石灰?guī)r及水泥石灰?guī)r的用途與技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

1、石灰?guī)r的用途石灰?guī)r的用途很廣，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)以及人民生活中必不可少的原料。主 要用于：(1)在建筑工業(yè)中用來(lái)生產(chǎn)水泥和燒制石灰；(2)冶金工業(yè)用作熔劑；(3)化學(xué)工業(yè)中用來(lái)制堿、漂白粉及肥料等；(4)食品工業(yè)中用作澄清劑；(5)農(nóng)業(yè)中用來(lái)改良土壤；(6)在塑料工業(yè)中用作填料；(7)在涂料工業(yè)中廣泛用于做各種建筑涂料；(8)在造紙工業(yè)中用作堿性填料；(9)在橡膠工業(yè)中用作橡膠的基本填料；(10)在環(huán)保工業(yè)中用作吸附劑。石灰?guī)r是主要由方解石礦物組成的碳酸鹽巖，通常作礦物原料商品名稱(chēng)為石 灰石。在建筑、冶金、化工、輕工、食品、石油、農(nóng)業(yè)等諸多領(lǐng)域中，具有廣泛 的用途，是水泥工業(yè)的重要原料。水泥是一

2、種應(yīng)用廣、用量大的現(xiàn)代建筑材料， 在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中具有重要地位。在中華人民國(guó)礦產(chǎn)資源法實(shí)施細(xì)則礦產(chǎn)資 源分類(lèi)細(xì)目(1994)中，用作水泥原料的石灰?guī)r礦及巖礦，均單列礦種。本章所指 水泥石灰?guī)r礦即指在礦產(chǎn)儲(chǔ)量表中單列的專(zhuān)用于水泥原料的石灰?guī)r和巖，統(tǒng)稱(chēng)為 水泥石灰?guī)r礦。一、礦石礦物原料特點(diǎn)石灰?guī)r呈灰或灰白色，性脆，硬度不大，小刀能刻動(dòng)，密度一般2.6 2.7t/m：抗壓強(qiáng)度垂直層理方向一般60140MPa平行層理方向一般50 120MPa松散系數(shù)一般1.51.6。礦物成分以方解石為主。方解石CaCQ的理論化學(xué)成分：CaO 56.04% CO43.96%,屬三方晶系，常呈復(fù)三方偏三角面體 及菱面體結(jié)

3、晶，集合體呈晶簇、粒狀、鐘乳狀、酶狀或致密狀，無(wú)色或白色，玻 璃光澤，硬度3,密度2.62.8t/m3,遇稀鹽酸劇烈起泡。石灰?guī)r中常混有白云 石和粘土物質(zhì)等雜質(zhì)，使礦石質(zhì)量降低。表4. 19 1水泥石灰?guī)r的分類(lèi)表* 1*,水海石表若的分半_*石客禰懵IT佛成分百分含亳分及樓也學(xué)盤(pán)分營(yíng)分含盤(pán)分操，方餐否白云W浩土工相C1O*3AisOi工珥，010含云石凝巖(30-7510E5514r 4隊(duì) 62. wna白工而巧范老75-50Z5(1圓上后一4塞25- 43- ID- SB鑿泥E黃巖90-7510%55. 4-49- 6多的7SB翅意必才弟5。郭51)4, n-43 29-.fifl1Q.75

4、方品備啻石黃青75-5019盆NT5 JT-5,43SB 95電,姐停工嵬石灰總75 m7549Y7及工2.Tf43755Q?57014為。.另必上配 4 Aid A53. S5-9.M賁耕年W.USE點(diǎn)缸*T業(yè)手的3上刑有I-WT9L交19，表4. 19 2水泥石灰?guī)r礦石化學(xué)成分收 4. 1%1水建石灰?guī)r獷石化學(xué)康分產(chǎn)量化學(xué)成SH%)CflCMaoSiOiALrfJjFejOj詵失量方釁就若算號(hào)河北比宇型果營(yíng)一S3.g匕.563.00D.零3L 4441-52，茬石花巖能* fiS1.31&180. 43. 7格56生物曝府E灰片紅蘇江宇扎山闔一第0l71 1 J&口 t*- na 4c.4

5、5,船；0.13*-c.114L B3鮑禹石及巖湖甫后稠大元山53. Ifl% 2S1. T0.也找=要原石石黑巖河丈新頭東營(yíng)坊4% 8叩 +1，9能。Zi.4-a. 6仇57 9出3(l2 34E*4的虎在炭巖山小*郡明祖山125樂(lè)11-4電 67F 12a 5T靠0.5 1.T0-7料#腰：憎量行中國(guó)工心#糊與片苜工上表工 1-E他石灰?guī)r的結(jié)構(gòu)分為粒屑、生物骨架、晶粒及殘余結(jié)構(gòu)4種。粒屑結(jié)構(gòu)與波浪和 流水的搬運(yùn)、沉積作用有關(guān)，由顆粒、泥晶基質(zhì)、亮晶膠結(jié)物、孔隙四部分組成, 顆粒分為碎屑、生物碎屑、包粒、球粒及團(tuán)塊等多種，顆粒大小具有指相意義； 生物骨架結(jié)構(gòu)為生物礁石灰?guī)r所特有，系由原地固著

6、生長(zhǎng)的群體造礁生物組成； 晶粒結(jié)構(gòu)見(jiàn)于化學(xué)及生物化學(xué)沉淀的石灰?guī)r及重結(jié)晶的石灰?guī)r中；殘余結(jié)構(gòu)是經(jīng) 重結(jié)晶或其他成巖后生作用，改造了原來(lái)結(jié)構(gòu)使其變得模糊不清。石灰?guī)r的構(gòu)造 類(lèi)型很多，常見(jiàn)沉積巖的各種層理和層面構(gòu)造以及縫合線、豹皮狀、蠕蟲(chóng)狀、竹 葉狀、紋層狀、花斑狀、疊層狀等構(gòu)造。石灰?guī)r可按化學(xué)成分、礦物成分或結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類(lèi)，按結(jié)構(gòu)分類(lèi)較適合于石油 地質(zhì)工作，按礦物成分分類(lèi)可能因標(biāo)本切片位置選擇而存在缺陷，在水泥石灰?guī)r 地質(zhì)工作中多采用按化學(xué)成分進(jìn)行分類(lèi)見(jiàn)表4.19.1。石灰?guī)r礦的礦石類(lèi)型很多，礦石類(lèi)型與巖石類(lèi)型是相互聯(lián)系的。水泥石灰?guī)r 礦石類(lèi)型主要有以下幾種，其化學(xué)成分見(jiàn)表4.19.2。（一）竹葉

7、狀石灰?guī)r廣泛發(fā)育于華北地區(qū)中上寒武統(tǒng)、中下奧統(tǒng)中，是一種典型的礫屑灰?guī)r。這 種巖石是產(chǎn)于湖上帶或潮間帶的微晶灰泥沉積物發(fā)生干裂后，經(jīng)潮水沖刷磨蝕再 沉積而成。呈灰、灰黑色，泥-亮晶礫屑結(jié)構(gòu)，中-薄層狀構(gòu)造。礫屑呈扁平狀， 平行或微斜交層面排列，截面似竹葉狀，“竹葉”大小不一，直徑數(shù)毫米至數(shù)厘 米的都有。礫屑成分為亮晶團(tuán)粒、粉晶、生物碎屑、鮑粒石灰?guī)r等，具良好的磨 圓度，但分選不佳。礦物成分中方解石含量大于90%白云石含量5%- 10%（二）魚(yú)而粒石灰?guī)r廣泛發(fā)育于華北地區(qū)中上寒武統(tǒng)中，形成于溫暖淺水、攪動(dòng)劇烈、強(qiáng)烈蒸發(fā) 的環(huán)境，常產(chǎn)于碳酸鹽臺(tái)地邊緣淺灘及潮汐沙壩或潮汐三角洲地區(qū)。呈灰-深灰色，酶

8、粒結(jié)構(gòu)，厚層塊狀構(gòu)造。酶粒呈圓形、橢圓形，直徑0.10.2nm,亮晶、 泥晶膠結(jié)。礦物成分中方解石含量75嗆99%白云石含量1%-25%（三）生物碎屑石灰?guī)r廣泛發(fā)育于南方地區(qū)的石炭、二疊系中，為大陸架淺水、正常鹽度和清水環(huán) 境的產(chǎn)物。呈灰-灰褐色，生物碎屑結(jié)構(gòu)，厚層狀構(gòu)造。生物碎屑含量40%r90%, 常見(jiàn)有孔蟲(chóng)、腕足類(lèi)、介形蟲(chóng)、珊瑚蟲(chóng)、藻類(lèi)、腹足類(lèi)、苔葬蟲(chóng)等生物化石，泥 晶、亮晶膠結(jié)都有。礦物成分以方解石為主，偶含石英等。（四）泥晶石灰?guī)r是水動(dòng)力條件很弱或靜水環(huán)境產(chǎn)物，一般形成于潮下低能帶，在各個(gè)石灰?guī)r 層位中都有產(chǎn)出。巖石顏色較雜，以灰-灰黑色為主，泥晶結(jié)構(gòu)，致密塊狀構(gòu)造。 礦物成分主要由

9、小于0.01mm!勺泥晶方解石組成，含量在90%U上，零星可見(jiàn)生物 碎片。（五）疊層石石灰?guī)r廣泛分布于北方地區(qū)震旦系中，南方地區(qū)的二疊系、三疊系中也很常見(jiàn)，多 產(chǎn)于潮上-潮間帶。呈淺灰、淺黃色，泥晶-粉晶結(jié)構(gòu)。礦物成分主要為方解石， 含少量白云石、玉髓及海綠石等。（六）白云石化石灰?guī)r包括通常所謂“豹皮灰?guī)r”或“花斑灰?guī)r”等。一般形成于潮間帶或 舄) 湖和海灣中。呈灰-深灰色，花斑狀構(gòu)造，泥晶結(jié)晶或不等粒鑲嵌結(jié)構(gòu)。礦物成 分中方解石含量80嗆85%白云石含量4%-20%有的白云石局部富集，色調(diào)不 均，呈現(xiàn)豹皮狀花紋或花斑，有時(shí)含有泥質(zhì)與鐵質(zhì)。二、用途與技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)生產(chǎn)水泥的天然原料主要為石灰質(zhì)原

10、料(石灰?guī)r、巖等)，占原料組成的70%- 90%配料為粘土質(zhì)原料、硅質(zhì)原料及鐵鋁質(zhì)原料等。水泥生產(chǎn)是將原料破碎、 預(yù)均化、配料，經(jīng)粉磨后制備成生料，入回轉(zhuǎn)窯或立窯中煨燒而成水泥熟料，熟 料經(jīng)粉磨后加入石膏和不同的混合材，可生產(chǎn)不同品種的水泥。中國(guó)生產(chǎn)的各種 普通水泥占總產(chǎn)量的90項(xiàng)上，其他特種水泥品種有油井水泥、中低熱水泥、白 水泥、鐵鋁酸鹽水泥等。硅酸鹽水泥熟料的有益成分主要為CaO SiQ、AI2Q、FeQ,有益成分形成 熟料中的硅酸三鈣(3CaOSiO)、硅酸二鈣(2CaOSiO)、鋁酸三鈣(3CaOAl2O)、 鐵鋁酸四鈣(4CaOAl2Q FeO)四種礦物。CaOi要來(lái)自石灰質(zhì)原料，

11、SiC2、AI2O、 FeQ主要來(lái)自粘土質(zhì)原料，不足的由硅質(zhì)原料、鋁質(zhì)原料、鐵質(zhì)原料補(bǔ)給。為了 制得符合要求的熟料，一般控制熟料的飽和系數(shù)(KH)、硅酸率(SM)、鋁氧率(AM) 在一定的圍，相應(yīng)的要求熟料中礦物成分和化學(xué)成分控制在一定圍。水泥熟料的有害成分為MgO K2Q NaQ S fSiO2(游離二氧化硅)、Cl。國(guó) 家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定水泥或熟料中MgO勺含量一般不得超過(guò)5% 一般要求水泥中KO NaO 的含量不得超過(guò)1.5%,當(dāng)生產(chǎn)低堿水泥時(shí)，則要求堿含量(NaO+0.658 K2O)小 于0.6%,或供需雙方商定；生產(chǎn)特種水泥時(shí)，另有一些特殊要求。水泥熟料中SO的含量一般要求不大于1.5%,

12、石灰質(zhì)原料顆粒fSiO2的含量不超過(guò)4%（燧石）或6% （石英），當(dāng)采用新型干法預(yù)分解回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)時(shí)，生料中Cl的含量要求不超過(guò) 0.015%三、礦業(yè)簡(jiǎn)史中國(guó)水泥工業(yè)創(chuàng)始于18861907年間，余姓商人和唐廷樞、岑春煌先后在 澳門(mén)、興辦水泥廠，至1937年共有水泥企業(yè)16家，年產(chǎn)能力245萬(wàn)t。日本 侵華時(shí)期，日商在東北地區(qū)及、等地辦了一些水泥廠，當(dāng)時(shí)抗日后方有華中等廠?？谷諔?zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后，國(guó)民黨統(tǒng)治區(qū)經(jīng)濟(jì)蕭條，只有幾家水泥廠勉強(qiáng)開(kāi)工，1949 年全國(guó)只生產(chǎn)水泥66萬(wàn)t,僅占當(dāng)時(shí)生產(chǎn)能力的16%1949年中華人民國(guó)成立后，水泥工業(yè)得到蓬勃發(fā)展，1952年底東北7廠修 復(fù)，啟新、琉璃河、等15個(gè)廠恢復(fù)

13、生產(chǎn)，全國(guó)水泥產(chǎn)量286萬(wàn)t。通過(guò)擴(kuò)建老廠、 新建、等11個(gè)廠，至1965年全國(guó)水泥產(chǎn)量由1961年621萬(wàn)t上升到1 634萬(wàn)t。 19661976年西南、西北和中原地區(qū)新建一批大、中型廠，全國(guó)各地小水泥廠紛 紛建立，水泥工業(yè)布局趨于合理，1976年全國(guó)水泥產(chǎn)量4 670萬(wàn)t。1979年中國(guó)實(shí)行改革開(kāi)放政策以后，水泥工業(yè)又有大的發(fā)展。至1987年建 成投產(chǎn)包括冀東、淮海、寧國(guó)等現(xiàn)代化大廠在的大、中型項(xiàng)目30個(gè)，加上老廠 擴(kuò)建和小廠改造，水泥年總產(chǎn)量達(dá)18 625萬(wàn)t,躍居世界首位。90年代以來(lái)， 外商紛紛在、句容、泗水、昌江等地投資建廠，各地中、小型廠日益增多， 沿海地區(qū)水泥生產(chǎn)能力迅速增長(zhǎng)

14、，并逐漸向中、西部地區(qū)推進(jìn)。至1995年全國(guó) 共有水泥企業(yè)近8000家，年總產(chǎn)量47 591萬(wàn)t ,為1949年產(chǎn)量的721倍，其、 中型企業(yè)近100家，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、高標(biāo)號(hào)和特種水泥，產(chǎn)量約占總產(chǎn)量的20%中國(guó)水泥石灰?guī)r礦業(yè)是隨著水泥工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的。1949年前水泥廠 利用的石灰?guī)r礦山，沒(méi)有開(kāi)展過(guò)正規(guī)的礦床地質(zhì)工作，開(kāi)采方法簡(jiǎn)單，全國(guó)最大 年開(kāi)采量?jī)H100萬(wàn)t。中華人民國(guó)成立后，國(guó)家重視水泥石灰?guī)r礦資源勘查工作， 從1952年開(kāi)始，重工業(yè)部基建局地質(zhì)隊(duì)就在、等地開(kāi)展普查，1953年組建建材 專(zhuān)業(yè)地質(zhì)隊(duì)伍，首先對(duì)七峰山、太慈橋、新安鐵門(mén)等石灰?guī)r礦進(jìn)行勘探，為、 水泥廠，并陸續(xù)為12個(gè)新廠及工源、等老廠擴(kuò)建，提供了資源。1960年建 材地質(zhì)隊(duì)伍重建后，在60年代勘探了峨眉、湘鄉(xiāng)、中國(guó)、等廠的石灰?guī)r礦 山，70年代勘探了新化、琉璃河、寧國(guó)等廠的石灰?guī)r礦山，80年代勘探了、 瑞昌、等廠的石灰?guī)r礦山，90年代勘探了句容、泗水、昌江等地的石灰?guī)r礦山， 累計(jì)為近100個(gè)大、中型及數(shù)百個(gè)小型水泥廠的建設(shè)提供了足夠的資源。與此同 時(shí)，地礦等部門(mén)的地質(zhì)隊(duì)也為冀東、淮海等大、中型和眾多的小水泥廠勘探了石 灰?guī)r礦山。共同保證了水泥工業(yè)蓬勃發(fā)展所需石灰?guī)r礦原料供應(yīng)，也為今后的持 續(xù)發(fā)展提供了充分資源儲(chǔ)備。目前全國(guó)建有石灰?guī)r生產(chǎn)礦山近6 000處