Практически неисчерпаемы запасы глин, месторождения которых встречаются почти повсеместно. В Белгородском, Борисовском, Вейделевском. Красногвардейском, Ровенском, Старооскольском и некоторых других районах имеются залежи огнеупорных и тугоплавких глин. В Алексеевском районе известны запасы красноватых легкоплавких глин. Они являются ценным сырьем для производства керамзита. К легкоплавким и полуогнеупорным сортам относятся гончарные и черепичные глины. Гончарные глины содержат в себе много примесей, имеют пеструю окраску, тонкоилистое строение и большую пластичность. Они являются хорошим сырьем для керамических предприятий местной промышленности. В области имеются огнеупорные и тугоплавкие глины.

Богаты и разнообразны по своему механическому составу месторождения песка. Месторождения сосредоточены во многих районах области: Вейделевском, Шебекинском. Белгородском , Грайворонском, Алексеевском и др. В настоящее время разрабатывается около 11 месторождений песка, которые обеспечивают народное хозяйство строительным, закладочным, формовочным песком, песком для растворов и бетонов.

Из других полезных ископаемых следует отметить наличие в некоторых районах торфа ( Белгородском, Ивнянском, Старооскольском, Новооскольском). Имеются незначительные месторождения каменного угля, промышленного значения они не имеют.

В области известны месторождения мергелей, трепела и опок. Встречаются месторождения фосфоритов, но часто они имеют не высокое качество , поэтому практической ценности для промышленного использования не представляют.

В Белгородской области имеются различные красящие природные материалы , из которых можно получать разноцветные краски: желтые, красные и коричневые из охристых глин, для получения зеленых пригодны глауконитовые пески; для изготовления синих- вивианит. Для изготовления технических красок используют также бурый железняк.

Таким образом, основное богатство недр Белгородской области заключается в запасах железных руд и нерудного сырья. Топливными ресурсами область не располагает. Огромные запасы нерудного сырья используются для развития цементной промышленности, производства силикатного кирпича, керамзита, извести, молотого мела, бетонов, растворов и многих других отраслей хозяйства.

4. Использование горных пород КМА как сырья

стройиндустрии.

При добыче и обогащении железных руд образуется большое количество отходов, причем в несколько раз большее, чем полезного продукта.

В России железистые кварциты добываются на Кольском полуострове и в Карелии, в бассейне Курской магнитной аномалии.

Железорудный бассейн КМА расположен в пределах юго-западного склона и частично сводовой части Воронежской антеклизы Средне-Русской возвышенности. Площадь магнитной аномалии около 150 тыс.км2.На территории бассейна распространены два промышленных типа руд: метаморфические- железистые кварциты, и богатые железные руды. В геологическом строении КМА принимает участие комплекс сложно дислоцированных и в различной степени метаморфизированных скальных пород, которые прорываются крутопадающими секущими телами магматического генезиса. Скальные породы образуют Курскую складчатую систему, состоящую из ряда антиклинорных синклинорных зон. Среди пород курской серии, в значительно больших объемах попадающих в зону горных работ при эксплуатации месторождений. Выделяются стойленская и коробковская свиты. Первая сложена в основном кварцитопесчанниками и кварц- мусковитовыми сланцами. Коробковая железорудная свита, состоящая из двух подсвит железистых кварцитов и двух подсвит сланцев, является продуктивной. Нижняя подсвита сложена железистыми кварцитами с подчиненными прослоями безрудных кварцитов и сланцев. Таким образом, при разработке месторождений железных руд в зону горных работ попадает целый комплекс скальных и осадочных горных пород, которые по своему строению, минеральному составу и свойствам часто отличаются от традиционного сырья стройиндустрии. мощным источником сырья для производства строительных материалов являются отходы обогащения железных руд.

При обогащении железных руд на предприятиях КМА скапливаются в отвалах многочисленные отходы: вскрышные и попутно добываемые породы, «хвосты» мокрой и в меньшей степени сухой магнитной сепарации.

Отходы сухой магнитной сепарации (СМС) представляет собой щебень серого цвета, запыленный тонкими пылеватыми частицами. Отходы СМС включают кварциты, диоритовые порфириты и микрозернистые сланцы. Минералогический состав: кварц, биотит, серицит, плагиоклаз, амфиболы, магнетит, биотит. По химическому составу отходы СМС отличаются  от традиционно применяемых гранитов пониженным содержанием глинозема (5-7%), повышенным количеством оксидов железа и щелочноземельных металлов. Оксиды железа в основном входят в состав магнетита и гематита, а щелочноземельные металлы- в состав амфиболов.

Таблица 2

Химический состав железосодержащих отходов горнорудных предприятий КМА

Отходы мокрой магнитной сепарации (ММС) железистых кварцитов по химико- минералогическому составу близки к слаборудным кварцитам. Породообразующий минерал кварц(более 60%), далее магнетит (до 8%), роговая обманка, оксиды железа, пирит.

Были получены силикатные материалы автоклавного твердения плотной и поризованной структуры на основе отходов ММС.

Главный источник получения строительных материалов- горные породы. Их используют как сырье для изготовления керамики, стекла, теплоизоляционных и других изделий, а также для производства неорганических вяжущих веществ-цементов, извести и гипсовых.

В большинстве случаев каменные материалы оказываются местным строительным материалом, свойства которого не всегда известны и требуют тщательного изучения.

5. Характеристика карьеров

Также в ходе геологической практики мною был посещен меловой карьер «Зеленая поляна» при котором находится Белгородский комбинат строительных материалов. Данный карьер находится по отношению к Белгороду на северо- востоке на протяжении 2 км от окраины.

На территории промышленной площадки БКСМ существует три карьера: два действующих и один резервный. Добыча производится открытым способом. Карьер представляет собой котлован. Протяженность около 1,5-2 км на 900 м с востока на запад. Глубина котлована 80-100 м.полезные ископаемые отличаются по цвету, породы находящиеся над мелом называются вскрышными.

 На вскрышные породы приходится 4 выступа.

 Прежде чем добраться до меловых пород снимается три слоя земляных пород. Разрабатывается тремя уступами: верхний, средний и нижний .

Основной породообразующий минерал – кальцит (СаСО3)- 92-98%. Поэтому мел, является очень качественным. Влажность мела:

- в верхнем уступе от 3 до 5%;

- в среднем уступе от 5 до 8%;

- в нижнем уступе от8 до 12%.

Содержание чистого СаСО3 92-95%. Преобладают глинистые и песчаные примеси.

Мел отвечает высоким технологическим качествам и химическому составу.

6. Минералогический состав мела

Мел — белая горная порода, мягкая и рассыпчатая, состоит почти исключительно из мельчайших зёрен скрытокристаллического минерала кальцита (природного карбоната кальция), составляющего до 99 % от общей массы. Мел не растворяется в воде.

Основной минерал – кальцит СаСО3; встречается его разновидность – арагонит. В составе мела обычно находится незначительная примесь мельчайших зёрен кварца и микроскопические псевдоморфозы кальцита по ископаемым морским организмам (радиолярии и др.) Нередко встречаются крупные окаменелости мелового периода: белемниты, аммониты и др. Его элементы, относятся к семейству щелочноземельных металлов, которые составляют подгруппу периодической системы элементов.

Верхний слой мела разрабатывается скреберами, нижний – экскаваторами. Мощность ковша скребера – 8 м3. твердость мела 1,4-1,5 по шкале Мооса.

Разрабатываемый мел потребляет комбинат строительных материалов для получения извести. Известь идет на производство материалов автоклавного твердения, силикатного кирпича, ячеистого бетона. Отходы обжига извести используются в сельском хозяйстве для повышения плодородности почв.

Кальцит- СаСО3. химический состав: СаО-56%, СО2-44%, примеси Mg, Fe, Mn, Zn, Sr, Ва, С. Цвет – молочно-белый, за счет примесей приобретает желтую, розовую, голубую, серую и даже черную окраску.

Арагонит – СаСО3. химический состав такой же, как у кальцита: СаО -56%, СО2- 44%, в качестве примесей чаще чем в кальците встречаются Sr (до 5,6%). Цвет белый, желтовато-белый, светло-зеленый, серый.

7. Применение мела

Мел - необходимый компонент "мелованной бумаги", используемой в полиграфии для печати качественных иллюстрированных изданий.

Молотый мел широко применяется в качестве дешёвого материала (пигмента) для побелки, окраски заборов, стен, бордюров, для защиты стволов деревьев от солнечных ожогов.

Мел применяют в лакокрасочной промышленности (белый пигмент), резиновой, бумажной, в сахарной промышленности — для очистки свекловичного сока, для производства вяжущих веществ (известь, портландцемент), в стекольной промышленности, для производства спичек. В этих случаях обычно используют т.н. Мел осаждённый, полученный химическим путём из кальцийсодержащих минералов.

Мел используется для письма на больших досках для общего обозрения (например, в школах).

При недостатке кальция медицинский мел может быть прописан как добавка к пище.

Мел получают двумя способами:

• измельчением пород и осадочных отложений (природный или натуральный карбонат кальция);

• химическим осаждением (химически осажденный карбонат кальция).

Частицы природных наполнителей (даже с высокой степенью микронизации), как правило существенно крупнее, чем у продуктов, полученных осаждением.

Тонкодисперсный мел может иметь различную форму частиц, зависящую от формы кристалла и способа измельчения.

Существует два способа измельчения — сухой и мокрый. Мокрый размол и микронизация дают более гладкие и круглые частицы, что является более предпочтительным сухому размолу, так как гладкие частицы вызывают в процессе использования меньший износ оборудования. Для получения тонкодисперсного мела его подвергают микронизации (используют механическое струйное и ультразвуковое измельчение).

Основной промышленной сферой потребления мелкодисперсного мела является производство пластмасс — 55% суммарного потребления (полиолефины, ПВХ, термореактопласты). Потребительское назначение мела в составе пластмасс для коррекции белизны; для увеличения сопротивляемости разрушению при ударе; для упрощения обработки и действия как теплопоглотитель; для стабилизации экзотермических процессов в установках полимеризации; для снижения себестоимости.

В производстве резины мел используется для улучшения износостойкости, повышения стойкости и эластичности в различных температурных условиях, экономии дорогостоящего каучука и других компонентов.

Особенно широко используется мел в композиционных материалах на основе поливинил-хлорида (ПВХ).

Так, в кабельных и обувных пластикатах в значительных концентрациях применяют мел. Его используют в обязательном порядке в рецептурах для изготовления оболочек кабелей — 50 масс, частей и выше на 100 масс, частей ПВХ, что составляет примерно 25-30% от веса готового продукта.

Мел применяют также в жестких (непластифицированных) ПВХ материалах для получения профильно-погонажных изделий — "вагонка", оконные профили, трубы и т.д. Содержание мела в таких материалах — 5-20%.

Важнейшими свойствами мела, как наполнителя для ПВХ материалов, являются:белый цвет (белизна 78-96%), высокая природная дисперсность, округлая форма частиц, легкая диспергируемость, сравнительно низкая гигроскопичность, низкая абразивность.

Свойствами, затрудняющими применение мела, являются его способность агрегирования при незначительном увлажнении из-за большой "связности" частиц. Это приводит к зависанию и слеживаемости его в бункерах, затруднению транспортировки и использования. Для устранения этих явлений мел подвергают поверхностной обработке — гидрофобизации, заключающейся в нанесении на поверхность частиц поверхностно-активных веществ, придающих мелу свойства не смачиваться водой и обуславливающих хорошую сыпучесть. В качестве гидрофобизирующих добавок применяют стеариновую кислоту, стеарин и стеарат кальция или их смеси в количестве до 2% от массы мела. Гидрофобный мел — это белый порошок с объемной массой не менее 700 г/дм3, влажность его не более 0,2%.

Если ранее в качестве наполнителя в полимерных композициях использовался мел природный или химически осажденный из-за его широкой доступности и низкой стоимости (до $100 за 1 т), то в последнее время, в связи с возросшими требованиями к качеству пластикатов и благодаря появлению на промышленном рынке высококачественных сортов гидрофобных мелов и их аналогов, таких как "Омиакарб" турецкой фирмы "Омия", "Гидрокал" турецкой фирмы "Мизар" и российского "Руслайн-90Т", предприятия по выпуску ПВХ композиции перешли на использование гидрофобизированного мела. Хотя стоимость таких наполнителей примерно в два раза выше, их использование позволило улучшить технологию, повысить качество и расширить ассортимент наполненных ПВХ материалов.

8. О предприятии ОАО «Стройматериалы»:

«Стройматериалы» г.Белгорода с момента своего образования является одним из крупнейших производителей строительных материалов в области и за ее пределами.

В 2001 году предприятие отметило свое 140-летие.

С 1 марта 2004 года запущена в эксплуатацию линия по производству сухих строительных смесей. Предприятие предлагает следующие виды продукции: шпаклевки: универсальную, финишную универсальную и финишную белую, штукатурная смесь: универсальная, а также клей плиточный.

ОАО «Стройматериалы» — одно из крупнейших предприятий по производству мела технического дисперсного и высокодисперсного. Высокое содержание в меле CaCO3 позволяет широко применять его как наполнитель в лакокрасочной, полимерной, резинотехнической промышленности, строительстве и производстве строительных материалов.

Предприятие производит кирпич силикатный, мастику герметизирующую морозостойкую строительную «Тегерон» для герметизации закрытых вертикальных стыков наружных стен и для уплотнения мест примыкания оконных и дверных блоков к элементам стен жилых и общественных зданий, в том числе в районах Крайнего Севера, мастику герметизирующую нетвердеющую «Гемаст», предназначенную для герметизации стыков стекла (стеклопакетов, панелей из органических светопрозрачных материалов) и элементов ограждений теплиц, выполненных из алюминия и оцинкованных стальных профилей.

Блоки из ячеистых бетонов стеновые, выпускаемые ОАО, улучшают теплоизоляционные свойства наружных стен, известь, как вяжущее средство, применяемая в этих изделиях, обеспечивает пористость, позволяющую дышать стенам.

Для приготовления растворов, вяжущих материалов для производства строительных материалов предприятие предлагает Вам известь строительную.

В кожевенной промышленности широко применяется известь комовая.

Для известкования почв и санитарной обработки помещений для животных и птиц предлагает муку известняковую, а для производства комбикормов и минеральной подкормки сельскохозяйственных животных и птиц — природный молотый мел.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате геологической практики можно сделать вывод что, особое внимание необходимо обращать на генезис, состав и строение горных пород и техногенез отходов. рациональные области применения сырья заложены геологическими и техногенными процессами. без сродства геохимических и технохимических процессов не возможно с минимальными энергозатратами получить эффективные строительные материалы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Г.Н. Григорьев  «География Белгородской области»./ БГУ .1996г

2. Ю.М. Баженов «Технология производства строительных материалов»:учебник для вузов.-М.:Стройиздат,1990.-425с.

3. Н.И. Зощук «Скальные породы Курской магнитной аномалии- сырье для строительных материалов».-М. Стройиздат,1986г.

4. Ю.М. Баженов «Технология бетона»:учебное пособие для вузов.-М.: Высшая школа,1978.-453с.

5.  В.С. Лесовик «Строительные материалы из отходов горнорудного производства Курской магнитной аномалии»:-учебное пособие.:-М.:Белгород:Изд-во АСВ,1996-155с.

6. Ю.М. Бутт, Г.Н. Дудеров, М.А. Матвеев  «Общая технология силикатов». Учебник для техникумов.Изд. 3-е, перераб. и доп. М.,Стройиздат,1976.-600с.

7. http://www.aosm.belgorod.ru/

8. http://ru.wikipedia.org/

Страницы: 1, 2, 3