Известняк – это мягкая осадочная порода органо-химического или органического происхождения, состоящая в основном из кальцита (карбоната кальция) и нередко содержащая примеси кварца, кремния, фосфата, песчаных и глинистых частиц, а также остатки известковых скелетов микроорганизмов. Чаще всего она имеет белый, желтоватый, светло-серый или светло-бежевый цвет, реже бывает розоватого цвета. Бело-желтый и бело-розовый известняк считается наиболее ценным. По своей структуре известняки подразделяются на мраморовидные, плотные и пористые. Учитывая, что известняк является одним из самых бюджетных вариантов при выборе природного камня, заказ изделий из него – это отличное решение коммерческого вопроса.

Мраморовидные породы являются промежуточным звеном между известняком и мрамором, и применяются при строительстве зданий и создании скульптур.

Плотные породы широко используются для изготовления облицовочных плит (применяемых для наружной и внутренней облицовки зданий). Такой камень был популярен еще с древних времен, толстым слоем известняка покрыты даже древние Египетские пирамиды. В нашей стране его часто применяли для возведения храмов. Нередко встречаются и морозостойкие разновидности прочной породы, позволившие древним сооружениям дожить на наших времен, сохранив практически неизменным свой внешний вид.

Пористые известняки имеют несколько видов, отличающихся друг от друга степенью и характером зернистости: оолитовые, пизолитовые, ракушечные, известковый туф и другие. Оолитовые породы состоят из мелких шариков, в центре каждого из которых находится песчинка, обломок раковины или другой инородный материал. Более крупные шарики называются пизолитовым известняком. Ракушечник представляет собой скопления мелких обломков раковин. Некоторые разновидности ракушечников считаются декоративным материалом, легко поддаются обработке и даже полировке. Ракушечник, состоящий из микроскопических раковин, называется мелом. Пористые породы применяют как строительный материал для возведения стен, а также для внутренней и наружной облицовки зданий. Очень пористые отложения называют известковым туфом.

Химический состав известняка: Хим. состав чистого известняка близок к кальциту (СаО 56%, СО2 44,0%). В состав карбонатной части известняка входят также доломит CaMg(CO3)2, FeCO3 и МnСО3 (менее 1%), некарбонатные примеси - глинистые алюмосиликаты и минералы кремнезема (опал, халцедон, кварц), в небольших кол-вах оксиды, гидроксиды и сульфиды Fe, Са3(РО4)2, CaSO4, орг. в-во. Пром. классификация известняков построена на соотношениях содержаний кальцита и главных примесей, доломита и глинистого в-ва, кол-ва к-рых могут варьировать непрерывно вплоть до полного преобладания. К известнякам принято относить породы с содержанием кальцита не менее 50%.

Физические свойства известняка: Главными физическими свойствами известняка являются пластичность, позволяющая придавать изделиям из него любую форму, долговечность, чистота цвета, прочность, однородность структуры, а также высокие теплоизоляционные свойства. Его можно пилить, резать и колоть в любом направлении, обрабатывать на токарном станке или вручную, воплощая любую архитектурную задумку. Этот материал бурно реагирует на кислотные соединения и растворяется в воде. В результате его разложения образуется углекислый газ.

Плотность 2700-2900 кг/м3,

Объёмная масса:

У ракушечников - около 800 кг/м3

У кристаллических известняков до 2800 кг/м3

Предел прочности при сжатии:

Для ракушечника 0,4 МПа

Для кристаллического и афанитового известняка 300 Мпа

Водопоглощение – от 0.1% до 2.1%

Пористость – от 0.5% до 35%

Твердость по шкале Мооса - около 3

Морозостойкость для кристаллических известняков, 300-400 циклов

Особенности образования известняка: Подавляющее большинство этих пород сформировалось в морских мелководных бассейнах (хотя часть из них образовалась и в пресноводных водоемах суши) и залегает в виде пластов и отложений. По своему происхождению известняки делятся на органогенные (из органических остатков), хемогенные (в результате осаждения кальцита) и обломочные (продукт разрушения других известняков).

Добыча известняка: Добыча натурального камня известняк ведется открытым способом, с помощью специальных ломов и молотов, разбивающих верхний слой породы, и экскаваторов, поднимающих каменные глыбы. В России карьерная добыча этого природного камня осуществляется в Ленинградской, Архангельской, Вологодской, Тульской, Белгородской, Воронежской областях, в Подмосковье, в Предуралье, Поволжье, Краснодарском крае, на Северном Кавказе, на Урале, в нескольких районах Восточной Сибири. Одними из самых распространенных стали известняки Мячковского горизонта (Рязанская область) и Владимирский известняк.

Область применения известняка: За 28 веков до нашей эры на Левобережье Нила воздвигнуто величайшее архитектурное сооружение всех времен – пирамида Хеопса, для строительства которой добыто 2,5 млн.м3 блоков известняка. Пирамида вызывает восхищение колоссальными размерами, строгими пропорциями и высоким совершенством работы древних строителей. Она имеет высоту 147 м.

Европе белый камень (известняк и песчаник) стали использоваться для строительства культовых и гражданских сооружений древними греками и римлянами, начиная с V-VII веков до нашей эры (первый Афинский Акрополь был построен в VI веке до нашей эры).

Изделия из натурального облицовочного камня известняк используются для строительства зданий и сооружений и их облицовки, применяются при изготовлении наличников, колонн, каминных порталов и других декоративных элементов, незаменимы для внутренней отделки полов и стен, дверных и оконных проемов, в том числе в помещениях с повышенной влажностью (ванных комнатах, бассейнах). Такие изделия применяют в ландшафтном дизайне при оформлении дорожек, фонтанов, патио, декоративных стенок и прочих объектов сада, а также для оформления оград и сооружения альпийских горок (сохраняет тепло, пропускает воду и воздух, нормализует почвенный состав). Ракушечник и плитка из него используется для наружной и внутренней отделки помещений (квартир, ресторанов, офисов, саун), а также для изготовления декоративных архитектурных элементов, облицовки каминов и печей. Он является единственным материалом, имеющим 100% защиту от радиации. Известняк одно из самых надежных решений для облицовки пола и идеально подходят для использования на кухнях и в ванных комнатах, поскольку они являются водонепроницаемыми и не становятся скользскими при намокании. В последние годы использование плитки из известняка для полов вырос в популярности. Кроме пола известняк может быть использован также для многих других поверхностей. Известняк обычно используется в качестве рабочей поверхности для кухонных столешниц, барных стоек, подоконников, облицовки фасадов, внутренней отделки стен, в озеленении, для бассейнов и для создания потрясающих лестниц.

Состав известняка

Химический состав чистых известняков близок к кальциту, где CaO 56% и CO 2 44%. Известняк в ряде случаев включает примеси глинистых минералов , доломита , кварца , реже гипса , пирита и органических остатков, которые определяют название известняков. Доломитизированный известняк содержит от 4 до 17% MgO, мергелистый известняк — от 6 до 21% SiO 2 +R 2 О 3 . Известняк песчанистый и окремнелый имеет примеси кварца, опала и халцедона . Принято отражать в названии известняков также преобладающее присутствие органогенных остатков (мшанковый, водорослевый), либо его структуру (кристаллический, сгустковый, детритусовый), или форму породообразующих частиц (оолитовый, брекчиевидный).

Описание и виды

По структуре выделяют известняки кристаллический, органогенно-обломочный, обломочно-кристаллический (смешанной структуры) и натёчный (травертин). Среди кристаллических известняков по величине зёрен различают крупно-, мелко- и скрытокристаллический (афанитовый), по блеску на изломе — перекристаллизованный (мраморовидный) и кавернозный (травертиновый). Кристаллический известняк — массивный и плотный , слабопористый; травертиновый — кавернозный и сильнопористый. Среди органогенно-обломочного известняка в зависимости от состава и величины частиц различают: рифовый известняк; ракушечный известняк (), состоящий преимущественно из целых или дроблёных раковин, скреплённых карбонатным, глинистым или другим природным цементом; детритусовый известняк, сложенный обломками раковин и другими органогенными обломками, сцементированными кальцитовым цементом; водорослевый известняк. К органогенно-обломочным известнякам относится и белый (т.н. пишущий) . Органогенно-обломочные известняки характеризуются крупной , малой объёмной массой и легко обрабатываются (распиливаются и шлифуются). Обломочно-кристаллический известняк состоит из карбонатного разной формы и величины (комочки, сгустки и желваки тонкозернистого кальцита), с включением отдельных зёрен и обломков различных пород и минералов , линз кремней . Иногда известняк сложен оолитовыми зёрнами, ядра которых представлены обломками кварца и кремня. Характеризуются мелкими, разными по форме порами, переменной объёмной массой, малой прочностью и большим водопоглощением . Натёчный известняк (травертин, известковый туф) состоит из натёчного кальцита. Характеризуется ячеистостью, малой объёмной массой, легко обрабатывается и распиливается.

По макротекстуре и условиям залегания среди известняков различают массивные, горизонтально- и наклоннослоистые, толсто- и тонкоплитчатые, кавернозные, трещиноватые , пятнистые, комковатые, рифовые, фунтиковые, стилолитовые, подводно-оползневые и др. По происхождению выделяют органогенные (биогенные), хемогенные, обломочные и смешанные известняки. Органогенные (биогенные) известняки представляют собой скопления карбонатных остатков или целых скелетных форм морских, реже пресноводных организмов, с небольшой примесью преимущественно карбонатного цемента. Хемогенные известняки возникают в результате осаждения извести с последующей перекристаллизацией карбонатной массы осадков, преимущественно из морской воды (кристаллический известняк) или от натёков из минерализованных (травертин). Обломочные известняки образуются в результате раздробления, смыва и переотложения угловато-окатанных обломков карбонатных и других пород и скелетных остатков, преимущественно в морских бассейнах и на побережьях. Известняки смешанного происхождения представляют собой комплекс отложений, возникших в результате последовательного или параллельного наложения различных процессов образования карбонатных осадков.

Цвет известняков преимущественно белый, светло-серый, желтоватый; присутствие органических, железистых, марганцовистых и других примесей обусловливает тёмно-серую, чёрную, бурую, красноватую и зеленоватую окраску.

Известняк — одна из самых широко распространённых осадочных горных пород; она слагает различные формы рельефа Земли . Залежи известняков встречаются среди отложений всех геологических систем — от докембрийских до четвертичной; наиболее интенсивное образование известняков происходило в силуре, карбоне, юре и верхнему мелу; составляют 19-22% от всей массы осадочных пород. Мощность толщ известняков чрезвычайно изменчива: от первых сантиметров (в отдельных прослоях отложений) до 5000 м.

Свойства известняка

Физико-механические свойства известняков чрезвычайно неоднородны, но имеют прямую зависимость от их структуры и текстуры. Плотность известняков 2700-2900 кг/м 3 , колеблется в зависимости от содержания примесей доломита, кварца и других минералов. Объёмная масса известняков изменяется от 800 кг/м 3 (у ракушечников и травертина) до 2800 кг/м 3 (у кристаллических известняков). Предел прочности при сжатии известняков колеблется от 0,4 МПа (для ракушечника) до 300 МПа (для кристаллического и афанитового известняка). Во влажном состоянии прочность известняков часто снижается. Для большей части месторождений характерно наличие известняков, не однородных по прочности. Потери на износ, истирание и дробимость увеличиваются, как правило, с уменьшением объёмной массы известняков. Морозостойкость для кристаллических известняков достигает 300-400 циклов, но резко изменяется у известняков иной структуры и зависит от формы и связи пор и трещин в нём. Обрабатываемость известняков имеет прямую связь с их структурой и текстурой. Ракушечник и пористые известняки легко распиливаются и обтёсываются; кристаллические известняки хорошо полируются.

Применение известняка

Известняк имеет универсальное применение в промышленности, сельском хозяйстве и строительстве. В металлургии известняк служит флюсом. В производстве извести и цемента известняк — главный компонент. Известняк используется в химической и пищевой промышленности: как вспомогательный материал в производстве соды, карбида кальция , минеральных удобрений, стекла, сахара, бумаги. Применяется при очистке нефтепродуктов, сухой перегонке угля, в изготовлении красок, замазок, резины, пластмасс, мыла, лекарств, минеральной ваты, для очистки тканей и обработки кожи, известкования почв.

Известняк — важнейший строительный материал , из него изготовляются облицовочные

Для известкования применяют разные известковые удобрения: известковую муку (получаемую путем размола известняков, доломитизированных известняков и доломитов, мергеля), рыхлые известковые породы, жженую или гашеную известь, известковые отходы промышленности и др. Все эти материалы содержат большие количества углекислого или едкого кальция или магния (иногда силиката кальция), незначительные количества углекислого железа, марганца (около 0,3%), Р2O5 (0,01 - 0,2%), щелочи, а также не растворимые в кислотах примеси кварца, глины, органических веществ и пирита.
Приблизительное представление о составе известняка может дать качественная проба с разбавленной НСl (1: 4): чистые известняки бурно вскипают и быстро растворяются на холоду в слабой соляной кислоте, а доломиты, доломитизированные известняки и углекислое железо растворяются в этих условиях сравнительно медленно, без заметного вскипания. Известковые туфы и мергели, если они не содержат больших количеств углекислого магния и железа, переходят в раствор также со значительным вскипанием, но при воздействии HCl на мергели остается довольно много нерастворимых примесей.
При использовании известковых пород в качестве удобрений проводят химическое определение углекислоты, нейтрализующей способности, нерастворимого остатка, полуторных окислов, кальция, магния, потери от прокаливания. Этих данных в большинстве случаев вполне достаточно для характеристики известковой породы.
Для определения степени растворимости разных известняков Попп и Контцен предложили учитывать степень растворимости известковых удобрений в 0,025 и. растворе СН3СООН но следующей методике.
5 г средней пробы известняка растирают до прохождения его через сито № 100 (0,17 мм). Навеску пробы в 0,25 г обрабатывают 400 мл 0,025 н. раствора СН3СООН в течение 1 часа и быстро фильтруют. 100 мл фильтрата после удаления углекислоты кипячением и охлаждения титруют 0,05 н. раствором NaOH по фенолфталеину. На основании результатов титрования определяют процент карбонатов, растворившихся в изучаемых образцах известняков. В опытах авторов метода растворилось: из доломита - 23%, из доломитизированного известняка с 7,5% MgCO3 - 87%, из известняка с меньшим содержанием MgCO3 - 100%.
Метод, по мнению авторов, характеризует относительную быстроту и степень нейтрализующего действия различных по качеству известковых удобрений на почву, что может иметь существенное значение при дозировке разных известняков или при решении вопроса о желательной степени их измельчения перед внесением в почву (тонина помола).
Качество применяемого известкового удобрения как материала для нейтрализации кислотности почвы определяется, помимо химического состава, рядом других свойств: твердостью породы, тониной помола, обжигом и прочими, влияющими на растворимость, а следовательно, и на эффективность применяемых известковых удобрений.
Массовое проведение известкования дерново-подзолистых и подзолистых почв выявило необходимость разработки более простых, быстрых и в то же время достаточно точных способов анализа известняков, не требующих для своего выполнения специально оборудованных лабораторий.
При анализе известняков как материала для известкования почв можно значительно сократить число вышеприведенных определений (Блинова, 1931), при этом существенно установить содержание в известняке карбонатов. Из существующих методов определения СO2 опишем три варианта метода титрования как наиболее простые, быстрые и достаточно точные. Укажем также и на общеизвестный газоволюметрический метод, основанный на определении общего количества СO2 карбонатов в известняковых удобрениях при помощи кальциметра.
Определение содержания СO2 карбонатов в углекислой извести методом титрования.
1-й метод (Тредвелл). Взятую на технических весах навеску известняка в 2 г помещают в мерную колбу на 500 мл, обливают 50 мл 1,0 н. раствора НСl и разбавляют до 500 мл водой.
Колбу вместе с содержимым нагревают сначала на слабом огне, а затем постепенно на более сильном, доводя раствор до кипения. Слабое кипение раствора (на сетке) поддерживают до полного разложения известняка (прекращение выделения пузырьков СO2, на что требуется 15- 20 мин.); затем колбе дают остыть, содержимое разбавляют до черты водой, взбалтывают и дают отстояться. Из отстоявшейся жидкости в колбе берут 100 мл раствора, соответствующих 10 мл или 1/5 первоначально прибавленного 1,0 н. раствора НСl, и титруют 0,1 и. раствором NaOH в присутствии метилоранжа или бромтимолблау. По количеству НСl, израсходованной на разложение известняка, вычисляют количество углекислоты, а следовательно, и карбонатов кальция (и магния) в данной навеске известняка.

2-й метод (по Фёрстеру, в описании Н.И. Алямовского, 1963). Навеску в 5 г известкового удобрения после измельчения помещают в колбу на 500 мл, смачивают водой; после этого в колбу прибавляют 250 мл 1 н. НСl, нагревают 30 мин. на кипящей водяной бане при периодическом встряхивании; после охлаждения содержимое колбы доводят водой до черты, перемешивают и фильтруют через сухой фильтр в сухую посуду. Из фильтрата берут 100 мл (соответствующих 50 мл 1 н. HCl или 100 мл 0,5 н. НСl) в коническую колбу или стакан на 250-300 мл, прибавляют 2-3 капли фенолфталеина и несвязанную НСl, титруют 0,5 н. раствором NaOH до порозовения, не исчезающего в течение 1 мин. (1-е титрование).
Далее поступают двояко:
а. Если осадок незначительный, то к почти прозрачному раствору добавляют 2 мл 1 н. НСl (или 4 мл 0,5 н. НСl) и помещают на 30 мин. на кипящую водяную баню для удаления остатка CO2 (так как СO2 оттитровывается в присутствии фенолфталеина). После этого, не охлаждая, раствор окончательно оттитровывают (2-е титрование).
б. Если известь невысокого качества, то после первого титрования обычно выпадает коричневый осадок Fe(OH)3, маскирующий окраску фенолфталеина. В этом случае раствор фильтруют в мерную колбу на 200 мл и осадок на фильтре промывают горячей дистиллированной водой. Затем в фильтрационную колбу добавляют точно 2 мл 1 н. НСl и дистиллированной воды до метки. Из тщательно перемешанной колбы берут пипеткой 100 мл и переносят в коническую колбу - стакан на 250-300 мл. Колбу-стакан ставят на кипящую водяную баню, после чего горячий раствор титруют по фенолфталеину 0,5 н. раствором NaOH. Расход щелочи умножают на 2, так как титровалась половина объема раствора.
Сумма окиси, гидроокиси и карбоната кальция и магния вычисляют по формуле:

Для целей известкования важно знать хотя бы приблизительно содержание магния в известняке; для этого можно не делать полного анализа известняка, а достаточно, установив титрованием общее содержание карбонатов, дополнительно определить кальций в том же растворе и затем путем пересчета найти процентное содержание карбоната кальция в породе. Зная общее процентное содержание карбонатов и содержание карбоната кальция, легко по разности вычислить количество карбоната магния в доломитизированном известняке.
При анализе собственно известняков можно не производить двухкратного осаждения кальция, что необходимо при анализе доломитов и доломитизированных известняков, где присутствует значительное количество магния, способного адсорбироваться осадком щавелевокислого кальция.
Во избежание выпадения магния совместно с оксалатом кальция Виссман рекомендует вести анализ по Ричардсу.
Для осаждения кальция по Ричардсу раствор нагревают на сетке до кипения, прибавляют несколько капель метилоранжа и раствора соляной кислоты до появления отчетливой розовой окраски. Затем добавляют горячий раствор, содержащий 0,5 г щавелевой кислоты в 10 мл 10%-ной НСl (уд. веса 1,05); раствор медленно при кипячении нейтрализуют 1%-ным аммиаком (эта нейтрализация длится около получаса). Конец нейтрализации узнают по переходу красной окраски в желтую, затем прибавляют 50 мл горячего 5%-ного раствора (NH4)2C2O4, удаляют пламя и оставляют стоять 4 часа. После этого фильтруют, промывают осадок 1%-ным раствором щавелевокислого аммония до исчезновения реакции на Сl.
Анализ жженой и гашеной извести. Кроме углекислой извести, при известковании почв применяются также жженая и гашеная известь (пушонка) и другие удобрения, содержащие эти формы извести. Жженая известь, получаемая при обжиге известняков при температуре 800-900°, обладает, вследствие потери СO2 вдвое меньшим весом, чем углекислая известь. Жженая известь при гашении легко распадается в тонкий порошок, что делает очень удобным распределение ее в почве. Чем меньше содержалось в исходном известняке примесей, тем лучше гасится полученный после обжига продукт. При недостаточном обжиге известняка, когда не весь СаСO3 разложился, жженая известь при гашении не распадается в порошок, а остается в виде кусочков.
Жженая известь при хранении на воздухе в кусках изменяется в поверхности, поглощая воду и СO2; поэтому для анализа необходимо брать куски, очищенные сверху от рыхлой массы; отвешивание производят в стаканчике с притертой пробкой.
Определение титрованием суммы СаО, Са(ОН)2 и СаСO3. Жженая и гашеная известь отличается от известняка более растворимой формой кальция. Она содержит СаО или Са(ОН)2 и только незначительные количества СаСO3. Обычным химическим анализом устанавливается только общее количество кальция (и прочих компонентов) в извести, но не определяются его формы. Для определения содержания СаО, Са(ОН)2 и СаСO3 в извести пользуются объемным методом по Тредвеллу.
Навеску извести в 10 г помещают в фарфоровую чашку, гасят окись кальция утроенным по весу количеством прокипяченной дистиллированной воды, хорошенько растирают все кусочки стеклянной палочкой с расширением на конце и через воронку переносят в мерную колбу на 500 мл, ополаскивают чашку и воронку, затем доливают содержимое колбы до метки водой, свободной от углекислоты. После тщательного взбалтывания берут 50 мл мутного раствора (суспензия) в другую полулитровую колбу, добавляют прокипяченной воды до метки и оттуда берут часть раствора для титрования.
Для определения титрованием суммы CaO+Ca(OH) 2+СаСO3 берут 50 мл приготовленной суспензии, что соответствует 0,1 г извести, в коническую колбочку. К суспензии приливают 50 мл 0,1 н. раствора НСl и кипятят 10-15 мин. По охлаждении прибавляют 2-3 капли метилоранжа и оттитровывают избыток кислоты 0,1 и. раствором NaOH. Таким образом суммарно учитываются СаО, Са(ОН)2 и СаСO3.
Расчет процентного содержания суммы щелочных форм кальция ведется по следующей формуле:

Для определения титрованием суммы СаО и Са(ОН2) берут новую порцию в 50 мл (что соответствует 0,1 г извести) предварительно тщательно перемешанной суспензии, прибавляют 1-2 капли фенолфталеина и титруют соляной кислотой на холоду при взбалтывании; титрованную кислоту прибавляют по каплям до обесцвечивания раствора. При титровании с фенолфталеином определяются только СаО и Са(ОН)2. Расчет процентного содержания извести ведется в эквивалентах СаО.
Суммарное количество СаО и Са(ОН)2 эквивалентно расходу соляной кислоты при титровании анализируемой суспензии с фенолфталеином.
Процентное содержание кальция вычисляют по следующей формуле:

где с - количество 0,1 н. раствора НСl, пошедшее на суспензии с фенолфталеином, мл;
d - навеска извести, соответствующая взятому для титрования количеству суспензии, г.
Количество карбонатного кальция соответствует разности между суммой всех форм кальция - СаО, Са(ОН)2 и СаСO3 (см. результаты обратного титрования суспензии с метилоранжем) - и суммой СаО+Са(ОН)2 (см. результаты обратного титрования суспензии с фенолфталеином).
Расчет количества карбонатного кальция, содержащегося в извести, производят по следующей формуле (в экв Сао);

1.1. Отбор и подготовку проб для химического анализа и определения содержания влаги известняков флюсовых производят по настоящему нормативному документу.

1.2. Отбор проб известняка производят в процессе погрузки и разгрузки транспортных сосудов, при формировании штабелей, наполнении бункеров и складов или опорожнении штабелей и складов.

1.3. Контроль качества известняков флюсовых производят по результатам химического анализа объединенной пробы, отобранной от партии.

1.4. Отбор и подготовку проб для химического анализа производят от каждой партии известняка.

1.5. Минимальное количество объединенных проб, отбираемых от партии известняка, равно частному от деления массы данной партии на массу известняка, от которой одну объединенную пробу отбирают. Масса известняка, от которой отбирают одну объединенную пробу - по ОСТ 14 63-80 и ОСТ 14 64-80. Если полученное число окажется дробным, его округляют до большего целого числа.

1.6. Максимально допустимое содержание влаги в известняке и периодичность ее определения устанавливают, согласно ОСТ 14 63-80 и ОСТ 14 64-80, по соглашению изготовителя с потребителем.

1.7. Отбор проб производят равномерно от всей массы партии механизированным или ручным методами.

1.8. Обычные и усредненные доломитизированные известняки классифицируются настоящим документом как однородные по содержанию полезных и балластных компонентов (среднее квадратическое отклонение содержания данных компонентов? ? 1,3 %), a неусредненные доломитизированные известняки - как неоднородные по содержанию окиси магния (? > 1,3 %).

Расчет среднего квадратического отклонения (?) - по ГОСТ 15054-80

где x i - массовая доля компонента в i -й пробе, отобранной от партии известняка (i = 1, 2, ..., n), %;

Средняя арифметическая массовой доли компонента в партии известняка, %.

Периодичность контрольного определения неоднородности флюсовых известняков в партии по содержанию полезных и балластных компонентов - не менее одного раза в год.

1.9. Предел допускаемой погрешности опробования однородных известняков равен максимальному пределу погрешности для методики выполнения химического анализа, указанному в ОСТ 14 63-80 и ОСТ 14 64-80; при опробовании неоднородных известняков - равен удвоенной величине данного показателя.

b - ширина щели пробоотсекающего устройства, м;

V - скорость движения пробоотсекающего устройства, м/с.

2.2 Минимальную массу точечной пробы, отбираемую с поверхности остановленного конвейера (m 2) механизированным методом, вычисляют по формуле

(2)

где h - высота слоя известняка в средней части ленты, м;

2.4. Отбор точечных проб механизированным или ручным методом с конвейера производят через равные промежутки времени (t ) или после прохождения определенной массы известняка (m 3)

где М

Q - производительность потока известняка, т/ч;

n - количество точечных проб, составляющих объединенную пробу.

2.5. Минимальное количество точечных проб, отбираемых механизированным или ручным методами с конвейера, приведено в табл. 2

Таблица 2

Примечание. По соглашению изготовителя и потребителя допускается увеличение массы известняка, от которой отбирают одну объединенную пробу, т.е. масса объединенной пробы может быть отобрана от партии массой более 1500 т. При этом количество точечных проб для обычного и доломитизированного известняка увеличивается соответственно на 1 и 4 пробы на каждые 600 т сверх 1500 т.

2.6. При ручном методе отбора из железнодорожных вагонов одна точечная проба отбирается:

от обычного известняка - с каждого третьего вагона;

от доломитизированного усредненного и неусредненного известняка - от каждого вагона.

При ручном методе отбора при погрузке известняка в бункер или формировании штабеля отбирается не менее двух точечных проб в смену в точках, предусмотренных схемой контроля качества продукции.

2.7. В случае, когда обычные известняки является неоднородными по содержанию полезных и балластных компонентов (? > 1,3 %), то количество точечных проб, отбираемых с конвейера, удваивается, а также отбирается одна точечная проба с каждого вагона.

2.8. Объединенная проба из бункера или штабеля должна быть не менее 0,003 % от величины опробуемой массы известняка. При однородном вещественном составе допускается сокращение массы объединенной пробы до величины не менее 0,02 %.

2.9. Минимальное количество и масса точечных проб могут быть увеличены, но не могут быть уменьшены.

2.10. Отбор проб ручным методом с конвейера производится на перепаде при движущемся конвейере или же с остановленного.

2.11. Отбор проб ручным методом из железнодорожных вагонов производится на расстоянии не менее 0,5 м от борта вагона определенным порядком, приведенным на схеме.

Схема отбора точечных проб ручным методом из вагонов

Расположение точек отбора точечных проб от обычного известняка, расположенного в вагонах в виде конусов

Расположение точек отбора точечных проб от обычного известняка, расположенного в вагонах ровным слоем

Расположение точек отбора точечных проб от доломитизированного известняка, расположенного в вагонах в виде конусов

Расположение точек отбора точечных проб от доломитизированного известняка, расположенного в вагонах ровным слоем

2.12. При расположении известняка в вагонах в виде конусов, отбор точечных проб производится с поверхности выступающей части конуса. Точки отбора при этом по возможности располагают по образующей конуса, сдвинутой примерно на (40 ± 10)° по отношению к длинной оси вагона на высоте, не превышающей 2/3 высоты.

2.13. При отборе проб известняка во время перегрузок циклично действующими механизмами (ковшами, грейферами и др.), точечные пробы должны отбираться вручную из мест взятия или высыпания известняка без выкапывания лунок, с периодами (Ч ) через установленное число рабочих циклов погрузочного механизма, которое вычисляют по формуле

где Ч - количество циклов погрузочного механизма, после которых производится отбор одной точечной пробы, шт;

М - масса известняка, от которой отбирают одну объединенную пробу, т;

n - количество точечных проб, составляющих одну объединенную пробу, шт;

m ч - масса известняка, перемещаемая за один цикл погрузочного механизма, т.

2.14. Отбор проб из штабелей (к ним относятся известняки на складах и в речных судах) производят при невозможности опробования в процессе перегрузки.

Штабель разбивают на квадраты, в каждый из которых должно быть известняка массой не более, чем указано в ОСТ 14 63-80 и ОСТ 14 64-80.

Отбор точечных проб из штабеля известняка производится путем забора экскаватором на всю высоту черпания. Отобранный известняк откладывается на приготовленную площадку для взятия требуемой массы точечной пробы.

В случае необходимости допускается отбор проб в каждом квадрате штабеля шахматным порядком на уровне 1/3 высоты штабеля без выкапывания лунок.

Допускается отбор проб согласно п. 4.2.4. ГОСТ 15054-80.

2.15. При отборе точечных проб ручным методом осуществляется откалывание от известняка крупностью свыше 100 мм представительных кусочков размером (10 - 30) мм.

2.16. Докучаевскому флюсо-доломитному комбинату допускается отбор и подготовка проб флюсовых известняков по инструкции, утвержденной главным инженером комбината и согласованной с основным потребителем.

2.17. Отбор точечных проб при входном контроле у потребителя допускается производить из вагонов с помощью грейферного пробоотборника. Масса точечной пробы должна быть не менее величин, указанных в табл. 1.

Отбор точечной пробы производится с поверхности усеченного конуса, высота которого должна быть не менее 1/3 высоты полного конуса. Из каждого вагона отбирается не менее одной точечной пробы.

3. АППАРАТУРА

3.1. Механизмы для отбора проб флюсовых известняков должны удовлетворять следующим требованиям:

пробоотбирающее устройство должно полностью, с постоянной скоростью и в равные промежутки времени, пересекать весь поток однородного (по марке, крупности) известняка или его часть при условии, что пробоотборники являются кратными делителями;

емкость пробоотбирающего устройства должна быть достаточна для отбора всей массы точечной пробы за одну отсечку или при неполном заполнении (оптимально на 3/4 объема), а ширина щели между отсекающими краями - не менее трех диаметров максимального куска известняка;

конструкция пробоотборника должка быть доступна для очистки, проверки и регулирования.

3.2. Для ручного отбора проб применяются: совок (приложение 1 ГОСТ 15054-80), молоток, щуп (приложение 2 ГОСТ 15054-80), пробоотсекающую раму.

3.3. При подготовке проб применяют отечественное и импортное оборудование:

дробилки, мельницы и истиратели, соответствующие размерам частиц и механической прочности известняка;

набор сит с размерами отверстия сеток, соответствующими крупности дробления и измельчения;

делители механические и ручные;

шкаф сушильный, обеспечивающий температуру сушки не менее (105 ± 5) °С;

весы, обеспечивающие случайную погрешность измерения не более ±0,5 % от массы взвешиваемого груза.

3.4. Перед началом отбора проб все механизмы и пробоотборные устройства должны быть подготовлены, очищены и отрегулированы.

4. ПОДГОТОВКА ПРОБ

4.1. Объединенная проба, составленная из соответствующего числа точечных проб, нумеруется в соответствии с принятой у изготовителя системой учета и доставляется в помещение для подготовки проб, где ее подвергают немедленной обработке.

4.2. Для определения содержания влаги из объединенной пробы отбирает часть массой не менее 0,3 кг, додробленной до крупности, не превышающей (10 - 20) мм, помещают в плотно закрытый сосуд и затем направляют в лабораторию или ОТК. Время хранения данной пробы - не более 8 часов.

4.3. Остаток объединенной пробы (после отбора от нее части для определения содержания влаги) подготавливают для химического анализа.

Первичное дробление пробы осуществляется до крупности (0 - 10) мм, затем - усреднение и сокращение до получения кассы не менее 0,2 кг.

При сокращении пробы ручным способом следует применять следующие методы: конусование и квартование, сокращение и квадратование.

После сокращения проба массой не менее 0,2 кг измельчается до конечной крупности для химического анализа, составляющей не более 0,2 мм. Затем измельченная проба просеивается через сито с отверстиями, соответствующими конечной крупности, принятой на данном флюсодобывающем предприятии, но не превышающими 0,2 мм.

Металлические частицы, загрязняющие пробу, удаляются магнитом.

Из данной массы готовят две пробы, одну направляют в лабораторию, вторую хранят не менее 1 месяца на случай арбитражного анализа.

4.4. Если при дроблении, измельчении и сокращении проба залипает, то, после выделения из нее пробы для определения содержания влаги, ее необходимо высушить при температуре не выше (105 - 110) °С или (150 ± 5) °C до постоянной массы.

4.5. Детальная схема подготовки проб для химического анализа и определения содержания влаги приводится в соответствующей инструкции изготовителя флюсовых известняков, утвержденной в установленном порядке.

5. УПАКОВКА И ХРАНЕНИЕ ПРОБ

5.1. Каждую пробу для химического анализа, помещенную в пакет или банку, регистрируют в специальном журнале. На этикетке пакета или банки должны быть указаны: наименование материала и номер пробы, место и время отбора и подготовка пробы, фамилии пробоотборщиков и пробораздельщиков.

5.2. Журнал регистрации проб для химического анализа должен содержать следующие данные:

наименование известняка и номер пробы;

номер партии, от которой отобрали пробу; место и время отбора и подготовки пробы;

фамилии пробоотборщиков и пробораздельщиков;

номер настоящих методических указаний.

Согласовано
Главное управление металлургического производства министерства металлургии СССР
Заместитель начальника		А.А. Павлов
Письмо от 06.10.89 № 01-4-90
Главное производственно-технологическое управление ферросплавного производства Министерства металлургии СССР
Главный инженер		В.А. Матвиенко
Письмо от 04.10.89 № 05-65/7
Концерн «Рудпром» Министерства металлургии СССР

К известняковому камню, поставляемому сахарным заводам для получения извести и сатурационного газа, предъявляются определенные требования в отношении размера кусков и химического состава.
По нормативам б. Главсахара, утвержденным в марте 1957 г., известняковый камень должен доставляться на сахарные заводы в кусках размером от 80 до 180 мм (вес кусков соответственно от 1 до 3 кг) с сортировкой на фракции: 80-120 мм и 120-180 мм. Кусков камня размером более 180 мм должно быть не больше 3%. Куски камня размером менее 80 мм считаются мелочью, количество которой не должно превышать 3%. Сопоставляемый известняковый камень должен быть чистым, без примесей песка, глины и других горных пород и иметь нормальную влажность (3-5%).
Химический состав известнякового камня по техническим условиям, утвержденным б. Министерством промышленности продовольственных товаров СССР в апреле 1956 г., должен быть следующим:

Для среднеазиатских сахарных заводов допускается поставка известнякового камня с содержанием углекислого магния до 12%, но при условии, что сумма его вместе с углекислым кальцием будет не менее 96,5%.
Технические условия предусматривают следующий химический состав мела (в % к весу сухого вещества):

Содержание влаги в свежедобытом меле может достигать 15-25%. Высокая влажность мела вызывает трудности при его обжиге и должна учитываться при дозировке топлива (антрацита).
Известняки для производства строительной воздушной извести в соответствии с ГОСТом 5331-50 делятся по химическому составу на три класса - А, Б и В (табл. 49), а по размеру кусков на крупные, средние и мелкие (табл. 50).
Таким образом, известняковый камень для сахарного производства по химическому составу соответствует требованиям к известняку по классу А, а по размерам кусков относится к средним.

В соответствии с ГОСТом 5331-50 правила приемки, отбор проб и подготовка проб к анализу известняка следующие.
Размер принимаемой партии устанавливается в 100 т. Остаток более 50 т считается также партией. Остаток менее 50 т присоединяется к предыдущей по счету партии. При поставках известняка менее 100 т любое поставленное количество считается партией.
При составлении пробы отбирают из 20 различных мест партии известняка куски весом около 1 кг каждый, или отбивают куски такого веса от более крупных кусков, или отбирают лопатой равное по весу количество мелких кусков с таким расчетом, чтобы получить среднюю пробу весом не менее 20 кг.
Отобранный известняк измельчают в куски размером 10-15 мм по наибольшему измерению, тщательно перемешивают и сокращают квартованием до получения средней пробы весом около 5-6 кг. Полученную среднюю пробу делят на две равные части по 2,5-3 кг в каждой. Одну часть подвергают испытаниям, а другую, опечатанную печатью завода, хранят в течение 2 месяцев на случай арбитражных испытаний.
Пробу известняка, предназначенную для испытаний, сокращают квартованием до получения пробы весом 1 кг, измельчают в ступке до полного прохождения сквозь сито со стороной отверстия 0,75 мм, после чего подвергают дальнейшему уменьшению квартованием до получения пробы весом 100 г.
Эту пробу растирают в ступке до полного прохождения сквозь сито со стороной отверстия 0,2 мм и из указанной измельченной пробы берут навески для анализа.
При анализе известнякового камня определяют содержание влаги, SiО2 и других нерастворимых в НСl примесей, окисей железа и алюминия (Fe2О3 + Аl2О3), углекислого кальция (СаСО3), углекислого магния (MgCО3), сернокислого кальция (CaSО4), окисей калия и натрия (К2О + Na2О).
Химический состав известнякового камня некоторых месторождений приводится в табл. 51.