Мел обозначение. Исследовательская работа "Состав мела. Съедобен ли он?". Почему организм требует мела

Мел - это мягкая горная пористая осадочная порода белого цвета, является видом известняка и состоит из минерала кальция (кальцит), который еще называют карбонатом кальция или CaCO3. Он образуется на морских глубинах при накоплении мелких пластин кальцита. В меле содержится не большое количество карбоната магния и оксидов металла.

У мела очень большая устойчивость к атмосферным воздействиям, чем у глины , с которой она обычно связана, таким образом формируя высокие крутые скалы, где меловые хребты встречаются с морем. Меловые холмы, как правило, образуются там, где полосы мела достигают поверхности под углом, таким образом, образуя обрыв. Так как мел является пористым, он может содержать большое количество грунтовых вод, обеспечивая естественные водоемы, которые медленно выпускают воду из-за сухих сезонов.

1. Скопления
2. Образование
3. Состав
4. Используется

Скопления мела

Меловая группа европейского стратиграфического подразделения произошла во время мелового периода. Она образует знаменитые Белые скалы Дувра в графстве Кент (Англия), а также белые склоны на другой стороне пролива Дувра. В г. Шампань (Франция) меловые пещеры используют для хранения вина. Одни из самых высоких меловых скал в мире происходят в Монс Клинт (Дания).

Образование мела

Девяносто миллионов лет назад в Северной Европе ил накапливался в нижней части великого моря. Простейшие, такие как фораминиферы, жили на морском мусоре, который осыпался вниз из верхних слоев океана. Их частицы были сделаны из кальцита, извлеченные из морской воды.

Состав мела

Мел состоит в основном из карбоната кальция (более 98%) с небольшим количеством ила и глины.

Мел используется

Используется в производстве негашеной и гашеной извести, в качестве побелки зданий и стволов деревьев. В юго-восточной Англии, Дэнехоул является ярким примером древних карьеров мела. В таких местах добывали кремний, который потом использовался в производстве каменных инструментов.

Мелом пишут на школьных досках, преимущественно шероховатых. Хоть традиционно используют природный мел, современные мелки для досок, как правило, сделаны из минерального гипса (сульфат кальция), часто поставляются в палочках сжатого порошка около 10 см в длину.

Тротуарный мел похож на школьный мел, правда, он более крупный и цветной. Он используется, чтобы рисовать на тротуарах, улицах и дорогах. Это делают в, основном, как дети, так и взрослые художники.

В сельском хозяйстве мел используется при повышении рН в почвах с повышенной кислотностью. Наиболее распространенными формами являются CaCO3 (карбонат кальция) и оксид кальция.

В теннисе мел раньше использовался при разметки игрового поля. Это дает то преимущество, что если мяч попадет в линию, облако мела или пигмента пыли можно было увидеть. В настоящее время мел заменен на диоксид титана.

В гимнастике, скалолазании, тяжелой атлетике и перетягивание каната, мел - теперь обычно магнезия - применяется для рук при удалении пота и уменьшения скольжения.

Портной мел является жестким и используется, чтобы сделать временную разметку на тканях. В настоящее время он, как правило, сделан из талька (силикат магния).

Зубная паста также обычно содержит небольшое количество мела, чтобы служить в качестве мягкого абразива.

Мел используется для очень тонкой полировки металлов.

Мел является источником негашеной извести путем термического разложения или гашеной извести путем тушения водой.

Мел представляет собой осадочную породу белого цвета. Он нерастворим в воде, имеет органическое происхождение. Из статьи узнаем, где используется мел, физические и химические свойства этой породы.

Образование

90 млн лет назад в Северной Европе, в нижней области великого моря накапливался ил. На морском мусоре жили простейшие (фораминиферы). Их частицы включали в себя кальцит, извлеченный из воды. Меловая группа стратиграфического европейского подразделения появилась во время одноименного периода. Из нее образованы в и склоны в другой части пролива Дувра. Именно эти останки и стали основой мела. Однако преимущественно порода состоит из образований водорослей и мелкодисперсных соединений. Таким образом, исследователи делают вывод, что появление мела - заслуга растений.

Структура породы

Останки моллюсков, скапливавшихся в донных отложениях, превратились в мел. В породе присутствуют:

1. Около 10% скелетных обломков. Среди них не только части простейших, но и многоклеточных животных.
2. Порядка 10% раковин фораминифер.
3. До 40% фрагментов известковых образований водорослей
4. До 50% кристаллического мелкодисперсного кальцита. Его размер настолько мал, что установить биологическую принадлежность элементов, его составляющих, практически невозможно.
5. До 3% нерастворимых минералов. В основном они представлены силикатами. Нерастворимые минералы - своего рода геологический мусор (обломки разных пород и песок), который занесен в отложения мела течениями и ветрами.

Раковины моллюсков, конкреции других минералов, скелеты кишечнополостных обнаруживаются в породе достаточно редко.

Описание физического свойства мела - прочности

Исследования вещества проводили многие ученые. В ходе инженерно-геологических мероприятий было выявлено, что оно является жесткой полускальной породой. Его прочность во многом определяется влажностью. В воздушно-сухом состоянии временное сопротивление при сжатии меняется от 1000 до 45 000 кН/м 2 . сухой породы - от 3 тыс. МПа (для рыхлого состояния) до 10 тыс. МПа (для плотного). Величина угла внутреннего трения - 24-30 градусов, при всестороннем сжатии сцепление достигает 700-800 кН/м 2 .

Влажность

При воздействии воды физические свойства мела начинают изменяться. В частности снижается его прочность. Изменения происходят уже при 1-2% влажности. При 25-35% в 2-3 раза увеличивается прочность на сжатие. Вместе с этим проявляются другие физические свойства мела. Порода становится пластичной. Это проявление существенно осложняет процесс переработки вещества. В ходе этого мел начинает налипать на элементы машин (на ковш экскаватора, питатель, кузов транспортного средства). Зачастую физические свойства мела (вязкость и пластичность) не позволяют осуществлять добычу с нижних горизонтов, хотя здесь он считается качественным.

Морозостойкость

После замораживания-размораживания мел распадается на частицы величиной 1-2 мм. В ряде случаев это полезное свойство породы. Например, при его использовании в качестве мелиоранта при раскислении почвы не обязательно измельчать вещество до 0,25 мм. В грунт можно внести дробленую породу до 10 мм. При замораживании-размораживании с перепахиванием почвы кусочки разрушаются сами. Таким образом, действие по нейтрализации сохраняется продолжительное время.

Свойства мела: химия

Порода преимущественно включает в себя карбонатную и некарбонатную части. Первая растворима в уксусной и соляной кислотах. В некарбонатной части присутствуют окислы металлов, кварцевый песок, мергели, глины и проч. Некоторые из них нерастворимы в указанных кислотах. В карбонатной части 98-99% карбоната кальция. Кристаллические частицы магнезиального кальцита, сидерита и доломита образованы карбонатами магния, которые в незначительном количестве включены в мел. Состав и свойства породы выступают в качестве критериев классификации.

Выявление качественных залежей

Изначально считалось, что механические и химические свойства мела одинаковы на всем месторождении. Однако на практике при продолжительной эксплуатации района, особенно после перехода добывающего и перерабатывающего предприятия на выпуск более качественной продукции, выявляются различия по этим характеристикам. Поэтому на некоторых месторождениях выполняется геолого-технологическое картирование. Исследователи, изучая химические свойства мела и его механические характеристики на разных участках залежи, обозначают районы скопления качественной породы.

Промышленное освоение

Большие залежи мела присутствуют в Белгородской и Воронежской областях. Менее качественное вещество присутствует в Знаменской, Заслоновской, Валуйской и других залежах. На этих месторождениях выявляются сравнительно низкие показатели СаСО 3 (не более 87%). Кроме этого, в породе присутствуют различные примеси. Поэтому на указанных месторождениях без глубокого обогащения нельзя получить качественную продукцию. Физические свойства мела на таких залежах позволяют использовать его при изготовлении извести, а также в мелиоративных мероприятиях для раскисления почв. Воронежские месторождения относят к турон-коньякскому возрасту. Здесь добывается более качественный мел. Свойства и применение породы, полученной на этих месторождениях, изучаются достаточно давно. Продукт, добытый в Воронежской обл., отличается высоким содержанием СаСО 3 (до 98,5%). При этом доля некарбонатных примесей меньше 2%. Добычу на месторождениях, однако, затрудняют физические свойства мела. В частности его высокая водонасыщенность. Доля влаги в породе - около 32%.

Перспективные залежи

Среди крупных месторождений стоит отметить Россошанское, Крупненниковское, Бутурлинское и Копанищенское. Меловая толща последнего составляет 16,5-85 м. Вскрышу составляет почвенно-растительный слой. Его толщина около 1,8-2 м. По вертикальной линии меловой слой разделен на две пачки. В нижней присутствует до 98% карбоната кальция, в верхней несколько меньше - до 96-97,5%.

В Бутурлинском месторождении обнаружен предельно однородный белый мел турунского яруса. Мощность слоя - 19,5-41 м. Толщина вскрыши достигает 9,5 м. Она представлена маргелями, растительным слоем, песчано-глинистыми образованиями и песчаниками. Доля магния и карбонатов кальция достигает 99,3%. При этом некарбонатные составляющие присутствуют в относительно небольшом количестве.

Большой интерес для промышленности представляют Стойленское и Лебединское месторождения. В этих районах мел добывают как вскрышную породу и вывозят в отвалы. Попутная ежегодная выработка составляет больше 15 млн т. Порядка пяти из них используется в народнохозяйственных отраслях. В частности мел поступает на Старооскольский завод по изготовлению цемента и на некоторые другие небольшие предприятия. Больший объем добытой породы теряется в отвалах.

Мел, который находится в районах железорудных месторождений, по содержанию кремнезема и карбонатной части относится к категории высококачественных. Его можно использовать в промышленных целях, не подвергая глубокому обогащению. Необходимо сказать, что в процессе проектирования добывающих и перерабатывающих предприятий, специализирующихся на железных рудах, необходимо предусматривать технологические линии для попутно извлекаемого мела либо места для его отдельного складирования.

Производство и потребление

Полезные свойства мела известны достаточно давно. Изначально породу использовали в строительстве. Из нее производили известь. Меловой порошок выступал в качестве основы для замазки, шпатлевок, красок и так далее. В конце 19-го столетия на месторождении "Белая гора" стали организовывать частные заводы. В из кусковой породы выпускали известь и порошок. В 1935 году появился Шебекинский комбинат, занимавшийся выпуском продукции для промышленных нужд. Полезные свойства мела были востребованы в электротехнической, лакокрасочной, полимерной, резинотехнической и других отраслях.

Вместе с увеличением потребности в продукции повышались требования к ее качеству. Существовавшие к 1990 году предприятия не могли обеспечить промышленность необходимым сырьем. В Белгородской области стали возникать частные предприятия. Большое их количество было обусловлено огромными объемами залежей породы и видимой простотой технологий по переработке. Однако примитивные методы добычи и последующей обработки, использовавшиеся на частных предприятиях, не могли обеспечить необходимого количества качественной продукции. Соответственно, многие такие заводы закрылись. Вместе с этим крупные предприятия провели модернизацию и реконструкцию своего оборудования. Выпуск качественной продукции обеспечивался в 90-е годы Белгородским, Петропавловским, Шебекинским заводами.

Производство качественных марок

К ключевым требованиям, предъявляемым к продукции из мела, помимо доли карбонатов, относится крупность - тонина помола. Она выражается в остатке на ситах определенного размера или в процентном содержании частиц заданной величины (к примеру, 90% частиц размером 2 мкр).

Появление новых производственных линий по изготовлению лакокрасочной, резинотехнической, полимерной и прочей продукции, для которой в качестве сырья используется мел, спровоцировало резкий дисбаланс между его выпуском и потреблением. Это особенно отчетливо проявилось в бумажной промышленности. Предприятия этой отрасли предъявляют особые требования к меловому порошку, который заменил каолин в производстве.

Выпуск качественных марок сосредоточен на заводах в Белгородской обл. Кроме Шебекинского предприятия, выпускающего сепарированный мел, были созданы новые комбинаты. Так, в 1995 году на Лебединском ГОКе появился завод по переработке - ЗАО "Руслайм". Он был сооружен по испанскому проекту компании "Реверте" с предполагаемой производительностью 120 тыс. тонн/год. Завод производит до 10 разных марок мела. По своему качеству они нисколько не уступают зарубежным аналогам и соответствуют международным стандартам. Предприятие оснащено самым современным технологическим оборудованием, операции на линиях механизированы и автоматизированы.

По проекту компании "Мабетекс" на Стойленском ГОКе был построен завод с производительностью меловой продукции высокого качества 300 тысяч тонн. При этом планы предприятия предусматривают последующее увеличение мощности.

Распускаемость породы

Одним из ключевых критериев в процессе анализа физических свойств породы на новом месторождении либо участке, вовлеченном в действующую технологическую линию переработки, является поведение мела при измельчении. Как выше было сказано, на разных пластах залежи вещество имеет разные механические характеристики. Визуально выявить эти отличия не представляется возможным в большинстве случаев. Определение поведения мела в процессе его сухого измельчения в технологическом процессе осуществляется посредством установления показателя его распускаемости во влажной среде при механическом воздействии. Для этого используется специальное оборудование.

Гидрокарбонат натрия

Для его производства используются разные материалы, в том числе известняк или мел. Полезные свойства для организма, которыми обладает гидрокарбонат натрия, известны многим. Часто его используют при заболеваниях десен и горла, изжоге, для разжижения мокроты при кашле. В промышленности физические свойства соды и мела очень востребованы. Оба этих вещества используются в строительстве, отделке, изготовлении материалов, лакокрасочной и другой продукции. Что касается производства гидрокарбоната кальция, то применение одного только мела считается неэкономичным вариантом. Как выше было сказано, эта порода очень хорошо впитывает влагу, вследствие чего изменяются ее механические характеристики. Это, в свою очередь, негативно сказывается на ходе технологического процесса.

Можно ли есть СаСО 3 ?

Достаточно распространено мнение о том, что врачи рекомендуют использовать мел медицинский. Свойства этого вещества, как считается, способствуют восполнению дефицита кальция. В первую очередь следует сказать, что врачи неоднозначно высказываются по этому поводу. Нередко к специалистам обращаются пациенты, которым нравится есть Полезные однако, весьма сомнительны. Тяга к его поеданию может возникнуть вследствие недостатка кальция. Однако следует знать, что характеристики вещества подвергаются существенным изменениям при попадании в желудок. Проходя через несколько окислительных процессов, оно теряет изначальную нейтральность и превращается в реагент. По своему действию вещество аналогично В результате на слизистую желудка начинает влиять окисленный мел. Лечебные свойства при этом никакие не проявляются. Скорее, наоборот. Стоит помнить еще о том, что концентрация кальция в веществе очень велика. В результате чрезмерное употребление мела может спровоцировать известкование сосудов. В связи с этим врачи рекомендуют заменить его глюконатом кальция или аналогичными препаратами. Что касается избавления от изжоги, то, по словам многих людей, попробовавших ее устранить с помощью мела, он не помогает в этом.

Промышленное и бытовое использование

Мел выступает в качестве необходимого компонента бумаги, которую применяют в полиграфии. Высокая дисперсность карбоната кальция в измельченном виде влияет на оптические и печатные характеристики, пористость, гладкость продукции. За счет присутствия мела понижается абразивность изделий. Порода в молотом виде широко используется для побелки стен, бордюров, защиты деревьев. Мел применяется при очистке свекловичного сока, который, в свою очередь, используется в спичечной промышленности. Для этих целей, как правило, подходит так называемая осажденная порода. Такой мел получают химическим способом из кальцийсодержащих минералов. Наряду с прочими карбонатными породами вещество используется при варке стекла как один из компонентов шихты. За счет мела повышается термическая стойкость продукции, ее механическая прочность и устойчивость при воздействии выветривания и реагентов. Широко применяется порода в изготовлении удобрений. Также мел добавляется в комбикорма сельскохозяйственным животным.

Резинотехническая отрасль

Мел находится на первом месте среди всех наполнителей, применяемых в промышленности. Это связано в первую очередь с тем, что использование этого сырья экономически выгодно. Мел имеет сравнительно небольшую стоимость. При этом введение его в резинотехническую продукцию не наносит вреда. Второй причиной популярности сырья в отрасли выступает технологическая целесообразность. Мел существенно упрощает процесс по изготовлению резинотехнической продукции. В частности, за счет него ускоряется вулканизация, поверхность изделий становится гладкой. Широко используется порода и при производстве губчатой и пористой резины, продукции из пластмассы, кожзаменителей и проч.

Предполагается, что слово мел произошло из саксонского языка, что в переводе означает «отбеливающий порошок».

«Известно около 400 минералов, содержащих кальций. Карбонат кальция одно из самых распрастранённых на Земле соединений. Мел, мрамор, известняки, ракушечники – всё это карбонат кальция с незначительными примесями. Кальций можно назвать важнейшим строительным материалом природы»

В ходе опытов, проведённых на уроках под руководством учительницы, определили, что мел - это белая горная рассыпчатая порода, практически нерастворимый в воде и спирте, выпадает в виде осадка. Основной признак - «вскипание» от капли соляной кислоты (5-10 %).

«Мел – один из самых распространенных минералов на Земле. Он входит в состав земной коры и составляет более 4%» .

1. 2. Природное происхождение

Первым человеком, заглянувшим в потаенный мир простейших, был голландский натуралист Энтони Левенгук в XVII веке. Однажды стал он рассматривать каплю перцового настоя под микроскопом, который сконструировал своими руками. Вот отрывок из письма Левенгука в Лондонское Королевское общество: «24 апреля 1676 года я посмотрел на. воду под микроскопом и с большим удивлением увидел в ней огромное количество мельчайших живых существ». Это и были простейшие, как их потом назовут ученые. Многие приезжали к Левенгуку посмотреть на удивительных зверушек-анималькулей. Приезжала и королева Англии, и наш царь Петр I. Он потом в Россию микроскоп привёз.

До 1953 года считалось, мел происходит из останков животных. Теперь доказано, в его составе присутствует известь морских водорослей. «В водах океанов природный мел сложен главным образом скелетными частицами микроорганизмов - известковых водорослей «кокколитофорид» (70-90%) и корненожек – «фораминифер» - одноклеточного существа с панцирем из извести. (1-20%). Изредка в меле встречаются раковины моллюсков, скелеты мшанок, морских ежей, лилий, кремнёвых губок, кораллов. Отмирая, они опускаются на океанское дно. Со временем образуется толстый слой из этих панцирей» .

За миллионы лет они превратились в залежи мела, или известняка. Иногда этих отложений было так много, что вырастали целые острова. Например, остров Гаити в Карибском море. Различные изменения на Земле превращали морское дно в сушу. Так, в районе пролива Ла-Манш слои мела, находившиеся на морском дне, были подняты над поверхностью моря.

На втором этапе наших исследований мы совершили восхождение на гору Торатау, провели опытно-экспериментальную работу. . «Шиханы представляют собой выведенные на дневную поверхность нижне-пермские рифовые массивы, сложенные в основном рифогенными известняками и состоящие из скопления окаменелостей, принадлежащих разнообразным представителям органического мира того времени – кораллам, губкам, фораминиферам, иглокожим, водорослям и другим. »

В меловых толщах наблюдаются крупные трещины, заполненных меловой мукой. При пропитке образцов мела маслом в них проявляются скрытые жильчатые структуры в виде переплетающихся мельчайших трещин, а также следы многочисленных ходов червей – илоедов.

Следовательно, мел имеет и животное, и растительное происхождение.

Выводы к 1 главе

Итак, мел - полузатвердевший морской ил, который отлагался на глубине до 500 метров. Это медленный процесс: по 0,5-2 см слоя за 100 лет. Площадь мелообразующего ила на сегодня составляет третью часть поверхности всего Мирового океана. Мел имеет животно- растительное происхождение.

Искусственный мел

Сейчас пройдемся по ступенькам его изготовления. Для лучших сортов различных мелков применяется так называемый отму"ченный мел. Для приготовления отмученного мела применяют природный мел. Его разбивают на куски, сортируют, отбрасывают все примеси и затем растирают с водой на мельничных жерновах. Полученная масса отстаивается, тяжелые примеси (песок, камни) остаются на дне. Жидкость, содержащую уже более чистый материал, пропускают во второй чан, затем в третий, пока все посторонние примеси не будут удалены. Затем дают долго отстаиваться в чану, вода осторожно сливается, а оставшаяся масса перекладывается в ящики с дырчатыми стенками, обтянутыми полотном. Эту массу сушат на решётках. Цветные мелки не должны быть слишком твердыми или слишком мягкими. Порошок мела смешивают с минеральными красками для получения оттенка и замешивают в водном растворе столярного клея. В качестве наполнителя для белых мелков применяют гипс, алебастр, а также и свинцовые белила. Школьный формованный школьный мелок на 40% состоит мела и на 60 % из гипса. Для придания мелку мягкости можно прибавить мыльной воды, масла или воска. Готовые высушенные мелки погружают в масло, что улучшает их цвет и делает их более мягкими.

Мы сами в условиях класса приготовили мел следующим образом. Тщательно замешали порошок мела, акварельную краску и связующее вещество – масло. Выкложили на доску, предварительно покрытую 4 листами макулатуры. Бумага поглотила значительную часть влаги, и масса приобретает густую консистенцию. Мы взяли кусок величиной с орех в руки, скатали в шарик, а затем в цилиндрик, чтобы он получил ровную и гладкую поверхность. Отформованные таким образом мелки поместили на доски, прикрыли бумагой и сушили день в тени. Хотя он и не был таким гладким и крепким как настоящий, мы изготовили настоящий цветной мелок!

2. 2. Новые технологии

В последние годы в школах появились интерактивные доски, которые могут работать и как сухостираемая доска для нанесения и удаления записей, и как устройство управления компьютером.

Использовать интерактивную доску очень просто. Быстро и легко можно создавать, редактировать и сохранять презентации любой сложности. Весь класс одновременно может работать над одним большим изображением.

Все большее применение получают цветные фломастеры и маркеры для письма на специальной доске.

Выводы к 2 главе

Искусственный мел получают из известняка очень долгим способом. Он пока ещё востребован, т. к. в большинстве школ мел используется для письма на больших досках. Но появляются современные классные доски, на которых нужно писать разноцветными фломастерами или редактировать презентации.

Заключение

Мел имеет значение для многих производств. Используется в сельском хозяйстве (для известкования почв, подкормки животных). В промышленности применяется для производства цемента и извести, как наполнитель для резины, пластмасс, лакокрасочных материалов, для получения соды, стекла, очистки сахара; приготовления школьных мелков. Осажденный мел используется в медицине (как лечебный препарат), в парфюмерии (составная часть зубных порошков). Молотый мел широко применяется в качестве дешёвого материала - пигмента, для побелки, окраски, для защиты стволов деревьев от солнечных ожогов. Мел применяют в резиновой, бумажной, в сахарной промышленности (для очистки свекловичного сока), в стекольной промышленности, для производства спичек.

Он легко добывается и перерабатывается при относительно небольших затратах. Добыча и переработка мела не вызывает серьезных экологических нарушений. «Около половины запасов качественного мела с минимальным содержанием вредных примесей сосредоточены в России» .

«Только в последние десятилетия наука обратила внимание на вмешательство человека в природные процессы, которое может привестик катастрофе на планете». «Хищническая вырубка лесов людьми ведёт к разрушению почвы, появлению карстовых провалов в местах, где есть залежи известняка, гипса, мела и т. д. »

Ежегодно на месторождениях добывается и вывозится в отвалы свыше 15 млн. т мела, где он безвозвратно теряется.

Наши выводы

1. Шиханы состоят из известковых пород и мела. «Гора Торатау объявлен геологическим памятником природы» Наша задача - и дальше изучать богатства недр республики Башкортостан, рачительно использовать и сохранять природу для будущих поколений.

2. Кальций – пятый наиболее часто встречающийся в организме элемент, необходим для нормального функционирования мышц и нервов. Школьный мел для доски на самом деле не мел. Основа для писчего мела гипс. Мелки также содержат красители, клей и масло в качестве связующего компонента. Школьный мел не является пищевым продуктом или лекарством. При недостатке кальция медицинский мел может быть прописан как добавка к пище.

К месторождениям с запасами менее качественного мела Белгородской области можно отнести Валуйское, Заслоновское, Знаменское, Казацкие бугры и Корочанское. Мел этих месторождений содержит относительно низкие показатели СаСО 3 (82 — 87%) и засорены другими примесями. Из этого мела без глубокого обогащения получить качественную продукцию не представляется возможным. Без обогащения этот мел может быть использован для производства извести и применяться в сельском хозяйстве как мелиорант для раскисления почвы. Месторождения мела Воронежской области относятся к турон-коньякскому возрасту. Мел имеет высокое содержание СаСО } (до 98,5%) и низкое содержание некарбонатных примесей — менее 2%, обогащен аморфным кремнеземом, принесенным, очевидно, из сантонских отложений. Залегает мел в непосредственной близости к поверхности и прикрыт элювием мела или четвертичными отложениями. Характерной особенностью мела месторождений Воронежской области является его водонасыщенность. Содержание влаги в меле достигает 32%, что вызывает серьезные затруднения при его добычи и переработке. К наиболее крупным месторождениям Воронежской области можно отнести Копа-нищенское, Бутурлинское, Крупненниковское и Россошанское. Меловая толща на Копанищенском месторождении колеблется в пределах 16,5 — 85 м. (средняя 35 м.). Вскрыша представлена почвенно-растительным слоем и составляет всего 1,8 — 2,0 м. По вертикали толща мела разделяется на две пачки, из которых нижняя содержит до 98% СаСО 3 , а верхняя несколько меньше (96 — 97,5%). Бутурлинское месторождение с предельно однородным белым мелом турунского яруса с мощностью от 19,5 до 41 м. Мощность вскрыши доходит до 9,5 м. и представлена растительным слоем, мергелями, песчаниками и песчано-глинистыми образованиями. Содержание карбонатов кальция и магния достигает 99,3%, при относительно небольшом количестве некарбонатных составляющих.

§1.3 Физико-химические свойства мела,

Изучением физико-химических свойств природного мела занимались многие исследователи главным образом в инженерно геологическом плане Было установлено, что мел относится к жестким полускальным породам. Его прочность во многом зависит от влажности. Временное сопротивление сжатию в воздушно-сухом состоянии изменяется от 1000 до 4500 кН/м 2 . chaussure adidas Сухой мел имеет модуль упругости от 3000 МПа (для рыхлого мела) до 10000 МПа (для плотного) и ведет себя как упругое тело. Угол внутреннего трения мела равен 24 — 30°, сцепление в условиях всестороннего сжатия достигает 700 — 800 кН/м 2 . При увлажнении прочность мела начинает снижаться уже при влажности 1 — 2%, а при влажности 25 — 30% прочность на сжатие увеличивается в 2 — 3 раза, при этом появляются пластические свойства. Проявление вязко — пластических свойств природного мела с увеличением его влажности приводит к серьезным осложнениям в технологии при его переработке. От этого происходит налипание мела на элементы транспортных средств (ковш экскаватора, кузов самосвала, питатель, ленточный конвейер). Наблюдается залипание валковых зубчатых дробилок. Это приводит в некоторых случаях к отказу добычи мела с нижних обводненных горизонтов, хотя по качеству мел нижних горизонтов относится к качественному мелу. Природный мел практически не обладает морозостойкостью, после нескольких циклов замораживания и размораживания он распадается на отдельные кусочки размером 1-3 мм.. Это явление в некоторых случаях является положительным фактором. Так, например, при использовании мела в качестве мелиоранта для раскисления почвы не обязательно его измельчать до крупности — 0,25 мм (известняковая мука), а можно вносить в почву дробленый мел до — 10 мм. При замораживании и размораживании с ежегодным перепахиванием почвы кусочки мела разрушаются и его действия по нейтрализации почвы сохраняются длительное время. Физико-механические свойства природного мела отдельных месторождений приведены в таблице 1.2. Как уже отмечалось, мел состоит в основном из двух основных частей — карбонатная часть, растворимая в соляной и уксусной кислотах (карбонаты кальция, магния) и некарбонатная часть (глины, мергели, кварцевый песок, окислы металлов и др.) которые не растворяются в указанных кислотах. Карбонатная часть мела на 98 — 99% состоит из карбоната кальция. canada goose pas cher В небольшом количестве присутствуют карбонаты магния, которые образуют рассеянные в основной массе мела кристаллы магнезиального кальцита, доломита и сидерита. Среди ранее предложенных классификаций мело — мергельных пород наиболее приемлемой является классификация по содержанию карбонатов и маркам продуктов из мела (таблица 1.3). Таблица 1.3 Классификация мела по содержанию карбонатов и маркам продуктов из него.

*) Буквами обозначены следующие марки мела: МК — мел комковой; ММ — мел молотый; ИП — мел для известкования почвы; ЖП — мел для подкормки с/х животных и птиц; ПК — для производства комбикормов; С -сепарированный; СГ — сепарированный гидрофобизированный; О — обогащенный. В приведенной классификации чистым мелом назван почти чистый карбонат кальция с незначительными примесями: MgO 3 — 0,3 — 0,7%; Fe,0, — 0,08 — 0,3%; А1 2 О 3 — 0,21 — 0,44%; SiO 2 — 0,2 — 1,3%; SiO 2 (аморфный) — 0,4; растворимые в воде вещества 0,05 — 0,11%. Химическая характеристика мела некоторых месторождений России приведена в табл. 1.4. Первоначально считалось, что мел это горная масса, которая по химическому составу и физическим свойствам одинакова по всему месторождению. Однако при длительной эксплуатации месторождения и особенно при переходе мелового предприятия на выпуск более качественной меловой продукции было установлено, что на различных участках (горизонтах) мел отличается как по химическому составу, так и по физико-механическим свойствам. Air Max Noir В этой связи на некоторых месторождениях мела проводится геолого-технологическое картирование, при котором обозначаются участки качественного мела. Месторождения мела Белгородской области отличаются низким содержанием нерастворимого остатка и высоким содержанием карбонатов. В таблице 1.5 приведены запасы и химический состав наиболее крупных месторождений Белгородской области. Таблица 1.5 Запасы мела и его химический состав по некоторым месторождениям Белгородской области.

Месторождения	Запасы мела, тыс. т.		Содержание, %
	Утвержденные ТКЗ и ГКЗ	Состояние на 1.01.97г.	Fe 2 O 3	СаСОз	MgC0 3	Н/0
1	2	3	4	5	6	7
Лебединское, мела вскрыши	А+В+С1324305	293003	0,25	97,52	1,74	1,27
Стойленское, мела вскрыши	А+В+С1 519521 С2- 18941 7	455712	0,07	97,87	0,41	1,27
Петропавловское	А+В+С122752	17133	0,33	96,67	0,43	2,15
Шебекинское	А+В+С1 26445	18716	0,01 — 0,043	99,67	0,42	0,4 — 6,0
Белгородское (сырье цем-завода)	А+В+С1 142074	137620	0,28	87,14	0,43	1,73
Валуйское г. Валуйки	А+В+С1 4429	3926	-	95,5	1,25	4,32

Кроме приведенных в таблице 1.5 месторождений мела Белгородской области разведаны и утверждены запасы еще на 23 месторождениях, запасы по которым не превышают 3,0 млн. т. nike soldes running каждого. По вещественному составу и физико-механическим свойствам мел этих месторождений близок к месторождениям приведенным в таблице 1.5. Значительный интерес для промышленного освоения представляет мел Лебединского и Стойленского месторождений, где он добывается как вскрышная порода и вывозится в отвалы. Ежегодная попутная добыча составляет более 15 млн. т. мела из которых используется в народном хозяйстве не более 5 млн. т. (Старооскольский цементный завод и ряд других мелких предприятий). Большая же их часть теряется в отвалах безвозвратно. Химический состав мела приуроченного к железорудным месторождениям КМА приведен в таблице 1.6. Из таблицы видно, что мел сопутствующий железорудным месторождениям по содержанию карбонатной части и кремнезема относится к высококачественному мелу из которого без глубокого обогащения можно получать меловую продукцию высокого качества. Таблица 1.6 Химический состав мела сопутствующего железорудным месторождениям КМ А.

Железорудные месторождения	Категория	Содержание химических элементов, %
		СаСОз	MgCCh	SiO 2	Ре 2 Оз	АЬОз
Лебединское	1-2	95,6-99,2	0,5- ,4	0,43-5,75	0,02-0,64	0,03-1,61
Стойленское	1	98,1-99,4	0,3- ,6	0,36-0,88	0,02-0,85	0,03-1,82
Коробковское	1-2	95,8-99,3	0,3- ,7	0,4-5,6	0,02-0,8	0,05-1,76
Приоскольское	1-2	96,2-99,1	0,5- ,8	0,35-5,4	0,03-0,55	0,032-1,54
Чернянское	1-3	93,8-98,1	0,3- ,7	0,16-0,65	0,02-0,8	0,03-1,72
Погромецкое	1-3	94,2-99,5	0,2- ,4	0,38-3,1	0,02-0,7	0,03-0,81

Из таблицы видно, что мел сопутствующий железорудным месторождениям по содержанию карбонатной части и кремнезема относится к высококачественному мелу из которого без глубокого обогащения можно получать меловую продукцию высокого качества. Следует отметить, что при проектировании предприятий по добыче и переработке железных руд (Чернянское, Погромецкое и др.) необходимо уже в проекте предусматривать переработку попутно добываемого мела или его отдельное складирование.

§1.4 Производство и потребление мела в России и за рубежом.

Добыча и переработка мела в России известна давно. Мел, в основном, использовался в строительном деле. Из него производили известь, на базе мелового порошка приготавливались краски, шпаклевка, замазка и пр. В конце XIX века на месторождении мела «Белая Гора» (г. Белгород) были организованы частные меловые заводы, которые производили из кускового мела известь в шахтных печах и меловой порошок. В 1935 году был построен Шебекинский комбинат по выпуску меловой продукции для нужд промышленности. С развитием таких отраслей промышленности как лакокрасочная, резинотехническая, электротехническая, полимерная и др. потребность в меловой продукции резко увеличилась. Одновременно увеличивались и требования к качеству меловой продукции. Действующие меловые предприятия в России на 1990 год уже не могли обеспечить промышленность качественной меловой продукцией. После 1990 года в Белгородской области начался «бум» по созданию малых частных предприятий по производству меловой продукции. Этому способствовали огромное количество меловых залежей, выходящих на дневную поверхность и кажущаяся «простота» технологии переработки мела. Примитивная технология добычи и переработки мела на этих предприятиях не обеспечила получения качественной продукции, что привело к закрытию большинства таких предприятий. Одновременно крупные меловые предприятия, такие как Шебе-кинское, Петропавловское, Белгородское, проведя реконструкцию и модернизацию оборудования, обеспечили выпуск качественной меловой продукции. Наиболее важными требованиями к продуктам из мела (кроме содержания карбонатов) является его крупность — тонина помола, выражаемая остатком на ситах определенных размеров, или процентное содержание частиц заданного размера (например 90% частиц размером 2,0 мкр.)- Различные марки мела и их назначения, выпускаемые в России и странах СНГ, приведены в таблице 1.7. Таблица 1.7 Марки мела выпускаемые в России и странах СНГ и их назначение.

Обозначение	Марка мела	Потребление мела
МК-2 МК-3	Мел комковый-II-	Для производства извести, в стекольной, керамической и других отраслях промышленности
МД-1 МД-2 МД-3	Мел дробленый-II—II-	То же, кроме производства извести
ММ-1 ММ-2 ММ-3	Мел молотый -II—II-	Тоже
ММЖП	Мел молотый животной подкормки	В сельском хозяйстве для подкормки животных
ММПК	Мел молотый производства комбикормов	В сельском хозяйстве для производства комбикормов
ММОР	Мел молотый очищенный	В резинотехнической, лакокрасочной, химической и других отраслях промышленности
ММС-1ММС-2	Мел молотый сепарированный -II-	В кабельной, лакокрасочной, резинотехнической, полимерной и других отраслях промышленности
ММХП-1	Мел молотый для химической промышленности	Химическая промышленность
МТД-1 МТД-2 МТД-3 МТД-4	Мел тонкодисперсный -II—II—II-	При отсутствии марок ММС-1 и ММС-2 заменяются ими
МХО-1 МХО-2	Мел молотый химически очищенный-II-	В парфюмерной, косметической, резинотехнической, медицинской, пищевой и др. отраслях промышленности

Технические требования на меловую продукцию в России и странах СНГ приведены в таблице 1.8. Таблица 1.8

Технические требования на меловую продукцию.
Наименование показателей	Мел молотый по ОСТ 24-10-74			Мел технический дисперсный по ТУ 21 РСФСР — 783 — 79				Мел природный обогащенный по ГОСТ 12085 -88
	ММ-1	ММ-2	ММ-3	МТД-1	МТД-2	МТД-3	МТД-4	ММОР	ММС-1	ММС-2
Содержание:
CaCOi+MgCOj, не менее, %	98,0	95,0	90,0	98,0	96,0	90,0	85,0	98,5	98,2	98,2
КэСЬ, не более, %				0,6	0,7	0,8	1,0	0,4	0,4	0,6
Н/О, не более, %	1.0	2,0	3,0	1,5	2,0	4,5	6,0	1,3	1,3	1,5
Мо, не более, %				0,01	0,02			0,01	0,015	0.02
Си, не более, %				0,001	0,001			0,001	0,00!	0,001
Fe2Oj, не более, %	0,1	0,2		0,25	0,25	0,4		0,15	0,15	0,25
Свободной щелочи в пересчете
на СаО, не более, %								0,01	0,02	0,04
Водорастворимых веществ, не более, %				0,25	0,25	0,3		0,10	0,10	0,25
Ионов SO4″ и СУ в водной
вытяжке, не более, %								0,05	0,04	0,04
Железа извлекаемого
магнитом, не более, %				0,02	0,03	0,04		0,020	0,020	0,020
Песка, не более, %								0,015	0,020	0,030
Влажность, не более, %	2,0	2,0	2,0	0,15	0,15	0,2	0,2	0,15	0,2	0,2
				90,0	85,0			90,0	90,0	85,0
Остаток на сите:
0,2 не более, %	1,0	3,0	6,0
0,14 не более. %				0,4	0,8	1,5	2,0			0,4
0,045 не более, %								0,5	1,0

Таблица 1.9

Зарубежные стандарты на тонкодисперсный мел.
Показатели	№п/п	США	Польша	Болгария БДС — 694 — 78
		К79.170	-84070-73
		1C ПС | III С	А Б | Д | А
Массовая доля СаСОз+МСОз, %	1	95,0	92,5 — 98,0	92,0
Нерастворимый остаток, не более, %	2	2,5	1,0-6,5	3,0
Массовая доля окиси железа, не более, %	3		0,1-0,3	1,0
Массовая доля меди, не более, %	4		0,005-0,01
Массовая доля марганца, не более, %	5		0,01-0,04	0,03
Массовая доля SCh, не более, %	6			0,5
Массовая доля влаги, не более, %	7	0,2	0,5 — 0,8	0,5
Коэффициент отражения, не менее, %	8		55-70
Остаток на сетке №:
01 50 не более, %	9		0,0 la)	1,0
0063 не более, %	10		0,2 0,5 4,0°)
0045 не более, %	11	0,05 0,5 25

Для сравнения в таблице 1.9 приведены зарубежные стандарты на тонкодисперсный мел. Из сопоставления таблиц 1.8 — 1.9 видно, что за рубежом к меловой продукции предъявляются более жесткие требования по таким параметрам как дисперсность и белизна. В таблице 1.10 приведено производство различных марок мела в России и странах СНГ за 1990 год. Этот год является последним, когда производился централизованный учет выпускаемой продукции в СССР. Анализируя состояние дел по выпуску продукции на Белгородских меловых предприятиях можно отметить, что произошло незначительное увеличение выпуска меловой продукции в целом по России. Таблица 1.10 Производство различных видов меловой продукции по России и странам СНГ.

Марки мела	Выпуск мела, тыс. т.	Удельный вес, %
1	2	3
ММОР	8,8	0,4
ММС-1	2,6	0,1
ММС-2	0,4	…
ММХП	6,5	0,3
ММ — гидрофобный	38,1	1,6
Мел тонкодисперсный	17,1	0,7
МТЛ-1	15,5	0,7
МТД-2	201,4	8,5
МТД-3	42,0	1,8
МТД-4	45,3	1,9
МХО-1	24,2	1,0
МХО-2	32,2	1,4
ММ-1	145,0	6,1
ММ-2	178,5	7,5
ММ-3	129,4	5,4
Молотый Б/м	15,7	0,7
ММХП	368,2	15,5
ММПК	178,8	7,5
МД-2	165,4	7,0
МД-3	365,0	15,3
МК-1	262,0	11,1
МК-2	74,6	3,1
МК-3	0,6	-
Объем производства:
Российская Федерация	1455,9	-
Украина	715,0	_
Казахстан	83,0	_
Беларусь	123,5	_
Всего:	2377,0	100,0

Создание новых производств по выпуску лакокрасочной продукции, полимерной, резинотехнической и других отраслей промышленности потребляющих меловую продукцию, привели к резкому разрыву между производством и потреблением мела. Особенно это сказалось при переходе бумажной промышленности с каолина на меловой порошок. chaussure nike max Требования бумажной промышленности к меловому порошку это тонина помола и белизна. Производство качественных марок мела сосредоточено в России и в первую очередь на меловых заводах Белгородской области. Помимо Шебекинского мелового завода, который выпускает сепарированный мел высокого качества, построены новые предприятия. В 1995 году на Лебединском ГОКе построен меловой завод ЗАО «Руслайм» по проекту испанской фирмы «Реверте» с проектной производительностью 120 тыс. т. в год. Завод выпускает до 10 различных марок мела, которые по качественному составу не уступают международным стандартам. Завод оснащен самым современным технологическим оборудованием, все технологические операции полностью механизированы и автоматизированы. На Стойленском ГОКе, по проекту фирмы «Мабетекс», построен меловой завод с производительностью, высококачественной меловой продукции, первой очереди 300 тыс. т. в год с последующим увеличением (вторая очередь) до 1000 тыс. т. Первая очередь завода находится в стадии освоения. Наличие на территории Белгородской области огромных запасов высококачественного мела и все увеличивающаяся потребность в меловой продукции дает предпосылку к наращиванию производственных мощностей на действующих заводах. Динамика производства высококачественного мела на территории Белгородской области приведена в таблице 1.11. Ежегодное потребление природного карбоната кальция в кусковом, дробленом и измельченном виде в развитых странах превышает 150 млн. т. в год. В США и Канаде ежегодно производится свыше 7-7,5 млн. т. и более 15 млн. т. в Европе. Для сравнения можно отметить, что объемы Российского производства, даже с учетом ввода в эксплуатацию Стойленского мелового завода, не превышают 1,0 млн. т.. Производством молотого карбоната кальция (МКК) — продукт от 45 до 0,5 микрон — в Северной Америке занимаются 24 компании. С целью удовлетворения спроса на МКК в настоящее время они осуществляют наращивание мощностей в 1,5 раза по сравнением с 1994 годом. Таблица 1.11 Производство высококачественного мела на заводах Белгородской области.

	Годы, тыс. т.
	1997	1998	1999	2000		2005
АО «Шебекинский меловой завод»	129,4	132,0	150,0	250,0		350,0
ЗАО «Руслайм» (Лебединский ГОК)	70,9	70,9	100,0	110,0			200,0
АО «Стойленский меловой завод»	-	-	-	300,0			1000,0
АО «Мелстром»	62,0	65,0	75,0		80,0				90,0
АО «Белгородский комбинат
строительных материалов»	50,0	58,0	60,0		60,0				60,0
Всего:	312,3	325,9	341,0		750,0				1680,0

Европейская промышленность МКК включает в себя до 50 компаний. Однако на рын ке карбонатных наполнителей господствуют две меловые империи: компания «Pluess — Staufer AG» с известной торговой маркой «OMYA» (ОМИЯ) со штаб квартирой в Швейцарии и «ЕСЕ PLG» в Великобритании. Фирмы этих компаний расположены по всей Европе: Германия, Австрия, Швеция и других странах. После «OMYA» и «ЕСЕ» крупными самостоятельными компаниями, которые работают на ведущих рынках карбонатных наполнителей во всем мире являются: «Provncale S. А.» — Франция — 400 тыс. т./год, «S. A. Reverte Productoc Minerales» — Испания — 350 тыс. т./год, «Euroc and Ernstrom Mineral A В» — Швейцария — 180 тыс. т./год, «Mineralia Sacilese» — Италия — 300 тыс. т./год. Следует отметить, что перечисленные страны не обладают запасами качественного мела. Так на месторождениях мела во Франции, Австрии, Германии, Англии и др. содержание СаСО 3 составляет всего 50 -70%. Для получения высококачественных марок мела были разработаны самые современные технологические схемы глубокого обогащения с использованием самых последних достижений науки и техники. Как правило, для переработки мела применяются мокрые процессы обогащения с применением гравитационного и классифицирующего оборудования. В отдельных случаях применяется флотационное обогащение. Технологические процессы на меловых заводах полностью механизированы и автоматизированы. Управление технологическим процессом осуществляется промышленными компьютерами. Характерным для зарубежных фабрик является большое количество марок мела (до 10-15) предусмотренных к выпуску. Причем технологические схемы очень гибкие. В зависимости от спроса той или иной марки перестройка процесса занимает малое время, исчисляемое часами. В зависимости от сорта мела, цены на мировом рынке, колеблются от 15 $ США за тонну на рядовой мел (45 микрон) до 300 $ США и более за тонну на высокодисперсный (1 микрон и менее).

Глава 2 Методы оценки мела и меловой продукции.

§2.1 Определение распускаемости мела.

Важным моментом при оценке физико-механических свойств мела нового месторождения или участка вовлеченного в действующую технологическую переработку необходимо иметь сведения о поведении мела при его измельчении. Известно, что даже на одном и том же месторождении мела имеются участки (пласты) с разными физико-механическими свойствами. Визуально оценить различие этих участков практически невозможно. В то же время выделить (участки с плотными разностями мело-мергельных пород или мела с повышенным содержанием в нем посторонних включений (кремень, кварцевый песок и т. д.)) представляет большой практический интерес. Определить поведение, мела при его сухом измельчении в технологическом процессе, можно путем определения его распускаемости в мокрой среде с механическим воздействием. Изучение распускаемости мела производится в механической мешалке, приведенной на рис. 2.1. Мешалка состоит из съемного металлического стакана (1) диаметром 060 мм. и высотой 120 мм. Для предотвращения вращения пульпы по окружности стакана, в нем установлены успокоительные ребра (2). Внутри стакана проходит вал мешалки (3) с импеллером (4). Выпуск пульпы осуществляется через отверстие, закрываемое резиновой пробкой (5). Вращение вала осуществляется электродвигателем (9), мощностью 250 вт., 1480 об./мин., через подшипник (6) и систему шкивов (7) и (8). Стакан мешалки крепится к станине (11) винтом (10). В действующем забое или от кернового материала (при разведке) отбирается представительная проба мела, весом 1,5 — 2,0 кг. Мел высушивается до влажности 1 — 0,5%, дробится в лабораторной щековой дробилке до крупности — 5 мм., а затем на валковой лабораторной дробилке до- 1,0мм. Дробленый мел тщательно перемешивают и от него отбираются пробы весом по 50 (80) г. в количестве 5-6 проб. Одна из проб подвергается мокрому рассеву с выделением класса — 44 мкм. и определением выхода этого класса. Последующая проба помещается в стакан куда добавляется вода из расчета получения плотности пульпы 30% твердого. Включается ме который через штуцер (8) подается вода. Поднимаясь вверх по кожуху вода сливается через штуцер (9) и тем самым охлаждает корпус мельницы. Вращение вала мельницы осуществляется через электродвигатель (Ю). Теория бисерных мельниц пока еще не разработана и ее основные конструктивные размеры и технологические параметры принимаются на основе опытных данных. Опытным путем установлено, что соотношение между диаметром и высотой цилиндра составляет примерно 1/4. Производительность бисерных мельниц определяется многими факторами (крупность измельчения, физико-механические свойства измельчаемого материала и др.). Так производительность мельницы по товарной эмали с дисперсностью 10-15 мкм составляет 6-8 кг/час ла 1 литр рабочего объема цилиндра при расходе электроэнергии 40 — 50 кВт ч/т измельченного продукта. Бисерные мельницы изготавливаются с емкостью цилиндра от 1,5 л (лабораторные, периодического действия) до 500 л — промышленного типа. Техническая характеристика бисерных мельниц, выпускаемых Дмитроградским машиностроительным заводом (Ульяновская обл.) приведена в таблице 6.3. Таблица 6.3 Техническая характеристика бисерных мельниц.

Параметр	ел. измер.	Б1-0.005	Б1-0.050	Б1-0.125	Б1-0.250
Производительность по суспензии: Пигментов КСТ	кг/ч	20 3,5	230 34	50075	1600-2000
Диаметр частиц: Измельчаемого, не болееИзмельченного, не более	мм мкм	0,2 0,5-5	0,2 0,5-5	0,2 0,5-5	0 — 0,15 — 60% 0,15-0,2-40% 1-1,5-98%1,5-2-2%
Площадь поверхности теплообмена	кв.м	0,15	0,8	1,5	2,3
Диаметр мелющих тел	мм	1,7	1,7	1,7	1,7.
Масса мелющих тел	кг	5	50	125	200
Установленная мощность общая	.кВт	4,55	15,6	30,6	61,2
Скорость вращения роторов	об/мин	1770	1160	930	620
Масса	кг	366	900	1510	3340
	мм	900 890 820	1290 1000 1365	1280 1090 1840	3345 2160 2940

Глава 7 Оборудование для сухой и мокрой классификации мела.

§7.1 Воздушно-проходной сепаратор.

Воздушно-проходные сепараторы применяются при сухом измельчении и классификации в замкнутом цикле с измельчительным агрегатом, предназначены для выделения из воздушного потока выносимых крупных частиц с возвратом их на доизмельчение. Принцип работы сепаратора основан на использовании центробежных сил и собственного веса более крупных фракций измельчаемого материала, которые выделяются из общего пылевоздушного потока и возвращаются на доизмельчение. На рис. 7.1 приведен воздушно-проходной сепаратор. Он состоит из корпуса (1), внутреннего конуса (2), направляющих лопаток (4), механизма управления поворотными лопатками (5), штуцеров (8,7,6) и броневого наконечника (9) для защиты штуцера от износа. Рис. 7.1 Воздушно-проходной сепаратор. 1 — корпус сепаратора; 2 — внутренний конус; 3 — сборник; 4 — направляющие створки; 5 — механизм управления створками; 6 — штуцер для вывода мелких фракций; 7 — штуцер питания; 8 — штуцер для отвода крупных фракций; 9 — броневой наконечник; 10 — штуцер для отвода средней фракции. Пылевоздушная смесь поступает из мельницы в сепаратор через штуцер (7). В корпусе сепаратора (1) скорость резко снижается, в этой связи крупные частицы выпадают в сборник (3). ПылевоздушныЙ’^. 1 ток проходит через створки (4) и попадает в конус (2). Проходя сшй* ки, лопатки которого устанавливаются под определенным углом, пыЁ? левоздушная смесь получает вращательное движение по аналогии с циклоном. Под действием центробежных сил из потока выпадают более крупные частицы, которые выводятся через штуцер (10). Самые тонкие частицы с потоком воздуха выходят через штуцер (6) для дальнейшего отделения их в циклонах или рукавных фильтрах. Воздушно-проходным сепаратором можно разделить измельчённый материал на три фракции: крупную — выходящую через штуцер (8); среднюю — выходящую через штуцер (10); мелкую — выходящую через штуцер (6). При необходимости крупную и среднюю фракции можно объединить и направлять на измельчение или выделять как готовый продукт . Граница раздела фракций разделяется углом поворотных лопаток, т. е. величиной скорости воздушного потока. тдельными размерами отдельных частей сепаратора, которая показана на рис. 7.2. Воздушно-проходные сепараторы простые в изготовлении и эксплуатации нашли широкое применение в технологической переработке ильменитового концентрата на лакокрасочных заводах, талька, гипса и др. материалов. При измельчении мела в замкнутом цикле с воздушной классификацией, воздушно-проходной сепаратор устанавливается в схеме сразу после измельчаемого агрегата. При этом в сепараторе выделяется крупная фракция, представленная недоизмельченными меловыми частицами и плотными включениями входящими в состав мела (кварц, кремень, мергель). За счет присутствия в крупной фракции повышенного содержания посторонних включений, качество этого продукта невысокое и его не целесообразно возвращать в измельчительный агрегат. Этот продукт может измельчаться отдельно и реализоваться как продукция пониженного качества, или без доизмельчения как подкормка для птицефабрик. Сепараторы воздушно-проходного типа не поддаются строгому расчету. На основании многолетней практики их эксплуатации и многочисленные исследования привели к установлению зависимости меж-Рис. 7.2 Относительные размеры воздушно-проходного сепаратора. Основным конструктивным размером сепаратора, определяющим все остальные, является его диаметр. Последний зависит от производительности сепаратора и размеров частиц готового продукта. Выбор диаметра сепаратора производится в зависимости от напряженности его объема по газоносителю: К 0 = V/V c (7.1) Где V — объем газа, проходящего через сепаратор; V — объем сепаратора. в’зависимости от границы раздела фракции рекомендуются следующие значения напряженности объема сепаратора: Л50,%…………4-6…………6-15…………15-28…………28-40 Ко,мЧм\….. .-2000…………-2500………… -3500………… -4500. Объем сепаратора определяется по формуле: У с = V/K 0 (7.2) Зная объем сепаратора, по графику (рис. 7.3) находим его диаметр, а по диаметру, пользуясь рисунком 7.2, все остальные размеры. В таблице 7.1 приведены размеры сепараторов, рекомендованные нормами расчета и проектирования пылеприготовительных установок. Рис. 7.3 График зависимости диаметра воздушно-проходного сепаратора от его объема. Таблица 7.1 Рекомендуемые размеры воздушно-проходных сепараторов.

№ сепаратора	Диаметр, мм				Объем сепаратора
	Сепаратора	Патрубков
1	1900	350	400	-	2,4
2	2250	500	600	-	4,2
3	2500	600	750	-	5,5
4	2850	700	850	1000	8,4
5	3000	800	950	1150	10,0
6	3420	800	950	1150	14,3
7	4000	950	1100	1140	22,0

В теплоэнергетической промышленности, где сепараторы применяются в цикле помола углей перед их сжиганием, разработана целая серия таких видоизмененных сепараторов.

§7.2 Центробежные классификаторы.

Для выделения тонких фракций (до 5 мкм и ниже) из измельченного мела широкое применение в схеме сухого измельчения, как за рубежом, так и в России нашли центробежные классификаторы различных конструкций. Основной механизм разделения, практически во всех центробежных классификаторах, заложен во взаимодействие центробеж сил и давление воздушного потока на твердые частицы разделяеого материала. Наиболее широкое применение на меловых предприятиях нашли тробежные классификаторы института «НИИсиликатобетон» (фир-«Силбет») которые выпускаются под маркой ЖГ. Классификаторы ЖГ относятся к агрегатам с вращающейся зоной сепарации. Эта зона образуется плоскими вращающимися стенками сепараторной камеры. Поток в зоне сепарации имеет форму, близкую к логарифмической спирали. В этом потоке устанавливается равновесие для частиц определенной величины: крупные частицы отбрасываются на периферию, где они отделяются «ножом» и удаляются в отделение грубого продукта, тонкие фракции вместе с воздухом отсасываются через центральный сток и поступают в пылеосадительный аппарат (циклон), где тонкие частицы, являющиеся готовым продуктом, оседают. Очищенный от пыли воздух может подаваться обратно в классификатор или после дополнительной очистки в рукавном фильтре (электрофильтре) выбрасываться в атмосферу. На рис. 7.4 приведена схема классификатора типа «ЖГ». Рис. 7.4 Классификатор «ЖГ». 1 — рама электропривода; 2 — электропривод; 3 — клиноременная передача; 4 — рукоятка для поворота лопастей ротора; 5 — входной патрубок; б — корпус классификатора; 7 — рама классификатора; 8 — патрубок выхода готовой фракции; 9 — шнек; 10 — привод шнека. adidas stan smith pas cher Классификатор состоит из корпуса (6) внутри которого уакщжена вращающаяся крыльчатка с регулируемыми лопастями при пш щи рукоятки (4). Вращение осуществляется от электродвигателя (2) iрез клиноременную передачу (3). Измельченный мел подается в классе фикатор через патрубок (5). Пылевоздушная смесь тонкодисперсноя материала удаляется из классификатора через систему патрубков (8); пьшеосадительный циклон. Грубая осевшая фракция шнеком (9) bmbqs дится из классификатора и возвращается на доизмельчение или выдается как готовый продукт. ; ™ Опыт эксплуатации этих классификаторов показывает, что тонкая I фракция имеет остаток на сите с размером ячеек 44 мкм — 0,8 — 1,2% и;1 относится к марке мела ММС — 1, а вторая фракция по качеству и тонине помола может относится к марке ММ — 1. Техническая характеристика классификаторов марки «ЖГ» приведена в таблице 7.2. Таблица 7.2 Техническая характеристика классификаторов марки «ЖГ».

Параметры	Единицы измерения	Тип (марка) классификатора
		ЖГ-60	ЖГ-72	ЖГ-27	ЖГ-67
Производительность по исходному материалу, до	т/час	0,7	3,0	6,0	10,0
Граница разделения	мкм	3-40	3-40	10-60	10-60
Установленная мощность	КВт	16,0	23,0	76,0	113,0
Диаметр сепарационной камеры	мм	310	490	930	900
Производительность по воздуху	м 3 /час	1000	4000	10000	20000
Габаритные размеры: длина ширина высота	мм мммм	2000 1050 1300	1700 1180 1095	2685 1835 1525	1570 ГО50 1300
Масса	т	0,8	0,76	1,5	3,16 ‘

Фирмой «Силбет» выпускаются комплекты помольно-классифика-ционных установок для измельчения и классификации мела. На рис. 7.5 приведена помольно-классификационная установка ЖГ -70. Установка состоит из дезинтегратора в котором происходит измельчение мела, классификатора (1), циклона (2), вентилятора (3) и системы воздуховодов (6). Измельченный в дезинтеграторе мел подается в классификатор откуда тонкая фракция отсасывается воздухом через циклон. Тонкодис-я фракция, являющаяся готовым продуктом, оседает в циклоне, первично очищенный воздух возвращается в классификатор. 4 п.мальчемый мел Рис. 7.5 Схема работы классификатора «ЖГ» в замкнутом цикле с циклоном. 1 — классификатор «ЖГ»; 2 — циклон; 3 — вентилятор; 4 — бункер; 5 — винтовой конвейер; 6 — воздуховоды. В таблице 7.3 приведены показатели работы классификаторов «ЖГ» на меловых предприятиях. Таблица 7.3 Показатели работы классификатора «ЖГ» на фабриках по производству сепарированного мела.

Классы крупности, мм	Петропавловский меловой завод		Шебекинский меловой завод
	До классификации	После классификации	До классификации	После классификации
+ 0,1	0,96	0,06	1,7	0,5
— 0,1 + 0,071	0,80	0,08	1,2	0,7
— 0,071 + 0,056	0,56	0,06	0,6	0,6
— 0,056 + 0,044	1,08	0,28	1,9	1,1
-0,044	96,6	99,52	94,6	97,1
Всего:	100,0	100,0	100,0	100,0

Из приведенных результатов следует, что классификаторы работают при относительно невысокой эффективности.
На рис. 7.7 приведена принципиальная схема работы центробежного сепаратора в замкнутом цикле с циклонами. Следует отметить, что полный замкнутый цикл сепаратор — циклон — вентилятор на практике не осуществим. adidas superstar Часть пылевоздушной смеси выводится из цикла и очи- Центробежные сепараторы с замкнутой циркуляцией ъозц потока и с высокими циклонами, обладающие высокой эффективно разделения тонкодисперсного материала, нашли широкое примене в различных отраслях, в т. ч. в цементном и меловом производствах }