Известняк — осадочная порода, сложенная преимущественно карбонатом кальция – кальцитом. Благодаря широкому распространению, легкости обработки и химическим свойствам известняк добывается и используется в большей степени, чем другие породы, уступая только песчано-гравийным отложениям. Известняки бывают разных цветов, включая черный, но чаще всего встречаются породы белого, серого цвета или имеющие коричневатый оттенок. Объемная плотность 2,2–2,7. Это мягкая порода, легко царапающаяся лезвием ножа.
Глядя на историю, можно смело сказать, что изделия из известняка начали применяться на Руси ещё в 12-ом веке. В то время его использовали, в основном, при строительстве храмов. В последствии белый камень( известняк) стали использовать как в строительстве, так и в дизайнерском оформлении интерьера. Сам известняк является долговечным, прочным декоративным натуральным камнем, имеющим однородную экологически чистую структуру.
По истечении времени, известняк сохраняет свои, данные ему природой, свойства и внешний вид, изредка приобретая налёт античности. Изделия из известняка, выполненные опытными специалистами, смотрятся как произведения искусства, подчёркивающие утончённость и уют одновременно. Помещение, оформленное известняком, выглядит престижно и неповторимо.
Изделия из известняка применяются:
-для строительства зданий; -для экстерьера строений- в качестве наружных лестниц, цоколей, при оформлении фасадов; -в интерьере помещений: дверные проёмы, стены, камины, полы, ванные комнаты; -при ландшафтном дизайне; -для таких профильных изделий как лестницы, колонны, порталы каминов, наличники и др.
-для изготовления столешниц, подоконников, тумб, барных стоек и т.д.
chudoogorod.ru
Известняки (в широком понимании) имеют чрезвычайно многообразные области применения. Они используются в виде кускового известняка, щебня, дробленого песка, минерального порошка, минеральной ваты, известняковой муки. Основные потребители – цементная промышленность (известняк, мел и мергель), строительство (получение строительной извести, бетонов, штукатурки, строительных растворов; кладка стен и фундаментов, металлургия (известняк и доломит – флюсы и огнеупоры, переработка нефелиновых руд на глинозем, цемент и соду), сельское хозяйство (известняковая мука в агротехнике и животноводстве), пищевая (особенно сахарная). В Янтиковском районе известняк добывается карьерами в с. Янтиково, с. Можарки.
Район известен обилием известковых камней, обжиг извести здесь проводился с незапамятных времен. В 1982 году на левой стороне реки Соломинка, был открыт известковый карьер. Эту используют для удобрения почвы колхозов и совхозов нашего и других соседних районов республики. На карьере ежегодно добывают 45 тыс. тон извести.
По подсчетам геологов в Можарском карьере залежи известняка составляют около 15 млн. тонн, а в Янтиковском карьере – 5 млн. тонн.
В программе социально-экономического развития Янтиковского района на 2007-2010 года указаны основные задачи по повышению эффективности использования природных ресурсов района. Также приведены ожидаемые результаты реализации программы: бюджетная обеспеченность на душу населения возрастет, увеличится уровень среднемесячной заработной платы работающих в отраслях экономики, появятся дополнительные рабочие места обеспечивающие эффективную занятость населения, увеличится объем выпуска производства промышленной продукции.
Янтиковский район входит в зону, где средне-прожиточный уровень населения считается ниже нормы, 66,7% населения района не трудоустроено. Основной проблемой в трудоустройстве безработных и незанятых граждан в районе является недостаток рабочих мест на предприятиях и в организациях района. В связи с этим мы предлагаем уделять внимание к развитию промышленного производства, в частности производства щебня, цемента, сахара. А для производства цемента и сахара, природное сырье должно иметь высокое качество. Поэтому целью нашей работы является: 1 Изучить качественный и количественный состав известняка 2-х карьеров на территории Янтиковского района.
Известняк, осадочная порода, сложенная преимущественно карбонатом кальция – кальцитом. Благодаря широкому распространению, легкости обработки и химическим свойствам известняк добывается и используется в большей степени, чем другие породы, уступая только песчано-гравийным отложениям. Известняки бывают разных цветов, включая черный, но чаще всего встречаются породы белого, серого цвета или имеющие коричневатый оттенок. Объемная плотность 2,2–2,7. Это мягкая порода, легко царапающаяся лезвием ножа. Известняки бурно вскипают при взаимодействии с разбавленной кислотой. В соответствии со своим осадочным происхождением имеют слоистое строение. Чистый известняк состоит только из кальцита (редко с небольшим содержанием другой формы карбоната кальция – арагонита). Присутствуют и примеси. Двойной карбонат кальция и магния – доломит – обычно содержится в переменных количествах, и возможны все переходы между известняком, доломитовым известняком и горной породой доломитом.
Хотя известняки могут образовываться в любых пресноводных и морских бассейнах, преобладающее большинство этих пород имеет морское происхождение. Иногда они осаждаются, подобно соли и гипсу, из воды испаряющихся озер и морских лагун, но, по-видимому, большая часть известняков отложилась в морях, не испытавших интенсивного высыхания. По всей вероятности, формирование большинства известняков начиналось с извлечения живыми организмами карбоната кальция из морской воды (для построения раковин и скелетов). Эти остатки отмерших организмов в изобилии накапливаются на морском дне. Самым ярким примером аккумуляции карбоната кальция служат коралловые рифы. В некоторых случаях в известняке различимы и узнаваемы отдельные раковины. В результате волно-прибойной деятельности и под влиянием морских течений рифы разрушаются. К известковым обломкам на морском дне добавляется карбонат кальция, осаждающийся из насыщенной им воды. В образовании более молодых известняков участвует также кальцит, поступающий из разрушенных более древних известняков.
Известняки встречаются почти на всех материках, за исключением Австралии. В России известняки обычны в центральных районах европейской части, а также распространены на Кавказе, Урале и в Сибири.
1. 2 Цемент
Цемент – это вяжущий порошкообразный материал, который образует пластическую массу, способную постепенно затвердевать в камень. Он состоит в основном из трикальциевого силиката 3 CaO SiO2.
В состав цемента могут входить разные добавки, массовое отношение оксидов определяет техническую пригодность цемента. Кремнезем входящий в его состав, связывает оксиды кальция, алюминия; при этом образуются следующие соединения силикаты – 3CaO SiO2 nh3O, 2CaO SiO2 nh3O; гидроалюминаты - 3CaO X AI2 O3 6h3O; алюмоферриты - 4CaO AI2 O3 Fe2O3.
Наиболее распространенной разновидностью цемента является портландцемент. Он обладает большой механической прочностью, устойчивостью в воздухе и под водой, морозостойкостью. Основным сырьем для производства портландцемента являются известняк и глина, содержащие оксид кремния (IV).
Известняк и глину тщательно перемешивают и их смесь обжигают в наклонных цилиндрических печах, длина которых достигает более 200 м, а в поперечнике – около 5 м. В процессе обжига печь медленно вращается и исходные материалы постепенно движутся к нижней ее части на встречу раскаленных газов – продуктов сгорания поступающего газообразного или твердого пылевидного топлива.
При повышенной температуре между глиной и известняком происходят сложные химические реакции. Простейшие из них являются обезвоживание каолинита, разложение известняка и образование силикатов и алюминатов кальция:
Al2O3 2SiO2 2h3O → Al2O3 2SiO2 + 2h3O↑
CaCO3 → CaO + CO2↑
CaO + SiO2 → CaSiO3
Образовавшиеся в результате реакций вещества спекаются в виде отдельных кусков. После охлаждения их размалывают до тонкого порошка.
Процесс затвердевания цементного теста объясняется тем, что различные силикаты и алюминаты, входящие в состав цемента, реагируют с водой с образованием каменистой массы. В зависимости от состава изготавливают различные сорта цемента.
1. 3 Гашенная известь. Гидроксид кальция используется для производства сахара
Сахарная свекла подается на завод гидравлическим транспортером и с помощью насосов подается в свекломойку. Промытая свекла поднимается элеватором 15-17 м и подает с в свеклорезку, где она измельчается, превращается в тонкую стружку. Свекловичная стружка поступает в диффузионные аппараты. Первейшая задача производства заключается в том, чтобы а полнее выделить сахар из свеклы. С этой целью через диффузоры пропускают горячую воду на встречу движущейся стружке (свекловидный жом) массовая доля сахарозы не превышает 0,5%. Диффузионный сок представляет собой непрозрачную темную жидкость. Темный цвет придают пигменты, которые относятся несасарам.
И задачей другой стадии производства заключается в том, чтобы освободить раствор сахарозы от примесей. Чтобы освободить раствор сахарозы от примесей сверху в него заливают известковое молоко из расчета 20-30 кг гидроксида кальция Cu(OH)2 на 1 кг свеклы. Под действием гидроксида кальция происходит нейтрализация диффузионного сока.
Глава 2. Экспериментальная часть работы
2. 1 Определение CaCO3 в известняке.
Наиболее простой способ определения CaCO3 в известняке заключается в том, что определенную навеску образца средней пробы известняка обрабатывают избытком титрованного раствора соляной кислоты и не вошедшей в реакцию c CaCO3 избыток HCl подвергают обратному титрованию раствором едкой щелочи. По количеству HCl, пошедшей на разложение известняка вычисляют содержание CaCO3 в известняке.
Для анализа образец средней пробы известняк (200 г) растирали в ступке, пропускали через сито в 0,5 мм отсюда отбирали новую среднюю пробу в количестве 40 г. Затем из этой средней пробы брали навеску около 2 г, поместили ее в мерную колбу емкостью на 500 мл, смачивали 5 миллитрами дистиллированной воды и осторожно приливали 50 мл 1,0-нормалного раствора соляной кислоты. После выделения углекислоты в колбу приливали 300 мл дистиллированной воды и содержимое колбы в течение 15 мин. кипятили (до полного прекращения выделения CO2). По окончании кипячения раствору дали остыть, долили в колбу до метки дистиллированной водой, перемешали и дали осадку осесть на дно колбы. После этого отобрали отсюда пипеткой 100 мл прозрачного раствора, перенесли их в коническую колбу емкостью на 250 мл и титровали 0,1-нормальным раствором едкой щелочи в присутствии 2 – 3 капель метилоранжа до появления слабо – желтой окраски раствора.
Содержание CaCO3 в анализируемом известняке вычисляли по следующему уравнению:
(a KHCl – bKщ) 0,005*500*100
W% CaCO3 = %;
Где a – количество миллилитров раствора, взятого для титрования; в данном случае а = 100 мл; b – количество миллиметров 0,1- нормального раствора едкой щелочи, пошедшей на титрование избытка HCl;
KHCl и Kщ - поправки на нормальность кислоты (KHCl )и щелочности ,(Kщ );
0,005 – количество граммов CaCO3 , отвечающих 1 мл 1,0 – нормального раствора кислоты;
Р – навеска известняка.
CaCO3+2HCl → CaCl2+CO2↑+h3O
2. 2 Характерные и специфические реакции катионов магния
Общедоступных специфических реакций на катионы магния в настоящее время не имеется. Из общеаналитических реакций наиболее характерными для них являются: взаимодействие с кислым фосфорнокислым натрием.
Образование двойной фосфорнокислой магний - аммонийной соли.
К воде, где содержались соли магния приливают Nh5OH до прекращения образования осадка гидрата окиси магния:
MgCl2 + 2Nh5OH = ↓Mg(OH)2 + 2Nh5Cl2
Затем сюда же приливают раствор хлористого аммония до полного растворения полученного гидрата окиси магния:
Mg(OH)2 + 2Nh5Cl = Mg Cl2 + 2Nh5OH
К полученному аммонийному раствору магниевой соли осторожно, по каплям приливают разбавленный раствор Na2HPO4. При этом из раствора выпадают мелкие белые кристаллы MgNh5PO4, часть которых в виде едва заметной пленки как бы «ползет» вверх по стенкам пробирки. Если при действии Na2HPO4 осадок образовался аморфный, для его растворения добавляют несколько капель HCl, после чего приливают раствора Na2OH и снова производят осаждение MgNh5PO4. Предельная открываемая концентрация катионов этой реакцией равна 1,2 мг/л.
Так как образование белых кристалликов MgNh5PO4 не наблюдались, значит концентрация катионов магнии < 1,2 мг/л.
2. 3 Определение pH
Для характеристики водных растворов электролитов условно принято использовать концентрацию ионов H+. При этом для удобства величину этой концентрации выражают через так называемый водородный показатель – pH.
Водородный показатель – это отрицательный логарифм молярной концентрации ионов водорода в растворе: pH = -1g[H+]
В чистой воде, очевидно, pH = 7. Если pH7, то раствор щелочной.
pH водных растворов определяли универсальным индикатором. В таблице приведены значения pH водных растворов известняка.
Результаты исследования двух карьеров
Месторождение карьера Содержание CaCO3 Содержание MgCO3 pH
С. Янтиково 87% >9% 8,0-8,5
С. Можарки 94,81%
1. Исследования показывают, что известняк из Можарского известкового карьера содержит 94,81% CaCO3 и 5,19% примесей.
2. Процентное содержание CaCO3 в известняке из Можарского карьера оказалась выше, чем в известняке из Янтиковского.
3. Так как по качеству и составу известняк из Можарского карьера лучше, он соответствует технологическим стандартам для производства цемента.
4. В Янтиковском районе в перспективе можно построить завод по производству сахара.
Ожидаемые результаты
Бюджетная обеспеченность на душу населения возрастет, увеличится уровень среднемесячной заработной платы работающих в отраслях экономики, появятся дополнительные рабочие места обеспечивающие эффективную занятость населения, увеличится объем выпуска производства промышленной продукции.
www.hintfox.com
Известняк – это порода осадочного происхождения, основу которой составляет карбонат кальция (CaCO3). Чаще всего он бывает белым, сероватым или желтоватым, реже с розовым оттенком. Тёмные известняки встречаются редко. Формирование известняковых пород происходило в разные геологические эпохи и связано с накоплением известковых панцирей древних обитателей морей и водоёмов в толще морского дна. Именно поэтому в известняковой породе нередко можно встретить отпечатки этих животных, и даже целые раковины. Такой известняк часто называют ракушечником. Спрессованный под давлением известняк меняет свою структуру на однородную кристаллическую. В результате образуется плотный известняк.
Реже встречается известняк химического происхождения.
Известняк активно применяется во внешней и внутренней отделке, при изготовлении статуй, строительстве зданий, для насыпей, при укладке мостовых, при производстве цемента и извести, для оформления участков, а также в качестве сырья для разных производств.
Месторождения известняка имеются во многих странах мира, за исключением Австралии.
Содержание
Натуральный известняк является долговечным и легко поддающимся обработке строительным материалом. Из него без туда можно произвести фигуры заданной формы. Он легко пилится и разрезается в любом направлении. Для работы с ним можно использовать токарный станок. Также он хорошо поддаётся обжигу. По прочности и твёрдости уступает мрамору и граниту. Этот камень экологически безопасен и даже препятствует размножению патогенных микроорганизмов. Известняк устойчив к действию низких температур. Его слабым местом является действие кислот, которые способны разъедать этот благородный камень.
Угольная кислота в составе воды способна постепенно растворять эту породу. При этом образуются карстовые полости, провалы, пещеры, трещины, по которым нередко протекают подземные ручьи и реки.
Основные физические характеристики известняка:
Все известняковые породы делятся на виды, в зависимости от их происхождения, состава примесей, по строению и структуре.
По природе возникновения они могут быть:
По составу примесей наиболее часто встречающиеся известняковые породы делят на:
По структуре известняковые породы могут быть плотными, мраморовидными, пористыми, землистыми. Для мраморовидных известняков характерна чёткая кристаллическая структура. Землистые известняки, напротив, отличаются хрупкостью и рыхлостью.
По цвету: белые (например, мячковский известняк, белый известняк), сероватые, буроватые, желтоватые, светло-розовые, коричневатые, красноватые (красный известняк); реже встречаются тёмные цвета. Цвет и его насыщенность говорят о количестве и составе примесей, вкраплений.
По особенностям применения известняковые породы делят на:
Оолитовый известняк. Эта порода имеет химическое происхождение. Для неё характерна грубая внутренняя структура, в которой просматриваются скорлупообразые включения – оолиты. Их применяют при возведении стен и для облицовки. Основные месторождения таких известняков находятся в Молдавии.
Ракушечный известняк (ракушечник). Данная разновидность известняка характеризуется пористой структурой и состоит из напластований раковин древних моллюсков и их обломков. В роли связующего вещества – цементообразный карбонат кальция, часто с примесью глины. Содержание примесей составляет от 1 до 10 процентов. Ракушечники легко подвергаются обработке, а некоторые разновидности, к тому же, обладают неплохими декоративными качествами. Таковыми являются белые, золотисто-жёлтые и розоватые ракушечники.
Ракушечники используют для наружной и внутренней облицовки и при возведении стен. Они производятся в форме плит. За последние годы их популярность резко выросла.
Особенно ценятся розоватые камни, добываемые на территории Казахстана и жёлто-золотистые ракушечники, привезённые из Киргизии. Помимо внешнего вида, их отличает и высокая долговечность. Благодаря технологическим особенностям эти известняки можно выпускать в виде довольно тонких 0,8 – 1 см толщиной листов для отделки помещений.Мшанковые известняки. Особенность этих пород – наличие отмерших водорослей во внутренней структуре. В качестве цементирующего материала – карбонат кальция с примесью глины. Они легко поддаются обработке, за исключением полировки. Их используют для строительства и облицовки.
Особенностью этих известняков является наличие в их структуре мельчайших полостей, прожилков, в которых может содержаться влага. Для улучшения эксплуатационных характеристик эту влагу удаляют посредством сушки на воздухе. В основном месторождения этого типа известняка находятся в Крыму.
Нуммулитовый известняк. Особенностью этих пород является наличие в них раковин моллюсков – нуммулитов, которые внешне похожи на монету. В основном их используют для строительства стен и редко – в целях облицовки. Основные месторождения располагаются в Крыму.
Доломитовый известняк (доломит). По составу несколько отличается от других видов известняков. Его общая формула CaMg(CO3)2. Имеет мелкозернистую структуру, иногда слоистую. Цвет может быть от белого до чёрного, либо красноватый. Растворимость у доломитов ниже, чем у известняка, поэтому они меньше подвержены эрозии.
Меловые известняки. Имеет непрочную структуру, хрупкие. Являются высокопористым материалом. В основном состоят из остатков водорослей и древних моллюсков. По составу это чистый карбонат кальция, хотя возможна примесь глины и песка. При дроблении мела легко получается молотый известняк.
Битуминозный известняк. Данная разновидность известняка встречается редко. Тёмный (до чёрного) камень, состоящий из карбоната кальция с примесью нефтепродуктов (битума). Обнаружен в Самарской области.
1nerudnyi.ru
Известняк относят к породам осадочного происхождения. Представляет он собой смесь карбоната кальция с различными примесями. В него могут входить помимо глины и кремния даже скелеты микроорганизмов и панцири морских животных. Несмотря на широкое распространение этого материала, встретить его можно далеко не везде.
В России имеется множество месторождений, то в Австралии их вообще нет. Не зря еще со времен Древней Руси известняк считается одним из главных строительных материалов.
Во многом именно этим обусловлено то, что некоторые архитектурные памятники старины стоять и до сегодняшних дней. Отличием известняка является то, что его пласты формируются постоянно, что делает его фактически неисчерпаемым.
Из-за того, что известняк имеет различную структуру, принято его классифицировать по определенным признакам:
Выделяют следующие виды известняков:
На видео — мраморизированный известняк:
Разделяют известняки также и по цвету. Природным является белый, максимум светло-серый. Затемнение структуры, а также появление в ней красного, коричневого и других цветов является признаком наличия примесей.
Выделяют следующие виды известняка:
Фото некоторых видов известняка
Флюсовый известняк Пиленый известняк Молотый известняк Облицовочный известнякВ химический состав известняка входит большое количество примесей, но основную его массу составляет кальцит, который более известен как карбонат кальция. Его формула CaCO3. Чтобы не возникало путаницы, принимают, что известняк имеет такую же формулу.
Среди характеристик материала важное место занимают следующие: плотность, твердость и модуль упругости.
Согласно ГОСТам эти характеристики могут принимать следующие значения:
В целом известняки не отличаются слишком высокой твердостью. Их легко поцарапать обычным ножом. Также ГОСТами предусматриваются правила его хранения и доставки.
Известняк является частью горной породы. Отделяют его двумя способами:
В любом случае образуются бутовые куски, которые направляются по конвейеру в место складирования. Большие куски разрезаются на более мелкие при помощи алмазных кругов. Наиболее известным является Кингисеппское месторождение известняка.
В зависимости от того, где будет в дальнейшем использован материал, его подвергают определенной обработке:
Дробление известняка щековой дробилкой Extec C:
Следует отметить роль известняка в бурении скважин на воду. За счет плотной структуры, вода в таких слоях очень чистая. Но из-за этой характеристики известняка процесс бурения более сложный и затратный. Если, например, бурение в песочном грунте можно осуществлять при помощи легких буровых установок, то для известняка потребуется более мощное оборудование.
Некоторые слои можно пройти только при использовании специальных шарошечных долотьев на резьбовом соединении. Их обсадка осуществляется с использованием труб, выполненных из высокопрочной стали.
Благодаря большому количеству расцветок и фактур известняк используется широко в строительной сфере. При строительстве зданий известняк может быть использован в качестве основного материала (кирпич из известняка) или для облицовки плитами.
В любом случае куски известняка подвергаются распиливанию. Основным преимуществом такого материала является то, что размер блоков из него можно варьировать. Кроме того, известняк имеет очень высокие экологические характеристики, так как является природным материалом.
Также с помощью известняка осуществляется оформление садовых и дачных участков. Из него формируют альпийские горки и каменные барбекю. Преимуществом его в данной ситуации является высокая долговечность, эстетически приятный внешний вид и простота в уходе.
Также известняк нашел широкое применение при украшении интерьеров. С его помощью декорируют балконы и лестничные перила. За счет высокой пластичности и легкой обрабатываемости из известняка можно сделать украшения и балясины любой сложности.
В некоторых случаях из известняка изготавливают элементы мебели, кухонные и барные столешницы, даже декоративные элементы, например, статуэтки и вазы.
Как работать с известняком при создании скульптур расскажет видео:
По сравнению с другими материалами известняк обладает следующими преимуществами:
Как видно, известняк является отличным материалом, который может быть использован во многих отраслях, преимущественно, в строительной сфере. Отличные его качества позволяют с уверенностью сказать, что это наилучший материал в своей категории.
stroyres.net