Сырье для производства строительной извести.
Технические требования, предъявляемые к сырью для производства строительной извести, нормируются ОСТ 21—27—76.
Сырьем служат известково-магнезиальные карбонатные породы (известняки, мел, доломиты, мергель). Все они относятся к осадочным породам и имеют широкое распространение.
По механической прочности сырье характеризуется пределом прочности при сжатии, МПа: твердые породы — более 60, породы средней твердости — 30—60, мягкие породы — 10—30 и очень мягкие — менее 10. Для производства извести могут применяться твердые карбонатные породы в фракционированном виде со следующими размерами кусков (фракций), мм: 5—20; 20—40; 40—80; 80—120; 120— 180, а также мягкие без деления на фракции.
Карбонатные породы по химическому составу и сортности получаемой из них строительной извести классифицируют согласно нормативам
В сложившейся отечественной практике твердые карбонатные породы направляют для обжига на известь в шахтных печах, потребляющих фракционированное сырье (40—180 мм). При этом получаются отходы известняковой мелочи (менее 40 мм), составляющие 15—25 % объема добычи.
Мягкие карбонатные породы обжигают преимущественно во вращающихся печах без отходов известняковой мелочи. В этих печах обжигают также и твердые фракционированные породы.
Сырьем для производства воздушной извести также могут служить отходы металлургической, химической, строительной и других отраслей промышленности.
Негашеная комовая известь. Исходные материалы, обжиг (основные процессы).
Ее производство состоит из следующих операций:
1.Добыча и подготовка известняков;
2.Подготовка топлива и обжиг известняка;
Высококачественная известь можно получить только при обжиге одномерных кусков карбонатной породы. Мелочь оказывается частично или полностью пережженной , сердцевина крупных кусков – необожженной, поэтому перед обжигом известняк сортируют.
Обжиг. Цель обжига: полное разложение карбоната кальция и магния; получение высококачественного продукта с оптимальной структурой частиц и их пор.
Процесс диссоциации углекислого кальция – обратимая реакция. Ее направление зависит от температуры и парциального давления СО2 в среде печи, и не зависит ни от количества карбоната Са ни от количества СаО.
Диссоциация происходит при условии: давление диссоциации > парциальное давление СО2 в окружающей среде.
При обычной температуре разложение карбоната кальция невозможно, т.к. давление диссоциации ничтожно мало. Лишь при 880 0С давление диссоциации 0,1 МПа. При данной температуре становится возможным разложение Са в открытых системах.
Разложение карбоната Са начинается с его поверхности и постепенно приникает внутрь. Скорость движения диссоциации повышается с возрастанием температуры. По мере продвижения диссоциации внутрь скорость разложения уменьшается, это объясняется ростом сопротивления теплопередаче и замедлением диффузии СО2.
Качество строительной воздушной извести зависит не только от содержания в ней свободного СаО, но и от микроструктуры продукта, определенной:
1.Величиной и формой кристаллов СаО и МgO;
2.Величиной пор и распределения в массе вещества.
Декарбонизация извести низкой температуре 800-850 0С приводит к образованию окислов Са в виде массы губчатой структуры, пронизанной тонкими капиллярами размером около 70 Анкстрем, что затрудняет доступ воды через капилляры.
Пережог: разрушение, деформации. Способствует пережогу – примеси карбоната MgСО3 (разлагается при 400-500 и до 600 0С).
Переклаз – намертво обожженный MgO, который не обладает вяжущими свойствами.
Также примеси могут быть глинистые и песчаные: Fe2O3, SiO2, Al2O3. При взаимодействии с СаО при повышенной температуре они могут образовывать силикаты, алюминаты и ферриты Са. Выход извести при обжиге рассчитывается по формуле Волженского в % по массе сухого сырья. В=СаО+MgO+S+П(1-х), где СаО и MgO – содержание окислов сырья, S – сумма SiO2+R2O3=S, П – потери при прокаливании (ППП) в %, х – степень декарбонизации сырья в долях. Расход сырья по массе Р=100/В. Активность – масса получаемой извести с учетом степени декарбонизации и с предположением, что СО2 связанно только с СаО.
