Файл: Григорович, М. Б. Минеральное сырье для промышленности строительных материалов и его оценка при геологоразведочных работах.pdf

добавки для цементного производства, облицовочные камни, бетон­ ные пески.

Промышленность строительных материалов потребляет значи­

Расход сырья значительно превышает вес конечной продукции, что обусловливается образованием в процессе производства отхо­ дов и потерей сырьем влажности.

Стоимость сырьевых материалов в общей стоимости конечной продукции промышленности строительных материалов сильно ко­ леблется, что зависит главным образом от сложности технологиче­ ской переработки сырья.

В отрасли, где эта переработка сложная и связана со значи­ тельным расходом топлива и электроэнергии, относительная стои­ мость сырья сравнительно невелика. Стоимость сырья по отноше­ нию к стоимости конечной продукции составляет в цементной промышленности 23%, в кирпичной 13% и в стекольной 24%. Наи­ более высокий удельный вес стоимости сырья наблюдается в про­ мышленности нерудных материалов, где сырье подвергается сравнительно несложной и недорогой механической обработке. Удельный вес стоимости сырья достигает здесь 40—50%.

Применяются методы обогащения неметаллических полезных ископаемых издавна. В изданной в 1763 г. книге М. В. Ломоносова «Первые основания металлургии или горных дел» впервые обоб­ щены вопросы горного дела и обогащения. В эти же годы разви­ валась техника переработки неметаллов: стекольного, фаянсового, фарфорового сырья, минеральных красок. Соратник М. В. Ломо-

8

Носова— Д. И. Виноградов разработал приемы обогащения глин отмучиванием. В конце XIX века были построены Лозовиковский и Просяновский заводы мокрого обогащения каолинов. Однако широкого развития обогащение неметаллических полезных иско­ паемых до революции в России не получило.

Только после Великой Октябрьской революции в корне измени­ лось состояние горнодобывающей промышленности и, в частности, промышленности неметаллов. После революции было создано большое количество обогатительных лабораторий в научно-исследова­ тельских институтах и на предприятиях. Был организован специа­ лизированный институт по механической обработке полезных ископаемых — Механобр. Большую работу по изучению неметал­ лических полезных ископаемых и, в частности, по вопросам его обогащения, провел в 30-е годы Всесоюзный институт минераль­ ного сырья (ВИМС).

В настоящее время разработано значительное количество мето­ дов обогащения неметаллических полезных ископаемых, базирую­ щихся на различных свойствах горных пород и минералов.

Впоследнее время разрабатываются способы обогащения сырья

иповышения качества изделий, основанные на новейших достиже­

9

ниях науки и техники. К числу их относится отделение глинистых примесей в щебне с помощью низкочастотных акустических ко­ лебаний, определение дефектов в изделиях с помощью упругих механических колебаний звукового и ультразвукового диапазона. С помощью ультразвуковых колебаний производят вибропереме­ шивание, виброформование. В промышленности строительных ма­ териалов эти методы получили широкое распространение на пред­ приятиях, перерабатывающих хризотил- и антофиллит-асбест, каолин, графит, тальк. В меньшем объеме методы обогащения при­ меняются при переработке других видов неметаллических полезных ископаемых.

В дальнейшем в связи с быстрым ростом промышленности, пос­ тепенным исчерпыванием резерва месторождений, сложенных высококачественным сырьем, не требующим обогащения, процессы обогащения нерудных материалов несомненно будут все более широко внедряться в практику промышленности строительных материалов.

В разделах, рассматривающих отдельные виды полезных иско­ паемых, приводятся краткие сведения о применяемых методах обогащения. Минеральное сырье в-промышленности строительных материалов подвергается более или менее сложной переработке, в результате которой выпускается конечный продукт или только полупродукт, который является составной частью того или иного конечного продукта.

К продуктам можно отнести: различные виды изделий из стекла, изделия строительной и тонкой керамики, шифер, плиты и фигур­ ные изделия из облицовочного камня, красный и силикатный кирпич и черепицу, железобетонные блоки и плиты, цемент и известь, гипс обожженный, искусственные заполнители легких бетонов (керам­ зит, аглопорит, перлит, вермикулит).

Полупродуктами считаются: щебень, гравий, песок — как за­ полнители бетонов и строительных растворов, кварцевый песок — как основная составная часть стекольной шихты и различных силикатных материалов, блоки облицовочного камня для распи­ ловки на доски, глины и каолин для тонкой керамики, полево­ шпатовые породы для керамической и стекольной промыш­ ленности.

Цемент можно отнести и к полупродукту, так как он в значи­ тельной мере используется для получения железобетонных и дру­ гих изделий. То же относится и к искусственным заполнителям легких бетонов.

Для получения конечных продуктов минеральное сырье подвер­ гается сначала механической (дробление, размол), а затем терми­ ческой переработке, которая заключается или в простом обжиге (строительная известь, штукатурный гипс), или в сложном техно­ логическом процессе, при котором, кроме основного вида сырья, вводятся в шихту различные дополнительные компоненты, входя­ щие в состав конечного продукта. Исключение составляют облицо­

10

вочные плиты, получаемые путем распиловки блоков камня с по­ следующей обработкой.

Полупродукты подвергаются, как правило, только механической обработке (рваный и дробленый камень) или обогащение.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ СЫРЬЯ

В настоящее время существует значительное количество клас­ сификаций месторождений полезных ископаемых, в том числе не­ металлических. Р. Бейтс (1965 г.) делит все неметаллические полезные ископаемые на две большие группы: промышленные по­ роды и промышленные минералы. Породы делятся на три под­ группы — изверженные, метаморфические и осадочные. Во второй группе выделяются минералы изверженных пород, гидротермаль­

принята следующая трехчленная классификация месторождений неметаллических полезных ископаемых: А. Эндогенные месторож­ дения. Б. Экзогенные месторождения. В. Метаморфогенные место­ рождения.

Внутри каждой группы выделяется ряд подгрупп. Трехчленное деление принято В. М. Борзуновым (1969 г.), но с более детальным подразделением каждой из групп.

Наряду с генетическими классификациями месторождений не­ металлических полезных ископаемых существуют другие, в основу которых положены их технологические свойства и характер про­ мышленного использования.

Технологическая классификация минерального сырья для про­ мышленности строительных материалов (Григорович, 19662) учи­ тывает не только химический состав и физические свойства, но также и характер переработки сырья. По этой классификации гор­ ные породы и минералы делятся на две основные группы (табл. 5). Для пород, входящих в первую группу, наибольшее значение имеют физические свойства (прочность, объемная масса, пористость, моро­ зостойкость), а химический состав имеет подчиненное значение. Характеристика обломочных пород этой группы включает размёр зерен и их форму.(лещадные зерна в гравии).

Для пород и минералов, входящих во вторую группу наиболь­ шее значение имеет их химический, состав, но физические свойства также должны учитываться и изучаться.

При определении качества пород первой группы руководству­ ются требованиями соответствующих ГОСТ и технических условий, лимитирующими во многих случаях только качество конечного продукта. Качественные показатели исходной породы в процессе механической обработки практически не меняются, оценка качества конечной продукции в значительной мере является и оценкой ис­ ходной породы.

И