Минералогический состав горных пород и способы производства щебня

Минералогический состав горных пород и способы производства щебня

Щебень является одним из наиболее востребованных продуктов горно-перерабатывающих предприятий. Его природные качественные характеристики в полной мере соответствуют требованиям современной строительной отрасли. Исходным сырьем для производства щебня являются горные породы, минералогический состав которых определяет его физико-механические свойства.

Типы горных пород, перерабатываемых в щебень

Щебень получается в результате дробления горных пород, при этом химический состав и физико-механические свойства породообразующих минералов сохраняются. В зависимости от типа составляющего минерала и эксплуатационного предназначения щебня выбирается необходимый строительный материал, например, щебень известняковый или щебень гранитный с доставкой. Более прочный гранитный щебень (цена поставщика) имеет в своем химическом составе кремний, тогда как химсостав уступающих ему в прочности известковых щебней представлен кальцием и карбонатами.

Горные породы, используемые для производства щебня, в зависимости от геологических условий их образования, разделяют на три генетических класса:

1. Первичные (магматические, называемые также изверженными) породы, образовавшиеся при отвердении изверженной магмы. Основными минералами для магматических горных пород являются: 

• гранит, габбро, диорит – интрузивные минералы, образовавшиеся в процессе остывания магмы внутри земной коры;
• базальт, порфирит, диабаз – эффузивные минералы, образовавшиеся при остывании магмы после ее изливания на земную поверхность.

Для магматических пород характерны массивность и кристаллическое строение. Цвета пород преимущественно красные, красно-черные, черные, темно-серые, розоватые или зеленоватые.

2. Вторичные (осадочные, называемые также пластовыми) породы, являющиеся преобразовавшимися осадками, накопившимися в течение длительных геологических периодов при разрушении ранее существовавших горных пород и разложении органических продуктов жизнедеятельности организмов. Основными минералами для осадочных пород являются известняк, доломит, кремень, песчаник. Осадочные горные породы более светлые, чем магматические. У большинства осадочных пород невысокие показатели твердости.

3. Метаморфические (видоизмененные) породы, образовавшиеся в ходе последующих преобразований первичных (магматических) и вторичных (осадочных) пород, вызываемых комплексным воздействием сложных физико-химических процессов в земной коре. Основными минералами для метаморфических пород являются кварцит, мрамор, гнейсы и кристаллические сланцы. У кварцитов высокая твердость (7), у мрамора твердость много ниже (3-3,5).

Производство щебня из горных пород

Щебень является смесью каменных обломков различной конфигурации, образующихся в результате дробления горных пород. Основные показатели качества щебня – прочность при сжатии, истираемость и сопротивление удару - зависят от вида исходной горной породы и ее минералогического состава.

Прочность щебня характеризуется маркой по дробимости при сжатии в соответствии с п.4.4 ГОСТ 8267-93. «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия»:

• щебень из осадочных и метаморфических пород – от М200 до М1200;
• щебень из магматических (изверженных) пород – от М600 до 1400.

Форма зерен дробленого щебневого материала зависит от следующих факторов:

• минералогического состава и текстурно-структурных особенностей исходной породы;
• используемого оборудования, принципа его работы;
• технологии переработки.

Технология производства щебня в общем случае сводится к следующим операциям:

• раскалыванию камней на куски, чтобы их размеры соответствовали типу дробилки;
• подаче камня в дробилку;
• дроблению камней в дробилке;
• подаче полученного щебня на сортировку;
• сортировке щебня по крупности зерна на грохотах;
• перемещению отсортированного щебня на место хранения.

Для дробления камня в промышленных объемах используются два способа:

1. Раздавливание камня в стесненном слое на конусных, щековых и валковых дробилках. Произведенный щебень отличается высокой степенью лещадности и игловатости.
2. Дробление ударным способом на центробежных и молотковых дробилках. В этом случае форма зерна максимально приближена к оптимальной кубообразной форме.

Заключение

Переработка горных пород с целью получения строительных материалов осуществляется на основе новейших научных достижений в области минералогии и внедрения современных промышленных технологий, позволяющих вести работы без ущерба окружающей экологии.