Карбонатное сырье в строительной извести —
В 1968 г. в нашей стране было выработано 19 млн. т строительной извести. В 1975 г. выпуск извести значительно возрастет. Наряду с использованием ее в строительстве значительная доля идет на изготовление автоклавных материалов, а это производство предъявляет к извести повышенные требования.
Перевод известеобжигателыных печей с твердого топлива на жидкое и газообразное, ввод в действие вращающихся печей, печей кипящего слоя и вихревых позволяет повысить качество извести.
Важным стимулом в повышении качества продукции является Государственный стандарт. ГОСТ 9179—59 «Известь строительная» в значительной мере устарел и нуждается в пересмотре. Существенный недостаток этого стандарта заключается в отсутствии связи сортов извести, которые он регламентирует, с классами карбонатных пород по ГОСТ 5331—G3 на сырье. Кроме того, стандарт не увязывает качество извести с технологией производства, в
результате чего одни заводы сталкиваются с невыполнимыми, другие — со слишком мягкими требованиями, не стимулирующими дальнейшее совершенствование производства.
Между тем качество извести прежде всего определяют вид сырья и технология производства. Причем, если вид сырья является фактором объективным, т. е. ему соответствует определенный вид извести, то технологический фактор зависит от вила печных агрегатов, технического уровня данного производства, квалификации инженерно-технического персонала и рабочих и т. п. Следовательно, вид сырья определяет вид извести, а технология — сорт каждого вида извести.
ГОСТ 5331—63 определяет пять классов карбонатных пород для производства строительной извести.
С учетом распределения окислов глинистой части, характерного для карбонатных пород, имеющихся на территории СССР, химический состав их может быть представлен, как это показано в табл. 1 качество
Значение гидравлического модуля соответствует гидравлическому модулю получаемой извести. Расчетные значения гидравлического модуля, как видно из табл. 2, не отражают принятой классификации извести на воздушную (т> >9) и гидравлическую (т=1,7—9).
В настоящее время условная классификация извести по гидравлическому модулю почти утратила значение по следующим причинам. Во-первых, в состав гидравлического модуля не входит содержание MgO, вследствие чего значения m недостаточно объективны. Во-вторых, наиболее важным и показательным для характеристики извести является ее минералогический состав, который может быть достаточно точно рассчитан на основе химического анализа.
Таким образом, если не прибегать к специальной терминологии (как это и принято в ГОСТ 5331—63 «Породы карбонатные для производства строительной извести»), то получаемые виды извести можно обозначить no соответствующему классу карбонатной породы: А, Б, В, Г н Д.
В данной статье подробно не рассматриваются свойства каждого вида извести. Укажем только, что известь классов А, Б, В и Д в равной мере может быть использована как для приготовления строительных растворов, так н для изготовления автоклавных материалов.
Технология получения извести должна обеспечить: 1—достаточную полноту декарбонизации карбонатной породы; 2—исключить или по крайней мере ограничить содержание в извести пережога в виде рекриеталлизованных окислов СаО и MgO.
Полнота или степень декарбонизации (СД) отражает основной процесс превращения карбонатной породы в технический продукт — известь. Однако нецелесообразно доводить декарбонизацию до 100%. Это связано ие только с значительным увеличением затрат, но и может привести к отрицательному явлению извести. Поэтому исходя из практической возможности современных обжиговых аппаратов, следует назначить степень декарбонизации для I и II сортов извести соответственно 95 и 90%. При определении качества удобно пользоваться значениями остаточных потерь при прокаливании (ППП), которые рассчитываются для каждого вида и сорта извести на основе принятых значений СД.
Рассмотрим, каков будет минералогический состав извести при различной степени декарбонизации с учетом связывания СаО в клинкерные минералы. Очевидно, что с неразложившейся частью карбоната соответствующее количество глинистых примесей также не будет усвоено. В то же время в валовый состав глинистой части входит так называемый алевритовый материал — в основном частицы кварца размером порядка 0,1 мм, который может не полностью входить в состав образующихся клинкерных минералов. Алевритовый ¦материал содержится обычно в количестве не более 3—5% от глинистой части. Поэтому общее количество балластной части глинистых составляет около 10% (в основном кварц), а активная часть — 90% (SiOa+RsOs). Активные кислотные окислы в процессе обжига образуют соединения: р — C2S (белит), C.iA? и C2F или nC2A-C2F (н=1—3). При этом окись кальция окажется связанной в соединения в количестве 1,87 Si02+I,I А1203+ +0,7 F203. Расчетный минералогический состав для кальциевой извести граничных составов приведен в табл. 2.
Проанализируем минералогический состав извести, например кл. А, получаемой из наиболее чистых карбонатных пород. Характеристика породы распространяется -на большие участки месторождения или на месторождение в целом. Если порода причисляется к кл. А, то нижний предел содержания CaO+MgO в получаемой извести составляет 79,7% (табл. 2). Поэтому в ГОСТ нельзя назначать более высокий предел содержания CaO+MgO. Однако если в породе содержится менее 3% глинистых примесей, то показатель степени декарбонизации 95% принуждает организовывать производство для получения извести т большим содержавшем CaO+MgO. В этом и состоит организующее влияние стандарта на производство. В свою очередь резервы технологии могут быть направлены на повышение степени декарбонизации более 95%. То же самое относится к извести других классов.
Этим еще раз подчеркивается, что определяющим для сорта извести является показатель степени декарбонизации (значения остаточных ППП в извести).