Различают следующие способы добычи гипса

Способы добычи и производства гипса

Гипс — один из широко используемых строительных материалов, главным образом в дизайне интерьера. Материал считается безвредным и недорогим. Гипс используется в качестве поверхностных составов. Его применение заметно в строительстве стен и потолков. Нередко этот состав применяют и при создании скульптур, а в медицине — для фиксации конечностей при переломе.

Преимущества гипса как материала

Полезных свойств материала много. Основными из них при создании гипсовых растворов и изделий считаются:

1. Огнестойкость. Гипс, благодаря своей химической формуле, огнестойкий по своей природе. Изделия из него останавливают вероятность распространения огня, что обеспечивает безопасность жильцам. Нередко применяется полная гипсовая отделка и создание стен из этого материала. Устойчивость гипса к огню объясняется ​​присутствием воды, которую содержит в себе состав.
2. Пластичность. Состав в виде порошка используется в качестве скрепляющего элемента в строительстве. Благодаря вязкому свойству, он надежно фиксируется и позволяет скреплять между собой различные элементы. Нередко из гипсокартона в помещениях делают перегородки и стены.
3. Звукоизоляция. Гипсовые продукты разработаны для усиления звукоизоляции в помещениях. Другие методы, такие как кирпичная кладка, будут хорошо работать, но затраты на строительство стен будут больше. Несколько слоев гипсокартона стоят дешевле, и при этом практически не уступают по жесткости кирпичу.
4. Теплоизоляция. Тепловые свойства, обеспечиваемые гипсовой конструкцией, дают хороший баланс влажности и температуры в помещении. Гипсовая конструкция, включающая полости, такие как гипсокартон или опалубка с гипсом, обеспечивает дополнительные изоляционные свойства.

Производство гипса

Гипс — это белый или серый минерал, найденный в земной коре. Он химически известен как водный сульфат кальция (CaSO4.2H2O), который получают путем добычи из обширных артерий руды, расположенной на разных уровнях глубины. Давление под землей, наличие примесей в виде других минералов, влияют на качество вещества, начиная от цвета и заканчивая его плотностью.

Гипсовый камень, который называют алебастром, хорошо подходит для создания различных фигур и декоративных украшений в интерьер. Этот камень полупрозрачен по своей природе. Он состоит приблизительно из 30 % ограниченной воды в естественном состоянии. Эту воду вынимают из кристалла путем непрерывного нагревания до получения из него белого порошка.

Породы и залежи будущего гипса добываются и поверхностным способом. Для этого используются драги, способные перерабатывать и просеивать поступающий концентрат из карьеров. В результате промывки более тяжелые частицы оседают на дне сита.

Добыча, из чего делают гипс

Некоторые месторождения гипсовой руды содержат около 80 % гипса, что отлично подходит для производства различных материалов. Сырая гипсовая руда может быть переработана в различные продукты, такие как добавка к портландцементу, почвенный кондиционер, промышленные и строительные штукатурки и гипсокартон.

Гипсовая руда, добываемая в карьерах и подземных рудниках, измельчается и складируется рядом с заводом. По мере необходимости складированная руда дополнительно измельчается и просеивается до примерно 50 миллиметров в диаметре. Если содержание влаги в добытой руде превышает 0,5 %, руду необходимо высушить в роторной сушилке или в роликовой мельнице с подогревом. Массу, высушенную в роторной сушилке, направляют на валковую мельницу, где ее измельчают до такой степени, что 90 % ее плотности составляет менее 149 микрометров (мкм).

Измельченный гипс выходит из мельницы в потоке газа и облака пыли и фасуется для дальнейшей обработки. Руду иногда сушат в вальцовой мельнице путем нагревания газового потока, так что сушка и измельчение выполняются одновременно, и ротационная сушилка не требуется. Тонкоизмельченная гипсовая руда известна как земляная штукатурка, которая может использоваться в качестве почвенного кондиционера.

Состав

Гипс состоит из сульфата кальция, кристаллизованного с разной степенью гидратации. В большинстве случаев материал относится к сульфату кальция в форме дигидрата, а другие формы могут отличаться друг от друга дополнительными названиями, например, полугидрат, кальцинированный гипс. Основными преимуществами гипсового пигмента являются яркость, объемность и вязкость.

Состав надежно фиксируется и принимает любые формы. При этом его плотность позволяет создавать физическую нагрузку на него. После высыхания его плотность практически не уступает глине по своему составу.

Гипс сам по себе является нейтральной солью, которая, в отличие от карбоната, не буферизует рН циркуляционной воды. Когда речь идет о растворимости, не имеет значения, используется ли гипсовый пигмент в кислотном или нейтральном процессе изготовления.

Отстойник

Гипсоотстойник применяется для отделения при фильтрации каждого компонента из состава, входящего в минерал. При применении необходимо активно промывать все составляющие для полного отделения. Чаще всего этот тип инструмента применяется для отделения гипса и песка при открытом способе добычи.

Микрочастицы находятся в жидкости, которую необходимо постоянно удалять. При промывке тяжелые частицы оседают на дне отстойника, и после просушки поступают на дальнейшую обработку.

Где применяется гипс

Есть 3 основных направления, где используется материал:

1. В скульптурах. Часто материал применяют в творчестве. Большинство памятников сегодня изготавливаются из гипсовой основы. Резчики отливают большие пласты и дают гипсу застыть. Далее из пласта вырезают необходимую фигуру. В другом случае жидкий раствор гипса заливают в уже подготовленную форму.
2. Медицина — еще одна распространенная отрасль применения гипса. Очищенный порошок без примесей применяется для создания фиксирующих конечности бандажей. При этом материал не оказывает негативного воздействия на кожу.
3. Строительство — отрасль, где чаще всего применяется гипс как материал не только для отделки, но и для создания стен и перегородок. Сегодня в любом строительном магазине можно найти как жидкие смеси для покрытия поверхностей фасадов зданий, так и готовые контуры и панели для создания полноценных стен.

Чем растворить гипс

Гипс в сухом виде при продолжительном контакте растворяется в обычной воде. Это свойство действительно только тогда, когда гипс находится в порошкообразном состоянии. Как только вещество попадает в воду, оно начинает становиться однородной, вязкой массой. После высыхания гипс как материал уже не подвержен воздействию воды. Даже при длительном контакте с влагой он не растворяется и не теряет прочности.

Как увеличить прочность и сделать его крепче

Порошкообразный гипс отлично контактирует с другими примесями и растворами. В вязкой концентрации его можно улучшить, добавляя строительные концентраты. Такая практика нередкость, так как при изготовлении из гипса конкретных материалов требуется придавать им установленные стандартами свойства. Чаще всего применяются полимерные фибры различных видов клея. Гипсокартон используют при строительстве в качестве стен, устанавливая армированные решетки из полимера для придания жесткости материалу. При погружении в состав сульфата алюминия-калия и нагревании гипса до 550 градусов его прочность будет, как у керамики.

Источник

Добыча и применение гипса

Минералы и горные породы / Описание минерала Гипс

Гипс – это известковое минеральное вещество белого или желтого цвета. В основном его добывают в отмирающих водяных источниках. Добыча гипса проводится поверхностным и подземным способами. Встречаются размеры пластов до сотен квадратных километров и ста метров толщиной. После добычи минерал проходит технологическую обработку, в результате которой выходит порошкообразная субстанция, внешне напоминающая муку.

Гипс отличается огнеупорностью, относительной влагостойкостью и прочностью. Гипсовый порошок, замешанный в воде до требуемой густоты, за малое количество времени приобретает твердую и достаточно прочную массу. Себестоимость такого материала невысока, что играет немаловажную роль в его использовании.

Гипсовый материал разделяется на три категории по твердости:

• быстро твердеющий,
• средне твердеющий
• медленно твердеющий.

От сферы использования сырья зависит и обработка гипсового минерала, которая определяет степень помола: грубая, средняя и тонкая.

Благодаря устойчивости гипса к влажности воздуха, когда он при повышенных показателях втягивает в себя влагу, а при понижении влажности отдает ее обратно, гипсовый материал используется отделочных внутренних работ. Отлаженное производство сырья с использованием порошка гипса и цемента, позволяет изготавливать строительные материалы для фасадов и внутреннего интерьера.

Применение в архитектуре

Особое внимание заслуживает область архитектуры, в которой гипс используется напрямую. Этот природный материал позволяет ваять заслуживающие похвалы скульптуры, которые радуют своей красотой и изящностью.

Сельское хозяйство

В сельском хозяйстве с помощью гипса решается проблема перепада влажности почвы. Земля, в которой преобладает реакция щелочи, значительно изменяет свое состояние от уровня влаги. При повышенной влажности почва затекает, а в отсутствии влаги покрывается твердой коркой. Добавление гипса замедляет щелочную реакцию, улучшая состояние грунта и повышая плодородность участка.

Гипс в медицине

Порошок гипса мелкого помола используется в медицине при наложении гипсовых шин на места переломов. Такие повязки помогают удерживать костную систему в нужном положении, что способствует правильному сращиванию костей в местах перелома. В стоматологии гипс применяется при изготовлении оттисков и форм для будущих протезов.

Достаточное количество местонахождений и химические данные позволили использовать гипс в разных направлениях. Гипсовый порошок чист по экологическим показателям, так как по своей природе не имеет вредных для организма человека примесей

Источник

Методы добычи и переработка гипса

В тех случаях, когда перекрывающие породы имеют незначительную мощность или отсутствуют, гипс добывается общепринятыми методами в крупных уступных карьерах. После вскрытия производятся бурение, взрывные работы и погрузка на железнодорожные платформы или в грузовики. На тех месторождениях, где вскрыша имеет большую мощность или сложена крепкими породами, или на тех, где про^ дуктнвные пласты залегают круто, приходится применять подземные способы добычи. Вскрытие месторождений производится штольнями, штольнями из карьеров, а также наклонными и вертикальными шахтами.

Камерно-столбовая система разработки может применяться в две стадии. На первой стадии вынимается от 60 до 75% гипса. Затем, если нет необходимости в сохранении земной поверхности, могут быть выработаны целики и обрушена кровля выработанного пространства. На второй стадии общее извлечение гипса достигает 90%. Для добычи гипса не требуется какого-либо специального оборудования; оно аналогично оборудованию, применяющемуся при разработке известняков, каменной соли и других полезных ископаемых с низкой стоимостью единицы продукции.

Сырой гипс дробится и подвергается грохочению, после чего он может быть без дальнейшей переработки направлен потребителям в качестве замедлителя схватывания портландцемента или в качестве удобрения. Однако в большинстве случаев гипс обжигают. Процесс обжига заключается в нагревании при строго контролируемой температуре около 175° в течение 1—2 час. Процесс обжига проводится в несколько приемов с использованием специальных реторт или непрерывно во вращающихся печах, похожих на цементные или известковые. Обожженный гипс тонко мелется, а затем смешивается с замедлителями, ускорителями или другими необходимыми добавками. Обычно он направляется непосредственно на предприятия, выпускающие гипсовые плиты и другие гипсовые изделия

Bailey Н. В. (1931). Hydration factors in gypsum deposits оГ the Maritime Provinces, Amer. Inst. Min. Met. Eng. Trans.. 1931, 177—186.

Barnes V. E. (1943). Gypsum in the Edwards limestone of central Texas, Univ. Texas Pub., 4301, 35—46.

Bowles O., Farnsworth M. (1925J. Physical chemistry of the calcium sulphates, and gypsum reserves, Econ. Geology, 20, 738—745.

Branson E. B. (1915). Origon of thick gypsum and salt deposits, Bull. Geol. Soc. Amer., 26, 331—342.

Briggs L. I. П958). Evaporite fades, Jour. Sed. Petrology, 28, 46—56.

В u n d v W. M. (1956). Petrology of gypsum-anhydrite deposits in southwestern Indiana, Jour. Sed. Petrology, 26, 240—252.

Burwell A. L. (1955). An investigation of industrial possibilities of Oklahoma gypsum and anhydrite, Okla. Geol. Survey Min. Rept., 29.

Douglas G. V., Goodman N. R. (1957). The deposition of gypsum and anhydrite, Econ. Geology, 52, 831—837.

Dunn C. P. (1948). Quarrying Texas gypsum, Explosives Eng., 26, № 6, 176-178.

Edwards R. S. (1951). Processed anhydrite in the cement, paint and rubber industries, Nova Scotia Dept. Mines, Conf. on Industrial Minerals, 37—50.

Fulda E. (1938). Stein und KalJsalz, Die LagerstMtten der Nutzbaren Mineralien und Gesteine, 3, part 2, Stuttgart, Enke, Review by R. D. Reed, 1938, Bull. Amer. Assoc. Petrol. Geol., 22, 1284— 1286.

Gale H. S. (1951). Geology of the saline deposits, Bristol Dry Lake, San Bernardino County, California, Calif. Div. Mines Spec. Rept., 13.

Goodman N. R. (1954). The geology of Nova Scotian gypsum, Can. Min. and Met. Bull., 47, № 502, 75-80.

. Goodman N. R. (1957). Gypsum in Nova Scotia and its associated minerals, Geology of Canadian Industrial Mineral Deposits, Montreal, Can. Inst. Min. and Met., 110—114.

Goudge M. F. (1951). Gypsum and anhydrite as industrial raw materials, Nova Scotia Dept. Mines, Conf. on Industrial Minerals, 26—36.

Grabau A. W. (1920). Geology of the Non-Metallic Mineral Deposits, I, Principles of Salt Deposition, New York, McGraw-Hill.

G rims ley G. P. (1905). Origin of gypsum, with special reference to origin of the Michigan deposits, Kan. Acad. Sci. Trans., 1904, 19, 110—117.

Holmes G. H., Jr., (1950). Mining, milling, and manufacturing methods at the Blue Diamond Corp’s gypsum property, Clark County, Nevada, U. S. Bur. Mines Inf. Circ., 7555.

Hoppin R. A. (1954). Geology of the Palen Mountains gypsum deposit, Riverside County, California, Calif. Div. Mines Spec. Rept., 36.

Hume С. B. (1954). Mining of Nova Scotia gypsum, Can. Min. and Met. Bull., 47, № 504, 263—275.

Jones V. (1935). Origin of the gypsum deposits near Sandusky, Ohio, Econ. Geology, 30, 493—501.

King R. H. (1947). Sedimentation in Permian Castile sea, Bull. Amer. Assoc. Petrol. Geol, 31, 470—477.

Krumbein W. C. (1951). Occurrence and lithologic associations of eva« porites in the United States, Jour, Sed. Petrology, 21, 62—81.

Kulstad R. О.. Falrchild P., McGregor D. (1956). Gypsum In Kansas, Kan. Geol. Survey Bull., 113.

Lintner E. J. (1944). Gypsum in Ohio, Ohio State Univ., Eng. Exp. Sta. Circ., 45, 10—30.

Lotze F. (1957). Steinsalz und Kalisalze, 2nd. ed., Berlin, Borntraeger.

MacDonald G. J. F. (1953). Anhydrite-gypsum equilibrium relations, Amer. Jour. Sci., 251, 884—898.

Mathews A. A. (1936). The gypsum industry of Grand Rapids, Michigan, Min. and Met., 17, № 357, 427—430.

McDivitt* J. F. (1952). A report on gypsum deposits in Washington County, Idaho, Idaho Bur. Mines and Geology, Pamphlet 93.

McGregor D. J. (1954). Gypsum and anhydrite deposits in southwestern Indiana, Ind. Geol. Survey Rept. Prog., 8.

Morris R. C., Dickey P. A. (1957). Modern evaporite deposition in Peru, Bull. Amer. Assoc. Petrol. Geol, 41, 2467—2474.

Muir J. L. (1934). Anhydrite-gypsum problem of Blaine formation, Oklahoma, Bull. Amer. Assoc. Petrol. Geol., 18, 1297—1312.

Newland D. H. (1921). Geology of gypsum and anhydrite, Econ. Geology, 16, 393—404.

Newland D. H. (1922). Relation of gypsum supplies to mining, Amer. Inst. Min. Met. Eng. Trans., 66, 89—98.

Newland D. H. (1929). The gypsum resources and gypsum industry of New York, N. Y. State Museum Bull., 283.

Ochsenius C. (1877). Die Bildung der Steinsalzlager und ihrer Mutter- laugensalze, Halle.

Ochsenius C. (1888). On the formation of rock-salt beds and mother-liquor salts, Acad. Nat. Sci. Phila. Proc., 1888, 181—137.

Petti j oh n F. J. (1957). Sedimentary Rocks, 2nd. ed., New York, Harper, 478—486.

Posnjak E. (1938). The system CaS04—H20, Amer. Jour. Sci., 5th. ser., 35, 247—272.

Posniak E. (1940). Deposition of calcium sulphate from sea water, Amer. Jour. Sci., 238, 559—568.

Rogers A. F. ^ 1915). Notes on the occurrence of anhydrite in the United States, Columbia Univ., School of Mines Quart., 36, 123—142.

Scott G. L., Jr., Ham W. E. (1957). Geology and gypsum resources of the Carter area, Oklahoma, Okla. Geol. Survey Circ., 42.

Scruton P. C. (1953). Deposition of evaporites, Bull. Amer. Assoc. Petrol. Geol., 37, 249&-2512.

SI oss L. L. (1953). The significance of evaporites, Jour. Sed. Petrology, 23, 143—161.

Stenzel H. B. (1943). Gypsum resources and mining on the Hockley dome, Hards County. Texas, Univ. Texas Pub., 4301, 207—226.

Stone R. W. et al., (1920). Gypsum deposits of the United States, U. S. Geol. Survey Bull., 697.

Ver Planck W. E. (1952). Gypsum in California, Calif. Div. Mines Bull., 163.

Ver Planck W. E. (1957). Gypsum, Calif. Div. Mines Bull., 176, 231— 240.

Wilder F. A. (1921). Some conclusions in regard to the origin of gypsum, Bull. Geol. Soc. Amer., 32, 385—394.

Wilder F. A. (1923). Gypsum, its occurrence, origin, technology and uses, Iowa Geol. Survey, 28, 47—537.

Anonymous (1953). Anhydrite, Calif. Div. Mines, Mineral Inf. Service, в, № 1, 1—2.

Поэтому их применяют для получения гипсовых вяжущих только в местах добычи, если нет более качественного сырья.
• при химической переработке древесины (гидролизный гипс)

Все отходы состоят в основном из двуводного, полуводного гипса, ангидрита, общее
СССР и союзных республик», способствуя прекращению добычи природного гипсового камня.
Описанные методы переработки фосфогипсовых отходов в строительные материалы могут.

Гипсовые вяжущие на основе фосфогипса. Фосфогипс содержит от 80 до 98% гипса и может быть отнесен к гипсовому сырью.
Основные методы подготовки фосфогипса в производстве гипсовых вяжущих можно разделить на 4 группы

Существуют и другие методы получения а-полугидрата под давлением.
Используют гипс и

Источник