Отдел продаж

Телефоны: (3532) 25-27-22, 93-60-02, 93-50-02

E-mail: [email protected]

г.Оренбург, ул.Беляевская, д.50/1, стр.1

 

Разное

Гипс как добывают: Минерал гипс: состав, производство, применение, происхождение

Содержание

Минерал гипс: состав, производство, применение, происхождение

На чтение 5 мин. Просмотров 826 Опубликовано Обновлено

Гипс представляет собой осадочный минерал, встречающийся в природе в виде пластов осадочной породы. Это кристаллы белого, прозрачного цвета, имеющие всевозможные оттенки от желтоватого до красного. Образуется минерал вследствие испарения воды, насыщенной кальцием.

  • Формула‎: ‎CaSO4·2H2O
  • Цвет‎: ‎Белый, оттенки серого и красного
  • Цвет черты‎: ‎Белый
  • Плотность‎: ‎2,2—2,4 г/см³

Происхождение гипса

Широко распространённый минерал, в природных условиях образуется различными путями. Происхождение осадочное (типичный морской хемогенный осадок), низкотемпературно-гидротермальное, встречается в карстовых пещерах и сольфатарах. Осаждается из богатых сульфатами водных растворов при усыхании морских лагун, солёных озёр.

Образует пласты, прослои и линзы среди осадочных пород, часто в ассоциациях с ангидритом, галитом, целестином, самородной серой, иногда с битумами и нефтью. В значительных массах он отлагается осадочным путем в озёрных и морских соленосных отмирающих бассейнах.

При этом гипс наряду с NaCl может выделяться лишь в начальных стадиях испарения, когда концентрация других растворенных солей еще не высока. При достижении некоторого определенного значения концентрации солей, в частности NaCl и особенно MgCl2, вместо гипса будут кристаллизоваться ангидрит и затем уже другие, более растворимые соли, т.е. гипс в этих бассейнах должен принадлежать к числу более ранних химических осадков.

И действительно, во многих соляных месторождениях пласты гипса (а также ангидрита), переслаиваясь с пластами каменной соли, располагаются в нижних частях залежей и в ряде случаев подстилаются лишь химически осажденными известняками.

Значительные массы гипса в осадочных породах образуются прежде всего в результате гидратации ангидрита, который в свою очередь осаждался при испарении морской воды; нередко при её испарении осаждается непосредственно гипс.

Гипс возникают в результате гидратации ангидрита в осадочных отложениях под влиянием действия поверхностных вод в условиях пониженного внешнего давления (в среднем до глубины 100-150м.) по реакции: CaSO4 + 2h3O = CaSO4 × 2h3О.

При этом происходят сильное увеличение объёма (до 30%) и, в связи с этим, многочисленные и сложные местные нарушения в условиях залегания гипсоносных толщ. Таким путем возникло большинство крупных месторождений гипса на земном шаре. В пустотах среди сплошных гипсовых масс иногда встречаются гнёзда крупных, нередко прозрачных кристаллов.

Может служить цементом в осадочных породах. Жильный гипс обычно является продуктом реакции сульфатных растворов (образующихся при окислении сульфидных руд) с карбонатными породами. Образуется в осадочных породах при выветривании сульфидов, при воздействии образующейся при разложении пирита сер­ной кислоты на мергели и известковистые глины.

В полупустынных и пустынных местностях гипс очень часто встречается в виде прожилков и желваков в коре выветривания самых различных по составу горных пород. В почвах аридной зоны формируются новообразования вторично переотложенного гипса: одиночные кристаллы, двойники («ласточкины хвосты»), друзы, «гипсовые розы» и т.д.

Гипс довольно хорошо растворим в воде (до 2,2 г/л.), причём с повышением температуры его растворимость сперва растёт, а выше 24°С падает. Благодаря этому гипс при осаждении из морской воды отделяется от галита и образует самостоятельные пласты.

В полупустынях и пустынях, с их сухим воздухом, резкими суточными перепадами температуры, засолёнными и загипсованными почвами, утром, с повышением температуры гипс начинает растворяться и, поднимаясь в растворе капиллярными силами, отлагается на поверхности при испарении воды.

К вечеру, с понижением температуры, кристаллизация прекращается, но из-за недостатка влаги кристаллы не растворяются, — в районах с такими условиями кристаллы гипса встречаются в особенно большом количестве.

Производство

Сегодня гипс широко известен как строительный материал, используемый для отделочных и штукатурных работ. Он также используется в архитектуре и ландшафтном дизайне.

Добыча, из чего делают гипс

Гипс добывают на месторождениях путем подрыва гипсосодержащей породы. Далее руду транспортируют на заводы в виде гипсовых камней. Их дробят в специальных дробилках, а затем сушат для выпаривания имеющейся в них влаги.

Сухие фракции измельчаются в мельницах до состояния порошка и отправляются в печь для обжига. Порошок обжигается на протяжении 1-2 часов при температуре 150-160 градусов. На выходе получается мелкодисперсная смесь белого цвета, полностью готовая к использованию.

Месторождения

Гипс распространен повсеместно на территории России. Основными местами добычи гипса являются Владимирская, Архангельская и Иркутская области, Средняя Азия, Поволжье, Башкирия и Западное Приуралье. Среди других стран можно отметить Испанию, Тунис, Грецию и Марокко.

Месторождения гипса возникают ввиду следующих факторов:

  1. Выветривание залежей соли.
  2. На местах соляных озер образуется в виде химического осадка.
  3. Является сопутствующей породой на старых месторождениях нефти, серы и ангидритов.
  4. Часто залежи минерала обнаруживают в устьях древних рек.

Состав

По химическому составу — это водный раствор сульфата кальция. Его химическая формула — Ca[SO4] ? 2h3O.  При нагревании до 140 градусов из его кристаллической решетки выделяется вода, в результате чего образуется так называемый полуводный гипс.

Если продолжить нагрев минерала, то образуется строительный (обожженный) гипс. Такой материал используют в виде порошка. Если к такому порошку вновь добавить воду, то вода присоединится к сульфату кальция, а материал обретет твердость.

Отстойник

Для отделения гипса и песка из водной смеси используются специальные устройства, называемые гипсоотстойниками. Они позволяют собирать гипс и песок в отдельную емкость, а воду направлять в систему слива. Отстойник необходимо подключать между мойкой и сливной трубой.

Источники:

Производство гипса и улучшение его качественных свойств при помощи добавок

https://catalogmineralov.ru/mineral/gypsum.html

 

Как добывают гипс ⋆ Как это сделано

А расскажу-ка я вам как добывают гипс. Если вы думаете, что добыча гипса вас не касается, то очень сильно ошибаетесь. Гипс практически везде – в стройматериалах, больницах, ювелирных изделиях, произведениях искусства и даже, как говорят, в макдональдсовских булочках. Ну про булочки утверждать не буду, не употребляю, а вот то, что это уникальное гипоаллергенное вещество преследует нас на протяжении всей жизни и немного потом – факт.
А вот откуда он берется я покажу на примере компании «КНАУФ Гипс Баскунчак».

02.

Ну давайте коротенько про сам процесс, а потом фото больших и мощных машин.
Вот в этом карьере добывают гипс. Разработка для нужд Поволжья началась в 1897 году, а сам карьер образовали в 1927. Гипсовый завод был построен в 1932 году, а с 1949 года на карьере введена экскаваторная разработка.

03.

На предприятии работают рядом старые советские мастодонты и новые иномарки. Как нас заверили в руководстве компании, советская техника скоро окончательно будет заменена на современную иностранную. Как по мне, так отличная техника, электрическая. Видите камешек в ковше? Он примерно в три метра диаметром.

04.

Отколотые куски породы грузят в большие 20-ти тонные самосвалы. Тут встречаются БелАЗы 
Да, так вот. После распада СССР завод стал АО «Минерал», после чего в 1998 году акции были выкуплены немецкой компанией Кнауф.

05.

А вот и БелАЗы. Самосвалы доставляют породу к камнедробилке. Скорость по карьеру не более 60 км\ч, как в городе.

06.

Большие куски породы сгружаются в камнедробилку. Одна машина разгружается, вторая разворачивается под разгрузку, третья уже подъезжает.

07.

Приемное отверстие камнедробилки. Страшно представить, что же там происходит внутри.

08.

Огромные куски измельчаются до 5-10 мм кусков и попадают на конвейер. К сожалению не знаю названия этого сооружения.

09.

И ссыпаются в кучки для дальнейшей погрузки и транспортировки. Кучки, надо сказать, не маленькие, высотой в трехэтажный дом. Я попробовал залезть на одну из них, но был остановлен на середине, нельзя.

10.

Впрочем, мне осталась на память вот эта фотография 

11.

А дальше мужественные водители везут измельченные куски породы на завод, где гипс мелят в муку и добавляют всякие присадки для пластичности, колеры и прочую химию.

12.

Вот так выглядит камнедробилка со стороны.

13.

К сожалению, правила внутренней безопастности не позволили генеральному директору предприятия показать нам весь цикл производства, но он очень побробно и популярно объяснил нам на словах.

14.

Это добавки для производства различных смесей. Они вводятся в гипс по определенным секретным рецептам, все зависит от требований к материалу.

15.

После измельчения гипса и смешивания его с добавками получается готовая строительная или облицовочная смесь. Она пакуется, ставится штамп и продукция упаковывается на палеты.

16.

На производстве работают местные жители. И за место тут держаться очень крепко, стабильная кгуглогодичная зарплата и какой-никакой соцпакет найти в этих местах очень трудно.

17.

Дмитрий Андреевич рассказал о нескольких степенях защиты продукции от подделок. Большинство из этих защит увидит только профессионал, а нам может пригодится пара очевидных. На лицевой стороне мешка сейчас делается наклейка, меняющая свой цвет при прикосновении рукой.

18.

Если покупаете продукцию Кнауфа, да и практически любого крупного производителя, посмотрите на штамп. Там должна быть указана дата и время производства вплоть до секунды. Если в одной партии все штампы одинаковы – это явная подделка.

19.

Панорама, по клику большая версия.
Вернемся в карьер и посмотрим на природу этого места и большие машины.

20.

«Дикая безжизненная пустыня»… Это, кажется, единственный зеленый кустик, который я там видел.

21.

Вот за этими камешками скрывается поселок Средний Баскунчак.

22.

Осмотр владений.

23.

А теперь машинки. Рассказывать про них нечего, желтые большие и мощные. Поэтому далее без текста.

24.

25.

26.

27.

Вот еще один красавец. На электрической тяге.

28.

Дороги в карьере постоянно проливаются водой из Мраморного озера. Вода там чистейшая, даже на фото это видно.

29.

Вот это озеро. К сожалению, свободный доступ к нему закрыт – производство…

30.

Наша проводница Ольга Сергеевна рассматривает гипс. Я не ожидал, что он такой прикольный. Мягкий теплый камень, почти плюшевый 

31.

Вот так выглядит карьер со стороны. За терриконами ничего не видно.

32.

Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите Аслану ([email protected]) и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят не только читатели сообщества, но и сайта Как это сделано

Еще раз напомню, что посты теперь можно читать на канале в Телеграме

и как обычно в инстаграме.    Жмите на ссылки, подписывайтесь и комментируйте, если вопросы по делу, я всегда отвечаю.

Все авторские ролики загружаются на мой канал, поддержите его подпиской, кликнув по этой ссылке – Как это сделано или по этой картинке. Спасибо всем подписавшимся!

Как добывают гипс. Часть 1 ⋆ Как это сделано

Масштабы шахты и камер поражают воображение. Открытое в 1929 году, Новомосковское месторождение гипса считается крупнейшим в Европе, а по некоторым оценкам и в мире. На вопрос, можно ли сопоставить объем горных выработок, с объемом московского метро, работники фирмы улыбаются: масштабы этих подземных объектов просто не сопоставимы.

Наше путешествие с Ильей Варламовым начинается с неприметного входа в шахту с клетью.

2. Перед спуском нам выдали защитный костюм, каску и сапоги. Как потом оказалось, не зря )

3. Также каждый получил индивидуальный светильник и так называемый «самоспасатель» —кислородное устройство которое нужно задействовать в чрезвычайной ситуации.

4. Спуск на 130 метров под землю. Добываемая порода — гипсовый камень — это 11-тиметровый слой на этой глубине.

5.

6.

7. Всего в шахте устроено пять стволов. Они служат для спуска в шахту людей и оборудования, вентиляции, и подъема добытого сырья. Часть из них сегодня не эксплуатируется.

8. Первый ствол был построен в 1947 году. Транспортировка породы в те годы осуществлялась только вагонетками. Следующий этап эволюции — дизельный транспорт. Сейчас по шахте ездят самосвалы, а добытое сырье подается наверх специальным конвейером, в ленте которого устроены «ковши». По рельсам теперь возят только взрывчатку на подземный склад.

9. Общая протяженность подземных тоннелей более 500 км! Это как от Москвы до границы с Украиной. Без подземного парка автотранспорта точно не обойтись.

10.

11. Каждая камера превышает объем станции московского метро в два-три раза. Если и сравнивать объем горных выработок с метро, тогда только со всеми метрополитенами СНГ, вместе взятыми.

12. Главные магистрали имеют освещение.

13.

14. Благодаря прочности добываемой породы, нет необходимости прокладывать в шахтах тюбинги или как-то укреплять своды тоннелей.

15. Весь технологический процесс выглядит так:
— бурение забоя специальными бурильными установками,
— заряжание отбуренных шпуров взрывчаткой,
— взрывание забоев,
— проветривание после взрывных работ,
— погрузка гипсового камня в самосвалы и доставка к комплексу дробления,
— дробление,
— подъем дробленого камня на поверхность,
— погрузка продукции в железнодорожные вагоны, либо доставка на производство с помощью комплекса галерей транспортеров.

16. Гипсовый камень довольно прочный и его нельзя добывать обычной экскаваторной техникой. Для этого в забое бурят скважины и заряжают взрывчаткой, которую производят прямо на предприятии.

17. По центру камеры бурятся шесть больших скважин, которые не заряжаются, а создают компенсационную поверхность, облегчающую работу взрыва.

18. В 2000 году был полностью ликвидирован ручной труд бурильщиков.

19.

20.

21.

22. Обуривание забоя производится специальной бурильной установкой Smaq BW 50.

23. Дистанционное управление установкой.

24.

25.

26.

27.

28.

29.

30.

31. Бурение вертикальных шпуров.

32. После взрыва в забоях горных выработок усаживается пыль, взрывники проверят наличие не сработавших зарядов и после этого начинается погрузка гипсового камня в самосвалы.

33.

34.

О работе самосвалов, дробильного комплекса и подземных конвейеров читайте во второй части рассказа завтра.

Источник

Как добывают гипс. Часть 2 ⋆ Как это сделано

Продолжение экскурсии по шахте Новомосковского месторождения гипса.
Начало здесь: Как добывают гипс. Часть 1.

01. 10-метровые самосвалы весом 30 тонн и грузоподъемностью 37 тонн осуществляют доставку гипсового камня к подземному комплексу дробления.

02.

03.

04.

05.

06. Ремонт всей техники осуществляется также под землей.

07. Интересно много ли в мире автосерсисов, расположенных на глубине 130 метров?

08.

09. Разгрузка автосамосвалов на скребковый транспортер дробилки.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17. Две дробилки общей производительностью 900 т камня в час.

18.

19.

20. Контроль за ведением технологического процесса подземного комплекса дробления.

21. А это реверсивный конвейер штрекового бункера.

22. Новомосковская шахта дает треть всего гипса, добываемого на горных предприятиях КНАУФ СНГ.

23. Подземный технологический комплекс. Ежегодно шахтеры добывают около 2,5 млн тонн камня.

24. Сейчас горнодобывающий комплекс в Новомосковске представляет из себя самую совершенную гипсовую шахту в мире.

25. Подземный конвейер.

26.

27.

28.

29. Дальше сырье поступает на комплекс вторичного дробления.

30.

31.

32. А потом на поверхность по вертикальной конвейерной системе по доставке дробленого гипсового камня. Производительность системы составляет 900 тонн камня в час, или 6480 тонн в смену.

33. В 2000 году была завершена проходка нового ствола шахты диаметром 8 метров. В такой широкий ствол, не имеющий аналогов в России, стало возможным спускать под землю крупногабаритное оборудование, которое прежде приходилось разбирать и даже разрезать на части, а затем собирать под землей. К 2009 году здесь была установлена клеть грузоподъемностью до 40 т. Теперь через этот ствол в шахту спускают оборудование и машины.

34.

35.

36. Перегрузочный узел поверхностного комплекса шахты.

37.

38.

39. Надшахтное здание ствола с комплексом галерей транспортеров.

40. Производственное предприятие в Новомосковске было одним из первых, приобретенных международной группой КНАУФ в России. Инвестор решил модернизировать горнодобывающий комплекс и создать на месте производство современных строительных материалов.

Источник

Месторождения гипса в России


Все месторождения гипса относятся к трем типам: 

  • Осадочные 
  • Остаточные 
  • Метасоматические


Осадочные месторождения по условиям их образования делятся на:

  • сингенетические (породы и включенный в них гипс образовались одновременно)  
  • эпигенетические (результат процесса гидратации ангидрита под действием подземных вод). 


В первых месторождениях залежи гипса имеют форму линз и пластов мощностью до 20 м и более. 


В месторождениях второго типа — пласты, осложненные внутренней тектоникой, складчатостью, раздувами и пережимами.


Месторождения гипса в России — почти всегда именно осадочного типа. 


Остаточный (накопление гипса при выщелачивании минералов в соляных залежах) и метасоматический (замещение гипсом карбонатных пород под воздействием сернокислых вод) тип месторождений в российской гипсовой промышленности практически не встречается.


С точки зрения геологии, гипсовые месторождения России, используемые промышленностью, расположены в осадочных слоях кембрийского, девонского, каменноугольного, пермского, юрского и четвертичного периодов. На каменноугольный период приходится более 55% запасов, далее — пермский (32%) и девонский (10%).


Согласно подсчету, проведенному в 2003 году, государственный баланс запасов гипса составляет 3275,9 млн тонн. Из месторождений, учтенных в подсчете, разрабатывается 24, что составляет 28%.


Как видно из таблицы, основная (более половины) часть запасов гипса сконцентрирована в Центральном федеральном округе, где расположено 6 крупнейших месторождений. Значительными запасами гипсового сырья также располагают Приволжский и Южный Федеральные округа (в сумме — треть запасов страны). 


Всего в России насчитывается 86 месторождений гипса, большинство из которых имеют небольшие запасы. 90% добываемого гипса приходится на долю 19 крупнейших месторождений с объемом запасов более 25 млн тонн.


Девять крупнейших месторождений России (более 100 млн тонн): Новомосковское, Павловское, Скуратовское, Болоховское, Плетневское, Баскунчакское, Лазинское, Порецкое и Оболенское. На их долю приходится 75% всей добычи. Большинство месторождений содержит смесь гипса (обычно преобладает вплоть до 90%) и ангидрита.


Для сравнения, разведанные запасы гипса в мире составляют более 7500 млн. тонн. То есть, половина из мирового запаса расположено на России. В то же время, добыча гипсового сырья в мире составляет около 110 млн. тонн в год, а в России — около 6 млн. тонн, то есть 5-6% мировой добычи. Российские запасы гипса позволяют в будущем значительно увеличить объем добычи.

Технология получения высокопрочного гипса


Гипсовый камень — это сульфатная горная порода осадочного (химического) происхождения, мономинеральной зернисто-кристаллической структуры, состоящая из одноименного минерала — двуводного сульфата кальция, белого или светло-серого цвета, что зависит от сопутствующих примесей глины, песка и органических веществ. 


Гипсовые вяжущие материалы, получаемые из гипсового камня, представляют собой воздушные вяжущие вещества, получаемые тепловой обработкой сырья с предварительным или послеобжиговым помолом до порошкообразного состояния. Тепловая обработка может быть низкотемпературной (120-180 °С) и высокотемпературной (600-700 °С).


Высокопрочный гипс — это материал, получаемый обработкой гипсового камня (в виде щебня) при температуре 123 °С насыщенным паром или кипячением в водных растворах некоторых солей (например, хлористого кальция) и с последующей сушой и измельчением.  


При такой обработке происходит перекристаллизация двуводного гипса, сложенного из мелких пластинчатых кристаллов в крупнокристаллический полуводный гипс альфа-модификации, состоящий из длинных игольчатых или призматических прозрачных кристаллов гексагональной структуры. 


Высокопрочный гипс обладает высокой (но ниже, чем у обычного строительного гипса) водопотребностью и достаточно высоким пределом прочности при сжатии через 2 часа после изготовления изделия. С увеличением содержания в природном сырье двугидрата с соответствующим уменьшением примесей растет и качество гипса. 


Получение:


Для получения высокопрочного гипса первого сорта требуется содержание двугидрата в сырье не менее 95%. Высокопрочный гипс относится к быстросхватывающимся (2-20 минут) и быстротвердеющим (15-30 минут).


Термообработку гипсового щебня для высокопрочного гипса вянущего вещества альфа-модификации производят в вертикальных автоклавах-запарниках с подачей пара извне или в самозапарниках с получением пара за счет испарения гигроскопической и отчасти кристаллизационной воды. Этим технологическим операциям предшествовали большие и продолжительные по времени исследования различных специалистов. 


Причем изучение наилучших приемов и способов воздействия тепла и пара на сырьевой продукт продолжается с неослабевающим интересом, ибо в этой операции заключается один из существенных факторов повышения качества готовой продукции, как важнейшего строительного материала.

Гипс | Коалиция по образованию в области полезных ископаемых