Uplatnění vápencové suroviny z hlediska kvality v různých průmyslových odvětvích



Podobné dokumenty
Klasifikace vápenců pro použití v průmyslu

MOŽNOSTI POUŽITÍ ODKYSELOVACÍCH HMOT PŘI ÚPRAVĚ VODY

KAPITOLA 6: KÁMEN Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích

Soli jsou chemické sloučeniny složené z kationtů kovů (nebo amonného kationtu NH4+) a aniontů kyselin.

Ploché výrobky z konstrukčních ocelí s vyšší mezí kluzu po zušlechťování technické dodací podmínky

S 90/00-240/ V Brně dne 20. února 2001

3.3 Výroba VBD a druhy povlaků

Biogeochemické cykly vybraných chemických prvků

Vítkovice výzkum a vývoj technické aplikace s.r.o. Pohraniční 693/31, Ostrava Vítkovice, Česká republika

ODSTRAŇOVÁNÍ CHLOROVODÍKU ZE SPALIN PŘI ENERGETICKÉM ZPRACOVÁNÍ PLASTŦ

Zlepšení kyslíkových poměrů ve vodním toku

Platné znění části zákona s vyznačením navrhovaných změn

Tel/fax: IČO:

HORNÍ LIPKA MOŽNOSTI OVLIVNĚNÍ STUDNY NA P.P.Č VÝSTAVBOU PROTIEROZNÍHO OPATŘENÍ V K.Ú. HORNÍ LIPKA

Sbírka zákonů ČR Předpis č. 415/2012 Sb.

Zemní plyn. Vznik zemního plynu. Vlastnosti zemního plynu

170/2010 Sb. VYHLÁŠKA. ze dne 21. května 2010

ZKOUŠKA SPOLUSPALOVÁNÍ BIOPALIVA A ČERNÉHO UHLÍ

Finální podlahové vrstvy Renovace a ochrana podlah podle požadavků na zatížení a vzhled. HADALAN podlahové systémy

Zkoušení cihlářských výrobků

415/2012 Sb. VYHLÁŠKA. ze dne 21. listopadu 2012 ČÁST PRVNÍ ÚVODNÍ USTANOVENÍ. Předmět úpravy

A. PODÍL JEDNOTLIVÝCH DRUHŮ DOPRAVY NA DĚLBĚ PŘEPRAVNÍ PRÁCE A VLIV DÉLKY VYKONANÉ CESTY NA POUŽITÍ DOPRAVNÍHO PROSTŘEDKU

STROJÍRENSKÉ TECHNOLOGIE

UHLÍK vlastnosti, modifikace, použití

T7TVO05 ODŽELEZOVÁNÍ A ODKYSELOVÁNÍ PODZEMNÍ VODY PROVZDUŠOVÁNÍ A FILTRACÍ

ZAHRADNÍ DŘEVĚNÉ DOMKY

Mletý vápenec sušený. Další názvy: Není aplikováno jedná se o přírodní surovinu.

POHOŘELICE - POLNÍ III. ETAPA ZMĚNA č.2 (12/2010)

TWINNING PROJEKT CZ01/IB-EN-01

POKYNY K INSTALACI R E C Y C L I N G T E C H N O L O G Y OBECNÁ DOPORUČENÍ K INSTALACI

Oxidy. Názvosloví oxidů Některé významné oxidy

Zpráva o provozu spalovny environmentální profil za rok 2003

EURO-ŠARM SPOL. S R.O. Přehled produktů s návody k použití

Ostatní technologické zdroje (příloha č. 8 k vyhlášce č. 415/2012Sb.,)

Univerzitní 2732/8, Plzeň. doc. Dr. RNDr. Miroslavem Holečkem, rektorem IČO:

Kalení rychlořezných ocelí : metalurgické výhody soli

Všeobecně lze říci, že EUCOR má několikanásobně vyšší odolnost proti otěru než tavený čedič a řádově vyšší než speciální legované ocele a litiny.

Organismy. Látky. Bakterie drobné, okem neviditelné, některé jsou původci nemocí, většina z nich je však velmi užitečná a v přírodě potřebná

ZÁKLADNÍ POŽADAVKY BEZPEČNOSTI PRO OBSLUHU A PRÁCI NA ELEKTRICKÝCH ZAŘÍZENÍCH

ZPRŮMYSLNĚNÝ MONOLIT

Obecně závazná vyhláška obcí Plaňany, Poboří, Hradenín a Blinka. č. 4/2003 ze dne

STAVEBNÍ MATERIÁLY A KONSTRUKCE (STMK) KÁMEN A KAMENIVO

Patří k jednoduchým způsobům tváření materiálů. Jde v podstatě o proces tváření. Podmínkou je ROZTAVENÍ a STLAČENÍ polymeru na potřebný tvářecí tlak

ZAŘÍZENÍ PRO ODBĚR VZORKŮ VZ

Vyhláška č. 294/2015 Sb., kterou se provádějí pravidla provozu na pozemních komunikacích

NÁVOD K OBSLUZE. Obj. č.:

Stavba Země. pro poznání stavby Země se používá výzkum šíření = seizmických vln Země má tři hlavní části kůra,, jádro

RADA EVROPSKÉ UNIE. Brusel 12. července 2013 (16.07) (OR. en) 12263/13. Interinstitucionální spis: 2013/0235 (NLE) ENV 700 ENT 221

Chemické metody stabilizace kalů

Strana č. 1 TECHNICKÝ MATERIÁLOVÝ LIST Datum tisku: Aktualizace: OBCHODNÍ NÁZEV VÝROBKU, VÝROBCE / DODAVATEL

Přednáška č.10 Ložiska

JOHNSON CONTROLS PARTS CENTER Olej Sabroe S68 pro průmyslové chlazení

( pracovní podklad pro jednání dne na MMR)

RAVAKahoj BEZPEČNOSTNÍ LIST. dle zák. č. 356/2003 Sb.,vyhl., č. 231/2004 Sb. a vyhl. č. 232/2004 Sb. RASIN čistič odpadů

BEZPEČNOSTNÍ ODBĚROVÝ NÁVAREK. BON 9x NÁVAREK PRO MĚŘENÍ TEPLOTY

Cíle průzkumu textilu

DLAŽBA PLOŠNÁ HLADKÁ povrch Standard

OBEC HORNÍ BOJANOVICE obecně závazná vyhláška č. 05/2005

OBECNĚ ZÁVAZNÁ VYHLÁŠKA Městyse Nové Veselí č.1/2009

Stručná historie skládky Pozďátky. Šíření kontaminace podzemních vod v okolí skládky Pozďátky u Třebíče. Složení uloženého odpadu

Příloha III TECHNICKÉ A PROVOZNÍ PARAMETRY VNITROZEMSKÝCH VODNÍCH CEST MEZINÁRODNÍHO VÝZNAMU

7Konference, Ráčková dolina Environmentální aspekty geologie na příkladech severních Čech.

Soli. Vznik solí. Názvosloví solí

BEZZÁKLADOVÉ BETONOVÉ OPLOCENÍ PLOTOVÉ STŘÍŠKY A SLOUPOVÉ HLAVICE DLAŽBA A DOPLŇKY K CHODNÍKŮM

Pravidla o poskytování a rozúčtování plnění nezbytných při užívání bytových a nebytových jednotek v domech s byty.

Marapur PU. Sítotisková barva

KempHoogstad daňové novinky. Prosinec 2013

Česká zemědělská univerzita v Praze Fakulta provozně ekonomická. Obor veřejná správa a regionální rozvoj. Diplomová práce

Obecně závazná vyhláška č. 1/2015

STANDARD 3. JEDNÁNÍ SE ZÁJEMCEM (ŽADATELEM) O SOCIÁLNÍ SLUŽBU

WC NET ENERGY AKTIVNÍ PRÁŠEK - BĚLICÍ

MS měření teploty 1. METODY MĚŘENÍ TEPLOTY: Nepřímá Přímá - Termoelektrické snímače - Odporové kovové snímače - Odporové polovodičové

KAPITOLA 6.3 POŽADAVKY NA KONSTRUKCI A ZKOUŠENÍ OBALŮ PRO INFEKČNÍ LÁTKY KATEGORIE A TŘÍDY 6.2

účetních informací státu při přenosu účetního záznamu,

SBOČKA DOPRAVNÍCH POTRUBÍ RK

Historie korintských rozinek

Obecně závazná vyhláška města Žlutice č. 2/2011 Požární řád obce

Rozvoj vzdělávání žáků karvinských základních škol v oblasti cizích jazyků Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.07/

Změny zákona o integrované prevenci v souvislosti transpozicí směrnice o průmyslových emisích

ČÁST PÁTÁ POZEMKY V KATASTRU NEMOVITOSTÍ

-1- N á v r h ČÁST PRVNÍ OBECNÁ USTANOVENÍ. 1 Předmět úpravy

VNITŘNÍ SMĚRNICE číslo

Recyklace stavebních hmot ekologický pohled (pomocný doprovodný materiál k zamyšlení) k předmětu CZ51 Environmentalistika a stavitelství

Metodické pokyny k pracovnímu listu č. 11 ZPRACOVÁNÍ ODPADŮ A JEJICH VYUŽITÍ ČLOVĚKEM 7. ročník

Rychnov nad Kněžnou. Trutnov VÝVOJ BYTOVÉ VÝSTAVBY V KRÁLOVÉHRADECKÉM KRAJI V LETECH 1998 AŽ

Dřevní hmota Obnovitelný zdroj energie Využití v podmínkách LesůČeské republiky, státního podniku Hradec Králové

TECHNICKÁ NORMALIZACE KDE JE MOŽNO NALÉZT POTŘEBNÉ NORMY PRO OBLAST CHEMIE

Sika - spárové pásy. Technický list Sika - spárové pásy / strana 1/7 11/2002

Výpočet dotace na jednotlivé druhy sociálních služeb

Zadávací dokumentace

Perspektivní postupy úpravy vody po roce 2000

STÍRÁNÍ NEČISTOT, OLEJŮ A EMULZÍ Z KOVOVÝCH PÁSŮ VE VÁLCOVNÁCH ZA STUDENA

ZNAK ČERVENÉHO KŘÍŽE, JEHO OCHRANA A UŽÍVÁNÍ

MĚSTSKÝ ÚŘAD SUŠICE odbor životního prostředí nám. Svobody 138, Sušice I telefon: , fax: OPATŘENÍ OB E C N É POVAHY

Problematika negativního dopadu intenzivní chemické ochrany polních plodin

Dříve než začnete kácet stromy na své zahradě nebo dvorku, přečtěte si pár vložených informací:

3. Abiotické formy znehodnocení dřeva

Podpovrchové vody PŮDNÍ VODA

1. PRVKY kovové nekovové ZLATO (Au) TUHA (GRAFIT) (C)

Transkript:

Uplatnění vápencové suroviny z hlediska kvality v různých průmyslových odvětvích Vladimír Těhník, Radovan Nečas Výzkumný ústav stavebních hmot, a. s. ÚVOD Dějiny využívání vápenců člověkem jsou několikatisícileté a od dob průmyslové revoluce v 19. století až dodnes stále rostou možnosti zpracování a využívání této suroviny. Vápenec patří mezi horniny sedimentární. Na vzniku sedimentárních vápenců se podílely biogenní i chemické pochody. Většina vápenců vznikla v mořích a na jejich genezi se podílely horninotvorné organizmy. Vápence obojího druhu vznikaly i v sladkých vodách, v jezerech, řekách i jeskyních. Hlavní podmínky vzniku vápenců bylo klima a nepřítomnost jílového případně písčitého materiálu. Velké mocnosti vápenců vznikaly v tropickém a subtropickém klimatickém pásmu tam, kam řeky nepřinášely nevápnitý klastický materiál. Mohutná vápencová sedimentace vrcholila v devonu a pokračovala hlavně v údobí jury a křídy. Uhličitan vápenatý má několik polymorfních modifikací. V přírodě se vyskytuje převážně jako minerál kalcit a aragonit. Kalcit klencový, vzniká obvykle jako usazenina organického původu. Aragonit kosočtverečný, vylučuje se z roztoků za vyšších teplot (vřídlovec) nebo v přítomnosti síranů. Může mít i biogenní původ (v lasturách některých měkkýšů). Synteticky byla připravena další modifikace uhličitanu vápenatého vaterit µ-caco 3. Je to metastabilní hexagonální modifikace krystalizující za normální teploty a atmosférického tlaku. Vápence jsou horniny tvořené převážně nerostem kalcitem (klencový uhličitan vápenatý CaCO 3 ). Jsou to celistvé až zrnité sedimentární horniny organického nebo chemického původu, obsah uhličitanu vápenatého je často nad 95%. Většina vápenců vznikla usazením vápnitých schránek živočichů a rostlin hlavně v mořských sedimentačních pánvích. Tyto vápence nazýváme organogenní. V malém množství se vápence vylučovaly z vodných roztoků v krasových krajinách. Přeměnou vápenců při vysoké teplotě a tlaku vznikly krystalické vápence (mramory), v nichž kalcit 168

překrystalizoval, takže vápnité schránky živočichů se v mramorech nevyskytují. Činností srážkových, říčních a podzemních vod vznikají ve vápencích charakteristické krasové útvary (rýhy, závrty, propasti, dutiny, chodby, komíny, jeskyně často s krápníkovou výzdobou). Vzniklé dutiny bývají následně sekundárně vyplněny různým materiálem, což při těžbě vápence má za následek zhoršení chemického složení (čistoty) vápence. DĚLENÍ VÁPENCŮ Vápence dělíme do jednotlivých tříd podle různých hledisek. Jak již bylo řečeno, vápence se pouze vzácně vyskytují čisté, většinou mají příměsi jílu, karbonátů, dolomitu, písku, případně fosfátů nebo minerálů s obsahem železa (křemen, grafit, limonit, hematit aj.) i organické hmoty. Pokud tyto minerály tvoří s vápencem dvousložkovou řadu, tvoříme hranici rozdělení podle vzájemného obsahu těchto složek. Mluvíme potom o různých řadách, na příklad vápenec jíl, vápenec dolomit, a pod. Tab. 1 Řada vápenec-jíl rozdělení podle Vachta Sediment Obsah CaCO 3 Obsah jílu Vápenec vysokoprocentní 100 98 0 2 Vápenec chemicky čistý 98 95 2 5 Vápenec 95 90 5 10 Jílovitý vápenec 90 75 10 25 Slín vysokoprocentní 75 40 25 60 Slín nízkoprocentní 40 15 60 85 Vápnitý jíl 15 5 85 95 Jíl 5 0 95 100 Tab. 2 Dělení dle obsahu vápence a dolomitu dle ČSN 72 1210 Název Obsah minerálu v % Chemické složení v% kalcit dolomit CaCO 3 MgCO 3 Vápenec 100 90 0 10 100 95,4 0 4,6 Dolomitický vápenec 90 50 10 50 95,4 77,1 4,6 22,9 Vápnitý dolomit 50 10 50 90 77,1 58,8 22,9 41,2 Dolomit 10 0 90 100 58,8 54,3 41,2 45,7 169

S čistou surovinou I. a II. třídy se v českých zemích v přírodě setkáváme velmi zřídka. Většina našich vápencových ložisek je totiž znečištěna hlavně dolomitickými horninami bohatšími hořčíkem, dále hliníkem a vyšším množstvím seskvioxidů nebo žilnými horninami, které mimo seskvioxidy obsahují i značná množství SiO 2. Předchozí geologické průzkumy vycházející z požadavků hlavního uživatele vápenců byly většinou zaměřeny na komponenty, jejichž obsah byl pro většinu odběratelů limitujícím faktorem, tj. na obsah SiO 2, Al 2 O 3, TiO 2, CaO, MgO a ztrátu žíháním, méně často na obsah MnO, SO 3, Cu, P 2 O 5, K 2 O a Na 2 O, případně na další stopové prvky. Konkrétně obsah Cu, dnes velmi sledovaný, nebyl v minulosti prakticky na žádné lokalitě seriózně prováděn. Buď se jednalo o několik orientačně provedených stanovení, nebo byl rozbor zatížen chybou danou citlivostí v té době používané laboratorní techniky. Rovněž velmi zřídka byla sledována bělost mletých vzorků. Mnohem častěji však byly prováděny fyzikálně-mechanické zkoušky, které byly podkladem pro upřesnění výběru strojně-technologického zařízení pro požadovanou kapacitu výroby. Chemicky vhodná ložiska pro sklářské a další náročné speciální účely nebylo proto nikdy snadné nalézt. Už od dvacátých let minulého století byly vápence pro uvedené účely ručně těženy a vybírány v lomech Strážný a Černý Důl v Krkonoších a mlety ve speciální mlýnici ve Vrchlabí, od třicátých let pak i na Moravě z místních vápenců v Měrotíně a Dolní Lipové Pomezí. Později se hledaly nové vápenické lokality s rozsáhlejšími geologickými zásobami, které by umožnily výstavbu nové velkokapacitní mlýnice sklářských a mikromletých vápenců. Třídění podle chemického složení Podle chemického složení jsou vápence a dolomity řazeny do VIII. tříd jakosti rozdělení je dle obsahu CaCO 3 +MgCO 3 a dalších oxidů. Třídění vápenců a dolomitů do jednotlivých tříd jakosti podle chemického složení je uvedeno v ČSN 72 1217. Chemické složení jednotlivých tříd jakosti v procentech hmotnostních musí odpovídat hodnotám v následujících tabulkách. 170

Tab. 3 Třídění vápenců podle chemického složení Chemické složení Třída jakosti v hmotnostních % I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. CaCO 3 +MgCO 3 min. 98,5 97,5 96,0 95,0 93,0 85,0 80,0 75,0 z toho MgCO 3 max. 0,5 0,8 2,0 4,0 6,0 10,0 15,0 SiO 2 max. 0,3 0,8 1,5 3,0 4,5 6,0 8,0 18,0 Al 2 O 3 +Fe 2 O 3 max. 0,2 0,4 0,8 2,0 3,5 5,0 6,0 6,0 z toho Fe 2 O 3 min. 0,03 0,1 0,3 1,0 2,0 2,5 2,5 MnO 0,01 0,03 0,03 0,03 Nestanoví se SO 3 0,08 0,1 0,2 0,2 0,3 0,5 0,5 2,0 Jednotlivé třídy vápenců uvedené v předchozí tabulce jsou určeny převážně pro tyto účely: I. třída sklářské, gumárenské, pro chemii, hutě, výrobu stavebních hmot, výrobu vzdušného vápna II. třída sklářské, gumárenské, pro chemii, hutě, výrobu stavebních hmot, výrobu vzdušného vápna III. třída cukrovarnické, potravinářské, gumárenské, sklářské, pro chemii, výrobu buničiny, odkyselování vod, jemnou keramiku, výrobu stavebních hmot, hutě IV. třída sklářské, pro výrobu stavebních hmot, hutě, zemědělské (krmné) účely V. třída sklářské, pro výrobu stavebních hmot, zemědělské (krmné) účely VI. a VII. třída zemědělské, výrobu stavebních hmot a další průmyslové účely VIII. třída zemědělské (hnojení) a pro výrobu stavebních hmot Tab. 4 Klasifikace dle velikosti krystalů Velikost krystalů v mm Strukturní pojmenování vápence Nad 1,0 hrubě krystalický 0,25 1,0 středně krystalický 0,05 0,25 jemně krystalický 0,005 0,05 mikrokrystalický Pod 0,005 kryptokrystalický Při výrobě vápna má vedle chemického složení velký vliv na průběh výpalu a na kvalitu vápna i struktura vápenců. Velmi jemnozrnné, celistvé vápence nazývané "mydláky" jsou pro výrobu vápna nejvhodnější. Hrubozrnné vápence naproti tomu způsobují mnohdy rozpadem v žáru technologické problémy při výpalu, dávají však 171

vápno vydatnější a vápennou kaši s větší plasticitou. Kromě struktury vápence jsou velmi důležité též mechanické vlastnosti vápence, zejména pevnost v tlaku. To platí hlavně pro vápence pálené v šachtové peci, kde se u rozpadavých vápenců jednak zvyšuje odpad vznikající při pohybu suroviny, působení tlaku a otřesech, jednak jemné podíly ucpávají mezery mezi hrubšími kusy a brání tak potřebnému průchodu plynů pecí. Hodnocení podle velikosti zrna kusových vápenců a dolomitů Všechny vyráběné a dodávané druhy kusových vápenců a dolomitů se třídí podle zrnění podle normy ČSN 72 1218 a navazujících norem ČSN 72 1210 a ČSN 72 1217. Hodnoty v tabulce platí pro síta se čtvercovými otvory podle ČSN 15 3330. Tab. 5 Třídění kusových vápenců a dolomitů podle zrnění Druh Rozměr v mm 1 22,5 63 2 22,5 80 3 63 125 4 80 125 5 80 160 6 125 200 7 125 300 8 300 400 9 nad 400 Hodnocení dle jemnosti mletí mletých vápenců a dolomitů Všechny vyráběné a dodávané druhy mletých vápenců a dolomitů se třídí podle normy ČSN 72 1220: Mleté vápence se třídí podle způsobu mletí na: a) hrubě mleté č. 1 3 b) jemně mleté č. 4 6 c) velmi jemně mleté č. 7 13 172

Tab. 6 Třídění mletých vápenců podle jemnosti mletí Číslo druhu Zbytek na sítě max. Zbytek na sítě max. 1 4,0 mm 0,2% 2,0 mm 20% 2 2,0 mm 0,2% 1,0 mm 20% 3 1,0 mm 10% nestanoven 4 1,0 mm 2,0% 0,5 mm 10% 5 1,0 mm 0,2% 0,63 mm 15% 6 0,5 mm 0,2% 0,2 mm 10% 7 0,5 mm 10% 0,09 mm 40% 8 0,5 mm 0,2% 0,09 mm 20% 9 0,2 mm 0,1% 0,09 mm 5% 10 0,5 mm 1,0% 0,071 mm 25-40% 11 0,09 mm 0,4% 0,063 mm 5% 12 0,063 mm 1,0% 0,04 mm 5% 13 0,04 mm 0,1% nestanoven U síta se rozumí délka strany oka (ČSN 15 3105) v mm síta. Barva vápenců Barva vápenců je proměnlivá a závisí na obsahu příměsí (samotný kalcit je bezbarvý). Kolísá od bílé nažloutlé, červenohnědé přes šedou a hnědou až k tmavé (modré, šedé až šedočerné). Barva je závislá na tom, jaké příměsi vápenec obsahuje. Například vápence obsahující Fe 2 O 3 bývají zbarveny nažloutle až červenohnědě, glaukonitické vápence zelenavě, vápence s příměsí bitumenu nebo grafitu bývají tmavošedé až černé. Stavba Vápence mají všesměrnou i rovnoběžnou stavbu (vrstevnatost i břidličnatost u mramoru). Usazené vápence jsou celistvé až jemnozrnné, mramory mají zřetelná zrna. Ve vápencích organického původu jsou zachovány schránky organismů a podle nich vápence označujeme, např. numulitový, ortocerový aj. Kalový vápenec je tvořen částicemi pod 0,1 mm. Oolitický vápenec je tvořen drobnými kulovitými zrny uhličitanu vápenatého. Hlíznatý vápenec má hrbolaté vrstevní plochy. Krystalický vápenec (mramor) je hornina přeměněná regionální metamorfózou při orogenezi. Onyxový mramor je sedimentární, chemického původu, tvořen hlavně aragonitem (nezaměňovat s onyxem, což je černá odrůda chalcedonu). 173

Klasifikace dle zařazení v registru Geofondu ČR V současné době je pro vápence z hlediska jejich použitelnosti jako nerostné suroviny používaná jednoduchá klasifikace. Podle této klasifikace jsou vápence zařazeny v registru ložisek Geofondu ČR následovně: Vysokoprocentní vápence (VV) s obsahem alespoň 96% karbonátové složky (z toho max. 2% MgCO 3 ). Používají se hlavně v průmyslu chemickém, sklářském, potravinářském, gumárenském a keramickém, v hutnictví, k odsiřování a k výrobě vápna nejvyšší kvality (vzdušná vápna). Vápence ostatní (VO) s obsahem karbonátů alespoň 80% se používají především k výrobě cementu, dále k výrobě vápna horší kvality, pro odsiřování apod. Jílovité vápence (VJ) s obsahem CaCO 3 kolem 70% a vyššími obsahy SiO 2 a Al 2 O 3. Používají se hlavně pro výrobu cementu. Karbonáty pro zemědělské účely (VZ) s obsahem karbonátů alespoň 70 75%. Používají se při úpravě zemědělských a lesních půd. Cementářské a korekční suroviny (CK) použití jako složky pro skladbu surovinové směsi pro výrobu slínku. Některá méně významná ložiska jsou zařazena jako stavební kámen nebo kámen pro hrubou a ušlechtilou kamenickou výrobu. POŽADAVKY NA VÁPENEC DLE OBORŮ Dnešní příspěvek jsme zaměřili na mleté vápence. Speciálním požadavkům na mleté vápence je podřízena také předběžná příprava vápenců. Např. v USA je uplatňována levná lomová těžba s následným čištěním flotací, v Japonsku naopak je uplatňována selektivní těžba čistých vápenců. Vlastní mikromletí probíhá buď za sucha (převažuje v Japonsku a v Evropě), nebo za mokra (řada výrobců v USA). Praní je většinou považováno za samozřejmý technologický proces. Mleté vápence pro aplikace v ochraně životního prostředí Se vzrůstající industrializací narůstalo i zatěžování ovzduší, půdy, vodních toků i pitné vody škodlivinami. Vápenec a vápno svými fyzikálními a chemickými vlastnostmi tyto problémy účinně odstraňují již u zdroje a jsou schopny sanovat i dřívější zatížení. Výhodou jejich použití je jejich dostupnost a přijatelná cena. 174

Mleté vápence pro ochranu lesů Výrobek používaný proti odumírání lesů vlivem kyselých dešťů. Připravují se speciální granuláty z jemné vápencové nebo dolomitické moučky, které jsou vhodné z hlediska dávkování. Nejsou vysloveny žádné speciální požadavky na chemické složení vápenců. Po předchozích zkouškách byla zvolena frakce v rozmezí částic 2 4 mm pro leteckou aplikaci. Tyto částice se v půdě rozpouštějí po dobu 1 21 let. Mleté vápence pro zemědělské účely Jejich použití je k hnojivým a krmivářským účelům. Při hnojení hraje významnou roli jemnost. Hrubé částice reagují později, okamžité účinky mají jemné částice. Významnou roli hraje závislost mezi chemickou čistotou a jemností mletí. Obecně platí, že nízkoprocentní vápence je třeba mlít jemněji. Pro hnojení je účelné využívat nízkoprocentní vápence. Do krmných směsí nacházejí hlavní uplatnění vysokoprocentní vápence. Jimi se zvyšuje výživný účinek běžných krmiv. Zde je však limitující požadavek na obsah arsenu max. 2 mg/kg, olova max. 10 mg/kg a co nejnižší obsah kadmia. Mleté vápence pro sklárny Požadavky na vápence pro sklářské účely se vyznačují vysokou náročností, a to jak na granulometrii, tak zejména na chemické složení, hlavně na obsah barvících oxidů železa a manganu. Limity pro obsah oxidu železitého se pohybují od 0,05% pro sklo optické a křišťálové speciální, přes 0,1% pro sklo křišťálové, dále přes 0,3% pro sklo obalové a skelná vlákna až po 0,5% pro sklo polobílé a barevné. Další limity jsou pro maximální obsah MgO a minimální obsah CaCO 3. Z hlediska granulometrie požadují velkokapacitní sklárny zejména na obalové sklo druh č. 5 s nízkým obsahem prášivých podílů v rozmezí 0 0,1 mm. Ostatní sklárny požadují vápenec jemněji mletý, druh č. 8. Vápence pro odsíření energetických procesů Většina velkých elektráren odebírá štěrkový vápenec. Úpravu vápence mletím provádí na vlastních mlýnech, které byly součástí investiční dodávky. Pro odsiřování spalin elektráren, tepláren a spaloven je nejvíce používána mokrá vápencová metoda. Pracuje až s 97% účinností a potřebuje jen 5% přebytek teoretického množství vápence. Používají se většinou vápence vyšší čistoty. Produkt odsiřování, 175

dihydrát síranu vápenatého, tzv. energosádrovec, je zčásti využíván pro výrobu sádry a jako regulátor tuhnutí při výrobě cementu. Pro odsiřování spalin fluidních topenišť lze použít nízkoprocentních vápenců i vápnitých slínů s obsahem 60 % CaCO 3, hruběji mletých, s optimálním zrnem 0,1 až 1 mm. Sorbent je v průběhu spalovacího procesu v přímém kontaktu s palivem a spalinami, teploty spalování jsou zpravidla nižší než při klasickém spalování. Produktem odsiřování je tzv. fluidní popílek (ložový z topeniště, filtrový zachycený úlet při následném mechanickém čistění spalin). Mleté vápence jako plnivo Význam používání vápenců jako plnivo do plastů a kaučuku stále graduje. Uhličitan vápenatý se vyrábí jako plnivo do plastů třemi značně rozdílnými způsoby: srážením, plavením přírodní křídy a mikromletím vápence. Původně výhradně používaný srážený CaCO 3 je v poslední době stále více nahrazován velmi čistým mikromletým vápencem. Srážený uhličitan vápenatý se vyrábí srážením Ca(OH) 2 oxidem uhličitým. Nejdříve se pálí uhličitan na CaO a dále hasí na Ca(OH) 2. Při výpalu uvolněný CO 2 se použije ke srážení. Vysoké čistoty se dosahuje plavením vzniklého Ca(OH) 2, čímž se uvolní nečistoty, které tvoří hlavně SiO 2, Al 2 O 3 a Fe 2 O 3. Velikost částic sráženého uhličitanu je možno ovlivnit rychlostí srážení a míchání. Při velké rychlosti srážení za silného míchání vzniká koloidní CaCO 3 (hexagonální krystaly o průměru 0,02 až 0,1 μm). Upravují se dále mastnými kyselinami. Srážený uhličitan vápenatý patří mezi částicová plniva, která mají menší ztužovací účinek než plniva vláknitá a vrstevnatá. U nás se tento uhličitan vyráběl v závodě TONASO Neštěmice pouze v kvalitě C, což bylo dáno obsahem Mn 2+, Cu 2+ a Fe 3+, které pocházejí ze základní suroviny vápence a které působí jako vulkanizační jedy. Mletá bílá mikronizovaná plniva jsou požadována stále více. V Evropě je hlavním výrobcem Francie. Její produkce pochází z bílých kalcitů a dolomitů z ložisek v Pyrenejích a z oblasti severně od Marseille. Technologie výroby mikronizovaných karbonátových plniv se rozděluje na dva směry výrobu suchou cestou (granulometrie od 5 do 30 μm), a výrobu mokrou cestou (granulometrie 1,5 až 2,5 μm.) Samostatnou kapitolou je modifikace mikronizovaných plniv, kdy se 176

jednotlivé částečky obalují povrchově aktivními látkami zlepšujícími adhezi mezi plnivem a polymerem. Modifikační prostředky jsou převážně na bázi kyseliny stearové a jejích solí, silanové prostředky a organické sloučeniny titanu (titanoderiváty organických kyselin). Volbu těchto prostředků je nutno pečlivě zvážit podle aplikačního účelu plniva. Hlavní požadavky na mikronizovaná plniva jsou vyjádřeny jejich chemickou čistotou, ovlivněnou jak použitým vápencem, ale i otěry při úpravárenském procesu. Granulometrie se dělí do dvou tříd: mikronizace oblast od 10 40 μm supermikronizace oblast 0,1 4 μm Dalším požadavkem je obsah vlhkosti. Voda je chemicky vázána na nečistoty (hydroxidy) velmi silnou vazbou, odstraňuje se ohřevem až na 300 C. Vliv vlhkosti v plnivu je nežádoucí vzhledem k následným defektům způsobeným únikem páry při teplotním zpracování plastů. Významnou důležitou vlastností je bělost mikronizovaných plniv třídy: bílé bělost 80 % velmi bílé bělost 85 % super bílé bělost 90 % Pro různé obory aplikace jsou dále smluvně požadovány některé další kvalitativní vlastnosti jako adsorpční schopnost, abrazivita, smáčecí schopnost, ph vodního výluhu, index lomu, chemická a tepelná stálost a další. Pro různé druhy plastů jsou rozdílné požadavky na granulometrii liší se pro tvrdý PVC, měkčený PVC i u polyolefinů. U podlahovin je na příklad odlišná jemnost u základní a povrchové vrstvy. Mleté vápence pro kosmetiku Kosmetika je nejpřísnějším odběratelem průmyslových vápenců. Vedle obsahu některých oxidů se většinou požaduje nejjemnější druh č. 13 se zbytkem na sítě 0,04 do 1 %. Z dalších uplatnění mletých vápenců v průmyslu je třeba připomenout následující oblasti: 177

asfaltérské moučky plnivo do asfaltu čisticí prášky, přípravky na mytí nádobí neutralizace kyselin papírenský průmysl sklenářský tmel výroba minerálních barev a laků plnivo pro biologické preparáty gumárenství výroba obuvnické pryže výroba kabelů výroba práškových klihů potravinářské účely různé druhy omítkovin, lepidel a tmelů na makromolekulární bázi zubní pasty zpracování radioaktivního odpadu Čistění odpadních vod, úprava kalů a odpadů V čistírnách odpadních vod se používá hydroxid vápenatý pro úpravu ph (neutralizace kyselin), při srážení a flokulaci organických koloidů, fosfátů a těžkých kovů a pro potlačení nežádoucích pachů. Další oblastí aplikace je vápenná stabilizace kalů z čistíren odpadních vod. Vlivem vysoké hodnoty ph dochází též k částečné hygienizaci hmoty (snižování počtu patogenních mikroorganismů). Pro některé tyto účely lze použít i vápno horší kvality, např. odpadní vápenné suspenze z výroby acetylenu vyráběného hydratací karbidu vápenatého. Úprava pitné a užitkové vody Vápno, polovypálený (měkce pálený, PVD) dolomit a vápenec se jako nezbytné přísady používají při čiření vody koagulací, úpravě podzemních vod srážením sloučenin Fe a Mn, srážení těžkých kovů a toxických prvků, úpravě tvrdosti pitné vody, odstraňování agresivního oxidu uhličitého, změkčování vody, desilikaci vody a v řadě dalších aplikací. Pro účely úpravy pitné vody jsou na vápence kromě chemického složení kladeny požadavky hygienické a toxikologické nezávadnosti. 178

ZÁVĚR V příspěvku jsou uvedeny hlavní způsoby dělení vápenců z různých hledisek. Pro praxi má největší význam dělení dle velikosti kusů nebo zrna a podle chemického složení. LITERATURA [1] Těhník, V.: Studie Využívání vápenců z významných ložisek. Výzkumný ústav stavebních hmot, Brno, 1997 [2] Těhník, V.: Studie možnosti využití vápenců a vápen pro výrobu hydrosilikátů, Výzkumný ústav stavebních hmot, Brno, 2002 [3] Svěrák, T., Schwarzerová-Gachová L., Malysz K.: Calcium hydrate grinding as the part of the nanostructure process technology. In: Chemické listy, Symposia, vol. 96. 2 nd Meeting on Chemistry & Life, Brno, 2002, p. 218 222. [4] Wolter, A., Luger, S., Schaefer, G.: Zur Kinetik der Hydratation von Branntkalk. ZKG International No 8, 2004 (vol. 57) [5] Ročenka nerostných surovin 2004. Česká geologická služba Geofond. Internetové stránky: http://www.geofond.cz/dokumenty/nersur_rocenky/ rocenkanerudy03/html/vapence.htm [6] Petránek, J. : Usazené horniny, jejich složení, vznik a ložiska. Praha, 1963 [7] Smirnov, V. I.: Geologie ložisek nerostných surovin. Praha, 1983 [8] Těhník V.: Vliv úpravárenského procesu na kvalitu vápence. Studie VÚSH Brno, 1995 [9] Sečkař, J. Těhník, V.: Možnosti vyčištění vápenců na výrobu kvalitního vápna. Studie VÚSH Brno, 1996 [10] Surovinové zdroje České Republiky MHČR, NIS ČR GEOFOND [11] Těhník, V.:Mleté vápence. Studie VÚSTAH Brno, 2010 TENTO PŘÍSPĚVEK VZNIKL ZA PODPORY VÝZKUMNÉHO CENTRA MŠMT č. 1M06005 179