Суровини за производство на портланд цимент - Цимент и бетон
Суровините за производството на портландцимент са главно варовикови и глинести материали, които се вземат в такива пропорции, че да осигурят определен химичен състав на суровината, необходим за правилното изпичане. В същото време е много важно химичният състав да остане възможно най-постоянен, тъй като дори малки отклонения в съдържанието на основните компоненти на сместа могат значително да променят свойствата на крайния продукт - цимент.
Като варови материали за производството на портландцимент се използват: разновидности на варовик, мергел, отпадъци от алкално производство. Използват се глинести материали: глина, шисти, шлака от доменни пещи, пепел.
Суровите смеси могат да се състоят от два или повече компонента. Възможни са комбинации като варовик и глина, варовик и "циментов камък", варовик и шлака от доменни пещи и др., както и смеси от тези основни компоненти с добавяне на силициев диоксид от пясъчник и желязна руда, но без варовикови съединения, като воластонит или гранит. В някои случаи се използват и смеси с модифициран варовик, съдържащ варовикови минерали. Тези варовици обикновено са замърсени с шисти, шисти, гранит и други натрапчиви скали, което затруднява приготвянето на подходяща суровина за изпичане на клинкер.
Суровините за циментовата промишленост понякога съдържат нежелани компоненти.
Циментов камък Lehigh
Основните находища на ".ciment stone" в Съединените щати се намират в Lehigh Valley (Източна Пенсилвания). Открити са в началото на този век. „Циментов камък“ е вид глинен варовик, принадлежащ към така наречената Джаксънбъргска формация и считан за подходящ за производство на добриПортланд цимент без добавяне на допълнителни материали. Всъщност, по отношение на химичния си състав, той е доста подходящ за производството на тип I портланд цимент.
Лихай циментов варовик
В някои райони на долината Lehigh, където се намират типични находища на "циментов камък", има находища на друг вид варовик, също от формацията Джаксънбърг, който е наречен "циментов варовик". Съдържа от 78 до 85% CaCO3 и по-малко от 5% MgCO3, т.е. това е идеална суровина с високо съдържание на калций, която може да се смеси със скала, съдържаща относително малко варовик. В някои кариери тези два вида циментови суровини лежат близо един до друг, а на редица места "циментов варовик" изобщо не се среща.
Химическият състав на варовиковите находища в долината Lehigh и други райони отговаряше на изискванията на циментовата промишленост, докато се произвеждаше само един вид цимент. Но за производството на Портланд цимент тип II съставът на суровината трябваше да бъде значително променен, което скоро доведе до изчерпване на много находища от висококачествен варовик.
Варовик и глина (или шисти)
Много циментови заводи използват сурова смес от варовик и глина (или шисти). Обикновено такива заводи се изграждат в близост до повечето кариери за варовик и недалеч от находища на глина или шисти.
Мергел и глина (или шисти)
Отлаганията на мергели, които обикновено са земни отлагания от варовик или креда, смесени с глина, се използват относително малко от циментовата промишленост на САЩ. Те се експлоатират основно в щатите Мичиган, Южна Каролина и Мисисипи.
Естеството на находището обикновено определя начина на производство на цимент - сух или мокър.Типичните мергели могат да задържат от 20 до 34% влага, така че е по-изгодно да се използват при мокрия метод на производство, смесвайки мергел и глина (или шисти) с вода преди смилане. В този случай, за да се получи хомогенна суровинна смес, се монтират няколко смесителни суспензии.
Растенията, разположени по протежение на Мексиканския залив и на брега на Калифорния, използват черупков варовик като варовиков компонент. Черупките се събират от дъното на океана, измиват се, пресяват се и се смесват с глина или други материали, за да се получи сурова смес. Обикновено такива инсталации работят на мокра основа, а утайката понякога се характеризира с повишена нужда от вода, което се обяснява с наличието на морски органични примеси в черупките.
При производството на суровинната смес шлаката се смесва в изчислени количества с варовик, натрошава се и се изпича в пещ, както обикновено.
За замяна на варовика при производството на портландцимент могат да се използват отпадъчни продукти от производството на основи или синтетичен амониев сулфат, съдържащ утаена вар или калциев карбонат.