Kriit on valge settekivim. See on vees lahustumatu ja on orgaanilise päritoluga. Artiklist saame teada, kus kriidi kasutatakse, millised on selle kivimi füüsikalised ja keemilised omadused.
Haridus
90 miljonit aastat tagasi kogunes muda Põhja-Euroopas Suure mere alumisse piirkonda. Algloomad (foraminifera) elasid mereprahi peal. Nende osakeste hulka kuulus veest ekstraheeritud k altsiit. Euroopa stratigraafilise jaotuse kriidiajastu rühm tekkis samanimelisel perioodil. See moodustas valged kaljud Kentis ja nõlvad Doveri väina teises osas. Just need säilmed said kriidi aluseks. Kivim koosneb aga peamiselt vetikate moodustistest ja peeneks hajutatud ühenditest. Seega järeldavad teadlased, et kriidi välimus on taimede eelis.
Tõu struktuur
Põhjassetetesse kogunenud molluskite jäänused muutusid kriidiks. Tõug sisaldab:
- Umbes 10% luustiku prahti. Nende hulgas pole mitte ainult kõige lihtsama osa, vaid kamitmerakulised loomad.
- Umbes 10% foraminiferi kestadest.
- Kuni 40% lubjarikaste vetikamoodustiste fragmente
- Kuni 50% kristallilist peenk altsiiti. Selle suurus on nii väike, et selle moodustavate elementide bioloogilist identiteeti on peaaegu võimatu kindlaks teha.
- Kuni 3% lahustumatuid mineraale. Neid esindavad peamiselt silikaadid. Lahustumatud mineraalid on omamoodi geoloogiline praht (erinevate kivimite ja liiva fragmendid), mida hoovused ja tuuled toovad kriidilademesse.
Kivimist leidub harva molluskite kestasid, muude mineraalide konkretsioone, koelenteraatide skelette.
Kriidi füüsikaliste omaduste kirjeldus – tugevus
Aine uuringuid viisid läbi paljud teadlased. Inseneri- ja geoloogilise tegevuse käigus selgus, et tegemist on jäiga poolkivise kivimiga. Selle tugevuse määrab suuresti niiskus. Õhkkuivas olekus on maksimaalne survetugevus vahemikus 1000 kuni 45 000 kN/m2. Kuiva kivimi elastsusmoodul on 3 tuhandest MPa-st (lahtises olekus) kuni 10 tuhande MPa-ni (tiheda oleku korral). Sisehõõrdenurga väärtus on 24-30 kraadi, igakülgse kokkusurumise korral ulatub haardumine 700-800 kN/m2.
Niiskus
Veega kokkupuutel hakkavad kriidi füüsikalised omadused muutuma. Eelkõige väheneb selle tugevus. Muutused toimuvad juba 1-2% niiskuse juures. 25-35% juures suureneb survetugevus 2-3 korda. Koos sellega ilmnevad ka muud kriidi füüsikalised omadused. Kivi muutub plastiliseks. See onilming raskendab oluliselt aine töötlemise protsessi. Selle käigus hakkab masinaelementidele (ekskavaatori kopp, konveierilint, söötja, sõiduki kere) külge kleepuma kriit. Tihti ei võimalda kriidi füüsikalised omadused (viskoossus ja plastilisus) kaevandamist madalam alt horisondilt, kuigi siin peetakse seda kvaliteetseks.
Külmakindlus
Pärast külmutamist-sulatamist laguneb kriit 1-2 mm suurusteks osakesteks. Mõnel juhul on see tõu kasulik omadus. Näiteks kui seda kasutatakse pinnase desoksüdatsiooni ajal meliorandina, ei ole vaja ainet peenestada 0,25 mm-ni. Pinnasesse võib viia kuni 10 mm killustikku. Külmutamisel-sulatamisel koos mulla kündmisega hävivad tükid iseenesest. Seega säilib neutraliseerimistegevus pikka aega.
Kriidi omadused: keemia
Kivim sisaldab peamiselt karbonaatseid ja mittekarbonaatseid osi. Esimene lahustub äädik- ja vesinikkloriidhappes. Mittekarbonaatne osa sisaldab metallioksiide, kvartsliiva, mergleid, savi jne. Mõned neist on nendes hapetes lahustumatud. Karbonaadi osa sisaldab 98-99% k altsiumkarbonaati. Magneesiumk altsiidi, sideriidi ja dolomiidi kristalsed osakesed moodustuvad magneesiumkarbonaatidest, mis sisalduvad kriidis väikestes kogustes. Kivimi koostis ja omadused on klassifitseerimiskriteeriumid.
Kvaliteetsete hoiuste tuvastamine
Algselt arvati, et kriidi mehaanilised ja keemilised omadusedon kogu valdkonnas ühesugused. Praktikas ilmnevad aga piirkonna pikaajalise tegutsemise käigus, eriti pärast mäe- ja töötlemisettevõtte üleminekut kvaliteetsemate toodete tootmisele, nende omaduste erinevused. Seetõttu tehakse mõnel põllul geoloogilist ja tehnoloogilist kaardistamist. Teadlased, kes uurivad kriidi keemilisi omadusi ja selle mehaanilisi omadusi maardla erinevates osades, määravad kindlaks kvaliteetse kivimi kogunemispiirkonnad.
Tööstusareng
Belgorodi ja Voroneži piirkonnas on suured kriidileiud. Madalama kvaliteediga ainet leidub Znamenskaja, Zaslonovskaja, Valuiskaja ja teistes maardlates. Need hoiused näitavad suhteliselt madalat CaCO3 määra (mitte rohkem kui 87%). Lisaks leidub kivimites mitmesuguseid lisandeid. Seetõttu ei saa neil maardlatel ilma süvarikastamiseta kvaliteetseid tooteid saada. Kriidi füüsikalised omadused sellistel ladestustel võimaldavad seda kasutada lubja valmistamisel, aga ka maaparandusmeetmetes muldade deoksüdeerimiseks. Voroneži maardlad on omistatud Turoni-Koonia ajastule. Siin kaevandatakse kvaliteetsemat kriiti. Nendest ladestustest saadud kivimi omadusi ja kasutusala on uuritud pikka aega. Voroneži piirkonnas kaevandatud tootes on kõrge CaCO3 (kuni 98,5%) sisaldus. Mittekarbonaatsete lisandite osakaal on alla 2%. Maardlates kaevandamist takistavad aga kriidi füüsikalised omadused. Eelkõige temakõrge vee küllastus. Niiskuse osakaal kivimis on umbes 32%.
Lubatavad hoiused
Suurmaardlatest väärivad märkimist Rossoshanskoje, Krupnennikovskoje, Buturlinskoje ja Kopaništšenskoje. Viimase kriidi paksus on 16,5-85 m. Katteks on mulla-taimne kiht. Selle paksus on umbes 1,8-2 m Kriidikiht jaguneb piki vertikaalset joont kaheks ühikuks. Altpoolt on k altsiumkarbonaati kuni 98%, ülaosas mõnevõrra vähem - kuni 96-97,5%.
Lõppkokkuvõttes avastati Buturlinskoje maardlast Turuni lademe homogeenne valge kriit. Kihi paksus on 19,5-41 m, kattekihi paksus ulatub 9,5 m-ni, seda esindavad mäestikud, taimkattekiht, liiv-savi moodustised ja liivakivid. Magneesium- ja k altsiumkarbonaatide osakaal ulatub 99,3%-ni. Samal ajal on mittekarbonaatseid komponente suhteliselt väikeses koguses.
Stoilenskoje ja Lebedinskoje maardlad pakuvad tööstusele suurt huvi. Nendel aladel kaevandatakse kriit kattematerjalina ja viiakse prügimäele. Aastane toodang on üle 15 miljoni tonni, millest umbes viis kasutatakse riigi majandussektorites. Eelkõige tarnitakse kriiti Starooskoli tsemenditehasele ja mõnele teisele väikeettevõttele. Rohkem kaevandatud kivimit läheb prügimäele.
Rauamaagi leiukohtades paiknev kriit on ränidioksiidi ja karbonaadisisalduse poolest klassifitseeritud kvaliteetseks. Seda saab kasutada tööstuslikel eesmärkidel ilma sügava rikastamiseta. Peab ütlema, et sisseRauamaakidele spetsialiseerunud kaevandus- ja töötlemisettevõtete projekteerimise käigus on vaja varustada kõrvalsaadusena kaevandatud kriidi tehnoloogilised liinid või koht selle eraldi ladustamiseks.
Tootmine ja tarbimine
Kriidi kasulikud omadused on tuntud juba pikka aega. Esialgu kasutati tõugu ehituses. Sellest tehti laimi. Kriidipulber oli pahtli, täiteainete, värvide ja nii edasi aluseks. 19. sajandi lõpus hakati White Mountaini maardlas korraldama eratehaseid. Šahtahjudes toodeti tükkidest kividest lupja ja pulber. 1935. aastal ilmus Shebekinsky tehas, mis tegeles tööstuslike vajadustega toodete tootmisega. Kriidi kasulikud omadused olid nõutud elektri-, värvi-, polümeeri-, kummi- ja muudes tööstusharudes.
Koos nõudluse kasvuga toodete järele kasvasid nõuded selle kvaliteedile. 1990. aastaks eksisteerinud ettevõtted ei suutnud tööstust varustada vajaliku toorainega. Belgorodi piirkonnas hakkasid tekkima eraettevõtted. Nende suur arv oli tingitud kivimaardlate tohututest mahtudest ja töötlemistehnoloogiate näilisest lihtsusest. Eraettevõtetes kasutatavad primitiivsed ekstraheerimis- ja hilisema töötlemise meetodid ei suutnud aga tagada vajalikku kogust kvaliteetseid tooteid. Seetõttu suleti paljud sellised tehased. Samal ajal teostasid suurettevõtted oma ruumide moderniseerimist ja rekonstrueerimistvarustus. Kvaliteetsete toodete väljalaske tagasid 90ndatel Belgorodi, Petropavlovski, Šebekinski tehased.
Kvaliteetsete markide tootmine
Kriiditoodete põhinõuded on lisaks karbonaatide osakaalule ka peenus – jahvatusaste. Seda väljendatakse jäägina teatud suurusega sõeladel või teatud suurusega osakeste protsendina (näiteks 90% osakestest, mille suurus on 2 mikronit).
Uute tootmisliinide tekkimine värvide, kummi, polümeeride ja muude toodete valmistamiseks, mille toorainena kasutatakse kriiti, on tekitanud järsu tasakaalustamatuse selle tootmise ja tarbimise vahel. See oli eriti ilmne paberitööstuses. Selle tööstusharu ettevõtetel on erinõuded kriidipulbrile, mis on asendanud tootmises kaoliini.
Kvaliteetsete markide väljaandmine on keskendunud Belgorodi piirkonna tehastele. Lisaks eraldatud kriiti tootvale Shebekinsky ettevõttele loodi uusi tehaseid. Nii ilmus 1995. aastal Lebedinsky GOK-sse töötlemisettevõte - ZAO Ruslime. See ehitati ettevõtte "Reverte" Hispaania projekti järgi hinnangulise võimsusega 120 tuhat tonni aastas. Tehas toodab kuni 10 erinevat sorti kriiti. Kvaliteedi poolest ei jää need välismaistele kolleegidele kuidagi alla ja vastavad rahvusvahelistele standarditele. Ettevõte on varustatud kaasaegseimate tehnoloogiliste seadmetega, tegevus liinidel on mehhaniseeritud ja automatiseeritud.
PoMabetexi projekti raames ehitati Stoilensky GOK-sse tehas, mille võimsus on 300 000 tonni kvaliteetseid kriiditooteid. Samal ajal näevad ettevõtte plaanid ette võimsuse hilisemat suurendamist.
Tõu õitsemine
Olemasoleva töötlemisliiniga seotud uue maardla või ala kivimi füüsikaliste omaduste analüüsimise protsessi üks põhikriteeriume on kriidi käitumine jahvatamise ajal. Nagu eespool mainitud, on aine erinevates reservuaarikihtides erinevad mehaanilised omadused. Nende erinevuste visuaalne tuvastamine ei ole enamikul juhtudel võimalik. Kriidi käitumise määramine selle kuivjahvatamise protsessis tehnoloogilises protsessis toimub selle õitsemise indikaatori loomisega niiskes keskkonnas mehaanilise toimega. Selleks kasutatakse erivarustust.
Naatriumvesinikkarbonaat
Selle valmistamiseks kasutatakse erinevaid materjale, sealhulgas lubjakivi või kriiti. Naatriumvesinikkarbonaadi kasulikud omadused kehale on teada paljudele. Sageli kasutatakse seda igeme- ja kurguhaiguste, kõrvetiste, röga vedeldamiseks köhimisel. Tööstuses on sooda ja kriidi füüsikaliste omaduste järele suur nõudlus. Mõlemaid neid aineid kasutatakse ehituses, dekoratsioonis, materjalides, värvides ja muudes toodetes. Seoses k altsiumvesinikkarbonaadi tootmisega peetakse ainult kriidi kasutamist ebaökonoomseks võimaluseks. Nagu eespool mainitud, imab see tõug niiskust väga hästi,mille tulemusena muutuvad selle mehaanilised omadused. See omakorda mõjutab negatiivselt tehnoloogilise protsessi kulgu.
Kas ma saan süüa CaCO-d3?
On levinud arvamus, et arstid soovitavad kasutada meditsiinilist kriiti. Arvatakse, et selle aine omadused aitavad k altsiumipuudust täiendada. Kõigepe alt tuleb öelda, et arstid on selles osas kahemõttelised. Sageli pöörduvad spetsialistide poole patsiendid, kellele meeldib süüa kriiti (toitu). Aine kasulikud omadused on aga väga kaheldavad. Isu selle järele võib tekkida k altsiumi puudumise tõttu. Siiski peaksite teadma, et aine omadused muutuvad makku sattudes oluliselt. Läbides mitmeid oksüdatiivseid protsesse, kaotab see oma esialgse neutraalsuse ja muutub reagendiks. Oma toimelt sarnaneb aine kustutatud lubjaga. Selle tulemusena hakkab oksüdeeritud kriit mõjutama mao limaskesta. Sel juhul ei ilmne raviomadusi. Pigem vastupidi. Tasub meeles pidada, et k altsiumi kontsentratsioon aines on väga kõrge. Selle tulemusena võib liigne kriidi kasutamine põhjustada veresoonte lupjamist. Sellega seoses soovitavad arstid selle asendada k altsiumglükonaadi või sarnaste ravimitega. Mis puudutab kõrvetistest vabanemist, siis paljude kriidiga proovinud inimeste sõnul see ei aita.
Tööstuslik ja elamukasutus
Mel tegutsebpaberi vajalik komponent, mida kasutatakse trükkimisel. K altsiumkarbonaadi suur dispersioon purustatud kujul mõjutab toodete optilisi ja trükiomadusi, poorsust ja siledust. Kriidi olemasolu tõttu väheneb toodete abrasiivsus. Maakivi kasutatakse laialdaselt seinte, piirete valgendamiseks ja puude kaitsmiseks. Kriiti kasutatakse peedimahla puhastamisel, mida omakorda kasutatakse tikutööstuses. Nendel eesmärkidel sobib reeglina nn sadestunud kivim. Sellist kriiti saadakse keemiliselt k altsiumi sisaldavatest mineraalidest. Ainet kasutatakse koos teiste karbonaatkivimitega klaasisulatamisel ühe laengukomponendina. Kriidi tõttu suureneb toote termiline stabiilsus, mehaaniline tugevus ja stabiilsus ilmastikumõjude ja reaktiivide mõjul. Tõugu kasutatakse laialdaselt väetiste valmistamisel. Kriiti lisatakse ka loomasöödale.
Kummitööstus
Kriit on kõigi tööstuses kasutatavate täiteainete seas esikohal. Selle põhjuseks on eelkõige asjaolu, et selle tooraine kasutamine on majanduslikult kasulik. Kriit on suhteliselt madala hinnaga. Samal ajal ei põhjusta selle lisamine kummitoodetesse kahju. Teiseks tooraine populaarsuse põhjuseks tööstuses on tehnoloogiline otstarbekus. Kriit lihtsustab oluliselt kummitoodete valmistamise protsessi. Eelkõige tänu sellele kiireneb vulkaniseerimine, pindtooted muutuvad siledaks. Seda tõugu kasutatakse laialdaselt ka käsna ja poorse kummi, plasttoodete, nahaasendajate jms tootmisel.
