Կավճը սպիտակ նստվածքային ապար է: Այն ջրում չի լուծվում և օրգանական ծագում ունի։ Հոդվածից տեղեկանում ենք, թե որտեղ է օգտագործվում կավիճը, այս քարի ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները։
կրթություն
90 միլիոն տարի առաջ Հյուսիսային Եվրոպայում տիղմը կուտակվել է Մեծ ծովի ստորին հատվածում: Protozoa (foraminifera) ապրում էին ծովային բեկորների վրա: Դրանց մասնիկները ներառում էին ջրից արդյունահանված կալցիտը: Շերտագրական եվրոպական բաժանման կավճի խումբը առաջացել է համանուն ժամանակաշրջանում։ Այն ձևավորեց Սպիտակ ժայռերը Քենթում և լանջերը Դովերի նեղուցի մեկ այլ մասում։ Հենց այս մնացորդները դարձան կավիճի հիմքը։ Այնուամենայնիվ, ժայռը հիմնականում բաղկացած է ջրիմուռների գոյացումներից և մանր ցրված միացություններից։ Այսպիսով, հետազոտողները եզրակացնում են, որ կավիճի տեսքը բույսերի արժանիքն է։
Ցեղատեսակի կառուցվածք
Փափկամարմինների մնացորդները, որոնք կուտակվել են հատակի նստվածքներում, վերածվել են կավիճի։ Ցեղատեսակը պարունակում է՝
- Մոտ 10% կմախքի բեկորներ: Դրանց թվում են ոչ միայն ամենապարզների մասերը, այլեւբազմաբջիջ կենդանիներ։
- Foraminifer-ի կեղևների մոտ 10%-ը։
- Մինչև 40% կրային ջրիմուռների գոյացությունների բեկորներ
- Մինչև 50% բյուրեղային նուրբ կալցիտ: Նրա չափերն այնքան փոքր են, որ գրեթե անհնար է պարզել այն տարրերի կենսաբանական ինքնությունը։
- Մինչև 3% չլուծվող հանքանյութեր: Դրանք հիմնականում ներկայացված են սիլիկատներով։ Անլուծելի օգտակար հանածոները մի տեսակ երկրաբանական բեկորներ են (տարբեր ապարների և ավազի բեկորներ), որոնք հոսանքների և քամիների միջոցով բերվում են կավիճի հանքավայրեր։
Փափկամարմինների թաղանթներ, այլ օգտակար հանածոների խտացումներ, կելենտերատների կմախքներ հազվադեպ են հանդիպում ժայռերում:
Կավճի ֆիզիկական հատկության նկարագրություն - ուժ
Նյութի ուսումնասիրություններն իրականացվել են բազմաթիվ գիտնականների կողմից։ Ինժեներաերկրաբանական գործունեության ընթացքում պարզվել է, որ դա կոշտ կիսաժայռոտ ժայռ է։ Նրա ուժը մեծապես որոշվում է խոնավությամբ: Օդում չոր վիճակում սեղմման վերջնական ուժը տատանվում է 1000-ից մինչև 45000 կՆ/մ2: Չոր ապարների առաձգականության մոդուլը կազմում է 3 հազար ՄՊա (չամրացված վիճակի դեպքում) մինչև 10 հազար ՄՊա (խիտ վիճակի համար): Ներքին շփման անկյան արժեքը 24-30 աստիճան է, ամբողջ սեղմումով կպչունությունը հասնում է 700-800 կՆ/մ2.
Խոնավություն
Երբ ենթարկվում է ջրի, կավիճի ֆիզիկական հատկությունները սկսում են փոխվել: Մասնավորապես, նրա ուժը նվազում է։ Փոփոխություններ տեղի են ունենում արդեն 1-2% խոնավության դեպքում։ 25-35% -ի դեպքում սեղմման ուժը մեծանում է 2-3 անգամ: Սրան զուգահեռ հայտնվում են կավիճի այլ ֆիզիկական հատկություններ։ Ժայռը դառնում է պլաստիկ։ Սադրսևորումը զգալիորեն բարդացնում է նյութի մշակման գործընթացը: Դրա ընթացքում կավիճը սկսում է կպչել մեքենայի տարրերին (էքսկավատորի դույլ, փոխակրիչ, սնուցող, մեքենայի թափք): Հաճախ կավիճի ֆիզիկական հատկությունները (մածուցիկություն և պլաստիկություն) թույլ չեն տալիս արդյունահանել ստորին հորիզոններից, թեև այստեղ այն համարվում է բարձրորակ։
Ցրտահարության դիմադրություն
Սառչելուց-հալվելուց հետո կավիճը տրոհվում է 1-2 մմ մասնիկների: Որոշ դեպքերում սա ցեղի օգտակար հատկությունն է: Օրինակ, երբ այն օգտագործվում է որպես մեղմացուցիչ հողի դեօքսիդացման ժամանակ, անհրաժեշտ չէ նյութը մանրացնել մինչև 0,25 մմ: Մինչև 10 մմ մանրացված ժայռերը կարող են ներթափանցվել հողի մեջ: Հողը հերկելով սառչել-հալվելիս կտորներն իրենք են ոչնչացվում։ Այսպիսով, վնասազերծման գործողությունը պահպանվում է երկար ժամանակ։
Կավճի հատկությունները. քիմիա
Քարը հիմնականում ներառում է կարբոնատային և ոչ կարբոնատային մասեր։ Առաջինը լուծելի է քացախաթթուներում և աղաթթուներում։ Ոչ կարբոնատային մասը պարունակում է մետաղների օքսիդներ, քվարց ավազ, մարգիկներ, կավեր և այլն։ Նրանցից ոմանք անլուծելի են այս թթուներում: Կարբոնատային մասը պարունակում է 98-99% կալցիումի կարբոնատ։ Մագնեզիական կալցիտի, սիդերիտի և դոլոմիտի բյուրեղային մասնիկները ձևավորվում են մագնեզիումի կարբոնատներից, որոնք փոքր քանակությամբ ներառված են կավիճի մեջ։ Քարի բաղադրությունը և հատկությունները գործում են որպես դասակարգման չափանիշներ։
Որակյալ ավանդների նույնականացում
Սկզբում ենթադրվում էր, որ կավիճի մեխանիկական և քիմիական հատկություններընույնն են ամբողջ դաշտում: Այնուամենայնիվ, գործնականում տարածաշրջանի երկարաժամկետ գործունեության ընթացքում, հատկապես լեռնահանքային և վերամշակող ձեռնարկությունն ավելի բարձր որակի արտադրանքի արտադրության անցնելուց հետո, ի հայտ են գալիս այդ բնութագրերի տարբերությունները։ Հետևաբար, որոշ ոլորտներում իրականացվում է երկրաբանական և տեխնոլոգիական քարտեզագրում: Հետազոտողները, ուսումնասիրելով կավիճի քիմիական հատկությունները և նրա մեխանիկական բնութագրերը հանքավայրի տարբեր հատվածներում, առանձնացնում են բարձրորակ ապարների կուտակման վայրեր։
Արդյունաբերական զարգացում
Կավճի մեծ հանքավայրեր կան Բելգորոդի և Վորոնեժի մարզերում։ Ավելի քիչ որակյալ նյութ կա Զնամենսկայա, Զասլոնովսկայա, Վալույսկայա և այլ հանքավայրերում։ Այս ավանդները ցույց են տալիս CaCO3 համեմատաբար ցածր տոկոսադրույքներ (ոչ ավելի, քան 87%): Բացի այդ, ժայռի մեջ առկա են տարբեր կեղտեր։ Հետևաբար, առանց խորը հարստացման այս հանքավայրերում հնարավոր չէ ստանալ բարձրորակ արտադրանք: Նման հանքավայրերի վրա կավիճի ֆիզիկական հատկությունները հնարավորություն են տալիս այն օգտագործել կրաքարի արտադրության մեջ, ինչպես նաև հողերի դեօքսիդացման նպատակով հողերի մելիորացիայի միջոցառումներում: Վորոնեժի հանքավայրերը վերագրվում են Թուրոն-Կոնիական դարաշրջանին։ Այստեղ արդյունահանվում է ավելի բարձր որակի կավիճ։ Այդ հանքավայրերից ստացված ապարների հատկություններն ու կիրառությունը երկար ժամանակ ուսումնասիրվել են։ Վորոնեժի մարզում արդյունահանված արտադրանքն ունի CaCO3 բարձր պարունակություն (մինչև 98,5%): Ոչ կարբոնատային կեղտերի մասնաբաժինը 2%-ից պակաս է: Հանքավայրերում հանքարդյունաբերությունը, սակայն, խոչընդոտվում է կավիճի ֆիզիկական հատկությունների պատճառով: Մասնավորապես, իրբարձր ջրի հագեցվածություն: Ժայռի խոնավության համամասնությունը մոտ 32% է։
Խոստումնալից ավանդներ
Խոշոր հանքավայրերից հարկ է նշել Ռոսոշանսկոյեն, Կրուպնեննիկովսկոեն, Բուտուրլինսկոյեն և Կոպանիշչենսկոյեն։ Վերջինիս կավիճի հաստությունը 16,5-85 մ է, ծանրաբեռնվածությունը հողաբուսական շերտն է։ Նրա հաստությունը մոտ 1,8-2 մ է, կավիճ շերտը բաժանված է երկու միավորի ուղղահայաց գծով։ Ներքևում կա մինչև 98% կալցիումի կարբոնատ, վերևում մի փոքր ավելի քիչ՝ մինչև 96-97,5%։
։
Բուտուրլինսկոյե հանքավայրում հայտնաբերվել է Թուրունյան փուլի վերջնական միատարր սպիտակ կավիճ: Շերտի հաստությունը 19,5-41 մ է, վերբեռնվածքի հաստությունը հասնում է 9,5 մ-ի, ներկայացված է մարգելներով, բուսական շերտով, ավազակավային գոյացություններով և ավազաքարերով։ Մագնեզիումի և կալցիումի կարբոնատների համամասնությունը հասնում է 99,3%-ի: Միևնույն ժամանակ, ոչ կարբոնատային բաղադրիչները առկա են համեմատաբար փոքր քանակությամբ։
Ստոյլենսկոյե և Լեբեդինսկոյե հանքավայրերը մեծ հետաքրքրություն են ներկայացնում արդյունաբերության համար: Այս տարածքներում կավիճը արդյունահանվում է որպես բեռնախցիկ և տեղափոխվում աղբավայրեր: Դրա հետ կապված տարեկան արտադրությունը կազմում է ավելի քան 15 մլն տոննա, որից մոտ հինգն օգտագործվում է ազգային տնտեսության ոլորտներում։ Մասնավորապես, կավիճ է մատակարարվում Ստարոոսկոլի ցեմենտի գործարանին և մի քանի այլ փոքր ձեռնարկություններին։ Ավելի շատ ականապատ ժայռեր կորչում են աղբավայրերում:
Կավիճը, որը գտնվում է երկաթի հանքաքարի հանքավայրերում, դասակարգվում է որպես բարձրորակ՝ ըստ սիլիցիումի և կարբոնատի պարունակության։ Այն կարող է օգտագործվել արդյունաբերական նպատակներով՝ առանց խորը հարստացման։ Պետք է ասել, որ ներսԵրկաթի հանքաքարի մեջ մասնագիտացած արդյունահանող և վերամշակող ձեռնարկությունների նախագծման գործընթացում անհրաժեշտ է ապահովել տեխնոլոգիական գծեր արդյունահանվող կավիճի համար որպես կողմնակի արտադրանք կամ դրա առանձին պահեստավորման վայր։
Արտադրություն և սպառում
Կավճի օգտակար հատկությունները հայտնի են վաղուց։ Սկզբում ցեղատեսակը օգտագործվել է շինարարության մեջ: Դրանից կրաքար էին պատրաստում։ Կավիճի փոշին հիմք է հանդիսացել ծեփամածիկի, լցոնիչների, ներկերի և այլնի համար։ 19-րդ դարի վերջերին Սպիտակ լեռան հանքավայրում սկսեցին կազմակերպվել մասնավոր գործարաններ։ Առանցքային վառարաններում կրաքարը և փոշին արտադրվում էին գնդիկավոր ապարներից։ 1935 թվականին հայտնվեց Շեբեկինսկու գործարանը, որը զբաղվում էր արդյունաբերական կարիքների համար ապրանքների արտադրությամբ։ Կավիճի օգտակար հատկությունները պահանջված էին էլեկտրականության, ներկերի, պոլիմերային, կաուչուկի և այլ ոլորտներում։
Արտադրանքի պահանջարկի աճին զուգընթաց բարձրացան դրա որակի նկատմամբ պահանջները։ Մինչև 1990 թվականը գոյություն ունեցող ձեռնարկությունները չէին կարող արդյունաբերությանը ապահովել անհրաժեշտ հումքով։ Բելգորոդի մարզում սկսեցին հայտնվել մասնավոր ձեռնարկություններ։ Դրանց մեծ թիվը պայմանավորված էր ապարների հանքավայրերի հսկայական ծավալներով և մշակման տեխնոլոգիաների ակնհայտ պարզությամբ։ Այնուամենայնիվ, մասնավոր ձեռնարկությունների կողմից կիրառվող արդյունահանման և հետագա վերամշակման պարզունակ մեթոդները չէին կարող ապահովել անհրաժեշտ քանակությամբ որակյալ արտադրանք: Ըստ այդմ, փակվեցին նման շատ գործարաններ։ Միաժամանակ խոշոր ձեռնարկություններն իրականացրել են դրանց արդիականացումն ու վերակառուցումըսարքավորումներ. Որակյալ արտադրանքի թողարկումը 90-ականներին ապահովել են Բելգորոդի, Պետրոպավլովսկի, Շեբեկինսկու գործարանները։
Որակյալ նամականիշերի արտադրություն
Կավճային արտադրանքի հիմնական պահանջները, ի լրումն կարբոնատների համամասնությանը, ներառում են նուրբություն - մանրացման նուրբություն: Այն արտահայտվում է որպես որոշակի չափի մաղերի մնացորդ կամ որպես տվյալ չափի մասնիկների տոկոս (օրինակ՝ 2 միկրոն չափի մասնիկների 90%-ը):
Ներկերի, կաուչուկի, պոլիմերների և այլ ապրանքների արտադրության համար նոր հոսքագծերի ի հայտ գալը, որոնց համար կավիճն օգտագործվում է որպես հումք, կտրուկ անհավասարակշռություն է առաջացրել դրա արտադրության և սպառման միջև: Դա հատկապես ակնհայտ էր թղթի արդյունաբերության մեջ։ Այս արդյունաբերության ձեռնարկությունները հատուկ պահանջներ ունեն կավիճի փոշու նկատմամբ, որն արտադրությունում փոխարինել է կաոլինին։
Որակյալ նամականիշերի թողարկումը կենտրոնացած է Բելգորոդի շրջանի գործարանների վրա: Բացի «Շեբեկինսկի» ձեռնարկությունից, որն արտադրում է առանձնացված կավիճ, ստեղծվեցին նոր բույսեր։ Այսպիսով, 1995 թվականին Լեբեդինսկի ԳՕԿ - ZAO Ruslime-ում հայտնվեց վերամշակման գործարան: Այն կառուցվել է «Reverte» ընկերության իսպանական նախագծի համաձայն՝ տարեկան 120 հազար տոննա գնահատված հզորությամբ։ Գործարանը արտադրում է մինչև 10 տարբեր տեսակի կավիճ։ Որակական առումով դրանք ոչ մի կերպ չեն զիջում արտասահմանյան գործընկերներին եւ համապատասխանում են միջազգային չափանիշներին։ Ձեռնարկությունը համալրված է ամենաժամանակակից տեխնոլոգիական սարքավորումներով, գծերում աշխատանքները մեքենայացված և ավտոմատացված են։
PoMabetex նախագծի շրջանակներում Stoilensky GOK-ում կառուցվել է 300,000 տոննա բարձրորակ կավիճ արտադրանքի հզորությամբ գործարան: Միևնույն ժամանակ ձեռնարկության ծրագրերը նախատեսում են կարողությունների հետագա աճ։
Ցեղատեսակի ծաղկում
Գոյություն ունեցող վերամշակման գծում ընդգրկված նոր հանքավայրում կամ տարածքում ապարների ֆիզիկական հատկությունների վերլուծության գործընթացի հիմնական չափանիշներից մեկը կավիճի պահվածքն է մանրացման ժամանակ: Ինչպես նշվեց վերևում, ջրամբարի տարբեր շերտերում նյութն ունի տարբեր մեխանիկական բնութագրեր: Այս տարբերությունների տեսողական բացահայտումը շատ դեպքերում հնարավոր չէ: Կավիճի վարքագծի որոշումը տեխնոլոգիական գործընթացում դրա չոր հղկման գործընթացում իրականացվում է մեխանիկական ազդեցության տակ խոնավ միջավայրում նրա ծաղկման ցուցիչ սահմանելով: Դրա համար օգտագործվում է հատուկ սարքավորում։
Նատրիումի բիկարբոնատ
Դրա արտադրության համար օգտագործվում են տարբեր նյութեր, այդ թվում՝ կրաքար կամ կավիճ։ Մարմնի համար նատրիումի բիկարբոնատի օգտակար հատկությունները հայտնի են շատերին։ Հաճախ այն օգտագործում են լնդերի և կոկորդի հիվանդությունների, այրոցի, հազի ժամանակ խորխի դեպքում։ Արդյունաբերության մեջ սոդայի և կավիճի ֆիզիկական հատկությունները մեծ պահանջարկ ունեն։ Այս երկու նյութերն էլ օգտագործվում են շինարարության, հարդարման, նյութերի, ներկերի և այլ ապրանքների մեջ։ Ինչ վերաբերում է կալցիումի բիկարբոնատի արտադրությանը, ապա միայն կավիճի օգտագործումը համարվում է ոչ տնտեսական տարբերակ: Ինչպես նշվեց վերևում, այս ցեղատեսակը շատ լավ կլանում է խոնավությունը,որի արդյունքում փոխվում են նրա մեխանիկական բնութագրերը։ Սա իր հերթին բացասաբար է անդրադառնում տեխնոլոգիական գործընթացի ընթացքի վրա։
Կարո՞ղ եմ ուտել CaCO3?
Լայն կարծիք կա, որ բժիշկները խորհուրդ են տալիս օգտագործել բժշկական կավիճ: Համարվում է, որ այս նյութի հատկությունները օգնում են լրացնել կալցիումի պակասը: Նախ, պետք է ասել, որ բժիշկները այս հարցում երկիմաստ են. Հաճախ կավիճ (սնունդ) ուտել սիրող հիվանդները դիմում են մասնագետների։ Նյութի օգտակար հատկությունները, սակայն, շատ կասկածելի են։ Այն ուտելու ցանկությունը կարող է առաջանալ կալցիումի պակասի պատճառով: Այնուամենայնիվ, դուք պետք է տեղյակ լինեք, որ նյութի բնութագրերը ենթարկվում են զգալի փոփոխությունների, երբ այն մտնում է ստամոքս: Անցնելով մի քանի օքսիդատիվ պրոցեսներ՝ այն կորցնում է իր սկզբնական չեզոքությունը և վերածվում ռեագենտի։ Իր գործողությամբ նյութը նման է խարխուլ կրաքարի: Արդյունքում օքսիդացված կավիճը սկսում է ազդել ստամոքսի լորձաթաղանթի վրա։ Այս դեպքում բուժիչ հատկություններ չեն դրսևորվում։ Ավելի շուտ, ընդհակառակը։ Հարկ է հիշել, որ նյութում կալցիումի կոնցենտրացիան շատ բարձր է։ Արդյունքում, կավիճի չափից ավելի օգտագործումը կարող է հրահրել անոթների կրաքարը: Այս առումով բժիշկները խորհուրդ են տալիս այն փոխարինել կալցիումի գլյուկոնատով կամ նմանատիպ դեղամիջոցներով։ Ինչ վերաբերում է այրոցից ազատվելուն, ապա, ըստ շատերի, ովքեր փորձել են այն կավիճով, դա չի օգնում։
Արդյունաբերական և բնակելի օգտագործման
Մելը հանդես է գալիս որպեսթղթի անհրաժեշտ բաղադրիչ, որն օգտագործվում է տպագրության մեջ։ Կալցիումի կարբոնատի բարձր ցրվածությունը մանրացված ձևով ազդում է արտադրանքի օպտիկական և տպագրական բնութագրերի, ծակոտկենության և հարթության վրա: Կավիճի առկայության պատճառով արտադրանքի հղկողությունը նվազում է։ Գրունտային ժայռը լայնորեն օգտագործվում է պատերը, եզրագծերը սպիտակեցնելու և ծառերը պաշտպանելու համար։ Կավիճն օգտագործվում է ճակնդեղի հյութի մաքրման համար, որն իր հերթին օգտագործվում է լուցկու արդյունաբերության մեջ։ Այդ նպատակների համար, որպես կանոն, հարմար է այսպես կոչված նստվածքային ժայռը։ Նման կավիճը քիմիապես ստացվում է կալցիում պարունակող հանքանյութերից։ Այլ կարբոնատային ապարների հետ մեկտեղ նյութն օգտագործվում է ապակու հալման մեջ՝ որպես լիցքավորման բաղադրիչներից մեկը։ Կավիճի շնորհիվ արտադրանքի ջերմային կայունությունը, նրա մեխանիկական ուժն ու կայունությունը եղանակային ազդեցության և ռեակտիվների ազդեցության դեպքում ավելանում են: Ցեղատեսակը լայնորեն օգտագործվում է պարարտանյութերի արտադրության մեջ։ Կավիճն ավելացվում է նաև կենդանիների կերերին։
Ռետինի արդյունաբերություն
Կավճը առաջին տեղում է արդյունաբերության մեջ օգտագործվող բոլոր լցոնիչների մեջ: Սա առաջին հերթին պայմանավորված է նրանով, որ այս հումքի օգտագործումը տնտեսապես շահավետ է։ Կավիճը համեմատաբար ցածր արժեք ունի: Միևնույն ժամանակ, դրա ներմուծումը ռետինե արտադրանքի մեջ չի վնասում: Արդյունաբերության մեջ հումքի հանրաճանաչության երկրորդ պատճառը տեխնոլոգիական նպատակահարմարությունն է։ Կավիճը մեծապես հեշտացնում է ռետինե արտադրանքի արտադրության գործընթացը: Մասնավորապես, դրա շնորհիվ արագանում է վուլկանացումը, մակերեսապրանքները դառնում են հարթ: Ցեղատեսակը լայնորեն կիրառվում է նաև սպունգային և ծակոտկեն կաուչուկի, պլաստմասսայից պատրաստված իրերի, կաշվի փոխարինիչների և այլնի արտադրության մեջ։
