Известь: сырьё для производства

Воздушную известь производят из самых разных известково-магнезиальных карбонатных пород, таких, например, как известняк, мел, доломиты. Эти осадочные породы широко распространены и добываются в больших объемах на территории нашей страны. Состав пород можно свести к четырем основным компонентам - карбонат кальция СаСО3 (представленный в виде кальцита и арагонита), карбонат магния MgCO3 (магнезит), СаMg(СО3)2 (доломит) и  углекислый   кальций СаСОз. Состав сырья может несколько разнится из-за наличия других химических веществ в виде примесей.
Кристаллы кальцита (известкового шпата) имеют форму ромбоэдров и кристаллизуется в гексагональной системе. Его плотность составляет 2,6—2,8 г/см3; а твердость по десятибалльной шкале (шкала Мооса) равна 3. При растворении в слабой соляной кислоте кальцит выделяет углекислый газ. Доломит при таких условиях не разлагается – этим пользуются при определении вида горных пород.

Кристаллы арагонита встречаются реже, кристаллическая решетка ромбической формы. Плотность арагонита 2,9—3 г/см3, твердость 3,5—4. При нагревании до температуры 300—400° С арагонит превращается в кальцит, рассыпаясь в порошок.

В доломитизированных известняках в качестве примеси присутствует доломит СаСО3 • MgCO3. Типичный доломит состоит из 54,27% СаСО3 и 45,73% MgCO3 или 30,41% СаО, 21,87% MgO и 47,72% СО2. Плотность доломита составляет 2,85—2,95 г/см3. Доломитовые породы почти целиком состоят из доломитов с небольшим содержанием глинистых, песчаных или железистых примесей. Чистые известково-магнезиальные породы отличаются белым цветом, при наличии окислов железа порода приобретает желтоватые, красноватые, бурые и тому подобные тона, при наличии углистых примесей появляются серые и даже черные цвета. Количество, вид и равномерность распределения примесей в основной массе сырья напрямую влияют на технологию производства извести.  От состава сырья зависит не только выбор печей для обжига, но и определение оптимальной температуры, продолжительность обжига, и в конечном счете, свойства получаемого продукта. Чистые и плотные известняки обжигаются при температурах до 1100—1250° С; но чем больше карбонатная порода содержит примесей доломита, глины, песка и т. п., тем ниже должна быть оптимальная температура обжига. В случае наличия большого количества примесей для получения мягкообожженной извести температуру обжига опускают до 900° С. Правильно обожженная известь хорошо гасится водой и дает известковое тесто с высокими пластичными  свойствами.

Многообразие форм и типов известняка, существующих в природе, обусловлено примесями и различными формами кристаллизации. Так мрамор и мел являются разновидностями карбонатной породы, и имеют такой же химический состав, что и известняк, однако сильно отличаются друг от друга по внешнему виду.

Существуют два основных типа известняков - высококальциевые и доломитизированные. Чем выше содержание в известняке карбоната кальция, тем более высококачественная известь может быть выработана из него. Бытовало даже мнение, что высококачественную известь можно получить только из чистых известняков с малым содержанием примесей (до 2—3%). Однако с развитием технологий стало очевидно, что даже из известняков со значительным количеством примесей при правильном ведении обжига также можно получать известь, пригодную для использования в технологических комплексах по производству известкового теста. При этом лучшую по качеству известь получают из пород, в которых равномерно распределенные примеси присутствуют в виде частичек размером до 1 мкм. Нежелательной примесью является гипс, так как даже при содержании в извести около 0,5—1% гипса сильно снижается пластичность известкового теста. Отрицательно влияют на свойства извести железистые примеси (особенно пирита), которые уже при температурах 12000С и более вызывают образование в процессе обжига легкоплавких эвтектик, способствующих интенсивному росту крупных кристаллов окиси кальция, медленно реагирующих с водой при гашении извести и вызывающих явления, связанные с понятием «пережог».

Технология производства извести зависит также от физико-механических свойств сырьевых пород.   Для обжига в высоких шахтных печах пригодны породы с высокими показателями механической прочности. Куски породы должны быть однородными, неслоистыми; они не должны рассыпаться и распадаться на более мелкие части во время нагревания, обжига и охлаждения.  Крупнокристаллические известняки склонны к рассыпанию во время обжига.  Мягкие разновидности известково-магнезиальных пород, наподобие мела, следует обжигать во вращающихся печах, так как материал в них не подвергается сильному измельчению. Известково-магнезиальные породы в зависимости от их химического состава явля­ются сырьем для производства не только воздушной, но и гидравлической извести, а также  портландцемента.

Качество карбонатных пород для производства извести в России регламентируется ОСТ 21-27-76 «Породы карбонатные для производства строительной извести». Основные требования этого документа приведены в таблице.

При соблюдении требуемых теплотехнических условий обжига, из карбонатных пород, указанных в таблице, может быть получена известь следующих сортов по ГОСТ 9179-77:

• Из класса «А» - воздушная кальциевая 1 и 2-го сортов.
• Из класса «Б» - воздушная кальциевая 2 и 3-го сортов.
• Из класса «В» - воздушная магнезиальная 1 и 2-го сортов.
• Из класса «Г» - воздушная магнезиальная 2 и 3-го сортов.
• Из класса «Д» - воздушная доломитовая 1 и 2-го сортов.
• Из класса «Е» - воздушная доломитовая 2 и 3-го сортов.
• Из класса «Ж» - гидравлическая.

Самарский завод «Строммашина» производит оборудование и компонует своим оборудованием комплексы для обжига и производства извести. Мы можем предложить готовые комплексы для обжига извести, как на вращающихся печах, так и в шахтных печах. Для того чтобы определить, в каком типе печей правильнее и выгодней производить обжиг известняка для получения извести именно в Вашем случае (будь то строительная или металлургическая), советуем Вам прочитать статью «Известь: шахтные или вращающиеся печи?», либо (что ещё более правильно) обратиться к нашим менеджерам по контактным данным из раздела сайта «Контакты». Мы обязательно Вам поможем.