Известняк — осадочная порода, в основном состоящая из кальцита (карбоната кальция, CaCO3). Обычно он образуется в морской или озерной среде и осаждается в результате биологических и химических процессов. Характеристики и типы известняка следующие: • Цвет: обычно серый, белый, желтый, коричневый и т. д., в зависимости от содержащихся в нем примесей.
• Текстура: Текстура обычно однородная и мелкая, но может также содержать окаменелости или другие фрагменты горных пород.
• Структура: Известняк может иметь зернистую, грязекристаллическую, биокластическую или другие структуры.
• Твердость: его твердость по шкале Мооса составляет около 3, что делает его относительно мягким.
• Растворимость: легко растворяется в кислоте, образуя пузырьки углекислого газа.
Согласно различным стандартам, известняк может быть обработан для производства различных продуктов, которые широко используются в различных отраслях промышленности. Ниже приведены несколько основных продуктов, полученных в результате переработки известняковой руды, и их применение:
1. Портландцемент
После того, как известняк дробится, измельчается и смешивается с глиной и другими вспомогательными материалами, смесь дополнительно измельчается до соответствующего размера частиц. Порошкообразные материалы отправляются во вращающуюся печь и обжигаются при высокой температуре (около 1450°C) для образования цементного клинкера. После добавления соответствующего количества гипса клинкер измельчается в очень мелкий порошок, в результате чего получается готовый цемент.
2. Строительный камень
Известняк используется в качестве основного материала в строительстве, например, для фундаментов и стен, особенно в гражданских зданиях. Его доступность помогает повысить структурную устойчивость и снизить затраты.
3. Стекло
В стекольном производстве известняк смешивают с кальцинированной содой (Na2CO3) и кварцем (SiO2) в точных пропорциях и плавят при высоких температурах для реакции с образованием силиката кальция (CaSiO3) и диоксида углерода (CO2), в результате чего получается обычное стекло.
4. Помощь в выплавке железной руды
Известняк действует как десульфуратор в процессе плавки железа, помогая удалять диоксид кремния (SiO2) из железной руды. Он образует легкоплавкий силикат кальция (CaSiO3), что облегчает удаление примесей из расплавленного железа.
5. Негашеная известь (CaO)
При обжиге и разложении известняка при высоких температурах (900°C – 1300°C) образуется оксид кальция (CaO) или негашеная известь. Этот процесс обычно происходит в вертикальной печи или вращающейся печи. Негашеная известь используется в качестве дегидратирующего агента в строительных материалах, осушителях, взрывчатых веществах и в еда, медицина и другие отрасли.
6. Гидроксид кальция (Ca(OH)2)
Также известный как гашеная известь или гидратированная известь, гидроксид кальция получают путем добавления воды к негашеной извести. Этот этап происходит в специально разработанном реакторе для контроля температуры и влажности. Он используется для создания бордоской смеси, улучшения кислотности почвы, очистки кислотных сточных вод и многого другого.
7. Молотый карбонат кальция (GCC)
Добытый в карьере известняк сначала дробится, а затем измельчается в мелкий порошок с помощью шаровая мельница или другое шлифовальное оборудование. Порошок сортируется с помощью воздушный сепаратор для обеспечения необходимого распределения размеров частиц. Благодаря высокой химической чистоте, инертности и термической стабильности он широко используется в качестве наполнителя в таких отраслях, как производство бумаги, пластмасс, резины и покрытий.
8. Осажденный карбонат кальция (ОКК)
Химическая подготовка: в качестве исходного материала используется известняк высокой чистоты, а негашеная известь получается путем прокаливания известняка. Затем негашеная известь переваривается для получения суспензии гидроксида кальция, которая осаждается и превращается в кристаллы карбоната кальция в присутствии диоксида углерода. Наконец, продукты осажденного карбоната кальция (PCC) производятся путем фильтрации, промывки, сушки и других процессов. Благодаря мелкому размеру частиц и большой площади поверхности он подходит для использования в резине, пластмассах, производстве бумаги, строительных материалах, чернилах, бытовых химикатах и других областях.
9. Песок для литья:
Известняк с подходящим диапазоном размеров частиц выбирается для дробления и просеивания, чтобы соответствовать требованиям к литейному песку. Связующие и другие добавки добавляются по мере необходимости и тщательно перемешиваются с известняковым песком. Этот тип формовочного песка работает лучше, чем кварцевый песок, улучшая качество поверхности и отделку отливок, а также снижая риск профессионального силикоза.
10. Абсорбент десульфурации:
Известняк измельчается и перемалывается в мелкий порошок для эффективного захвата газа SO₂ в процессе десульфурации. Порошок известняка смешивается с водой и размешивается в пульпу для использования в системах мокрой десульфурации дымовых газов. В этих системах порошкообразный известняк вступает в химическую реакцию с диоксидом серы в дымовом газе для достижения десульфурации.
11. Активная известь и пассивированная известь
Активная известь является высококачественной металлургической добавкой, в то время как пассивированная известь обладает превосходной влагопоглощающей способностью и эффективностью впрыскивания. Оба в основном используются в сталелитейной промышленности в качестве добавок к агломерационной руде, шлакообразующих агентов, а также агентов десульфурации и дефосфорации при предварительной обработке расплавленного чугуна.
12. Карбонат кальция фармацевтической чистоты:
Пищевой и фармацевтический карбонат кальция, отвечающий строгим стандартам, используется в качестве питательной добавки в таблетках с кальцием и поливитаминных таблетках, а также в качестве обогатителя в пищевой промышленности.
13. Съедобный карбонат кальция:
В качестве сырья выбирается высокочистый известняк, отвечающий стандартам безопасности пищевых продуктов, и для обеспечения безопасности и чистоты продукта применяется ряд строгих мер контроля качества, таких как сверхтонкое измельчение, очистка и дезинфекция. Он широко используется в пищевой промышленности, производящей кальциевые добавки и продукты здорового питания, в таких продуктах, как молочные продукты, напитки и торты, для увеличения содержания кальция и улучшения вкуса.
В приведенном выше списке перечислены основные типы продуктов, получаемых в результате переработки известняковой руды. Каждый продукт играет незаменимую роль в соответствующих областях применения благодаря своим уникальным свойствам и функциям. С развитием науки и техники глубокая переработка известняка продолжает развиваться, делая его производные более разнообразными и отвечая растущим требованиям рынка.
Для повышения ценности и качества известняка его предварительно сортируют с использованием оборудования для обработки минералов, чтобы удалить примеси. Этот процесс помогает повысить чистоту и качество конечного продукта, тем самым удовлетворяя более широкий спектр потребностей в применении.
Среди оборудования, используемого для этого процесса, имеются фотоэлектрические устройства для обработки минералов, такие как сортировщики руды по цвету и сортировщики на базе искусственного интеллекта (ИИ).
Сортировщик цвета
Сортировщик цвета в первую очередь определяет различия в цвете материалов с помощью оптических датчиков для различения целевых веществ и примесей. Когда известняк проходит через машину, датчики идентифицируют частицы, которые отличаются по цвету от чистого известняка. Затем эти примеси выдуваются из производственной линии с помощью сжатого воздуха или другими способами. Этот метод очень эффективен для удаления примесей со значительно отличающимися цветами.
Сортировочная машина с искусственным интеллектом:
По сравнению с традиционными сортировщиками по цвету сортировочные машины на основе ИИ используют более продвинутые технологии, включая, помимо прочего, машинное зрение и алгоритмы глубокого обучения. Эти машины не только классифицируют по цвету, но и точно идентифицируют и разделяют примеси на основе многомерных признаков, таких как форма, текстура, блеск и другие характеристики. После обучения система ИИ может обнаруживать небольшие и сложные различия, что делает ее более эффективной при обработке примесей, которые по цвету похожи на известняк, но отличаются по составу.
Выбор правильного оборудования:
При выборе подходящего оборудования горнодобывающим компаниям необходимо учитывать следующие факторы:
а) Тип примесей в известняковом сырье и их физические свойства (такие как цвет, форма, плотность и т. д.).
б) Требования к скорости и объему обработки производственной линии.
в) Инвестиционный бюджет и технический обслуживание возможности оборудования.
Кроме того, в зависимости от фактических условий может потребоваться предварительная обработка известняка (например, дробление и просеивание) для обеспечения наилучшего эффекта сортировки. Регулярная калибровка и техническое обслуживание сортировочного оборудования также необходимы для обеспечения долгосрочной стабильной работы и эффективной производительности.
