocco rialzato del basamento cristallino e formano il deposito di gesso Brinevskoe. Qui sono stati installati fino a 14 strati di gesso, che sono combinati in quattro orizzonti. Lo spessore degli orizzonti di gesso varia da 1-3 a 46 m. Nella sezione di quello inferiore si osservano spesse lenti di gesso-anidrite e rocce di anidrite. Il contenuto di gesso nelle formazioni produttive varia dal 37 al 95%. Le riserve di gesso nelle categorie Cj + C2 sono 340 milioni di tonnellate, anidrite - 140 milioni di tonnellate È possibile organizzare l'estrazione di 1 milione di tonnellate di gesso all'anno.
La pietra da costruzione naturale sul territorio della Bielorussia è rappresentata da varie rocce del basamento cristallino (graniti, granodioriti, dioriti, migmatiti, ecc.). Nella regione di Brest, sono stati esplorati due depositi di pietra da costruzione (Mikashevichi e Sitnitsa), a Gomel - un deposito di pietra da costruzione (Glushkevichi, sito di Krestyanskaya Niva) e un deposito di materiali di rivestimento (Cava di Nadezhdy). Il più grande di questi è il campo Mikashevichi. La pietra da costruzione qui si trova ad una profondità da 8 a 41 m Il minerale è rappresentato da dioriti, granodioriti e graniti. Le riserve originarie di pietra nelle categorie A + B + Cj erano 168 milioni di m3. Il campo è sfruttato da una fossa aperta; la profondità della cava è di circa 120 M. Anche il deposito di Glushkevichi è in fase di sviluppo. Nel giacimento di Mikashevichi, la produzione annua di pietra è di circa 3,5 milioni di m3, la produzione di pietrisco - 5,5 milioni di m3, nel giacimento di Glushkevichi - rispettivamente 0,1 milioni di m3 e 0,2 milioni di m3.
Nel deposito di pietra di fronte alla cava di Nadezhda, lo strato produttivo è rappresentato da migmatiti grigie e grigio scuro con buone proprietà decorative. La profondità della risorsa mineraria va da alcune decine di centimetri a 7 m; le scorte di materie prime qui sono 3, 3 milioni di m3.
Ci sono prospettive nel paese per aumentare la produzione di pietra da costruzione attraverso la costruzione di una seconda impresa basata sul giacimento di Mikashevichi, nonché espandere la produzione di materiali di rivestimento nel giacimento di Nadezhdy Quarry. Alcuni tipi di pietra da costruzione naturale possono essere utilizzati per la fusione della pietra e la produzione di fibre minerali. Particolarmente interessanti a questo proposito sono le metadiabasi del deposito di Mikashevichskoye.
In Bielorussia, questo tipo di materia prima minerale è rappresentato da numerosi e vari depositi di sabbie e miscele di sabbia e ghiaia, argille, rocce carbonatiche, gesso e pietra da costruzione naturale. Nonostante la relativa economicità di questo tipo di materia prima, la sua importanza nell'economia moderna del paese difficilmente può essere sopravvalutata.
Le sabbie sono molto diffuse in Bielorussia. I depositi di sabbie sono confinati agli strati quaternari, meno spesso ai depositi del Paleogene e del Neogene. Sono, di regola, di origine acqua-glaciale e lacustre-alluvionale; nel sud del paese sono presenti anche sabbie di genesi eoliana. Le sabbie sono utilizzate sia allo stato naturale che dopo l'arricchimento per la produzione di calcestruzzo, malta, nell'industria del vetro e fonderia.
La materia prima base delle sabbie da costruzione e silicatiche comprende circa 80 giacimenti (riserve totali di circa 350 milioni di m3), dislocati su tutto il territorio nazionale. Le sabbie si presentano in superficie o in prossimità di essa sotto forma di depositi lenticolari o lastriformi di varie dimensioni. Lo spessore dei singoli depositi raggiunge i 15 M. I depositi di sabbie da costruzione sono confinati a laghi, pianure di deflusso e terrazze fluviali. Sono in fase di sviluppo più di 35 campi. La produzione annua è di 7-8 milioni di m3.
Depositi di sabbie modellabili sono stati trovati nei distretti di Zhlobin (deposito di Chetvernya) e Dobrush (Lenino) della regione di Gomel. Il deposito di Chetvernya è gestito dal dipartimento delle cave di Zhlobin e Lenino dall'impianto di estrazione e lavorazione di Gomel. Ogni anno vengono estratti circa 0,6 milioni di m 3 di sabbie da modellatura.
Depositi di sabbie di vetro sono stati esplorati nelle regioni di Gomel (Loevskoye) e Brest (Gorodnoye). Le loro riserve totali sono 15 milioni di m3. Le sabbie di vetro sono adatte per la produzione di vetri per finestre e contenitori.
Le miscele di sabbia e ghiaia sono associate a depositi morenici, meno spesso alluvionali. I depositi di sabbia e ghiaia sono diffusi nelle parti settentrionali e centrali della Bielorussia. Di solito sono di piccole dimensioni (fino a 50 ettari). Lo spessore degli strati produttivi va da 1-3 a 10-20 M. La distribuzione granulometrica è variabile. Il contenuto dei componenti principali varia come segue: ciottoli - dallo 0 al 55%, ghiaia - dal 5-10 al 75, sabbia - dal 5-10 al 75, particelle di argilla - fino al 5-7%. Sono stati esplorati 136 giacimenti con riserve complessive di oltre 700 milioni di m 3; 82 depositi sono in funzione. Ogni anno vengono estratti circa 3 milioni di m 3 di sabbia e ghiaia. Sono principalmente utilizzati per la preparazione di calcestruzzi e malte.
Le argille sono una materia prima base per la produzione di ceramiche grezze, inerti leggeri, e sono anche utilizzate come componente essenziale nella fabbricazione di vari tipi di cemento. I depositi di argille fusibili sono principalmente associati a depositi quaternari, refrattari - con formazioni oligoceniche e plioceniche, comuni nel sud della Bielorussia.
Sono stati esplorati più di 210 giacimenti di argille bassofondenti con riserve totali di circa 200 milioni di m 3 . Sono in fase di sviluppo più di 110 giacimenti, vengono prodotti annualmente 2,5-3,5 milioni di m 3 di materie prime. Sono inoltre presenti 9 giacimenti esplorati per la produzione di aggloporite e argilla espansa con riserve complessive di circa 60 milioni di m3. Di questi, 6 campi sono in fase di sfruttamento (produzione 0,6 milioni di m 3). Riserve di rocce argillose per la produzione di cemento - oltre 110 milioni di m 3.
La materia prima base delle argille refrattarie comprende 6 giacimenti con riserve totali nelle categorie A+B+Cj oltre 50 milioni di m3. I depositi sono rappresentati da depositi lastriformi con uno spessore da 1,5 a 15 M. La profondità della loro presenza non supera i 7-8 M. La produzione annuale di argille refrattarie è di 0,4-1 milioni di m 3.
Il gruppo di rocce argillose di valore industriale della Bielorussia comprende anche caolini trovati all'interno del sollevamento Mikashevichsko-Zhitkovichi del basamento cristallino. Sono prodotti dell'erosione di gneiss e gneiss granitici. I caolini sono generalmente grigio chiaro e bianchi, micacei, con una mescolanza di idromica e montmorillonite. Sono stati individuati 4 depositi. I depositi sono a mantello, il loro spessore medio è di 10 m, la profondità di occorrenza varia da 13 a 35 m. Le risorse previste sono stimate in quasi 27 milioni di tonnellate. I caolini contengono quantità maggiori di ossidi di ferro coloranti. Sono adatti per la produzione di prodotti in porcellana e terracotta che non richiedono un elevato punto di bianco, nonché per la fabbricazione di prodotti in argilla refrattaria.
Le rocce carbonatiche, utilizzate principalmente per la produzione di cemento e calce, sono rappresentate da scritture di gesso e marne, presenti negli strati del Cretaceo superiore. Si trovano sia nella lettiera che negli scarti glaciali. Nelle aree della loro presenza superficiale, principalmente nei distretti di Krichevsky, Klimovichsky, Kostyukovichsky e Cherikovsky della regione di Mogilev, distretti di Volkovysk e Grodno della regione di Grodno, sono stati esplorati numerosi giacimenti. Alcuni di essi (ad esempio Krichevskoe) sono rappresentati scrivendo gesso, altri (Kommunarskoe) - da marna, il terzo (Kamenka) - da marna e scrivendo gesso. Lo spessore degli strati produttivi nei campi varia da 10-20 a 50 m con una profondità del tetto da 1 a 25 m Il contenuto di CaCO 3 varia dal 65% nelle marne al 98% nelle scritture.
La base delle materie prime dell'industria del cemento comprende 15 giacimenti con riserve totali di rocce carbonatiche nelle categorie A + B + Cj 720 milioni di tonnellate Sono in fase di sviluppo 8 giacimenti, sulla base dei quali operano il RUE Volkovyskcementoshyfer e Krichevcementoshifer, nonché il Cementificio Belorussky, che sta sviluppando le riserve di marne di Kommunarsky Luogo di nascita. L'industria del cemento della Bielorussia è fornita di materie prime carbonatiche a lungo termine.
La base della materia prima per la produzione della calce si basa sull'uso del gesso per scrivere. Il paese ha 33 giacimenti di questo minerale con riserve totali nelle categorie A + B + C j di circa 210 milioni di tonnellate, 6 giacimenti sono in funzione.
Il gesso in un caso di piattaforma è noto da molto tempo sul territorio della Bielorussia; si presenta sotto forma di strati, strati, intercalari, vene e nidi nei depositi del Medio, del Devoniano superiore e del Permiano inferiore. Strati di gesso relativamente poco profondi (167-460 m) si trovano tra i depositi dello stadio Famenniano dell'Alto Devoniano a ovest del canale di Pripyat. Sono confinati al blocco rialzato del basamento cristallino e formano il deposito di gesso Brinevskoe. Qui sono stati installati fino a 14 strati di gesso, che sono combinati in quattro orizzonti. Lo spessore degli orizzonti di gesso varia da 1-3 a 46 m. Nella sezione di quello inferiore si osservano spesse lenti di gesso-anidrite e rocce di anidrite. Il contenuto di gesso nelle formazioni produttive varia dal 37 al 95%. Le riserve di gesso nelle categorie ^ + C 2 sono 340 milioni di tonnellate, anidrite - 140 milioni di tonnellate È possibile organizzare l'estrazione di 1 milione di tonnellate di gesso all'anno.
La pietra da costruzione naturale sul territorio della Bielorussia è rappresentata da varie rocce del basamento cristallino (graniti, granodioriti, dioriti, migmatiti, ecc.). Nella regione di Brest, sono stati esplorati due giacimenti di pietra da costruzione (Mikashevichi e Sitnitsa), a Gomel - un deposito di pietra da costruzione (Glushkevichi, il sito di Krestyanskaya Niva) e un deposito di materiali di rivestimento (Cava di Nadezhdy). Il più grande di questi è il campo Mikashevichi. La pietra da costruzione si trova qui a una profondità da 8 a 41 m. Il minerale è rappresentato da diorite, granodiorite e granito. Le riserve iniziali di pietra nelle categorie A + B + C j ammontavano a 168 milioni di m 3. Il campo è sfruttato da una fossa aperta; la profondità della cava è di circa 120 M. Anche il deposito di Glushkevichi è in fase di sviluppo. Nel deposito di Mikashevichi, la produzione annua di pietra è di circa 3,5 milioni di metri cubi, la produzione di pietrisco è di 5,5 milioni di metri cubi, nel deposito di Glushkevichi - rispettivamente 0,1 milioni di metri cubi e 0,2 milioni di metri cubi.
Nel deposito di pietra di fronte alla cava di Nadezhda, lo strato produttivo è rappresentato da migmatiti grigie e grigio scuro con buone proprietà decorative. La profondità della risorsa mineraria va da alcune decine di centimetri a 7 m; le scorte di materie prime qui sono 3,3 milioni di m3.
Ci sono prospettive nel paese per aumentare la produzione di pietra da costruzione attraverso la costruzione di una seconda impresa basata sul giacimento di Mikashevichi, nonché espandere la produzione di materiali di rivestimento nel giacimento di Nadezhdy Quarry. Alcuni tipi di pietra da costruzione naturale possono essere utilizzati per la fusione della pietra e la produzione di fibre minerali. Particolarmente interessanti a questo proposito sono le metadiabasi del campo di Mikashevichskoye.
Fine del lavoro -
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INTRODUZIONE ALLA GEOLOGIA DELLA BIELORUSSIA
A A Makhnach ... INTRODUZIONE ALLA GEOLOGIA DELLA BIELORUSSIA ... MINSK Makhnach A A Introduzione alla geologia della Bielorussia A A Makhnach Nauch ed A V Matveev Mn Istituto di scienze geologiche dell'Accademia nazionale delle scienze della Bielorussia con ISBN ...
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I. STORIA DELLO STUDIO GEOLOGICO
Nella storia dell'esplorazione geologica del territorio della Bielorussia, si possono distinguere tre fasi principali: (1) l'inizio del XIX - inizio del XX secolo; (2) all'inizio del XX secolo. - 1941; (3) dal 1945 ad oggi.
PRINCIPALI CARATTERISTICHE DELLA STRUTTURA GEOLOGICA
Il territorio della Bielorussia si trova nella parte occidentale dell'antica piattaforma dell'Europa orientale. La struttura geologica di tali piattaforme è a due livelli. Qui su un basamento cristallino, piegato metamorficamente
I. COMPLESSO DI GRANULITE
Le formazioni del complesso granulitico sono distribuite su almeno il 50% dell'area della Bielorussia. Le sue rocce costituenti sono metamorfiche in condizioni di facies granulitica (t=700-780°C, P=6-9 kbar) e sono considerate
Complesso ANFIBOLITE-Gneiss
Le formazioni del complesso comprendono strati di moderati felsici e gneiss intermedi con orizzonti anfibolitici diffusi sul territorio della Bielorussia. Aree di sviluppo di anfibolite-gneiss
Complesso ANFIBOLITE-Gneiso-Shale
Il complesso ha una distribuzione locale nella parte centrale della Bielorussia. Qui numerosi pozzi hanno portato alla luce plagiogneiss, microgneiss, scisti, anfiboliti e
COMPLESSO DI SHALE
Questo complesso è scarsamente distribuito all'interno del sollevamento Mikashevichsko-Zhitkovichi del basamento cristallino nella parte centrale della cintura vulcanoplutonica Osnitsko-Mikashevichy. distinguerà
I. COMPLESSO ENDERBIT-CHARNOKITE
Le rocce del complesso sono diffuse nella parte occidentale della Bielorussia, dove sono strettamente associate alle principali rocce metamorfiche (scisti cristallini) del gruppo Shchuchin e degli strati Rudmyanskaya, formandosi in
COMPLESSO DI BLASTOMILONITE
Nel seminterrato cristallino della Bielorussia, le blastomiloniti sono piuttosto diffuse: rocce simili a gneiss formate a seguito di guaina, milonitizzazione e ricristallizzazione simultanea di m
S.2. COMPLESSI DI ROCCE DI BASE
Il complesso Berezovsky si trova nella parte centrale della fascia granulitica bielorusso-baltica tra i principali scisti cristallini della serie Shchuchin. È rappresentato da metamorfosi a grana media
S.3. COMPLESSI DI ROCCE DI MEDIA COMPOSIZIONE
Il complesso di Mikashevichi si sviluppa nella parte meridionale della Bielorussia ed è rappresentato da grandi massicci (fino a 120 km di diametro), situati l'uno vicino all'altro. Gli array sono impilati in una serie quasi continua
S.4. COMPLESSI DI ROCCE DI COMPOSIZIONE ACIDA
Il complesso di Osmolovskiy comprende biotite a grana grossa, anfibolo e talvolta graniti plagioclasio-ortoclasi e monzodioriti portatori di iperstene, distribuiti all'interno dell'area bielorussa-baltica
I. ERATEMI RIFEO INFERIORE, RIFEO MEDIO E RIFEO SUPERIORE
Nel Riphean della Bielorussia (Fig. 5), sono state stabilite formazioni di tutti e tre gli eratemi (Tabella 2). Le formazioni dell'eratema del Basso Rife sul territorio della Bielorussia sono di distribuzione limitata. nella loro
SISTEMA VENISH
I depositi del sistema vendiano sono rappresentati da rocce sedimentarie (marine, continentali, glaciali), vulcaniche e vulcanico-sedimentarie. Le formazioni vendiane sono diffuse in
ERATEM PALEOZOICO 7.I. SISTEMA CAMBRIANO
I depositi del Cambriano occupano le parti estreme nord-occidentali (pendii dell'anteclisi bielorussa e sineclisi baltica) e sud-occidentali (depressione Podlyassko-Brest) del territorio della Bielorussia (Fig. 6) e
SISTEMA ORDOVIK
I depositi dell'Ordoviciano, come quelli del Cambriano, sono diffusi nelle parti estreme nord-occidentali e sud-occidentali della Bielorussia (Fig. 7). Nel nord-ovest del paese (le pendici dell'anticlisse bielorussa e del Baltico
SISTEMA SILURIANO
I depositi del Siluriano, come l'Ordoviciano, hanno una distribuzione areale estremamente limitata nel territorio della Bielorussia - nel sud-ovest e nel nord-ovest (Fig. 9). Le incisioni più complete e potenti della bocca siluriana
SISTEMA DEVON
Le formazioni devoniane sono diffuse in Bielorussia - nella depressione di Orsha, nella depressione di Pripyat (e nel graben di Pripyat e sulla spalla nord di Pripyat), nel lettone, Zhlobin e B
S. SISTEMA A CARBONE (CARBONIO)
I depositi del sistema Carbonifero sono molto meno sviluppati sul territorio della Bielorussia rispetto a quelli del Devoniano. Si verificano in due regioni lontane del paese - nel sud-est (Pr
SISTEMA PERMANENTE
I depositi permiani sono distribuiti in tre aree isolate del territorio della Bielorussia: a sud-est (canale Pripyat e sella Bragin-Loev), a sud-ovest (depressione Podlyassko-Brest)
ERATEM MESOSOICO 8.I. SISTEMA TRIASS
I depositi triassici sono diffusi nel sud-est della Bielorussia (conca di Pripyat e sella di Bragin-Loev) e nel suo sud-ovest (depressione di Podlyassko-Brest) (Fig. 17). Nel sud-est
SISTEMA YURSKY
I depositi del sistema giurassico sono distribuiti nelle regioni (a) sud-orientali, orientali e (b) sud-occidentali e occidentali della Bielorussia (Fig. 19). Si verificano nel canale Pripyat, sul Braginsko-Loevskaya e Zhlobins
SISTEMA DI GESSO
I depositi del sistema cretaceo sono distribuiti in tutta la metà meridionale del territorio della Bielorussia (Fig. 21). Si verificano in modo trasgressivo su rocce di età diverse - dal Giurassico superiore all'Archeano, si sovrappongono
Era Cainozoica 9.I. SISTEMA PALEOGEN
I depositi paleogene sono diffusi nella metà meridionale della Bielorussia (Fig. 23). Si trovano sotto le formazioni del Quartiere e nei luoghi del Neogene, a sud-est lungo le valli del Dnepr e del N
SISTEMA NEOGENICO
I depositi di Neogene della Bielorussia si trovano in numerose macchie principalmente a sud della linea Grodno - Novogrudok - Minsk - Bykhov (Fig. 25). Si tratta principalmente di formazioni terrigene che si sono accumulate
SISTEMA QUATERNARIO (KBAPTEP, ANTHROPOGEN)
I depositi del sistema quaternario sul territorio della Bielorussia coprono le formazioni di sistemi geologici più antichi (vedi Fig. 3). Lo spessore dei depositi varia da pochi a 300 m
CROSTA DI TERRA E MANTELLO SUPERIORE
Le informazioni sulla struttura profonda della crosta terrestre e del mantello superiore del territorio della Bielorussia sono state ottenute sulla base di dati principalmente geofisici (gravimetrici, magnetometrici, sismici).
STRUTTURA DEL FONDAMENTO CRISTALLINO
Nel basamento cristallino della Bielorussia sono stati individuati tre grandi megacomplessi di materiale strutturale, ciascuno dei quali corrisponde a un certo stadio dello sviluppo della crosta della regione. Questa è Charnockite
STRUTTURA DELLA COPERTURA DELLA PIATTAFORMA 12.1. COMPLESSI STRUTTURALI E SOLAI
Come parte della copertura della piattaforma del territorio della Bielorussia, ci sono diversi verticali, che si sostituiscono successivamente l'un l'altro nel contesto di complessi strutturali, ognuno dei quali ha il proprio spazio.
PRINCIPALI STRUTTURE MODERNE
La superficie strutturale più importante, la cui posizione determina la moderna tettonica della copertura del territorio della Bielorussia, è il confine della copertura e del basamento. Analisi della natura delle superfici strutturali, a sinistra
ARCHEO ANTICO, ARCHEO TARDO E EONE PROTEROSOICO ANTICO
La storia dello sviluppo geologico del territorio della Bielorussia durante gli eoni Early Archean, Late Archean e Early Proterozoic è la storia della formazione del basamento cristallino. In connessione con
EONE PROTEROSOICO TARDO
Nel tardo Proterozoico, iniziò a formarsi la copertura della piattaforma. Le prime formazioni della copertura, confinate a singoli avvallamenti nel seminterrato, risalgono all'inizio del Rife. Queste sono rocce vulcaniche e sono altamente variabili
È. ERA PALEOZOICA 15.1. PERIODO CAMBRIANO
Nell'epoca “pre-trilobita” (Baltica) del primo Cambriano, la posizione geografica dell'area di sedimentazione cambiava poco rispetto all'epoca valdai del tardo vendiano. La sedimentazione era
PERIODO ORDOVIANO
All'inizio dell'Ordoviciano, dopo una lunga pausa, il mare rientrò nel territorio della Bielorussia. Come nel periodo Cambriano, arrivò in due lingue dall'occidente, che probabilmente venivano periodicamente combinate
SILURIANO
Durante questo periodo, le condizioni di sedimentazione sul territorio della Bielorussia erano vicine a quelle dell'Ordoviciano. La sedimentazione carbonatica marina poco profonda è proseguita nelle regioni estreme occidentali del paese. Insieme
DEVONIAN
Il Devon è il più studiato di tutti i periodi dell'era paleozoica sul territorio della Bielorussia. Ciò è dovuto al grande valore pratico delle formazioni accumulate a quel tempo (potassio e salgemma, non
PERIODO PIETRA-CARBONE
A partire dal primo Carbonifero, il territorio del Pripyat Trough è entrato nella fase di sineclisi post-rift. I tassi di affondamento del territorio nel periodo Carbonifero (0-27 m/mln anni) divennero molto
PERIODO PERMANENTE
L'era del primo Permiano sul territorio della Bielorussia iniziò con una trasgressione marina dalla depressione del Dnepr-Donets. In età asseliana, il mare raggiungeva a volte la parte centrale dell'abbeveratoio di Pripyat. Precipitazione
ERA MESOZOICA 16.1. TRIASSICO
All'inizio del Triassico, subsidenza e sedimentazione avvennero nel sud-est della Bielorussia (depressione di Pripyat e sella di Bragin-Loev) e nel suo sud-ovest (depressione di Podlyassko-Brest). Dolore
PERIODO GIURASSICO
Durante l'inizio dell'era giurassica, il territorio della Bielorussia era terraferma ed era soggetto all'erosione. Nel Giurassico medio riprese la sedimentazione. Era dovuto alla formazione del più grande
IL PERIODO CRETAL
Nell'età valanginiana del primo Cretaceo, il mare penetrò nel territorio della Bielorussia da est. Ha catturato un'area molto piccola nella parte orientale del trogolo di Pripyat, sulla sella Bragin-Loyev e
L'ERA CENOZOICA 17.1. PERIODO PALEOGENICO
L'era paleocenica sul territorio della Bielorussia iniziò con una lunga pausa nella sedimentazione. L'erosione e il carsismo dei depositi carbonatici del Cretaceo superiore sono avvenuti con la formazione di una crosta di disfacimento (t
PERIODO NEOGEN
La sedimentazione durante il periodo Neogene avvenne nella metà meridionale del territorio della Bielorussia. Qui all'inizio del Miocene esisteva una bassa pianura alluvionale con periodi periodicamente paludosi
PERIODO QUATERNUM
La storia dello sviluppo del territorio della Bielorussia nel periodo quaternario è divisa in tre fasi: preglaciale, glaciale e postglaciale. I primi due corrispondono all'epoca del Pleistocene, l'ultimo all'Olocene
FOSSILI MINERALI COMBUSTIBILI
64 giacimenti petroliferi sono stati scoperti nel trogolo di Pripyat. Le loro ricerche ed esplorazioni sono state effettuate dal 1952, sviluppo - dal 1965. Ci sono 185 giacimenti di petrolio in questi campi, di cui 183 nei depositi del Devoniano
Svetlogorsk
Rechmtsa U1 Kamenets
MATERIE PRIME CHIMICHE E AGROCHIMICHE
Un posto importante nella base delle risorse minerarie del paese è occupato dai minerali, che sono materie prime da utilizzare nell'industria chimica e nella produzione di fertilizzanti agricoli.
MINERALI METALLICI
In Bielorussia sono noti la presenza di minerali e depositi di metalli ferrosi, non ferrosi, rari e nobili, principalmente confinati al basamento cristallino. Quindi, ha rivelato un deposito
AMBRA E ALTRE PIETRE DI CARAMELLA
I risultati dell'ambra sul territorio della Bielorussia sono noti da molto tempo. La stragrande maggioranza di essi è confinata nel sud-ovest del paese, principalmente nel territorio di Brest Polesie. Sono stati rivelati due livelli di ambra: inferiore
ACQUE SOTTERRANEE FRESCHE, MINERALI E TERMALI
La Bielorussia possiede notevoli risorse di acque sotterranee fresche e minerali. Le acque sotterranee dolci sono associate a sedimenti intermurali degli strati antropogenici, Paleogene, Cretaceo superiore
CONCLUSIONE
Questo libro si conclude con un capitolo sui minerali. Ciò riflette il principale obiettivo finale dello studio del sottosuolo: la prospezione e l'esplorazione dei giacimenti minerari. Questo obiettivo è ancora attuale oggi.
In Bielorussia, questo tipo di materia prima minerale è rappresentato da numerosi e vari depositi di sabbie e miscele di sabbia e ghiaia, argille, rocce carbonatiche, gesso e pietra da costruzione naturale. Nonostante la relativa economicità di questo tipo di materia prima, la sua importanza nell'economia moderna del paese difficilmente può essere sopravvalutata.
Le sabbie sono molto diffuse in Bielorussia. I depositi di sabbie sono confinati agli strati quaternari, meno spesso ai depositi del Paleogene e del Neogene. Sono, di regola, di origine acqua-glaciale e lacustre-alluvionale; nel sud del paese sono presenti anche sabbie di genesi eoliana. Le sabbie sono utilizzate sia allo stato naturale che dopo l'arricchimento per la produzione di calcestruzzo, malta, nell'industria del vetro e fonderia.
La materia prima base delle sabbie da costruzione e silicatiche comprende circa 80 giacimenti (riserve totali di circa 350 milioni di m3) dislocati su tutto il territorio nazionale. Le sabbie si presentano in superficie o in prossimità di essa sotto forma di depositi lenticolari o lastriformi di varie dimensioni. Lo spessore dei singoli depositi raggiunge i 15 M. I depositi di sabbie da costruzione sono confinati a laghi, pianure di deflusso e terrazze fluviali. Sono in fase di sviluppo più di 35 campi. La produzione annua è di 7-8 milioni di m3.
Depositi di sabbie modellabili sono stati trovati nei distretti di Zhlobin (deposito di Chetvernya) e Dobrush (Lenino) della regione di Gomel. Il deposito di Chetvernya è gestito dal dipartimento delle cave di Zhlobin e dall'impianto di estrazione e lavorazione di Lenino-Gomel. Ogni anno vengono estratti circa 0,6 milioni di m3 di sabbia da modellare.
Depositi di sabbie di vetro sono stati esplorati nelle regioni di Gomel (Loevskoye) e Brest (Gorodnoye). Le loro riserve totali sono 15 milioni di m3. Le sabbie di vetro sono adatte per la produzione di vetri per finestre e contenitori.
Le miscele di sabbia e ghiaia sono associate a depositi morenici, meno spesso alluvionali. I depositi di sabbia e ghiaia sono diffusi nelle parti settentrionali e centrali della Bielorussia. Di solito sono di piccole dimensioni (fino a 50 ettari). Lo spessore degli strati produttivi va da 1-3 a 10-20 M. La distribuzione granulometrica è variabile. Il contenuto dei componenti principali varia come segue: ciottoli - dallo 0 al 55%, ghiaia - dal 5-10 al 75, sabbia - dal 5-10 al 75, particelle di argilla - fino al 5-7%. Sono stati esplorati 136 giacimenti con riserve complessive di oltre 700 milioni di m3; 82 depositi sono in funzione. Ogni anno vengono estratti circa 3 milioni di m3 di sabbia e ghiaia. Sono principalmente utilizzati per la preparazione di calcestruzzi e malte.
Le argille sono una materia prima base per la produzione di ceramiche grezze, inerti leggeri, e sono anche utilizzate come componente essenziale nella fabbricazione di vari tipi di cemento. I depositi di argille fusibili sono principalmente associati a depositi quaternari, refrattari - con formazioni oligoceniche e plioceniche, comuni nel sud della Bielorussia.
Sono stati esplorati più di 210 giacimenti di argille fusibili con riserve totali di circa 200 milioni di m3. Oltre allo sviluppo di software per i campi, ogni anno vengono prodotti 2,5-3,5 milioni di m3 di materie prime. Sono inoltre presenti 9 giacimenti esplorati per la produzione di aggloporite e argilla espansa con riserve complessive di circa 60 milioni di m3. 6 di essi sono in funzione (produzione 0,6 milioni di m3). Le riserve di rocce argillose per la produzione di cemento superano i 110 milioni di m3.
La materia prima base delle argille refrattarie comprende 6 giacimenti con riserve totali di categoria A+B+Cj superiori a 50 milioni di m3. I depositi sono rappresentati da depositi stratificati con uno spessore da 1,5 a 15 M. La profondità della loro presenza non supera i 7-8 M. La produzione annuale di argille refrattarie è di 0,4-1 milioni di m3.
Il gruppo di rocce argillose di valore industriale della Bielorussia comprende anche caolini trovati all'interno del sollevamento Mikashevichsko-Zhitkovichi del basamento cristallino. Sono prodotti dell'erosione di gneiss e gneiss granitici. I caolini sono generalmente grigio chiaro e bianchi, micacei, con una mescolanza di idromica e montmorillonite. Sono stati individuati 4 depositi. I depositi sono a mantello, il loro spessore medio è di 10 m, la profondità di occorrenza varia da 13 a 35 m. Le risorse previste sono stimate in quasi 27 milioni di tonnellate. I caolini contengono quantità maggiori di ossidi di ferro coloranti. Sono adatti per la produzione di prodotti in porcellana e terracotta che non richiedono un elevato punto di bianco, nonché per la fabbricazione di prodotti in argilla refrattaria.
Le rocce carbonatiche, utilizzate principalmente per la produzione di cemento e calce, sono rappresentate da scritture di gesso e marne, presenti negli strati del Cretaceo superiore. Si trovano sia nella lettiera che negli scarti glaciali. Nelle aree della loro presenza superficiale, principalmente nei distretti di Krichevsky, Klimovichsky, Kostyukovich e Cherikovsky della regione di Mogilev, i distretti di Volkovysk e Grodno della regione di Grodno, sono stati esplorati numerosi giacimenti. Alcuni di essi (ad esempio Krichevskoe) sono rappresentati scrivendo gesso, altri (Kommunarskoe) - da marna, il terzo (Kamenka) - da marna e scrivendo gesso. Lo spessore degli strati produttivi nei depositi varia da 10-20 a 50 m con una profondità del tetto da 1 a 25 m Il contenuto di CaCO3 varia dal 65% nelle marne al 98% nelle scritture.
La base delle materie prime dell'industria del cemento comprende 15 giacimenti con riserve totali di rocce carbonatiche nelle categorie A + B + Cj 720 milioni di tonnellate Sono in fase di sviluppo 8 giacimenti, sulla base dei quali operano il RUE Volkovyskcementoshyfer e Krichevcementoshifer, nonché il Cementificio Belorussky, che sta sviluppando le riserve di marne di Kommunarsky Luogo di nascita. L'industria del cemento della Bielorussia è fornita di materie prime carbonatiche a lungo termine.
La base della materia prima per la produzione della calce si basa sull'uso del gesso per scrivere. Ci sono 33 giacimenti di questo minerale nel Paese con riserve totali nelle categorie A + B + Cj di circa 210 milioni di tonnellate, 6 giacimenti sono in funzione.
Il gesso in un caso di piattaforma è noto da molto tempo sul territorio della Bielorussia; si presenta sotto forma di strati, strati, intercalari, vene e nidi nei depositi del Medio, del Devoniano superiore e del Permiano inferiore. Strati di gesso relativamente poco profondi (167-460 m) si trovano tra i depositi dello stadio Famenniano dell'Alto Devoniano a ovest del canale di Pripyat. Sono confinati al blocco rialzato del basamento cristallino e formano il deposito di gesso Brinevskoe. Qui sono stati installati fino a 14 strati di gesso, che sono combinati in quattro orizzonti. Lo spessore degli orizzonti di gesso varia da 1-3 a 46 m. Nella sezione di quello inferiore si osservano spesse lenti di gesso-anidrite e rocce di anidrite. Il contenuto di gesso nelle formazioni produttive varia dal 37 al 95%. Le riserve di gesso nelle categorie Cj + C2 sono 340 milioni di tonnellate, anidrite - 140 milioni di tonnellate È possibile organizzare l'estrazione di 1 milione di tonnellate di gesso all'anno.
La pietra da costruzione naturale sul territorio della Bielorussia è rappresentata da varie rocce del basamento cristallino (graniti, granodioriti, dioriti, migmatiti, ecc.). Nella regione di Brest, sono stati esplorati due depositi di pietra da costruzione (Mikashevichi e Sitnitsa), a Gomel - un deposito di pietra da costruzione (Glushkevichi, sito di Krestyanskaya Niva) e un deposito di materiali di rivestimento (Cava di Nadezhdy). Il più grande di questi è il campo Mikashevichi. La pietra da costruzione qui si trova ad una profondità da 8 a 41 m Il minerale è rappresentato da dioriti, granodioriti e graniti. Le riserve originarie di pietra nelle categorie A + B + Cj erano 168 milioni di m3. Il campo è sfruttato da una fossa aperta; la profondità della cava è di circa 120 M. Anche il deposito di Glushkevichi è in fase di sviluppo. Nel giacimento di Mikashevichi, la produzione annua di pietra è di circa 3,5 milioni di m3, la produzione di pietrisco - 5,5 milioni di m3, nel giacimento di Glushkevichi - rispettivamente 0,1 milioni di m3 e 0,2 milioni di m3.
Nel deposito di pietra di fronte alla cava di Nadezhda, lo strato produttivo è rappresentato da migmatiti grigie e grigio scuro con buone proprietà decorative. La profondità della risorsa mineraria va da alcune decine di centimetri a 7 m; le scorte di materie prime qui sono 3, 3 milioni di m3.
