Доломиты как минеральное сырье имеет довольно широкое применение.
Высокая огнеупорность доломита определяет возможность использовать его в черной металлургии в сыром и обожженном виде как огнеупорный материал и флюсы.
Доломит используется в стекольной промышленности, в химической, строительной, в сельском хозяйстве как удобрения, в медицине и др. В последнее время доломитовую известь стали применять для очистки сточных вод и очистки выбросов в атмосферу сернистых газов на ТЭЦ.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДОЛОМИТА В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ
Применение доломита в черной металлургии обусловлено тем, что в его составе содержится два высокоогнеупорных окисла — СаО и MgO с температурой плавления выше 2500° С.
Впервые на доломиты как на огнеупорный материал обратил внимание английский металлург Сидней Томас (1850-1885 гг.). В 1877 году Томас применил для футеровки сталеплавильного конвертерного агрегата доломит и установил, что лучший футеровочный материал — это изготовленный из смеси обожженного порошка доломита и каменноугольной смолы.
ВНОШУ ЕЖЕГОДНО! Секреты внесения ДОЛОМИТОВОЙ МУКИ. Дешевое удобрение с замечательными свойствами!
Для ускорения дефосфации металла и уменьшения степени разъедания футеровки во время плавки Томас предложил вводить в конвертер известь, а в дальнейшем стали применять доломитизированную известь. Доломитизированная известь во время обуглероживания чугуна переводит в шлаки окисленный до Р2О3 — фосфор и SО3 в магнезиальный шлак.
ДОЛОМИТ СЫРОЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ
Доломит сырой применяется для обжига на металлургический доломит, а также для подсыпки порогов и заправки мартеновских и двухванных печей.
Сырой доломит применяется в стекольной промышленности для получения стекла повышенной стойкости и прочности, производства глазури, белой магнезии, облицовочной плитки и минеральных удобрений.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДОЛОМИТА В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ
Сырой доломит используется в сельском хозяйстве для нейтрализации кислых почв и как добавка к минеральным удобрениям.
Большинство почв в нечерноземной полосе имеют кислую реакцию и нуждаются в известковании. Природное плодородие этих почв низкое и после известкования требуется внесение удобрений. Удобрения на основе аммиачной селитры, которые получили широкое распространение при длительном внесении в почву также повышают кислотность, что приводит к снижению урожайности. Подкисляющее действие аммиачной селитры может быть устранена различными методами, например, известкованием подзолистых почв. Недостаток магния ощущают песчаные почвы, дерново-подзолистые.
На таких почвах при выращивании сахарной свеклы, кукурузы, клевера, гороха, ячменя, льна, картофеля целесообразно применять доломитовую муку. Расход доломитовой муки составляет от 5 до 8 т/га. Не рекомендуется приготавливать мукосмеси из аммиачной селитры и суперфосфатов без нейтрализующих добавок, в качестве которых можно использовать мел, молотый известняк, молотый доломит, доломитовую полуобожженную муку, в количестве 10-15 % от общего веса смеси, и желательно применять их на кислых почвах в качестве основных удобрений.
Как использовать доломитовую муку в огороде
Применение доломитовой извести совместно с навозом и другими органическими и минеральными удобрениями дает хороший результат при посеве озимых культур. Действие этих совместных удобрений на кислых почвах удваивает урожай.
Магний увеличивает в листьях количество хлорофилла и углеводов, способствует накоплению сахара в корнеплодах, плодах и других органах растений — крахмала в клубнях картофеля, жира в семенах, больше образуется каротина и аскорбиновой кислоты. На песчаных почвах и супесчаных магний имеет преимущество перед кальцием.
ДОЛОМИТ ОБОЖЖЕННЫЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ
Технические требования к обожженному доломиту для заправки и ремонта сталеплавильных печей (ГСТУ 322-14-005-97).
Обожженный доломит металлургический должен быть спекшимся, плотным и при поставке в недробленом виде не должен содержать недопал, шамот и других посторонних примесей.
Обожженный доломит содержит свободную окись кальция, поэтому он ограниченно атмосфероустойчив.
Металлургический доломит используется главным образом для заправки стен и откосов оснований мартеновских печей. Большинство машин основано на принципе забрасывания доломита на заправляемый элемент печи. Доломит поступает из бункера на движущуюся ленту, сообщающую порошку скорость, необходимую для того, чтобы он мог долететь до нужного места в печи и хорошо удерживаться на откосах, не скатываясь вниз. Поэтому куски доломита должны иметь угловатую форму, размер в пределах 2-20 мм (мелочи менее 4 мм до 4 %, куски крупнее 20 мм не выше 5 %).
При обжиге доломита в температурах до 1000° С образуется продукт, в котором карбонат кальция полностью сохраняется, ä карбонат магния почти декарбонизовался. Получается тесная механическая смесь MgO и карбонатного твердого раствора MgO и СаСОз, которая при дальнейшем нагревании переходит в смесь MgO и СаО. Такой продукт называется каустический доломит.
Он способен гидратироваться и твердеть при затворении его водой. Используется, для производства фибролита и как цемент.
Полностью декарбонизованный доломит получается путем обжига его при температуре выше 1000° С. Продукт обжига называется доломитовой известью и содержит 53-56 % СаО, 33-34 % MgO и 2-3 % Si02. Известь представляёт собой тонкодисперсное вещество, состоящее из тончайших зерен периклаза и извести размером 0.5-1 мм.
Доломитовая известь применяется в черной металлургии в доменном и сталеплавильном производстве, как флюс. Одним из способов повышения эффективности шлакообразования и повышения реакционной способности шлака с одновременным увеличением в нем количества оксидов магния — использование в конвертеной плавке ожелезненного известково-магнезиального флюса, оксиды железа которого препятствуют образованию силикатов кальция и магния. Флюс изготавливают из доломита и железосодержащих добавок, крупность флюса 3-80 мм, химический состав: 31-34 % MgO, 49-51 % CaO, 1,5-6,0 % Si02, 8-9 % Fe203, 1-1,8 % А l 2Оз; S и Р-не более 0,06% потери при прокаливании — 0,8-2,0 %.
Способы получения ожелезненного доломитового флюса на комбинате
Первый способ. Спекание железной руды (конвертерного шлака, окалины, железорудных окатышей) во вращающихся печах с доломитом. Недостатки этого способа: кольцеобразование в печи из-за большого содержания оксида кремния (45-50 %) в руде и ухудшение качества флюса. Добавка железорудных окатышей позволяет получить флюс требуемого качества, но резко удорожает процесс.
Положительным является то, что получать ожелезненный флюс можно на существующем оборудовании и не требует больших затрат на перестройку технологии.
Второй способ более сложный, но в то же время более эффективный. Это получение брикетов с определенным химическим составом, который удовлетворяет требованиям потребителей как по химическому составу, так и по физическим параметрам. В этом случае отпускная цена флюса должна быть экономически выгодна как для изготовителя, так и для потребителя. Для удешевления флюса можно использовать отсев еленовского доломита и стыльского с ДОФ-2. 150-160 тыс. т в год ожелезненного доломитового флюса можно получить из отсева.
Можно использовать доломитовую муку марки ДМП (окомкованную), и получить еще 25-30 тыс. т в год флюса. Мука прошла зону декарбонизации и не потребуется энергозатрат на ее разложение, что экономически выгодно.
Схема получения окатышей
Доломит фракции 0-5 мм (отсев) ДОФ-2 измельчается в шаровой мельнице до 0-1 мм, предварительно просушенный в сушильном барабане. Измельченный отсев смешивается с отходами ОАО «Николаевского глиноземный завод» красным шлаком, как связующим. Смесь подается в окомкователь (чашечный или барабанный), валковый пресс, где образуются окатыши (брикеты) размером 15-30 мм.
Брикеты подаются в сушильный барабан и далее — на мягкий обжиг во вращающуюся печь. Преимущество этого способа: использование отходов фракции 0-5 мм и муки полуобожженной, получение окатышей определенного состава путем ввода различных добавок, режим обжига — более управляем, отсюда экономия энергоносителей и снижение себестоимости. Однако необходимы средства для строительства технологической линии.
Третий способ — получение доломитовой извести в шахтных печах. Шахтные печи потребляют газа и электроэнергии в 2 раза меньше, чем вращающиеся, менее металлоемки и себестоимость доломита обожженного в шахтных печах почти в 2 раза меньше, чем во вращающихся.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СПЕЧЕННОГО ДОЛОМИТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРОВ
Томас установил, что лучшим огнеупорным материалом является смесь обожженного порошка доломита и каменноугольной смолы. Огнеупоры на смоляной связке разделяются на четыре группы: для сталеплавильных печей — конвертеров, электросталеплавильных печей, обжиговых печей и прочих печей и установок.
Можно изготовлять огнеупоры по горячему способу, когда применяется твердый пек, разогретый до 100° С и смешанный с подогретым обожженным доломитом.
По холодному способу, когда изготовляют огнеупоры без подогрева, с использованием жидкого пека, растворенного в антрацитовом масле.
Каждый способ имеет преимущества и недостатки.
Первый способ дорогой из-за расходов на теплоноситель, но качество лучше. Второй — дешевле, но немного уступает по качеству.
Огнеупоры подразделяются на 2 группы.
Первая — безобжиговая, когда спрессованный огнеупор без обжига подается на футеровку агрегата и называется безобжиговым огнеупором. Вторая — огнеупор обжигают в тонельных печах при температуре 1500-1600° С.
В настоящее время на Западе вместо пека применяют огнеупор, изготовленный на парафиновой основе и на керамической связке.
В Японии и других странах применяют стабилизированный доломит для получения огнеупорного кирпича.
Для стабилизации обожженного доломита применяются различные кремнеземосодержащие добавки: кварц, кварцит, олевин, серпантин. Предусматривается полное и частичное связывание окиси кальция при обжиге доломита в высокоогнеупорные силикатные соединения. Насыщенные известью силикаты синтезируются медленно: для полного завершения реакции обычно нужен тонкий помол материалов и высокая температура, клинкер, рассчитанный на частичное (КН-0.7) или полное (КН-1) связывание извести. Если не будет связывание свободной извести, то кирпич будет рассыпается.
Отрицательным фактором для всех огнеупоров из обожженного доломита является его быстрая гидратация и разрушение. Поэтому вопрос снижения гидратации очень актуален и при решении его можно было бы конкурировать с магнезитовыми изделиями.
Стабилизированный кирпич рекомендуется для сталеплавильных конвертеров, широко испытан он также в мартеновских печах (для задних стенок подин, насадок регенераторов). Стабилизированный доломитовый кирпич по величине износа не уступает магнезитовому и хромомагнезитовому огнеупорам.
Огнеупоры, изготовленные из доломитов, можно использовать не только для футеровки сталеплавильных конвертеров, но и для футеровки вращающихся печей при обжиге доломита, извести и производства цемента.
Источник: dzen.ru
Доломит — что это такое, свойства и применение
Очень практичный и красивый популярный во всем мире камень — горный минерал доломит — был назван именем французского ученого-минералога и химика по фамилии Доломье, который жил в конце XVIII века. Так получил свое название камень доломит. Что это такое, однако, немногие знают, но попробуем разобраться.
Сегодня эту породу камня используют практически во всех отделочных и строительных работах. Его обычный окрас белый или серый, однако, встречаются и другие самые разнообразные оттенки: красноватые, коричневатые, желтоватые, можно даже встретить розовые и другие. Доломит – камень, который может быть прозрачным и полупрозрачным. Основными его цветами считаются четыре цвета, но в природе встречается, как правило, в основном белый, желтоватый, коричневый, в естественном виде можно также повстречать ценные породы: розовые доломиты, а также полупрозрачные и прозрачные.
Природные свойства
А теперь поближе разберемся с вопросом о том, что это такое — доломит. Этот минерал принадлежит к классу карбонатов, он породообразующий, очень стойкий и огнеупорный. Как натуральный камень, он обладает отличными природными свойствами.
Его прочность нужно отметить особо. Оценим также его оригинальный рисунок, который дает возможность создавать необыкновенные и очень оригинальные композиции.
Цвет доломита очень гармонично сочетается практически со всеми материалами: и природными, и искусственными. Он долговечный и морозостойкий.
Применение доломитов
Этот камень в чистом виде является просто идеальным сырьем, которое в промышленности используют для добычи металлического магния. Его также широко применяют в производстве легких сплавов. Он служит источником солей магния и просто незаменим в современной медицине.
В качестве щебня для бетона и бутового камня доломит применяется и при производстве тугоплавкой глазури и белой магнезии.
Свойства доломита для строительной промышленности — просто находка, так как он великолепный декоративно-облицовочный материал и даже может использоваться в особых марках цемента. Есть еще и обожженный доломит, который используется для футеровки в качестве огнеупора в печах металлургов. Из него состоит часть шихты, при производстве стекла повышенной стойкости и прочности.
Удобрения и наполнители
Минерал доломит или доломитизированные известняки достаточно часто используют и в качестве флюсов при плавке в доменной печи. В сельском хозяйстве тоже не обходятся без него. Муку из доломита применяют в виде добавок, нейтрализующих кислые почвы. Такие удобрения делают почву более рыхлой, существенно повышая эффективность других удобрений, вносимых в почву, чем существенно продлевается жизнедеятельность микроорганизмов, которые очень полезны для выращивания различных культур.
Продолжая разбираться с темой доломита, что это такое, нужно отметить, что молотый доломит является одним из лучших вариантов для сухих строительных смесей. Зерна доломита в отличие от кварцевого песка, который применяется повсеместно, имеют кубовидную форму. Практика показала, что такие наполнители отличаются от кварцевого песка тем, что они обладают прекрасными техническими показателями. И, исходя из европейских показателей, являются самыми лучшими, поэтому относятся к смесям высокого класса.
Доломит как наполнитель может встречаться в разного рода герметиках, мастиках, линолеумах, резинотехнических изделиях, лакокрасочной продукции и т. д.
Классификация
По своей классификации горный доломит, при рассмотрении его по структуре, бывает пористый, плотный и мраморовидный. В строительной промышленности его используют для наружных облицовочных работ. Такой тип материалов может иметь такие названия: мячковские, коробчеевские, ковровские. Русские зодчие любили этот материал и активно его использовали, когда ваяли свои архитектурные сооружения.
Осадочные породы: доломит
А теперь разберемся с тем, где его добывают. Основные его месторождения находятся в осадочных породах гор Кавказа и Урала, его также добывают и в Поволжье. Основу этих доломитов составляет такое вещество, как кальцит и его примеси.
Разновидностей доломитов очень много. Есть даже породы, в которых можно увидеть вкрапления множества моллюсков. Самый яркий пример — известковый ракушечник. Он популярен у строителей, так как прочен и однороден.
Строительный материал
К такому же типу относится известковый пористый туф и травертин. Прочность осадочных пород доломита зависит от глубины залегания слоя. И чем он глубже, тем прочнее будет добытый камень.
Интересно и то, что доломит в одном и том же месторождении может встречаться абсолютно разных оттенков, даже черного.
Наши предки и доломит
Доломит — минерал, хоть и прочный, однако его достаточно легко обрабатывать, и тогда он становится идеальным сырьем для производства деталей архитектурных и садовых.
Много веков наши предки используют эту породу камня, постройки из него и до сих пор радуют глаз современников. Это еще раз доказывает, что доломит прочный и морозоустойчивый.
Доломит — дальний родственник мрамора, поэтому из него получаются великолепные скульптуры. В Древней Руси его применяли для постройки храмов и хозяйственных сооружений. Большинство строений сегодня входят в разряд архитектурных шедевров.
Универсальный доломит
Из доломита делают дорожки, ступени и плоские фигурки для сада. Огромным достоинством материала является и то, что его он отлично подходит для возведения рокариев, подпорных стенок, отделки и облицовки фасадов.
Очень любят этот камень наши садоводы, которые создают из него различные красивые альпийские горки, клумбы с цветами. Но и тут потребуются определенные знания. Большинство растений очень хорошо себя чувствуют рядом с этим минералом, однако рядом с ним в композиции не рекомендуют сажать растения, для которых нужна кислая среда, а это рододендрон, гортензия, багульник, эрика, черника, брусника, клюква, верески, водянка и др.
Доломит и его экологические свойства
Облицовочная плитка из этой породы представляет собой абсолютно чистый экологический материал, который обладает фильтрующими свойствами. Он благоприятно воздействует на микроклимат в помещениях. Например, если увлажнить водой стену из доломита в помещении, то в нем будет оптимальный по влажности микроклимат.
А вот в холодное время года отделочный материал из доломита будет совсем наоборот — удерживать тепло, причем, надежнее чем стекло или бетон. Благодаря тому, что доломит органического происхождения и содержит в себе морские микроорганизмы, помещения, отделанные этим минералом, можно смело называть органически чистыми и безопасными в жилище человека.
Очень нужный и полезный камень доломит. Что это такое, теперь наверняка многие узнают.
Источник: www.syl.ru
Добыча доломита, его особенности и применение
Доломитом обычно называют и собственно природный минерал, и осадочную породу, на 95 % его содержащую. Формула минерала: CaMg(C)2. Название произошло от имени французского геолога 18 века Доломьё.
От близкого «родственника» — камня-известняка доломит отличается химически наличием в составе карбоната магния, а физически — большей прочностью и устойчивостью к агрессивным факторам окружающей среды: ветру, воде, холоду, огню. Однако хрупкость минерала также высокая.
Образовался этот минерал в гидротермальных слоях земли под воздействием пресной и морской воды одновременно в палеозойскую и докембрийскую эры.
Состав
Физический
Доломит из разных месторождений отличается цветом из-за присутствия многочисленных примесей. Чаще встречаются камни светлых оттенков: белого, желтоватого, сероватого, с более темными вкраплениями и разводами. Реже попадаются коричневые тона, желтые, розовые, синевато-серые и даже черные.
Поверхность минерала может быть как блестящей, так и матовой. Некоторые виды полностью пропускают свет, другие едва просвечивают. При раскалывании больших массивов излом получается неровный или ступенчатый. При нагревании материал растрескивается. Его плотность — 2,9 г/см3, а твердость — от 3,5 до 4 единиц по шкале Мооса.
По минералу легко нанести царапины стеклом или ножом.
Природные кристаллы доломита имеют форму ромбоэдра с ровными, а иногда вогнутыми (седловидными) гранями.
Отличить его от известняка можно при помощи реакции с соляной кислотой (HCl). Основной компонент известняка — карбонат кальция Ca2CO3 — после попадания кислоты буквально закипает, независимо от ее температуры из-за выделения большого количества углекислого газа (CO2). Доломит ведет себя аналогично только при контакте с горячей HCl, и в мелкоразмолотом состоянии при низкой температуре пенится слабо.
Химический
- оксида кальция (СаО) 30,4 %;
- оксида магния (MgO) 21,8 %;
- углекислого газа (СО2) 47,8 %.
Также могут присутствовать примеси других металлов и органических веществ, например битумов, наличие которых влияет на цвет камня.
Разновидности минерала
- Грейнерит и мангандоломит — содержат 8–9 % оксида марганца (Mn) в первом и до 20 % — во втором случае, примесь дает камню розовый цвет.
- Броссит и ферродоломит — содержащие до 10 % карбоната железа (Fe), окрашивающего минерал в кирпично-ржавые оттенки.
- Кобальтовый доломит — содержащий 5,17 % оксида кобальта (Co), придающего красный цвет минералу (добывается в Чехии).
- Тараспит — содержащий не только железо (Fe), но и никель (Ni), характеризуется наличием полос зеленого оттенка.
- Теруелит — черный доломит, добываемый в Испании, самый редкий.
- Плюмбодоломит — камень с примесью свинца (Pb) и, соответственно, серовато-синих оттенков.
- Гурхофиан — минерал с микрокристаллической структурой.
Плюсы и минусы обработки и использования
К положительным качествам камня относят:
- легкость обработки, возможность производства изделий различной формы;
- сохранение свойств как при очень высоких, так и очень низких температурах;
- изолирующую способность: здания, отделанные доломитом снаружи, меньше теряют тепло;
- улучшение экологии помещений при отделке внутри, так как минерал обладает фильтрующей способностью;
- интересное сочетание с другими отделочными материалами.
К отрицательным свойствам относят:
- относительную хрупкость материала;
- ограниченность палитры естественными оттенками;
- достаточно высокую стоимость.
Добыча и переработка камня
Добывают доломит карьерным способом. Для отделения глыб от массива проводят буровзрывные работы или закладку взрывчатого вещества в специально подготовленные шахты.
Этот камень часто встречается на Земле. Его месторождения существуют в разных регионах России, в Эстонии, Чехии, Украине, Швейцарии, Италии, Испании, США, Канаде, Мексике, Казахстане и других странах.
Полученный камень используется в промышленности, в том числе металлургической, строительстве, сельском хозяйстве.
Добытый минерал проходит дробление, размол и обжиг. От температуры обжига зависят новые качества сырья:
- при 750 градусах получают каустический доломит;
- при 850 градусах — доломитовый цемент;
- при 950 градусах — доломитовая известь;
- при 1500 градусах — металлургический доломит.
Полученный камень используется в промышленности, в том числе металлургической, в строительстве, сельском хозяйстве. Доломитовое сырье идет на производство:
- магния как металла;
- стали и чугуна как одно из веществ, осаждающих рудные примеси.
- стекла;
- резины;
- бумаги;
- линолеума;
- некоторых красок;
- мастик;
- герметиков;
- цемента и других штукатурных смесей;
- абразивов;
- гибкой черепицы;
- минеральной ваты;
- огнеупорных материалов;
- асфальта;
- порошка для огнетушителей;
- глазури для фарфора.
В сельском хозяйстве используют доломитовую муку для раскисления почвы и удобрения ее кальцием и магнием.
Для строительных работ камень режут на плиты разнообразной формы и структуры.
Применение доломита в строительных и дизайнерских работах
Облицовка поверхностей натуральной доломитовой плиткой на открытых пространствах и внутри помещений стала популярным и практичным архитектурным решением.
Для отделки зданий с внешней стороны, цоколей, заборов, печей, каминов применяют плитку, лишь немного выровненную с лицевой стороны (ее еще называют скалистой), чтобы получился эффект «дикого» камня.
Полированную плитку разной степени гладкости используют для укладки полов, отделки ванных комнат, санузлов, кухонь, бассейнов в частных домах и общественных зданиях.
Отшлифованные плиты большого размера укладывают в качестве кухонных столешниц и подоконников, так как некоторые сорта камня после обработки напоминают мрамор.
Плитку различной конфигурации со специальной шероховатостью по лицевой стороне (бучардированную) применяют для оборудования дорожек на садовых участках в индивидуальном строительстве и общественных парках. По таким камням можно уверенно ходить даже зимой.
При изготовлении полированных изделий используется самый прочный материал из месторождений глубокого залегания.
Доломитом удобно реставрировать старинные дома: огромные толстые плиты прекрасно имитируют древнюю кладку. Фундаменты белокаменных храмов первых веков православия на Руси, Московского кремля, а иногда и элементы декора были созданы именно из этого материала.
Поскольку доломитовым плитам нетрудно придать изогнутые очертания, они подходят для изготовления малых архитектурных форм, скульптур и даже посуды. Каменные вазы, чаши служат как предметы интерьера или для холодной пищи, так как высокая температура и постоянный контакт с кислотами их разрушает.
Разноцветный доломитовый гравий используется ландшафтными дизайнерами для оформления различных садовых композиций и альпийских горок.
Строительные штукатурные смеси с доломитом считаются прочнее, чем изготовленные на основе природного песка, так как частицы камня имеют граненую форму. Они обеспечивают лучшее сцепление с отделываемой поверхностью.
Источник: uglevodorody.ru