Хімічныя і фізічныя ўласцівасці мелу

Мел ўяўляе сабой ападкавыя пароды белага колеру. Ён нерастваральны ў вадзе, мае арганічнае паходжанне. З артыкула даведаемся, дзе выкарыстоўваецца мел, фізічныя і хімічныя ўласцівасці гэтай пароды.

адукацыя

90 млн гадоў таму ў Паўночнай Еўропе, у ніжняй вобласці вялікага мора назапашваўся глей. На марскім смецці жылі найпростыя (фораминиферы). Іх часціцы ўключалі ў сябе кальцыт, выняты з вады. Крэйдавая група стратыграфічнага еўрапейскага падраздзялення з'явілася падчас аднайменнага перыяду. З яе ўтвораны Белыя скалы ў графстве Кент і схілы ў іншай частцы праліва Дувра. Менавіта гэтыя парэшткі і сталі асновай мелу. Аднак пераважна парода складаецца з утварэнняў багавіння і мелкодісперсного злучэнняў. Такім чынам, даследчыкі робяць выснову, што з'яўленне мелу - заслуга раслін.

структура пароды

Астанкі малюскаў, запасіцца ў донных адкладах, ператварыліся ў мел. У пародзе прысутнічаюць:

1. Каля 10% шкілетных абломкаў. Сярод іх не толькі часткі найпростых, але і мнагаклетачных жывёл.
2. Каля 10% ракавін фораминифер.
3. Да 40% фрагментаў вапнавых утварэнняў водарасцяў
4. Да 50% крышталічнага мелкодісперсного кальцыту. Яго памер настолькі малы, што ўсталяваць біялагічную прыналежнасць элементаў, яго складнікаў, практычна немагчыма.
5. Да 3% нерастваральных мінералаў. У асноўным яны прадстаўлены сілікатаў. Нерастваральныя мінералы - свайго роду геалагічны смецце (абломкі розных парод і пясок), які занесены ў адклады мелу плынямі і вятрамі.

Ракавіны малюскаў, канкрэцыі іншых мінералаў, шкілеты кішачнаполасцевых выяўляюцца ў пародзе досыць рэдка.

Апісанне фізічнага ўласцівасці мелу - трываласці

Даследаванні рэчывы праводзілі шматлікія навукоўцы. У ходзе інжынерна-геалагічных мерапрыемстваў было выяўлена, што яно з'яўляецца жорсткай полускальной пародай. Яго трываласць шмат у чым вызначаецца вільготнасцю. У паветрана-сухім стане часовае супраціў пры сціску змяняецца ад 1000 да 45 000 кн / м ^2. Модуль пругкасці сухі пароды - ад 3 тыс. Мпа (для рыхлага стану) да 10 тыс. Мпа (для шчыльнага). Велічыня кута ўнутранага трэння - 24-30 градусаў, пры ўсебаковым сціску счапленне дасягае 700-800 кн / м ^2.

вільготнасць

Пры ўздзеянні вады фізічныя ўласцівасці мелу пачынаюць змяняцца. У прыватнасці зніжаецца яго трываласць. Змены адбываюцца ўжо пры 1-2% вільготнасці. Пры 25-35% у 2-3 разы павялічваецца трываласць на сціск. Разам з гэтым выяўляюцца іншыя фізічныя ўласцівасці мелу. Парода становіцца пластычнай. Гэта праява істотна ўскладняе працэс перапрацоўкі рэчывы. У ходзе гэтага мел пачынае ляпіўся на элементы машын (на коўш экскаватара, істужачны канвеер, кармільцам, кузаў транспартнага сродку). Часцяком фізічныя ўласцівасці мелу (глейкасць і пластычнасць) не дазваляюць ажыццяўляць здабычу з ніжніх гарызонтаў, хоць тут ён лічыцца якасным.

марозаўстойлівасць

Пасля замарожвання-размарожванні мел распадаецца на часціцы велічынёй 1-2 мм. У шэрагу выпадкаў гэта карыснае ўласцівасць пароды. Напрыклад, пры яго выкарыстанні ў якасці меліярантаў пры раскіслення глебы не абавязкова здрабнець рэчыва да 0,25 мм. У грунт можна ўнесці дробнены пароду да 10 мм. Пры замарожванні-размарожванні з перепахиванием глебы кавалачкі руйнуюцца самі. Такім чынам, дзеянне па нейтралізацыі захоўваецца працяглы час.

Ўласцівасці мелу: хімія

Парода пераважна ўключае ў сябе карбанатныя і некарбонатную часткі. Першая растваральная ў воцатнай і салянай кіслотах. У некарбонатной часткі прысутнічаюць вокіслы металаў, кварцавы пясок, мергель, гліны і інш. Некаторыя з іх нерастваральныя ў названых кіслотах. У карбонатной часткі 98-99% карбанату кальцыя. Крышталічныя часціцы магнезиального кальцыту, сидерита і даламіту ўтвораны карбанатамі магнію, якія ў нязначнай колькасці ўключаны ў мел. Склад і ўласцівасці пароды выступаюць у якасці крытэрыяў класіфікацыі.

Выяўленне якасных пакладаў

Першапачаткова лічылася, што механічныя і хімічныя ўласцівасці мелу аднолькавыя на ўсім радовішчы. Аднак на практыцы пры працяглай эксплуатацыі раёна, асабліва пасля пераходу здабывае і перапрацоўчага прадпрыемства на выпуск больш якаснай прадукцыі, выяўляюцца адрозненні па гэтых характарыстыках. Таму на некаторых радовішчах выконваецца геолага-тэхналагічнае карціравання. Даследчыкі, вывучаючы хімічныя ўласцівасці мелу і яго механічныя характарыстыкі на розных участках паклады, пазначаюць раёны навалы якаснай пароды.

прамысловае асваенне

Вялікія паклады мелу прысутнічаюць у Белгародскай і Варонежскай абласцях. Менш якаснае рэчыва прысутнічае ў Знаменская, Заслонаўскім, Валуйской і іншых пакладах. На гэтых радовішчах выяўляюцца параўнальна нізкія паказчыкі СаСО ₃ (не больш за 87%). Акрамя гэтага, у пародзе прысутнічаюць розныя прымешкі. Таму на названых радовішчах без глыбокага ўзбагачэння нельга атрымаць якасную прадукцыю. Фізічныя ўласцівасці мелу на такіх пакладах дазваляюць выкарыстоўваць яго пры вырабе вапны, а таксама ў меліярацыйных мерапрыемствах для раскіслення глеб. Варонежскія радовішча адносяць да турон-коньякскому ўзросце. Тут здабываецца больш якасны мел. Ўласцівасці і прымяненне пароды, атрыманай на гэтых радовішчах, вывучаюцца досыць даўно. Прадукт, здабыты ў Варонежскай вобл., Адрозніваецца высокім утрыманнем СаСО ₃ (да 98,5%). Пры гэтым доля некарбонатных прымешак менш 2%. Здабычу на радовішчах, аднак, абцяжарваюць фізічныя ўласцівасці мелу. У прыватнасці яго высокая водонасыщенность. Доля вільгаці ў пародзе - каля 32%.

перспектыўныя залежы

Сярод буйных радовішчаў варта адзначыць Росашанскага, Крупненниковское, Бутурлинское і Копанищенское. Крэйдавая тоўшча апошняга складае 16,5-85 м. Вскрышу складае глебава-раслінны пласт. Яго таўшчыня каля 1,8-2 м. Па вертыкальнай лініі крэйдавай пласт падзелены на два пачкі. У ніжняй прысутнічае да 98% карбанату кальцыя, у верхняй некалькі менш - да 96-97,5%.

У Бутурлинском радовішчы знойдзены гранічна аднастайны белы мел турунского яруса. Магутнасць пласта - 19,5-41 м. Таўшчыня вскрыши дасягае 9,5 м. Яна прадстаўлена Маргелаў, раслінным пластом, пясчана-гліністымі адукацыямі і пяшчанікамі. Доля магнію і карбанатаў кальцыя дасягае 99,3%. Пры гэтым некарбонатные складнікі прысутнічаюць у адносна невялікай колькасці.

Вялікую цікавасць для прамысловасці ўяўляюць Стойленская і Лебядзінскі радовішча. У гэтых раёнах мел здабываюць як раскрыўных парод і вывозяць у паліцы. Спадарожная штогадовая выпрацоўка складае больш за 15 млн т. Парадку пяці з іх выкарыстоўваецца ў народнагаспадарчых галінах. У прыватнасці мел паступае на Старооскольского завод па вырабе цэменту і на некаторыя іншыя невялікія прадпрыемствы. Большы аб'ём здабытай пароды губляецца ў паліцах.

Мел, які знаходзіцца ў раёнах железорудных радовішчаў, па змесце кремнезема і карбонатной часткі адносіцца да катэгорыі высакаякасных. Яго можна выкарыстоўваць у прамысловых мэтах, не падвяргаючы глыбокаму ўзбагачэнні. Неабходна сказаць, што ў працэсе праектавання здабыўных і перапрацоўчых прадпрыемстваў, якія спецыялізуюцца на жалезных рудах, неабходна прадугледжваць тэхналагічныя лініі для адначасна вымаемага мелу альбо месцы для яго асобнага складавання.

Вытворчасць і спажыванне

Карысныя ўласцівасці мелу вядомыя досыць даўно. Першапачаткова пароду выкарыстоўвалі ў будаўніцтве. З яе выраблялі вапну. Крэйдавай парашок выступаў у якасці асновы для абкітоўкі, шпатлевок, фарбаў і гэтак далей. У канцы 19-га стагоддзя на радовішчы "Белая гара" сталі арганізоўваць прыватныя заводы. У шахтных печах з кусковой пароды выпускалі вапна і парашок. У 1935 году з'явіўся Шебекинский камбінат, які займаўся выпускам прадукцыі для прамысловых патрэб. Карысныя ўласцівасці мелу былі запатрабаваныя ў электратэхнічнай, лакафарбавай, палімернай, гуматэхнічных і іншых галінах.

Разам з павелічэннем патрэбнасці ў прадукцыі павышаліся патрабаванні да яе якасці. Існавалі да 1990 года прадпрыемствы не маглі забяспечыць прамысловасць неабходным сыравінай. У Белгарадскай вобласці сталі ўзнікаць прыватныя прадпрыемствы. Вялікая іх колькасць было абумоўлена велізарнымі аб'ёмамі пакладаў пароды і бачнай прастатой тэхналогій па перапрацоўцы. Аднак прымітыўныя метады здабычы і наступнай апрацоўкі, якія выкарыстоўваліся на прыватных прадпрыемствах, не маглі забяспечыць неабходнай колькасці якаснай прадукцыі. Адпаведна, многія такія заводы зачыніліся. Разам з гэтым буйныя прадпрыемствы правялі мадэрнізацыю і рэканструкцыю свайго абсталявання. Выпуск якаснай прадукцыі забяспечваўся ў 90-я гады Белгарадскім, Петрапаўлаўскімі, Шебекинским заводамі.

Вытворчасць якасных марак

Да ключавым патрабаванням, што прад'яўляюцца да прадукцыі з мелу, акрамя долі карбанатаў, ставіцца крупность - Таніна памолу. Яна выяўляецца ў рэшце на сітах пэўнага памеру або ў працэнтных змесце часціц зададзенай велічыні (да прыкладу, 90% часціц памерам 2 мкр).

З'яўленне новых вытворчых ліній па вырабе лакафарбавай, гуматэхнічных, палімернай і іншай прадукцыі, для якой у якасці сыравіны выкарыстоўваецца мел, справакавала рэзкі дысбаланс паміж яго выпускам і спажываннем. Гэта асабліва выразна праявілася ў папяровай прамысловасці. Прадпрыемствы гэтай галіны прад'яўляюць асаблівыя патрабаванні да мелавага парашку, які замяніў каалін ў вытворчасці.

Выпуск якасных марак засяроджаны на заводах у Белгародскай вобл. Акрамя Шебекинского прадпрыемства, які выпускае сепарыраваць мел, былі створаны новыя камбінаты. Так, у 1995 годзе на Лебядзінскі ГОКе з'явіўся завод па перапрацоўцы - ЗАТ "Руслайм". Ён быў збудаваны па іспанскаму праекту кампаніі "Реверте" з меркаванай прадукцыйнасцю 120 тыс. Тон / год. Завод вырабляе да 10 розных марак мелу. Па сваёй якасці яны ніколькі не саступаюць замежным аналагам і адпавядаюць міжнародным стандартам. Прадпрыемства абсталяванае самым сучасным тэхналагічным абсталяваннем, аперацыі на лініях механізаваныя і аўтаматызаваныя.

Па праекце кампаніі "Мабетекс" на Стойленская ГОКе быў пабудаваны завод з прадукцыйнасцю крэйдавай прадукцыі высокай якасці 300 тысяч тон. Пры гэтым планы прадпрыемства прадугледжваюць наступнае павелічэнне магутнасці.

Распускаемость пароды

Адным з ключавых крытэрыяў у працэсе аналізу фізічных уласцівасцяў пароды на новым радовішчы небудзь участку, ўключаным у дзеючую тэхналагічную лінію перапрацоўкі, з'яўляецца паводзіны мелу пры драбненні. Як вышэй было сказана, на розных пластах паклады рэчыва мае розныя механічныя характарыстыкі. Візуальна выявіць гэтыя адрозненні не ўяўляецца магчымым у большасці выпадкаў. Вызначэнне паводзінаў крэйды ў працэсе яго сухога драбнення ў тэхналагічным працэсе ажыццяўляецца пасродкам ўстанаўлення паказчыка яго распускаемости у вільготным асяроддзі пры механічным уздзеянні. Для гэтага выкарыстоўваецца спецыяльнае абсталяванне.

гідракарбанат натрыю

Для яго вытворчасці выкарыстоўваюцца розныя матэрыялы, у тым ліку вапняк або мел. Карысныя ўласцівасці для арганізма, якімі валодае гідракарбанат натрыю, вядомыя многім. Часта яго выкарыстоўваюць пры захворваннях дзёсен і горла, пякотцы, для разрэджвання мокроты пры кашлю. У прамысловасці фізічныя ўласцівасці соды і мелу вельмі запатрабаваныя. Абодва гэтых рэчывы выкарыстоўваюцца ў будаўніцтве, аздабленні, вырабе матэрыялаў, лакафарбавай і іншай прадукцыі. Што датычыцца вытворчасці гідракарбанату кальцыя, то прымяненне аднаго толькі мелу лічыцца неэканамічным варыянтам. Як вышэй было сказана, гэтая парода вельмі добра ўбірае вільгаць, з прычыны чаго змяняюцца яе механічныя характарыстыкі. Гэта, у сваю чаргу, негатыўна адбіваецца на ходзе тэхналагічнага працэсу.

Ці можна есці СаСО _3?

Дастаткова распаўсюджана меркаванне пра тое, што лекары рэкамендуюць выкарыстоўваць мел медыцынскі. Ўласцівасці гэтага рэчыва, як лічыцца, спрыяюць папаўненню дэфіцыту кальцыя. У першую чаргу варта сказаць, што лекары неадназначна выказваюцца з гэтай нагоды. Нярэдка да спецыялістаў звяртаюцца пацыенты, якім падабаецца ёсць мел (харчовай). Карысныя ўласцівасці рэчывы, аднак, вельмі сумніўныя. Цяга да яго паяданні можа паўстаць з прычыны недахопу кальцыя. Аднак варта ведаць, што характарыстыкі рэчывы падвяргаюцца істотным зменам пры трапленні ў страўнік. Праходзячы праз некалькі акісляльных працэсаў, яно губляе першапачатковую нейтральнасць і ператвараецца ў рэагент. Па сваім дзеянні рэчыва аналагічна гашанай вапны. У выніку на слізістую страўніка пачынае ўплываць акісленай мел. Лячэбныя ўласцівасці пры гэтым ніякія не праяўляюцца. Хутчэй, наадварот. Варта памятаць яшчэ пра тое, што канцэнтрацыя кальцыя ў рэчыве вельмі вялікая. У выніку празмернае ўжыванне мелу можа справакаваць вапнаванне сасудаў. У сувязі з гэтым лекары рэкамендуюць замяніць яго глюконат кальцыя або аналагічнымі прэпаратамі. Што тычыцца збавення ад пякоткі, то, па словах многіх людзей, якія паспрабавалі яе ліквідаваць з дапамогай мелу, ён не дапамагае ў гэтым.

Прамысловае і бытавое выкарыстанне

Мел выступае ў якасці неабходнага кампанента паперы, якую ўжываюць у паліграфіі. Высокая дысперсных карбанату кальцыя ў здробненым выглядзе ўплывае на аптычныя і друкаваныя характарыстыкі, сітаватасць, гладкасць прадукцыі. За кошт прысутнасці мелу паніжаецца абразіўнасць вырабаў. Парода ў молатам выглядзе шырока выкарыстоўваецца для пабелу сцен, бардзюраў, абароны дрэў. Мел прымяняецца пры ачыстцы бураковага соку, які, у сваю чаргу, выкарыстоўваецца ў запалкавай прамысловасці. Для гэтых мэтаў, як правіла, падыходзіць так званая абложаная парода. Такі мел атрымліваюць хімічным спосабам з кальцийсодержащих мінералаў. Апрача іншых карбанатных пародамі рэчыва выкарыстоўваецца пры варцы шкла як адзін з кампанентаў шыхты. За кошт мелу павышаецца тэрмічная стойкасць прадукцыі, яе механічная трываласць і ўстойлівасць пры ўздзеянні выветрывання і рэагентаў. Шырока ўжываецца парода ў вырабе угнаенняў. Таксама мел дадаецца ў камбікорму сельскагаспадарчым жывёлам.

гуматэхнічных галіна

Мел знаходзіцца на першым месцы сярод усіх напаўняльнікаў, якія ўжываюцца ў прамысловасці. Гэта звязана ў першую чаргу з тым, што выкарыстанне гэтай сыравіны эканамічна выгадна. Мел мае параўнальна невялікі кошт. Пры гэтым ўвядзенне яго ў гуматэхнічных прадукцыю не наносіць шкоды. Другой прычынай папулярнасці сыравіны ў галіне выступае тэхналагічная мэтазгоднасць. Мел істотна спрашчае працэс па вырабе гуматэхнічных прадукцыі. У прыватнасці, за кошт яго паскараецца вулканізацыя, паверхню вырабаў становіцца гладкай. Шырока выкарыстоўваецца парода і пры вытворчасці губчатай і кіпрай гумы, прадукцыі з пластмасы, скуразамяняльнікаў і інш.