Kreda to biała skała osadowa. Jest nierozpuszczalny w wodzie i jest pochodzenia organicznego. Z artykułu dowiadujemy się, gdzie jest używana kreda, jakie właściwości fizyczne i chemiczne ma ta skała.
Edukacja
90 milionów lat temu w północnej Europie w dolnym rejonie wielkiego morza nagromadził się muł. Pierwotniaki (otwornice) żyły na szczątkach morskich. W ich cząsteczkach znajdował się wydobyty z wody kalcyt. W okresie o tej samej nazwie pojawiła się kredowa grupa podziału stratygraficznego Europy. Utworzyła Białe Klify w Kent i zbocza w innej części Cieśniny Dover. To właśnie te szczątki stały się podstawą kredy. Jednak skała składa się głównie z formacji alg i drobno rozproszonych związków. W związku z tym naukowcy dochodzą do wniosku, że pojawienie się kredy to zasługa roślin.
Struktura rasy
Resztki mięczaków, które nagromadziły się w osadach dennych, zamieniły się w kredę. Rasa zawiera:
- Około 10% szczątków szkieletowych. Wśród nich są nie tylko części najprostsze, ale takżezwierzęta wielokomórkowe.
- Około 10% muszli otworkowych.
- Do 40% fragmentów formacji alg wapiennych
- Do 50% drobnokrystalicznego kalcytu. Jego rozmiar jest tak mały, że prawie niemożliwe jest ustalenie biologicznej tożsamości elementów, które go tworzą.
- Do 3% nierozpuszczalnych minerałów. Reprezentowane są głównie przez krzemiany. Minerały nierozpuszczalne to rodzaj rumowiska geologicznego (fragmenty różnych skał i piasku), który do osadów kredowych wnoszony jest przez prądy i wiatry.
Muszle mięczaków, konkrecje innych minerałów, szkielety koelenteratów są rzadko spotykane w skale.
Opis właściwości fizycznych kredy – wytrzymałość
Badania substancji zostały przeprowadzone przez wielu naukowców. W trakcie prac inżynieryjno-geologicznych ujawniono, że jest to sztywna skała półskalista. Jego wytrzymałość w dużej mierze zależy od wilgoci. W stanie powietrzno-suchym ostateczna wytrzymałość na ściskanie waha się od 1000 do 45 000 kN/m2. Moduł sprężystości suchej skały wynosi od 3 tys. MPa (dla stanu luźnego) do 10 tys. MPa (dla stanu gęstego). Wartość kąta tarcia wewnętrznego wynosi 24-30 stopni, przy całkowitym ściskaniu przyczepność osiąga 700-800 kN/m2.
Wilgotność
Pod wpływem wody właściwości fizyczne kredy zaczynają się zmieniać. W szczególności zmniejsza się jego wytrzymałość. Zmiany zachodzą już przy 1-2% wilgotności. Przy 25-35% wytrzymałość na ściskanie wzrasta 2-3 razy. Wraz z tym pojawiają się inne właściwości fizyczne kredy. Skała staje się plastyczna. To jestmanifestacja znacznie komplikuje proces przetwarzania substancji. W tym czasie kreda zaczyna przyklejać się do elementów maszyny (łyżka koparki, taśmociąg, podajnik, karoseria). Często właściwości fizyczne kredy (lepkość i plastyczność) nie pozwalają na wydobycie z niższych poziomów, choć tutaj uważa się, że jest ona wysokiej jakości.
Odporność na mróz
Po zamrożeniu-rozmrożeniu kreda rozpada się na cząstki 1-2 mm. W niektórych przypadkach jest to użyteczna właściwość rasy. Na przykład, gdy jest stosowany jako środek polepszający podczas odtleniania gleby, nie jest konieczne rozdrabnianie substancji do 0,25 mm. Do gleby można wprowadzać kruszony kamień do 10 mm. Podczas zamrażania-rozmrażania z orką gleby kawałki są niszczone same. W ten sposób działanie neutralizujące utrzymuje się przez długi czas.
Właściwości kredy: chemia
Skała składa się głównie z części węglanowych i niewęglanowych. Pierwszy jest rozpuszczalny w kwasach octowym i solnym. Część niewęglanowa zawiera tlenki metali, piasek kwarcowy, margle, iły itp. Niektóre z nich są nierozpuszczalne w tych kwasach. Część węglanowa zawiera 98-99% węglanu wapnia. Krystaliczne cząstki kalcytu magnezowego, syderytu i dolomitu tworzą węglany magnezu, które w niewielkich ilościach zawarte są w kredzie. Skład i właściwości skały pełnią rolę kryteriów klasyfikacji.
Identyfikacja depozytów wysokiej jakości
Początkowo uważano, że właściwości mechaniczne i chemiczne kredysą takie same w całym polu. Jednak w praktyce w trakcie wieloletniego funkcjonowania regionu, zwłaszcza po przejściu przedsiębiorstwa wydobywczo-przetwórczego do wytwarzania produktów wyższej jakości, ujawniają się różnice w tych cechach. Dlatego na niektórych polach prowadzone jest kartowanie geologiczne i technologiczne. Naukowcy, badając właściwości chemiczne kredy i jej właściwości mechaniczne w różnych częściach złoża, wyznaczają obszary akumulacji skały wysokiej jakości.
Rozwój przemysłowy
Duże złoża kredy występują w obwodach Biełgorod i Woroneż. Substancja o niższej jakości występuje w złożach Znamenskaya, Zaslonovskaya, Valuyskaya i innych. Złoża te wykazują stosunkowo niski poziom CaCO3 (nie więcej niż 87%). Ponadto w skale obecne są różne zanieczyszczenia. Dlatego na tych złożach nie można uzyskać wysokiej jakości produktów bez głębokiego wzbogacenia. Właściwości fizyczne kredy na takich złożach pozwalają na jej wykorzystanie w produkcji wapna, a także w melioracjach do odtleniania gleb. Złoża Woroneża przypisuje się epoce turońsko-koniackiej. Wydobywa się tu kredę wyższej jakości. Właściwości i zastosowanie skał pozyskiwanych z tych złóż były badane od dawna. Produkt wydobywany w regionie Woroneża ma wysoką zawartość CaCO3 (do 98,5%). Udział zanieczyszczeń niewęglanowych jest mniejszy niż 2%. Wydobycie w złożach jest jednak utrudnione przez fizyczne właściwości kredy. W szczególności jegowysokie nasycenie wodą. Zawartość wilgoci w skale wynosi około 32%.
Obiecujące depozyty
Wśród dużych złóż warto zwrócić uwagę na Rossoshanskoye, Krupnennikovskoye, Buturlinskoye i Kopanishchenskoye. Grubość kredy tych ostatnich wynosi 16,5-85 m. Nadkładem jest warstwa glebowo-wegetatywna. Jej grubość wynosi około 1,8-2 m. Warstwa kredy podzielona jest na dwie jednostki wzdłuż linii pionowej. Na dole do 98% węglanu wapnia, na górze nieco mniej - do 96-97,5%.
W złożu Buturlinskoje odkryto ostatecznie jednorodną białą kredę etapu turuńskiego. Miąższość warstwy wynosi 19,5-41 m. Miąższość nadkładu dochodzi do 9,5 m. Reprezentują ją margle, warstwa roślinności, utwory piaszczysto-ilaste i piaskowce. Udział węglanów magnezu i wapnia sięga 99,3%. Jednocześnie składniki niewęglanowe są obecne w stosunkowo niewielkiej ilości.
Złoża Stoilenskoje i Lebedinskoye cieszą się dużym zainteresowaniem przemysłu. Na tych obszarach kreda jest wydobywana jako nadkład i wywożona na wysypiska. Związana z tym roczna produkcja to ponad 15 mln ton, z czego około pięć jest wykorzystywanych w krajowych sektorach gospodarki. W szczególności kreda dostarczana jest do cementowni Starooskol i kilku innych małych przedsiębiorstw. Więcej wydobytych skał ginie na hałdach.
Kreda, która znajduje się na obszarach złóż rud żelaza, jest klasyfikowana jako wysokiej jakości pod względem zawartości krzemionki i węglanów. Może być stosowany do celów przemysłowych bez głębokiego wzbogacania. Trzeba powiedzieć, że wW procesie projektowania przedsiębiorstw wydobywczych i przetwórczych specjalizujących się w rudach żelaza, konieczne jest zapewnienie ciągów technologicznych dla kredy wydobywanej jako produkt uboczny lub miejsca jej odrębnego przechowywania.
Produkcja i konsumpcja
Użyteczne właściwości kredy są znane od dawna. Początkowo rasa była używana w budownictwie. Z niego zrobiono wapno. Proszek kredowy działał jako podstawa szpachli, szpachli, farb i tak dalej. Pod koniec XIX wieku na złożu Białej Góry zaczęto organizować prywatne fabryki. W piecach szybowych produkowano wapno i proch ze skały grudkowatej. W 1935 roku pojawiła się fabryka Shebekinsky, która zajmowała się produkcją produktów na potrzeby przemysłowe. Użyteczne właściwości kredy były poszukiwane w przemyśle elektrotechnicznym, farbiarskim, polimerowym, gumowym i innych.
Wraz ze wzrostem popytu na produkty wzrosły wymagania dotyczące jego jakości. Istniejące do 1990 roku przedsiębiorstwa nie były w stanie zapewnić przemysłowi niezbędnych surowców. W regionie Biełgorod zaczęły pojawiać się prywatne przedsiębiorstwa. Ich duża liczba wynikała z ogromnych ilości złóż skalnych i pozornej prostoty technologii przetwarzania. Jednak prymitywne metody wydobycia i późniejszego przetwarzania stosowane przez prywatne przedsiębiorstwa nie były w stanie zapewnić wymaganej ilości produktów wysokiej jakości. W związku z tym wiele takich fabryk zostało zamkniętych. W tym samym czasie duże przedsiębiorstwa prowadziły modernizację i przebudowę swoichekwipunek. Wypuszczanie wysokiej jakości produktów zapewniły w latach 90. zakłady Biełgorod, Pietropawłowsk, Szebekinsky.
Produkcja znaczków jakości
Kluczowe wymagania dla produktów kredowych, oprócz proporcji węglanów, obejmują stopień rozdrobnienia – stopień rozdrobnienia. Wyraża się jako pozostałość na sitach o określonej wielkości lub jako procent cząstek o danej wielkości (na przykład 90% cząstek o wielkości 2 mikronów).
Powstanie nowych linii produkcyjnych do wytwarzania farb, gumy, polimerów i innych produktów, w których kreda jest używana jako surowiec, spowodowało ostry brak równowagi między ich produkcją a konsumpcją. Było to szczególnie widoczne w przemyśle papierniczym. Przedsiębiorstwa z tej branży mają specjalne wymagania dotyczące proszku kredowego, który zastąpił kaolin w produkcji.
Emisja znaków jakości koncentruje się na fabrykach w regionie Biełgorod. Oprócz przedsiębiorstwa Shebekinsky, które produkuje oddzieloną kredę, powstały nowe zakłady. Tak więc w 1995 roku w Lebedinsky GOK pojawił się zakład przetwórczy - ZAO Ruslime. Został zbudowany według hiszpańskiego projektu firmy „Reverte” o szacowanej wydajności 120 tys. ton/rok. Zakład produkuje do 10 różnych gatunków kredy. Pod względem jakości w niczym nie ustępują zagranicznym odpowiednikom i spełniają międzynarodowe standardy. Przedsiębiorstwo wyposażone jest w najnowocześniejszy sprzęt technologiczny, operacje na liniach są zmechanizowane i zautomatyzowane.
PoW ramach projektu Mabetex w Stoilensky GOK wybudowano zakład o wydajności 300 000 ton wysokiej jakości wyrobów kredowych. Jednocześnie plany przedsiębiorstwa przewidują dalszy wzrost mocy produkcyjnych.
Rozkwit rasy
Jednym z kluczowych kryteriów w procesie analizy właściwości fizycznych skały na nowym złożu lub obszarze objętym istniejącą linią technologiczną jest zachowanie kredy podczas rozdrabniania. Jak wspomniano powyżej, w różnych warstwach zbiornika substancja ma różne właściwości mechaniczne. Wizualna identyfikacja tych różnic nie jest w większości przypadków możliwa. Określenie zachowania kredy w procesie jej przemiału na sucho w procesie technologicznym odbywa się poprzez wyznaczenie wskaźnika jej wykwitania w wilgotnym środowisku pod wpływem działania mechanicznego. Używa się do tego specjalnego sprzętu.
Wodorowęglan sodu
Do jego produkcji wykorzystywane są różne materiały, w tym wapień lub kreda. Korzystne właściwości dla organizmu, jakie posiada wodorowęglan sodu, są znane wielu. Często stosuje się go w chorobach dziąseł i gardła, zgadze, w rozrzedzeniu plwociny przy kaszlu. W przemyśle duże zapotrzebowanie na właściwości fizyczne sody i kredy. Obie te substancje znajdują zastosowanie w budownictwie, dekoracji, materiałach, farbach i innych produktach. W odniesieniu do produkcji wodorowęglanu wapnia stosowanie samej kredy jest uważane za opcję nieopłacalną. Jak wspomniano powyżej, rasa ta bardzo dobrze wchłania wilgoć,w wyniku czego zmieniają się jego właściwości mechaniczne. To z kolei ma negatywny wpływ na przebieg procesu technologicznego.
Czy mogę jeść CaCO3?
Powszechnie uważa się, że lekarze zalecają używanie kredy medycznej. Uważa się, że właściwości tej substancji pomagają uzupełnić niedobór wapnia. Przede wszystkim należy powiedzieć, że lekarze są co do tego niejednoznaczni. Często pacjenci, którzy lubią jeść kredę (jedzenie), zwracają się do specjalistów. Użyteczne właściwości substancji są jednak bardzo wątpliwe. Chęć do jedzenia może wystąpić z powodu braku wapnia. Należy jednak mieć świadomość, że właściwości substancji ulegają znaczącym zmianom po wejściu do żołądka. Przechodząc przez kilka procesów oksydacyjnych, traci swoją pierwotną neutralność i zamienia się w odczynnik. W swoim działaniu substancja jest podobna do wapna gaszonego. W rezultacie utleniona kreda zaczyna wpływać na błonę śluzową żołądka. W tym przypadku nie przejawiają się żadne właściwości lecznicze. Wręcz przeciwnie. Warto pamiętać, że stężenie wapnia w substancji jest bardzo wysokie. W rezultacie nadmierne używanie kredy może powodować wapnowanie naczyń. W związku z tym lekarze zalecają zastąpienie go glukonianem wapnia lub podobnymi lekami. Jeśli chodzi o pozbycie się zgagi, według wielu osób, które próbowały tego z kredą, to nie pomaga.
Użytkowanie przemysłowe i mieszkaniowe
Mel działa jakoniezbędny składnik papieru, który jest używany w poligrafii. Wysoka dyspersja węglanu wapnia w postaci pokruszonej wpływa na właściwości optyczne i drukarskie, porowatość i gładkość produktów. Ze względu na obecność kredy zmniejsza się ścieralność produktów. Skała gruntowa jest szeroko stosowana do wybielania ścian, granic i ochrony drzew. Kreda służy do oczyszczania soku z buraków, który z kolei jest wykorzystywany w przemyśle zapałek. Do tych celów z reguły odpowiednia jest tak zwana skała strącana. Taka kreda jest otrzymywana chemicznie z minerałów zawierających wapń. Wraz z innymi skałami węglanowymi substancja wykorzystywana jest w topieniu szkła jako jeden ze składników wsadu. Dzięki kredzie wzrasta stabilność termiczna produktu, jego wytrzymałość mechaniczna i stabilność pod wpływem warunków atmosferycznych i odczynników. Rasa jest szeroko stosowana w produkcji nawozów. Kreda jest również dodawana do pasz dla zwierząt.
Przemysł gumowy
Kreda zajmuje pierwsze miejsce wśród wszystkich wypełniaczy stosowanych w branży. Wynika to przede wszystkim z faktu, że wykorzystanie tego surowca jest korzystne ekonomicznie. Kreda ma stosunkowo niski koszt. Jednocześnie jego wprowadzenie do wyrobów gumowych nie powoduje szkód. Drugim powodem popularności surowców w branży jest praktyczność technologiczna. Kreda znacznie upraszcza proces wytwarzania wyrobów gumowych. W szczególności dzięki temu przyspieszona zostaje wulkanizacja, powierzchniaprodukty stają się gładkie. Rasa jest również szeroko stosowana w produkcji gąbki i gumy porowatej, wyrobów z tworzyw sztucznych, substytutów skóry itp.
