石灰巖
石灰巖(limestone)它是一種以方解石為主要礦物的沉積碳酸鹽巖。它主要由碳酸鈣(CaCO3)成分,呈粒狀晶體形式,常呈現菱面體和菱面體,顏色為淺灰色或青灰色。石灰石是通過河流在大陸上大量的鈣(主要是碳酸氫鈣(HCO3)2)被帶入海洋后,在一定的物理和化學條件下轉化為碳酸鈣,大量的石灰巖沉積物沉積在海底。它是燒制石灰和水泥的主要原料,在冶金工業中也用作熔劑。此外,具有美麗彩色圖案的石灰石也可以用于裝飾石材。石灰巖分布最廣、儲藏量最大、應用歷史最悠久、石灰石是消耗量最大的工業巖石原料之一,是其商業名稱。
形成過程 編輯本段
石灰石是通過河流從大陸轉移大量鈣形成的(主要是碳酸氫鈣(HCO3)2)被帶入海洋后,在一定的物理和化學條件下轉化為碳酸鈣,大量的石灰巖沉積物沉積在海底。這些沉積物主要形成于淺層海水中、氣候溫暖、在適合動物和植物生長的環境中。碳酸鹽巖的形成隨著地質歷史的演變而變化。前寒武紀,碳酸鹽巖主要由海水直接化學沉淀和藻類的生化作用形成。寒武紀以后,海水由酸性變為堿性,甲殼類動物逐漸繁盛,生物成因碳酸鹽巖逐漸超過化學或生物化學成因的碳酸鹽巖,機械作用或重力作用形成的碳酸鹽巖也占相當大的比例。
分布情況 編輯本段
石灰巖通常形成于自然界的海洋盆地或陸地湖泊中,在地球上分布廣泛。海相沉積巖系中的石灰巖呈層狀或似層狀,規模大,層位和厚度穩定,成分一般均勻,因此具有工業開采價值。湖相沉積巖系中的石灰巖多為透鏡狀、層狀產出一般規模較小,分布有限,成分不均勻,因此工業利用價值不大。
華北地區石灰巖主要形成于寒武紀和奧陶紀,東北地區則為寒武紀、奧陶紀、石炭紀和二疊紀是主要產區。華南石灰巖主要形成于石炭紀、二疊紀和中生代早期。湖北、廣東、廣西、福建和蘇南發育中上泥盆統灰巖。此外,遼寧、內蒙古山東前寒武紀變質巖系和華北奧陶系中的白云巖、中南地區石炭—二疊紀、我國西南地區的三疊紀白云巖也具有工業價值。
分類特征 編輯本段
內碎屑灰巖
內部碎屑灰巖中的碎屑可能與巨石一樣大、小到粉末大小,其填充物可能是砂漿基質或亮晶水泥,或兩者兼而有之。
由于處理和磨損程度不同,內部碎片的圓度也不同。例如,潮汐上的礫石灰巖或礁前的礫石灰巖通常呈現角狀碎屑;而淺水波環境下形成的內部碎屑灰巖磨圓度較好;風成沙丘或海灘砂灰巖的圓度特別好。
鮞粒石灰巖
鮞粒灰巖中鮞粒含量超過50%由于填隙物的性質不同,這類巖石可分為亮鮞粒灰巖和灰泥鮞粒灰巖兩種類型。
鮞狀灰巖通常在溫水中形成、淺水、在適度激動的環境中,它經常出現在水下淺灘、潮汐沙壩或潮汐三角洲地區。此外,在盂縣潟湖和鹽湖中也發現了放射狀靜水鮞粒。
球粒石灰巖
常見的球粒灰巖包括泥晶球粒灰巖、亮球晶灰巖和泥晶狀球晶灰巖。這些巖石主要形成于低能到中能的環境中,如廣闊的灘涂和鄰近的瀉湖。球狀灰巖廣泛分布于中國南方泥盆紀和三疊紀地層中,通常局限于海洋和潮坪環境的產物。
明亮的化石碎屑灰巖
化石碎屑埋藏在地質歷史中,經過長期的壓縮和化學作用而形成它通常由破碎或解體的大型鈣質結殼和小型完整結殼組成。這些碎屑通常具有相對干凈明亮的方解石膠結物。
閃光化石碎屑灰巖的大規模出現通常與潮間帶和潮下帶地殼海灘的堆積有關。中國海南三亞灣有亮晶膠結的黑云母海灘巖。
泥晶化石碎屑灰巖
泥巖化石碎屑灰巖是由生物殼或碎屑埋藏在砂漿基質中形成的。各種泥晶化石碎屑灰巖也常見于暗礁和礁后瀉湖的隱蔽部位。這些化石(碎屑)可以來自介形蟲、有孔蟲、軟體動物、綠藻枝孢菌和其他生物。
應用領域 編輯本段
石灰原料
石灰石經過高溫煅燒后可以反應生成生石灰(CaO)生石灰加水后水合為熟石灰(Ca(OH)2)石灰在冶金、化工、環保、農業、建筑材料和其他工業有廣泛的用途。
冶金行業
石灰在煉鋼中具有助熔和凈化作用,可以降低熔化溫度,有效地去除p、Si、Al、S等有害組分。在銅精煉中,石灰可以作為熔劑并吸收煙氣中的SO2。
造紙行業
在硫酸鹽漿生產中,石灰被用作燒堿廢水(黑色漿液)處理劑,用于回收氫氧化鈉。石灰還可以用來制造漂白劑次氯酸鈣,以凈化和去除廢水中的色素。
化學行業
石灰是生產無機化合物的重要原料,可用于生產一磷酸鈣、二磷酸鈣和三磷酸鈣、鉻化合物和其他無機化合物。此外,石灰還可以用來凈化鹽鹵、農藥制備等工業領域。熟石灰廣泛用于顏料、水泥和涂料填料等領域。
環保行業
當石灰與純堿混合時,可以從水中去除碳酸氫鹽以軟化水質。石灰還可用于污水的化學沉淀調節pH值除氮和吸附鐵、錳和有機單寧酸等。石灰也可以用來中和礦井酸性水、洗煤廠酸性洗煤廢水、鋼鐵廠酸性廢水、制版廠廢水、化工廠和制藥廠的廢水、造紙廠廢水等,并使廢水脫色以沉淀一些重金屬離子。石灰可吸收煙氣、氟(或氫氟酸)而其他酸性氣體中的SO2可以有效凈化空氣。
建筑行業
建筑基礎石灰施工、土壩加固、水渠、鐵路路基、機場跑道、它被廣泛應用于城市道路和其他方面。
農業領域
石灰可以中和土壤的酸性;石灰乳漿可以提高糖汁的pH值,促進制糖過程中磷酸和有機酸化合物的膠體雜質的沉淀;石灰還可以有效吸收二氧化碳,保持水果新鮮并減少腐爛。
水泥原料
石灰石和粘土原料、通過將硅質原料和鐵原料混合并在高溫下煅燒可以生產碳酸鹽水泥。
熔劑原料
在黑色金屬和有色金屬冶煉過程中,石灰石作為熔劑直接參與冶煉。它不僅可以降低系統的熔化溫度,還可以與礦石中的雜質反應、燃料中的灰分等有害成分結合形成爐渣并將其清除。
化工原料
石灰石可以用來生產電石、漂白粉、肥料重質碳酸鈣等(CaO>54%粒徑為10μm)也可作為涂料、橡膠、造紙和其他工業用填料。
建筑工程原料
石灰石作為砌塊廣泛用于建筑領域、裝飾材料、混凝土骨料、瀝青集料鐵路道碴等基礎材料使用歷史悠久,用量最大。此外,石灰石是生產玻璃和陶瓷的重要原料之一。
礦物開采 編輯本段
石灰石一般采用露天開采,但很少有露天和地下開采。道路開發和跳躍經常被用作運輸方法—汽車聯合運輸開拓和平硐溜井開拓應用較少。開采技術主要包括射孔、爆破、在工作面開采裝載和運輸過程中,開采出的石灰石通常體積較大,需要再次破碎。
環境影響 編輯本段
在石灰石開采過程中,如果不提前預防,可能會對環境造成破壞。比如采礦過程中產生的廢石渣被雨水沖刷后會沿著山谷堆積,風化后形成,或者會占用土地“三廢問題”。
開采過程還可能導致基本工資景觀和生態環境的破壞,如開采后形成高陡邊坡巖石裸露破壞山體自然景觀或嚴重破壞植被系統。同時,廢棄采場高陡邊坡存在坍塌隱患;廢石渣、溝谷堆積廢石粉存在泥石流隱患;不合理的開采導致山體開裂、第四系孔隙含水層破壞和水源涵養功能喪失等地質災害。
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