La craie est une roche sédimentaire blanche. Il est insoluble dans l'eau et est d'origine organique. De l'article, nous apprenons où la craie est utilisée, les propriétés physiques et chimiques de cette roche.
Éducation
Il y a 90 millions d'années, dans le nord de l'Europe, le limon s'est accumulé dans la région inférieure de la grande mer. Les protozoaires (foraminifères) vivaient sur les débris marins. Leurs particules comprenaient de la calcite extraite de l'eau. Le groupe crétacé de la division stratigraphique européenne est apparu durant la période du même nom. Il a formé les falaises blanches dans le Kent et les pentes dans une autre partie du détroit de Douvres. Ce sont ces restes qui sont devenus la base de la craie. Cependant, la roche est principalement constituée de formations d'algues et de composés finement dispersés. Ainsi, les chercheurs concluent que l'apparence de la craie est le mérite des plantes.
Structure de race
Les restes de mollusques qui se sont accumulés dans les sédiments du fond se sont transformés en craie. La race contient:
- Environ 10 % de débris squelettiques. Parmi eux se trouvent non seulement des parties des plus simples, mais aussianimaux multicellulaires.
- Environ 10 % des coquilles de foraminifères.
- Jusqu'à 40 % de fragments de formations d'algues calcaires
- Jusqu'à 50 % de calcite fine cristalline. Sa taille est si petite qu'il est quasiment impossible d'établir l'identité biologique des éléments qui le composent.
- Jusqu'à 3% de minéraux insolubles. Ils sont principalement représentés par des silicates. Les minéraux insolubles sont une sorte de débris géologiques (fragments de roches et de sable divers), qui sont amenés dans les dépôts de craie par les courants et les vents.
Coquilles de mollusques, concrétions d'autres minéraux, squelettes de coelentérés sont rarement trouvés dans la roche.
Description de la propriété physique de la craie - force
Des recherches sur la substance ont été menées par de nombreux scientifiques. Au cours des activités d'ingénierie et de géologie, il a été révélé qu'il s'agit d'une roche semi-rocheuse rigide. Sa force est largement déterminée par l'humidité. A l'état sec, la résistance ultime à la compression varie de 1 000 à 45 000 kN/m2. Le module d'élasticité de la roche sèche est de 3 000 MPa (pour un état meuble) à 10 000 MPa (pour un état dense). La valeur de l'angle de frottement interne est de 24 à 30 degrés, avec une compression totale, l'adhérence atteint 700 à 800 kN/m2.
Humidité
Lorsqu'elle est exposée à l'eau, les propriétés physiques de la craie commencent à changer. En particulier, sa résistance est réduite. Les changements se produisent déjà à 1-2% d'humidité. À 25-35%, la résistance à la compression augmente de 2 à 3 fois. Parallèlement à cela, d'autres propriétés physiques de la craie apparaissent. La roche devient plastique. C'estmanifestation complique considérablement le processus de traitement de la substance. Pendant ce temps, la craie commence à coller aux éléments de la machine (godet de pelle, bande transporteuse, alimentateur, carrosserie du véhicule). Souvent, les propriétés physiques de la craie (viscosité et plasticité) ne permettent pas l'extraction des horizons inférieurs, bien qu'ici elle soit considérée comme de haute qualité.
Résistance au gel
Après congélation-décongélation, la craie se fragmente en particules de 1-2 mm. Dans certains cas, il s'agit d'une propriété utile de la race. Par exemple, lorsqu'il est utilisé comme amendement lors de la désoxydation du sol, il n'est pas nécessaire de broyer la substance à 0,25 mm. De la roche concassée jusqu'à 10 mm peut être introduite dans le sol. Lors du gel-dégel avec labour du sol, les morceaux sont détruits d'eux-mêmes. Ainsi, l'action de neutralisation est maintenue pendant longtemps.
Propriétés de la craie: chimie
La roche comprend principalement des parties carbonatées et non carbonatées. Le premier est soluble dans les acides acétique et chlorhydrique. La partie non carbonatée contient des oxydes métalliques, du sable de quartz, des marnes, des argiles, etc. Certains d'entre eux sont insolubles dans ces acides. La partie carbonate contient 98-99% de carbonate de calcium. Les particules cristallines de calcite magnésienne, de sidérite et de dolomie sont formées par des carbonates de magnésium, qui sont inclus dans la craie en petites quantités. La composition et les propriétés de la roche servent de critères de classification.
Identification des gisements de qualité
Au départ, on croyait que les propriétés mécaniques et chimiques de la craiesont les mêmes sur tout le terrain. Cependant, dans la pratique, au cours de l'exploitation à long terme de la région, en particulier après la transition de l'entreprise minière et de transformation vers la production de produits de meilleure qualité, des différences dans ces caractéristiques sont révélées. Par conséquent, la cartographie géologique et technologique est effectuée sur certains champs. Les chercheurs, étudiant les propriétés chimiques de la craie et ses caractéristiques mécaniques dans différentes parties du gisement, désignent des zones d'accumulation de roche de haute qualité.
Développement industriel
De grands gisements de craie sont présents dans les régions de Belgorod et de Voronezh. Moins de substance de qualité est présente dans les gisements de Znamenskaya, Zaslonovskaya, Valuyskaya et autres. Ces gisements présentent des taux relativement faibles de CaCO3 (pas plus de 87 %). De plus, diverses impuretés sont présentes dans la roche. Par conséquent, des produits de haute qualité ne peuvent être obtenus dans ces gisements sans enrichissement en profondeur. Les propriétés physiques de la craie sur de tels gisements permettent de l'utiliser dans la fabrication de la chaux, ainsi que dans des mesures de bonification des terres pour désoxyder les sols. Les gisements de Voronej sont attribués à l'âge Turonien-Coniacien. Une craie de meilleure qualité est extraite ici. Les propriétés et l'application de la roche obtenue à partir de ces gisements sont étudiées depuis longtemps. Le produit extrait dans la région de Voronej a une teneur élevée en CaCO3 (jusqu'à 98,5%). La proportion d'impuretés non carbonatées est inférieure à 2 %. L'exploitation minière des gisements est cependant entravée par les propriétés physiques de la craie. En particulier, sonforte saturation en eau. La proportion d'humidité dans la roche est d'environ 32 %.
Dépôts prometteurs
Parmi les grands gisements, il convient de noter Rossoshanskoye, Krupnennikovskoye, Buturlinskoye et Kopanishchenskoye. L'épaisseur de craie de ce dernier est de 16,5 à 85 m. Le mort-terrain est la couche sol-végétative. Son épaisseur est d'environ 1,8 à 2 m. La couche de craie est divisée en deux unités le long de la ligne verticale. En bas, il y a jusqu'à 98% de carbonate de calcium, en haut c'est un peu moins - jusqu'à 96-97,5%.
Une craie blanche finalement homogène de l'étage Turunien a été découverte dans le gisement Buturlinskoye. L'épaisseur de la couche est de 19,5 à 41 m. L'épaisseur du mort-terrain atteint 9,5 m. Il est représenté par des margels, une couche de végétation, des formations sablo-argileuses et des grès. La proportion de carbonates de magnésium et de calcium atteint 99,3 %. Dans le même temps, les composants non carbonatés sont présents en quantité relativement faible.
Les gisements Stoilenskoïe et Lebedinskoye présentent un grand intérêt pour l'industrie. Dans ces zones, la craie est extraite comme mort-terrain et acheminée vers des dépotoirs. La production annuelle associée est de plus de 15 millions de tonnes, dont environ cinq sont utilisées dans les secteurs économiques nationaux. En particulier, la craie est fournie à la cimenterie de Starooskol et à quelques autres petites entreprises. Une plus grande partie de la roche extraite est perdue dans les décharges.
La craie, qui se trouve dans les zones de gisements de minerai de fer, est classée comme de haute qualité en termes de teneur en silice et en carbonate. Il peut être utilisé à des fins industrielles sans enrichissement en profondeur. Il faut dire qu'enDans le processus de conception des entreprises d'extraction et de transformation spécialisées dans les minerais de fer, il est nécessaire de prévoir des lignes technologiques pour la craie extraite comme sous-produit ou un lieu pour son stockage séparé.
Production et consommation
Les propriétés utiles de la craie sont connues depuis longtemps. Initialement, la race était utilisée dans la construction. La chaux en était faite. La poudre de craie servait de base au mastic, aux enduits, aux peintures, etc. A la fin du XIXe siècle, des usines privées commencent à s'organiser au gisement de White Mountain. Dans les fours à cuve, la chaux et la poudre étaient produites à partir de roches grumeleuses. En 1935, l'usine Shebekinsky est apparue, qui était engagée dans la production de produits pour les besoins industriels. Les propriétés utiles de la craie étaient recherchées dans les industries de l'électricité, de la peinture, des polymères, du caoutchouc et autres.
Parallèlement à l'augmentation de la demande de produits, les exigences de qualité ont augmenté. Les entreprises qui existaient en 1990 ne pouvaient pas fournir à l'industrie les matières premières nécessaires. Des entreprises privées ont commencé à apparaître dans la région de Belgorod. Leur grand nombre était dû aux énormes volumes de gisements rocheux et à la simplicité apparente des technologies de traitement. Cependant, les méthodes primitives d'extraction et de traitement ultérieur utilisées par les entreprises privées ne pouvaient pas fournir la quantité requise de produits de qualité. En conséquence, de nombreuses usines de ce type ont fermé. Parallèlement, de grandes entreprises procédaient à la modernisation et à la reconstruction de leurséquipement. La sortie de produits de qualité a été assurée dans les années 90 par les usines de Belgorod, Petropavlovsk, Shebekinsky.
Production de tampons de qualité
Les principales exigences pour les produits à base de craie, en plus de la proportion de carbonates, incluent la finesse - la finesse du broyage. Elle est exprimée en résidu sur tamis d'une certaine taille ou en pourcentage de particules d'une taille donnée (par exemple, 90 % de particules d'une taille de 2 microns).
L'émergence de nouvelles lignes de production pour la fabrication de peinture, de caoutchouc, de polymère et d'autres produits pour lesquels la craie est utilisée comme matière première a provoqué un fort déséquilibre entre sa production et sa consommation. Cela était particulièrement évident dans l'industrie du papier. Les entreprises de cette industrie ont des exigences particulières pour la poudre de craie, qui a remplacé le kaolin dans la production.
L'émission de timbres de qualité se concentre sur les usines de la région de Belgorod. En plus de l'entreprise Shebekinsky, qui produit de la craie séparée, de nouvelles usines ont été créées. Ainsi, en 1995, une usine de traitement est apparue à Lebedinsky GOK - ZAO Ruslime. Il a été construit selon le projet espagnol de la société "Reverte" avec une capacité estimée à 120 000 tonnes / an. L'usine produit jusqu'à 10 qualités différentes de craie. En termes de qualité, ils ne sont en rien inférieurs à leurs homologues étrangers et répondent aux normes internationales. L'entreprise est équipée des équipements technologiques les plus modernes, les opérations sur les lignes sont mécanisées et automatisées.
PoUne usine d'une capacité de 300 000 tonnes de produits à base de craie de haute qualité a été construite au Stoilensky GOK dans le cadre du projet Mabetex. Dans le même temps, les plans de l'entreprise prévoient une augmentation ultérieure de la capacité.
Fleur de race
L'un des critères clés dans le processus d'analyse des propriétés physiques de la roche d'un nouveau gisement ou d'une zone impliquée dans la chaîne de traitement existante est le comportement de la craie lors du broyage. Comme mentionné ci-dessus, dans différentes couches de réservoir, la substance a des caractéristiques mécaniques différentes. L'identification visuelle de ces différences n'est pas possible dans la plupart des cas. La détermination du comportement de la craie dans le processus de son broyage à sec dans le processus technologique est réalisée en établissant un indicateur de son épanouissement dans un environnement humide sous action mécanique. Un équipement spécial est utilisé pour cela.
Bicarbonate de sodium
Pour sa fabrication, différents matériaux sont utilisés, dont le calcaire ou la craie. Les propriétés bénéfiques pour le corps que possède le bicarbonate de sodium sont connues de beaucoup. Souvent, il est utilisé pour les maladies des gencives et de la gorge, les brûlures d'estomac, pour fluidifier les expectorations lors de la toux. Dans l'industrie, les propriétés physiques de la soude et de la craie sont très demandées. Ces deux substances sont utilisées dans la construction, la décoration, les matériaux, les peintures et autres produits. En ce qui concerne la production de bicarbonate de calcium, l'utilisation de craie seule est considérée comme une option non économique. Comme mentionné ci-dessus, cette race absorbe très bien l'humidité,à la suite de quoi ses caractéristiques mécaniques changent. Ceci, à son tour, a un impact négatif sur le déroulement du processus technologique.
Puis-je manger du CaCO3?
Il est largement admis que les médecins recommandent d'utiliser de la craie médicale. On pense que les propriétés de cette substance aident à reconstituer la carence en calcium. Tout d'abord, il faut dire que les médecins sont ambigus à ce sujet. Souvent, les patients qui aiment manger de la craie (nourriture) se tournent vers des spécialistes. Les propriétés utiles de la substance, cependant, sont très douteuses. Des envies d'en manger peuvent survenir en raison d'un manque de calcium. Cependant, vous devez savoir que les caractéristiques de la substance subissent des changements importants lorsqu'elle pénètre dans l'estomac. Passant par plusieurs processus oxydatifs, il perd sa neutralité d'origine et se transforme en réactif. Dans son action, la substance est similaire à la chaux éteinte. En conséquence, la craie oxydée commence à affecter la muqueuse gastrique. Dans ce cas, aucune propriété médicinale ne se manifeste. Plutôt, au contraire. Il convient de rappeler que la concentration de calcium dans la substance est très élevée. En conséquence, l'utilisation excessive de craie peut provoquer le chaulage des vaisseaux. À cet égard, les médecins recommandent de le remplacer par du gluconate de calcium ou des médicaments similaires. Quant à se débarrasser des brûlures d'estomac, selon de nombreuses personnes qui l'ont essayé avec de la craie, cela n'aide pas.
Utilisation industrielle et résidentielle
Mel agit commeun composant nécessaire du papier, qui est utilisé dans l'impression. La forte dispersion du carbonate de calcium sous forme broyée affecte les caractéristiques optiques et d'impression, la porosité et le lissé des produits. En raison de la présence de craie, l'abrasivité des produits diminue. La roche broyée est largement utilisée pour blanchir les murs, les bordures et protéger les arbres. La craie est utilisée dans la purification du jus de betterave, qui, à son tour, est utilisé dans l'industrie des allumettes. À ces fins, en règle générale, la roche dite précipitée convient. Cette craie est obtenue chimiquement à partir de minéraux contenant du calcium. Avec d'autres roches carbonatées, la substance est utilisée dans la fusion du verre comme l'un des composants de charge. Grâce à la craie, la stabilité thermique du produit, sa résistance mécanique et sa stabilité face aux intempéries et aux réactifs sont augmentées. La race est largement utilisée dans la fabrication d'engrais. La craie est également ajoutée aux aliments pour animaux.
Industrie du caoutchouc
La craie occupe la première place parmi toutes les charges utilisées dans l'industrie. Ceci est principalement dû au fait que l'utilisation de cette matière première est économiquement avantageuse. La craie a un coût relativement faible. Dans le même temps, son introduction dans les produits en caoutchouc ne cause pas de dommages. La deuxième raison de la popularité des matières premières dans l'industrie est l'opportunité technologique. La craie simplifie grandement le processus de fabrication des produits en caoutchouc. En particulier, grâce à cela, la vulcanisation est accélérée, la surfaceles produits deviennent lisses. La race est également largement utilisée dans la production de caoutchouc spongieux et poreux, de produits en plastique, de substituts de cuir, etc.
