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发布时间:2013-01-17    

  石灰岩(Limestone)简称灰岩,以方解石为主要成分的碳酸盐岩。有时含有白云石、粘土矿物和碎屑矿物,有灰、灰白、灰黑、黄、浅红、褐红等色,硬度一般不大,与稀盐酸反应剧烈。

  一、石灰岩-概述

  石灰岩主要是在浅海的环境下形成的。石灰岩按成因可划分为粒屑石灰岩(流水搬运、沉积形成);生物骨架石 灰岩和化学、生物化学石灰岩。按结构构造可细分为竹叶状灰岩、状灰岩、团块状灰岩等。石灰岩的主要化学成分是碳酸钙易溶蚀,故在石灰岩地区多形成石林和溶洞,称为喀斯特地形。

  石灰岩是烧制石灰和水泥的主要原料,是炼铁和炼钢的熔剂。

  有生物化学作用生成的慧眼,常含有丰富的有机物残骸。石灰岩中一般都含有一些白云石和黏土矿物,当黏土矿物含量达25%~50%时,称为泥质岩。白云石含量达25%~50%时,称为白云质灰岩。石灰岩分布相当广泛,岩性均一,易于开采加工,是一种用途很广的建筑材料。

  二、石灰岩-形成

  石灰岩的主要成分是碳酸钙,可以溶解在含有二氧化碳的水中。一般情况下一升含二氧化碳的水,可溶解大约50毫克的碳酸钙。

  据地质学家在桂林地区调查,发现那里的水每年可溶解、侵蚀石灰岩表层大约有指甲那么薄的一层。别看每年只溶蚀这么一点儿,但是地球发展的历史是极其漫长的。就以最近的地质时期——第四纪来说,大约也有300万年了。即便这样缓慢的溶蚀速度,300万年也可以溶蚀900米呢!而桂林的孤峰也只有一二百米高,常见的溶洞的最大高度也只有几十米。但也不是有石灰岩的地方都能形成这种地形地貌,而是需要有大面积、大厚度、地质纯净的石灰岩,还要求有温暖潮湿的气候条件才有可能发育成如此完美的地貌,形成那样美丽的自然风光。

  三、石灰岩-类型及其分布

  岩是地壳中分布最广的矿产之一。按其沉积地区,石灰岩右分为海相沉积和陆相沉积,以前者居多;按其成因,石灰岩可分为生物沉积、化学沉积和次生三种类型;按矿石中所含成分不同,石灰岩可分为硅质石灰岩、粘土质石灰岩和白云质石灰岩三种。

  资源分布情况:中国石灰岩矿产资源十分丰富,作为水泥、溶剂和化工用的石灰岩矿床已达八百余处。产地遍布全国,各省、市自治区均可在工业区附近就地取材。

  石灰岩矿产在每个地质时代都有沉积,各个地质构造发展阶段都有分布,但质量好,规模大的石灰岩矿床往往赋存于一定的层位中。以水泥用石灰岩为例,东北、华北地区的中奥陶系马家沟组石灰岩是极其重要的层位,中南、华东、西南地区多用石炭、二叠、三叠系石灰岩,西北、西藏地区一般多用志留、泥盆系石灰岩,华东、西北及长江中下游的奥陶纪石灰岩也是水泥原料的重要层位。

  四、石灰岩-矿石性质

  1、矿石的矿物组成

  石灰岩的矿物成分主要为方解石、伴有白云石、菱镁矿和其他碳酸盐矿物,还混有其他一些杂质。其中的镁呈白灰石及菱镁矿出现,氧化硅为游离状的石英,石髓及蛋白石分布在岩石内,氧化铝同氧化硅化合成硅酸铝(粘土、长石、云母);铁的化合物呈碳酸盐(菱镁矿)、硫铁矿(黄铁矿)、游离的氧化物(磁铁矿、赤铁矿)及氢氧化物(含水针铁矿)存在;此外还有海绿石,个别类型的石灰岩中还有煤、地沥青等有机质和石膏、硬石膏等硫酸盐,以及磷和钙的化合物,碱金属化合物以及锶、钡、锰、钛、氟等化合物,但含量很低。

  2、石灰岩的性质

  石灰岩具有良好的加工性、磨光性和很好的胶结性能,不溶于水,易溶于饱和硫酸,能和种强酸发生反应并形成相应的钙盐,同时放出CO2。石灰岩煅烧至900℃以上(一般为1000~1300℃)时分解转化为石灰(CaO),放出CO2。生石灰遇水潮解,立即形成熟石灰[Ca(OH)2],熟石灰溶于水后可调浆,在空气中易硬化。

  五、石灰岩-工艺特性及主要用途

  1、工艺特性

  石灰具有导热性、坚固性、吸水性、不透气性、隔音性、磨光性、很好的胶结性能以及可加工性等优良的性能,既可直接利用原矿,也可深加工应用。

  2、主要用途

  石灰岩在冶金、建材、化工、轻工、建筑、农业及其它特殊工业部门都是重要的工业原料。随着钢铁和水泥工业的发展,石灰岩的重要性必将进一步增强。

  六、石灰岩-开发利用现状及发展趋势

  1、开发利用现状、存在问题及解决对策

  石灰石用途很广,是国民经济各部门以及人民生活中必不可少的原料。主要用于:(1)在建筑工业中用来生产水泥和烧制石灰;(2)冶金工业用作熔剂;(3)化学工业中用来制碱、漂白粉及肥料等;(4)食品工业中用作澄清剂;(5)农业中用来改良土壤;(6)在塑料工业中用作填料;(7)在涂料工业中广泛用于做各种建筑涂料;(8)在造纸工业中用作碱性填料;(9)在橡胶工业中用作橡胶的基本填料;(10)在环保工业中用作吸附剂。

  重质碳酸钙是以天然方解石、石灰石和白垩为原料,以机械粉碎达到一定细度的产品,其生产方法有干法和湿法两种,国外已获得重大进展的湿法磨粉工艺在我国仍是空白;在用石灰石生产轻质碳酸钙的工艺中,在轻钙产品的粒径与晶形控制方面与国外相比还有较大差距。为此,今后必须进一步发展石灰石的深加工工业,拓宽应用领域,加强综合利用,使产品增值,提高经济效益。

  2、发展趋势

  石灰石是冶金、建材、化工、轻工、农业等部门的重要工业原料。随着钢铁和水泥工业的发展,对石灰石的需求将进一步增加。目前,水泥产量庞大,即每年需开采用于水泥制品的石灰石要千亿吨以上。预测到2000年,全国水泥产量将达到3亿吨,这将需要开采更多的石灰石作原料。此外,冶金、化工等方面对石灰石的需求也很大。因此,石灰石工业的生产发展前景广阔,为了使石灰石产品具有更大的增值效益,开拓石灰石深加工产品也是今后一个发展方向。

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