Il gesso è una roccia sedimentaria bianca. È insolubile in acqua ed è di origine organica. Dall'articolo impariamo dove viene usato il gesso, le proprietà fisiche e chimiche di questa roccia.
Istruzione
90 milioni di anni fa nel nord Europa, il limo si accumulava nella regione inferiore del grande mare. I protozoi (foraminiferi) vivevano sui detriti marini. Le loro particelle includevano calcite estratta dall'acqua. Nel periodo omonimo apparve il gruppo cretaceo della divisione stratigrafica europea. Ha formato le Bianche Scogliere nel Kent e le pendici in un' altra parte dello Stretto di Dover. Furono questi resti che divennero la base del gesso. Tuttavia, la roccia è costituita principalmente da formazioni di alghe e composti finemente dispersi. Pertanto, i ricercatori concludono che l'aspetto del gesso è merito delle piante.
Struttura della razza
I resti dei molluschi accumulati nei sedimenti del fondo si sono trasformati in gesso. La razza contiene:
- Circa il 10% di detriti scheletrici. Tra questi non ci sono solo parti del più semplice, ma ancheanimali multicellulari.
- Circa il 10% delle conchiglie di foraminifero.
- Fino al 40% di frammenti di alghe calcaree
- Fino al 50% di calcite fine cristallina. Le sue dimensioni sono così ridotte che è quasi impossibile stabilire l'identità biologica degli elementi che lo compongono.
- Fino al 3% di minerali insolubili. Sono rappresentati principalmente da silicati. I minerali insolubili sono una specie di detriti geologici (frammenti di varie rocce e sabbia), che viene portato nei depositi di gesso dalle correnti e dai venti.
Nella roccia si trovano raramente gusci di molluschi, concrezioni di altri minerali, scheletri di celenterati.
Descrizione delle proprietà fisiche del gesso - forza
La ricerca sulla sostanza è stata condotta da molti scienziati. Nel corso delle attività ingegneristiche e geologiche, è stato rivelato che si tratta di una roccia semi-rocciosa rigida. La sua forza è in gran parte determinata dall'umidità. Allo stato secco all'aria, la resistenza alla compressione massima varia da 1000 a 45.000 kN/m2. Il modulo elastico della roccia secca va da 3 mila MPa (per uno stato sciolto) a 10 mila MPa (per uno stato denso). Il valore dell'angolo di attrito interno è di 24-30 gradi, con compressione a tutto tondo, l'adesione raggiunge 700-800 kN/m2.
Umidità
Quando esposto all'acqua, le proprietà fisiche del gesso iniziano a cambiare. In particolare, la sua forza è ridotta. I cambiamenti si verificano già con un'umidità dell'1-2%. Al 25-35%, la resistenza alla compressione aumenta di 2-3 volte. Insieme a questo, compaiono altre proprietà fisiche del gesso. La roccia diventa plastica. Questo èmanifestazione complica significativamente il processo di elaborazione della sostanza. Durante questo, il gesso inizia ad attaccarsi agli elementi della macchina (benna dell'escavatore, nastro trasportatore, alimentatore, carrozzeria del veicolo). Spesso le proprietà fisiche del gesso (viscosità e plasticità) non consentono l'estrazione da orizzonti inferiori, sebbene qui sia considerato di alta qualità.
Resistenza al gelo
Dopo il congelamento-scongelamento, il gesso si rompe in particelle di 1-2 mm. In alcuni casi, questa è una proprietà utile della razza. Ad esempio, quando viene utilizzato come migliorante durante la disossidazione del suolo, non è necessario macinare la sostanza a 0,25 mm. La roccia frantumata fino a 10 mm può essere introdotta nel terreno. Quando si congela e si scongela con l'aratura del terreno, i pezzi vengono distrutti da soli. Pertanto, l'azione di neutralizzazione viene mantenuta a lungo.
Proprietà del gesso: chimica
La roccia comprende principalmente parti carbonatiche e non. Il primo è solubile in acido acetico e acido cloridrico. La parte non carbonatica contiene ossidi metallici, sabbie di quarzo, marne, argille, ecc. Alcuni di loro sono insolubili in questi acidi. La parte carbonatica contiene il 98-99% di carbonato di calcio. Particelle cristalline di calcite magnesiaca, siderite e dolomite sono formate da carbonati di magnesio, che sono inclusi nel gesso in piccole quantità. La composizione e le proprietà della roccia fungono da criteri di classificazione.
Identificazione dei depositi di qualità
Inizialmente si credeva che le proprietà meccaniche e chimiche del gessosono gli stessi in tutto il campo. Tuttavia, in pratica, durante il funzionamento a lungo termine della regione, soprattutto dopo il passaggio dell'impresa mineraria e di trasformazione alla produzione di prodotti di qualità superiore, si rilevano differenze in queste caratteristiche. Pertanto, in alcuni campi viene effettuata la mappatura geologica e tecnologica. I ricercatori, studiando le proprietà chimiche del gesso e le sue caratteristiche meccaniche in diverse parti del deposito, designano aree di accumulo di roccia di alta qualità.
Sviluppo industriale
Grandi depositi di gesso sono presenti nelle regioni di Belgorod e Voronezh. Una sostanza di minore qualità è presente nei depositi di Znamenskaya, Zaslonovskaya, Valuyskaya e altri. Questi depositi mostrano tassi di CaCO3 relativamente bassi (non più dell'87%). Inoltre, nella roccia sono presenti varie impurità. Pertanto, in questi depositi non è possibile ottenere prodotti di alta qualità senza un profondo arricchimento. Le proprietà fisiche del gesso su tali depositi ne consentono l'utilizzo nella fabbricazione della calce, nonché nelle misure di bonifica dei terreni per disossidare i suoli. I depositi di Voronezh sono attribuiti all'età turoniana-coniacica. Qui viene estratto gesso di qualità superiore. Le proprietà e l'applicazione della roccia ottenuta da questi depositi sono state studiate a lungo. Il prodotto estratto nella regione di Voronezh ha un alto contenuto di CaCO3 (fino al 98,5%). La percentuale di impurità non carbonatiche è inferiore al 2%. L'attività mineraria presso i giacimenti, tuttavia, è ostacolata dalle proprietà fisiche del gesso. In particolare il suosaturazione d'acqua elevata. La percentuale di umidità nella roccia è di circa il 32%.
Depositi promettenti
Tra i grandi giacimenti, vale la pena notare Rossoshanskoye, Krupnennikovskoye, Buturlinskoye e Kopanishchenskoye. Lo spessore del gesso di quest'ultimo è di 16,5-85 M. Il sovraccarico è lo strato terreno-vegetativo. Il suo spessore è di circa 1,8-2 m Lo strato di gesso è diviso in due unità lungo la linea verticale. Nella parte inferiore c'è fino al 98% di carbonato di calcio, nella parte superiore è leggermente inferiore - fino al 96-97,5%.
Nel deposito di Buturlinskoye è stato scoperto un gesso bianco sostanzialmente omogeneo dello stadio Turuniano. Lo spessore dello strato è di 19,5-41 M. Lo spessore della copertura raggiunge i 9,5 M. È rappresentato da margini, strato di vegetazione, formazioni sabbioso-argillose e arenarie. La proporzione di magnesio e carbonati di calcio raggiunge il 99,3%. Allo stesso tempo, i componenti non carbonati sono presenti in quantità relativamente piccola.
I depositi di Stoilenskoye e Lebedinskoye sono di grande interesse per l'industria. In queste aree, il gesso viene estratto come copertura e portato in discariche. La produzione annua associata supera i 15 milioni di tonnellate, di cui circa cinque sono utilizzate nei settori economici nazionali. In particolare, il gesso viene fornito alla cementeria di Starooskol e ad alcune altre piccole imprese. La maggior parte della roccia estratta viene persa nelle discariche.
Chalk, che si trova nelle aree dei giacimenti di minerale di ferro, è classificato come di alta qualità in termini di contenuto di silice e carbonato. Può essere utilizzato per scopi industriali senza arricchimento profondo. C'è da dire che nelNel processo di progettazione di imprese minerarie e di trasformazione specializzate in minerali di ferro, è necessario fornire linee tecnologiche per il gesso estratto come sottoprodotto o un luogo per il suo stoccaggio separato.
Produzione e consumo
Le proprietà utili del gesso sono note da molto tempo. Inizialmente, la razza è stata utilizzata nella costruzione. La calce è stata fatta da esso. La polvere di gesso fungeva da base per stucco, riempitivi, vernici e così via. Alla fine del 19° secolo, le fabbriche private iniziarono ad essere organizzate presso il deposito di White Mountain. Nei forni a tino, la calce e la polvere venivano prodotte dalla roccia bitorzoluta. Nel 1935 apparve lo stabilimento Shebekinsky, impegnato nella produzione di prodotti per esigenze industriali. Le proprietà utili del gesso erano richieste nei settori elettrico, delle vernici, dei polimeri, della gomma e di altri settori.
Insieme all'aumento della domanda di prodotti, sono aumentati i requisiti per la sua qualità. Le imprese che esistevano nel 1990 non potevano fornire all'industria le materie prime necessarie. Le imprese private iniziarono ad apparire nella regione di Belgorod. Il loro gran numero era dovuto agli enormi volumi di depositi rocciosi e all'apparente semplicità delle tecnologie di elaborazione. Tuttavia, i metodi primitivi di estrazione e successiva lavorazione utilizzati dalle imprese private non potevano fornire la quantità richiesta di prodotti di qualità. Di conseguenza, molte di queste fabbriche chiusero. Allo stesso tempo, le grandi imprese hanno effettuato l'ammodernamento e la ricostruzione del loroattrezzatura. Il rilascio di prodotti di qualità è stato assicurato negli anni '90 dagli stabilimenti di Belgorod, Petropavlovsk, Shebekinsky.
Produzione di timbri di qualità
I requisiti chiave per i prodotti a base di gesso, oltre alla proporzione di carbonati, includono la finezza, la finezza della macinazione. Viene espresso come residuo su setacci di una certa dimensione o come percentuale di particelle di una determinata dimensione (ad esempio, il 90% delle particelle con una dimensione di 2 micron).
L'emergere di nuove linee di produzione per la fabbricazione di vernici, gomma, polimeri e altri prodotti per i quali il gesso viene utilizzato come materia prima ha provocato un forte squilibrio tra produzione e consumo. Ciò era particolarmente evidente nell'industria della carta. Le imprese di questo settore hanno requisiti speciali per la polvere di gesso, che ha sostituito il caolino nella produzione.
L'emissione di francobolli di qualità si concentra sulle fabbriche nella regione di Belgorod. Oltre all'impresa Shebekinsky, che produce gesso separato, sono state create nuove piante. Quindi, nel 1995, è apparso un impianto di lavorazione presso Lebedinsky GOK - ZAO Ruslime. È stato costruito secondo il progetto spagnolo della società "Reverte" con una capacità stimata di 120 mila tonnellate/anno. La pianta produce fino a 10 diversi gradi di gesso. In termini di qualità, non sono in alcun modo inferiori alle controparti estere e soddisfano gli standard internazionali. L'impresa è dotata delle più moderne attrezzature tecnologiche, le operazioni sulle linee sono meccanizzate e automatizzate.
PoUn impianto con una capacità di 300.000 tonnellate di prodotti a base di gesso di alta qualità è stato costruito presso lo Stoilensky GOK nell'ambito del progetto Mabetex. Allo stesso tempo, i piani dell'impresa prevedono un successivo aumento della capacità.
Fioritura della razza
Uno dei criteri chiave nel processo di analisi delle proprietà fisiche della roccia in un nuovo deposito o area coinvolta nella linea di lavorazione esistente è il comportamento del gesso durante la macinazione. Come accennato in precedenza, in diversi strati di giacimento, la sostanza ha caratteristiche meccaniche diverse. L'identificazione visiva di queste differenze non è possibile nella maggior parte dei casi. La determinazione del comportamento del gesso nel processo di macinazione a secco nel processo tecnologico viene effettuata stabilendo un indicatore della sua fioritura in ambiente umido sotto azione meccanica. A tale scopo vengono utilizzate attrezzature speciali.
Bicarbonato di sodio
Per la sua produzione vengono utilizzati diversi materiali, tra cui calcare o gesso. Le proprietà benefiche per l'organismo che possiede il bicarbonato di sodio sono note a molti. Spesso viene utilizzato per malattie delle gengive e della gola, bruciore di stomaco, per assottigliare l'espettorato quando si tossisce. Nell'industria, le proprietà fisiche della soda e del gesso sono molto richieste. Entrambe queste sostanze sono utilizzate nell'edilizia, nella decorazione, nei materiali, nelle vernici e in altri prodotti. Per quanto riguarda la produzione di bicarbonato di calcio, l'uso del solo gesso è considerato un'opzione antieconomica. Come accennato in precedenza, questa razza assorbe molto bene l'umidità,di conseguenza cambiano le sue caratteristiche meccaniche. Questo, a sua volta, ha un impatto negativo sul corso del processo tecnologico.
Posso mangiare CaCO3?
È opinione diffusa che i medici raccomandino l'uso del gesso medico. Si ritiene che le proprietà di questa sostanza aiutino a ricostituire la carenza di calcio. Prima di tutto, va detto che i medici sono ambigui su questo. Spesso i pazienti a cui piace mangiare gesso (cibo) si rivolgono a specialisti. Le proprietà utili della sostanza, tuttavia, sono molto dubbie. Il desiderio di mangiarlo può verificarsi a causa della mancanza di calcio. Tuttavia, dovresti essere consapevole che le caratteristiche della sostanza subiscono cambiamenti significativi quando entra nello stomaco. Passando attraverso diversi processi ossidativi, perde la sua originaria neutralità e si trasforma in un reagente. Nella sua azione, la sostanza è simile alla calce spenta. Di conseguenza, il gesso ossidato inizia a influenzare la mucosa gastrica. In questo caso, non si manifestano proprietà medicinali. Piuttosto, al contrario. Vale la pena ricordare che la concentrazione di calcio nella sostanza è molto alta. Di conseguenza, l'uso eccessivo di gesso può provocare la calcinazione delle navi. A questo proposito, i medici raccomandano di sostituirlo con gluconato di calcio o farmaci simili. Per quanto riguarda l'eliminazione del bruciore di stomaco, secondo molte persone che l'hanno provato con il gesso, non aiuta.
Uso industriale e residenziale
Mel agisce comeuna componente necessaria della carta, che viene utilizzata nella stampa. L'elevata dispersione del carbonato di calcio in forma frantumata influisce sulle caratteristiche ottiche e di stampa, sulla porosità e sulla levigatezza dei prodotti. A causa della presenza del gesso, l'abrasività dei prodotti diminuisce. La roccia macinata è ampiamente utilizzata per imbiancare muri, bordi e proteggere gli alberi. Il gesso viene utilizzato nella purificazione del succo di barbabietola, che a sua volta viene utilizzato nell'industria dei fiammiferi. Per questi scopi, di regola, è adatta la cosiddetta roccia precipitata. Tale gesso è ottenuto chimicamente da minerali contenenti calcio. Insieme ad altre rocce carbonatiche, la sostanza viene utilizzata nella fusione del vetro come uno dei componenti della carica. A causa del gesso, la stabilità termica del prodotto, la sua resistenza meccanica e stabilità all'esposizione agli agenti atmosferici e ai reagenti sono aumentate. La razza è ampiamente utilizzata nella produzione di fertilizzanti. Il gesso viene aggiunto anche ai mangimi per animali.
Industria della gomma
Chalk è al primo posto tra tutti i riempitivi utilizzati nel settore. Ciò è dovuto principalmente al fatto che l'uso di questa materia prima è economicamente vantaggioso. Il gesso ha un costo relativamente basso. Allo stesso tempo, la sua introduzione nei prodotti in gomma non provoca danni. La seconda ragione della popolarità delle materie prime nel settore è l'opportunità tecnologica. Chalk semplifica notevolmente il processo di produzione di prodotti in gomma. In particolare, grazie ad esso, viene accelerata la vulcanizzazione, la superficiei prodotti diventano lisci. La razza è anche ampiamente utilizzata nella produzione di spugna e gomma porosa, prodotti in plastica, sostituti del cuoio, ecc.
