Физико-химические свойства мела

У нас Вы можете купить высококачественный гидрофобный мел.


Изучением физико-химических свойств природного мела занимались многие исследователи главным образом в инженерно геологическом плане.

Было установлено, что мел относится к жестким палускальным породам. Его прочность во многом зависит от влажности. Временное сопротивление сжатию в воздушно-сухом состоянии изменяется от 1000 до 4500. Сухой мел имеет модуль упругости от 3000 МПа (для рыхлого мела) до 10000 МПа (для плотного) и ведет себя как упругое тело.

Угол внутреннего трения мела равен , сцепление в условиях всестороннего сжатия достигает 700-800.

При увлажнении прочность мела начинает снижаться уже при влажности 1-2%, а при влажности 20-30% прочность на сжатие увеличивается в 2-3 раза, при этом появляются пластические свойства. Проявление вязко-пластических свойств природного мела с увеличением его влажности приводит к серьезным осложнениям в технологии при его переработке. От этого происходит налипание мела на элементы транспортных средств (ковш экскаватора, кузов самосвала, питатель, ленточный конвейер). Наблюдается залипание валковых зубчатых дробилок. Это приводит в некоторых случаях к отказу добычи мела с нижних обводненных горизонтов, хотя по качеству мел нижних горизонта относится к качественному мелу.

Природный мел практически не обладает морозостойкостью, после нескольких циклов замораживания и размораживания он распадается на отдельные кусочки размером 1-3 мм. Это явление в некоторых случаях является положительным фактором. Так, например, при использовании мела в качестве мелиоранта для раскисления почвы не обязательно его измельчать до крупности – 0,25 мм (известняковая мука), а можно вносить в почву дробленый мел до – 10 мм. При замораживании и размораживании с ежегодным перепахиванием почвы кусочки мела разрушаются и его действия по нейтрализации почвы сохраняются длительное время.

Как уже отмечалось, мел состоит в основном из двух основных частей – карбонатная часть, растворимая в соляной и уксусной кислотах (карбонаты кальция, магния) и некарбонатная часть (глины, мергели, кварцевый песок, окислы металлов и др.) которые не растворяются в указанных кислотах. Карбонатная часть мела на 98-99% состоим из карбоната кальция. В небольшом количестве присутствуют карбонаты магния , которые образуют рассеянные в основной массе мела кристаллы магнезиального кальцита, доломита и сидерита.
Наиболее приемлемой является классификация по содержанию карбонатов и маркам продуктов из мела.


Классификация мела по содержанию карбонатов и маркам продуктов из него

Категория мела	Содержание карбонатов, %	Мел	Продукты из мела
			Марка мела по ГОСТ	Известь воздушная, сорт
1	Более 98,0	Чистый	ММО, МКБ1, ММ1,ММС1, ММС2, ММСГ1, ММСГ-2	Высший
2	95-98	Слабоглинистый	МК2, ММ2	Первый
3	90-95	Сильноглинистый	МК3, ММ3	Второй
4	85-90	Маргелеподобый	ММИП1, ММИП2, ММЖП, ММПК	Третий

^{буквами обозначены следующие марки мела: мел комовой; ММ – мел молотый; ИП – мел для известкования почвы; ЖП - мел для подкормки с/х животных и птиц; ПК – для производства комбикормов; С – сепарированный; СГ – сепарированный гидрофобизированный; О – обогащенный.}

В приведенной классификации чистым мелом назван почти чистый карбонат кальция с незначительными примесями: (амфорфный) - растворимые в воде вещества .

Первоначально считалось, что мел это горная масса , которая по химическому составу и физическим свойствам одинакова по всему месторождению. Однако при длительной эксплуатации месторождения и особенно при переходе мелового предприятия на выпуск более качественной меловой продукции было установлено, что на различных участках (горизонтах) мел отличается как по химическому составу, так и по физико-механическим свойствам. В этой связи на некоторых месторождениях мела проводится геолого-технологическое картирование, при котором обозначаются участки качественного мела.

Месторождения мела Белгородской области отличаются низким содержанием нерастворимого остатка и высоким содержанием карбонатов. В таблице 1.5 приведены запасы и химический состав наиболее крупных месторождений Белгородской области.