Цементное сырье
ЦЕМЕНТНОЕ СЫРЬЁ (а. cement raw materials; н. naturlicher Zementstein, Rohstoff fur Zementindustrie; ф. materiaux de ciment; и. materia prima de cemento) — минеральные образования, которые используются для производства цемента. Для производства 1 т цементного клинкера (полупродукта, получаемого при обжиге тонкоизмельчённой смеси известняка с глиной) расходуется 1,7-2,1 т основного минерального сырья средней влажности, причём 75-82% составляет карбонатный компонент, 18-25% глинистый. Все другие виды сырьевых материалов (железистые добавки, флюорит, фосфогипс, кремнефтористый натрий) используются в значительно меньших количествах. Из природных образований в качестве добавок при помоле цемента широко применяются искусственные гидравлические добавки (доменные гранулированные шлаки, золы уноса сланцев и углей при сжигании их в топках электростанций), а также осадочные и вулканические горные породы, а для регулирования сроков схватывания цемента — гипс.
Из карбонатных пород используются: известняк, мел, известняк-ракушечник, известковый туф; из карбонатно-глинистых — мергелистый известняк, мергель, из глинистых — глины, суглинки, глинистый сланец, лёсс, лёссовидные суглинки. В качестве добавок применяют породы осадочного (диатомит, трепелы, опоки, глиежи, спонгиолиты) и вулканического (пеплы, туфы, пемза и тpacc) происхождения. В последние годы в сырьевую цементную шихту вводятся техногенные продукты, шлаки, золы, заменяющие глинистую и частично карбонатную или только глинистую часть шихты. Технические условия, определяющие качество основных видов цементирования скважин для производства портландцементного клинкера, учитывают химически-минералогический состав клинкера, характеризующийся коэффициент насыщения (KH), силикатным (л) и глинозёмным (р) модулями.
Реклама
KH кремнезёма известью (отношение количества оксида кальция в клинкере, фактически связанного с кремнекислотой, к его количеству, теоретически необходимому для полного связывания кремнекислоты в 3-кальциевый силикат) изменяется от 0,85 до 0,95. Значение n (отношение % содержания в клинкере кремнекислоты к сумме % содержания оксидов алюминия и железа) равно 1,7-3,5, а р (отношение % содержания в клинкере оксида алюминия к % содержанию оксида железа) от 0,9 до 2,5.
Карбонатное цементное сырье должно содержать (%): CaO не менее 43,5 при благоприятном значении n и р; MgO не более 2,95; предельное содержание MgO в известковом и глинистом компонентах определяется исходя из условия содержания MgO в клинкере не более 5, а содержание R2О(Na2О + К2О) не должно превышать 3-4 (суммарно); SO3 не более 1 ; P2O5 не более 0,4. При этом содержание SiO2, Al2O3 и Fe2O3 должно обеспечить необходимые значения пир.
В глинистом цементном сырье допускается значение n от 2,6 до 3,5 и р от 1,5 до 3. При таких значениях модулей глинистые породы должны содержать (%): SiO2 50-65; Al2O3 15-20; Fe2O3 6-10; SO3 не более 1; P2O5 не более 0,6; TiO2 не более 2 (содержание CaO не ограничивается). Наряду с полезными компонентами (CaO, SiO2, Al2O3 и Fe2O3) в цементном сырье имеются вредные примеси, особенно при их значительном содержании в сырье (MgO, К2О, Na2О, Cl, P2O5, SO3, TiO2, MnO), а также кремневые включения в виде прослоек халцедона и сульфатная сера.
Применяемое цементное сырье для производства клинкера карбонатные и глинистые породы имеют неоднородный химический состав. Изменение его вызвано доломитизацией, окремнением пород, наличием включений изверженных горных пород и карстового песчано-гравийного материала. Эти примеси влияют на физико-механические свойства добываемых пород, которые изменяются: плотность от 2,5 до 3 т/м 3 ; объёмная масса от 1,75 до 2,74 т/м 3 ; коэффициент разрыхления от 1,27 до 1,7; естественная влажность от 1,13 до 10,7% (у мелов от 25 до 32%); пористость от 33 до 34%; временное сопротивление сжатию от 4 до 196 МПа; водопоглощение от 0,8 до 4,8%.
Разведанные запасы цементирования скважин на территории CCCP распределены неравномерно и сосредоточены в основном в районах регионального распространения карбонатных и глинистых пород различного возраста. Крупнейшие месторождения, на базе которых действуют цементные заводы: Афанасьевское, Щуровское, Кумовогорское, Фокинское, Белгородское, Себряковское, Вольское, Ванькинское, Новопашийское, Кунарское, Шеинское, Яшкинское, Соломинское, Новороссийское, Джегутинское, Мазульское, Таргашинское, Слюдянское («Перевал»), Лондоковское, Длиногорское в РСФСР; Амвросиевское, Краматорское, Шебелинское, Добрянское, Здолбуновское, Гуменецкое, Бахчисарайское в Украинской CCP; Резинское в Молдавии; Колядичи и Каменка в Белоруссии; Пунане-Кунда, Карпенай и Сатини-Сесиле в Прибалтике; Цители-Цкаройское, Карадагское и Араратское в Закавказье; Астаховское, Новотаубинское, Сажаевское и Казы-Куртское в Казахстане; Керминское, Кувайское, Карахтайское и другие в Средней Азии.
В CCCP разведано 326 месторождений цементного сырья (1986), суммарные запасы которых по категориям А+В+С1 составляют около 17,6 млрд. т карбонатных и более 4,1 млрд. т глинистых пород, около 950 млн. т гидравлических песчанистых добавок. Основная масса разведанных запасов цементного сырья сосредоточена в РСФСР (56,5% карбонатных и 55,2% глинистых пород), на Украине (12,7 и 13,5% соответственно) и в Казахстане (13 и 12%).
Добыча цементного сырья в CCCP в 1985 производилась на 155 месторождениях и составила 174,3 млн. т карбонатных и 31,1 млн. т глинистых пород, 7,2 млн. т гидравлических добавок.
Сведений о мировых запасах цементного сырья нет. Но учитывая, что карбонатные и глинистые породы встречаются практически в отложениях всех геологических возрастов, их широкое площадное распространение и значительные мощности, мировые запасы цементного сырья огромны. По оценочным данным, мировая добыча цементного сырья в 1985 составила (млн. т): около 1200 карбонатные и 230 глинистые породы.
Источник
Спрос на «цементные» месторождения
В настоящее время инвесторов интересуют участки недр c более широким спектром видов полезных ископаемых, нежели несколько лет назад, когда интерес сводился главным образом к угольным, нефтяным и газовым месторождениям. Появился интерес к тем видам полезных ископаемых, которые в прошлые годы еще не пользовались большим спросом. Например, «бонусным» стал аукцион и по Порожинскому месторождению марганцевых руд в Красноярском крае — начальная цена была превышена примерно втрое. Тенденцией уходящего года Александр Неволько назвал повышенный спрос на месторождения твердых полезных ископаемых (ТПИ — металлические и неметаллические: строительные материалы, горнотехническое и горнохимическое сырье): «Эта тенденция характерна как для Сибири, так и для России в целом. Повысился спрос на нерудные полезные ископаемые, в числе которых строительные материалы, цементное сырье». Данные виды сырья уже в прошедшем году заставляли инвесторов делать много шагов на аукционах. В качестве подобного примера Александр Неволько приводит Осиновское месторождение известняков в Тогучинском районе Новосибирской области. «При предоставлении права пользования участком недр с потенциалом выявления цементного сырья при старте в 1 млн руб. такое право на геологическое изучение с последующей разработкой обошлось инвесторам в 16,1 млн руб.». (Победитель — новосибирское ООО «Компания «Сибирь Развитие», действовавшее в интересах промышленно-строительного концерна «Сибирь».)
Другой пример — Давыдковское месторождение известняков, доставшееся в сентябре компании «Ресурсы Сибири», при стартовом платеже 5 млн руб. было продано за 30 млн руб. Среди наиболее значимых можно назвать конкурсы на разработку Степного и Таловского полиметаллических месторождений, которые при вводе в эксплуатацию позволят осуществлять добычу 1000 тыс. т руды в год.
Тенденция актуальна и для Алтайского края. В Алтайнедрах в качестве наиболее значительных аукционов прошлого года называют три аукциона на геологическое изучение и добычу цементного сырья — Неверовское месторождение известняков, Самарское месторождение глин и Сарасинский участок известняков. Суммарный объем распределенного сырья таков: запасы известняков — 85 600 тыс. т, запасы глин — 41 581 тыс. т, ресурсы известняков — 33 000 тыс. т. Аукционы проведены впервые.
Впрочем, начальник управления по недропользованию по Красноярскому краю Александр Еханин отмечает, что соперничать с нефтегазоносными участками аукционы по ТПИ пока не могут: «Результаты аукционов по месторождениям ТПИ на порядок скромнее. Чаще участвуют местные горнорудные компании, реже из близлежащих регионов». Однако, по мнению экспертов, именно в сфере ТПИ можно ожидать прихода новичков в Сибирь.
В секторе добычи ТПИ уже определился ряд компаний, не скрывающих свой настрой на покупку месторождений ТПИ в Сибири. В их числе — Группа «ЭСТАР», объединяющая ряд металлургических заводов в России. В настоящее время «ЭСТАР» готовит проект строительства завода по прямому восстановлению железа из руды, об этом корреспонденту «КС» рассказал президент Группы компаний «ЭСТАР» Андрей Мишин. «Но данный проект пока под вопросом. Причина в том, что пока нет определенности с источниками сырья (руды) — в настоящее время решаем эту задачу», — говорит Мишин.
«НАФТА МЕТАЛЛ» также не намерена ограничиваться только интересом к золоту. Ее топ-менеджеры заявляют, что компания продолжит свою ресурсодобывающую экспансию. «В настоящее время нами приобретено 10 месторождений: медно-никелевых, золотых, молибденовых, угольных и т. д. К весне следующего года количество месторождений планируется увеличить до 15», — рассказывал в декабре главный геолог ООО «НАФТА МЕТАЛЛ» Александр Самойлов.
Предсказуем интерес к сибирскому сырью и у компании «Базэл Цемент» — наряду с развитием цементного бизнеса она публично заявляла о намерении стать крупным игроком на рынке нерудных материалов. Как сообщали в компании в конце прошлого года, для «Базэл Цемента» актуально приобретение каменных карьеров в Сибири вслед за покупкой аналогичных активов в Адлере и Северной Осетии.
Достаточно высокий интерес вызывают у инвесторов такие ископаемые, как медь и медно-никелевые руды, цирконий.
Впрочем, не все новички действуют столь же открыто, как «Базэл Цемент» или «ЭСТАР». Значительная часть компаний не готова раскрывать свою принадлежность к крупным холдингам. Например, к таковым относится челябинское ОАО «Сибирский промышленный холдинг», выигравшее в октябре прошлого года аукцион по Филипповскому участку Ордынской циркон-ильменитовой россыпи. В Сибнедрах «КС» сообщили, что «Сибирский промышленный холдинг» — это недавно созданное с целью заключения сделки предприятие. «Есть несколько компаний, которые могли бы заинтересоваться покупкой такого участка: «ВСМПО-АВИСМА», «Норникель», «Базовый элемент» и «Северсталь». Судя по сделке, я бы предположил, что это «Норникель«, которому участок нужен для перепродажи», — предположил по итогам аукциона в беседе с корреспондентом «КС« генеральный директор компании «Hatch-РБС» Александр Либеров.
Специалисты Сибнедр признают, что перепродажа юрлиц, владеющих лицензией на перспективное месторождение, является для крупных компаний предметом выгодного вложения средств.
Источник
Цементное сырье
Минеральные строительные материалы и сырье для их производства
Цементное сырье — это различные горные породы — карбонатные, глинистые, кремнистые сульфатные, которые используются для получения цемента. Мировое производство этого необходимого строительного материала неуклонно возрастает, приближаясь в настоящее время к 1 млрд т. Имеется множество различных типов, сортов, марок цемента , различающихся своими свойствами. Важнейшим вяжущим материалом этого семейства является портландцемент . Для приготовления 1 т его клинкера (полупродукта, получаемого при обжиге тонко-измельченной смеси минеральной шихты) расходуется 1,7 — 2,1 т исходного сырья — карбонатных (известняки, мел, мергель) и глинистых (глины, глинистые сланцы, аргиллиты) горных пород , смешиваемых в строго определенных соотношениях. Доля первых составляет 75-82 %, вторых — 18-25 %.
Первоначально портландцемент изготавливался из глинистых известняков, так называемых мергелей-натуралов, характеризующихся почти оптимальным для цемента отношением оксида кальция к кремнезему. Такие месторождения широко известны в штате Огайо (США), районе Регби-Лейстер (Великобритания), районе Новороссийска (Россия). Однако истощение месторождений мергелей-натуралов и резкое повышение спроса на цемент привело к тому, что для производства портландцемента стали использовать глины и известняки различных месторождений.
Качество цемента определяется соотношением его главных клинкерных компонентов и наличием загрязняющих примесей и зависит от химического состава исходной смеси карбонатных и глинистых пород (шихта), а также вводимых в цементный клинкер гипса и других добавок. Общими требованиями к качеству цементного сырья являются его однородность, выдержанность химического состава и отсутствие крупных включений других пород и минералов.
Среди месторождений карбонатного сырья для цементной промышленности наибольшее значение имеют три геолого-промышленных типа (Еремин, 2007):
- субгоризонтальные пласты и линзы мела, мергелей, известняков и доломитов в разрезах платформенных карбонатно-терригенных формаций различного возраста (Вольские и другие многочисленные месторождения Русской платформы и других платформ);
- круто- и пологопадающие пласты, линзы и пачки ритмичного чередования мергелей, известняков и карбонатных глин мощностью в десятки метров в разрезах складчатых геосинклинальных карбонатно-терригенных флишевых толщ большой мощности (Новороссийские месторождения);
- слабо наклоненные, быстро выклинивающиеся пластовые, линзовидные и сложной формы залежи доломитов и органогенных известняков с мелом и мергелями в составе карбонатных, рифогенных, соленосных, терригенных и угленосных толщ краевых и межгорных прогибов и внутренних впадин (Еленовское месторождение в Донбассе, месторождения штатов Огайо, Индиана и Иллинойс в США).
Источником глинистого сырья помимо мергелей служат месторождения морских глин, глинистых илов, аргиллитов и глинистых сланцев, представленные пластовыми и линзовидными залежами.
В цемент для улучшения его способности к гидратации в небольшом количестве добавляются высококремнистые породы с активным кремнеземом — диатомиты, трепелы и опоки определенного химического состава. В качестве активных добавок используются также вулканические породы опал-кристобалитового ряда: пуццоланы и трассы. Месторождения этого сырья широко развиты среди молодых осадочных пород Поволжья, Зауралья и других регионов.
В различные сорта цемента для регулирования его свойств добавляют гипс (до 3 %). Главным геолого-промышленным типом месторождений гипса и ангидрита являются протяженные линзовидные и пластовые залежи в толщах карбонатных и терригенных пород — известняков, доломитов, глин и мергелей. Эти месторождения широко распространены в различных регионах.
Главными требованиями к месторождениям горных пород , используемых как строительные материалы и как сырье для их производства, являются: значительные размеры, открытый способ разработки, обеспечивающий возможность переработки значительных объемов горной массы, близость к потребителям, комплексность сырья.
Источник