Технология получения строительной извести. Собственное производство извести

Известь - обобщенное название производных продуктов, получаемых при переработке известняка. Данный материал, в зависимости от цели, делится на строительный и технологический. Первый используется в пищевой промышленности, химической и металлургии. Второй применяют с целью изготовления известковых растворов для побелки зданий. Бизнес на производстве извести может принести немалую прибыль молодому предпринимателю, поскольку существует множество продуктов, которые изготавливаются на основе известняка. О том как воплотить в жизнь этот бизнес - наша статья.

Производство извести классифицируется по содержанию аллюмоферритов кальция и силикатов. Согласно этим показателям данное вещество может представлять собой гидравлическую известь, что состоит из глины и быстро твердеет при участии воды. Используют ее для растворов, необходимых при кладке кирпича.

Второй вид - воздушная известь, которая содержит в себе известняк, твердеющий в сухих условиях. Можно классифицировать известь по фракционному составу. В этом случае ее делят на порошкообразную и комовую.

Для производства строительной извести используют классификацию по способу обработки. Она может быть гашеной, негашеной и свежеобожженной. Гашеная делится на

• гидратную известь - представляющую собой порошок с небольшим количеством воды, известковое молоко, имеющее в своем составе 30% воды
• известковое тесто -предполагающее в составе восемьдесят процентов воды.

В качестве бизнес идеи, эксперты рынка советуют присмотреться к производству извести негашеной или воздушной.

Технологический процесс

Технология производства довольно проста, спрос при этом на материал не падает. Причина в непрекращающемся строительстве: возводятся дома, строятся дороги. В качестве сырья для производства извести можно использовать осадочные породы, такие как доломиты, мел, различные известняки. Сам процесс содержит в себе несколько ступеней.

• Начинается все с материала, который поступает в бункер приема пластинчатого питателя, а он направляет вещество на дробилку, где происходит первичное измельчение.
• Далее материал по конвейеру отправляется на вибрационный грохот, а там сортируется в зависимости от фракций. Наиболее мелкий состав идет на известковую муку, крупный отправляется в бункер на взвешивание.
• После такой классификации известь смешивается с топливом, подогревается и подается в печь на обжиг. Это важная составляющая оборудования для производства извести. С этой целью используют шахтные печи или вращающиеся, имеющие в своем оснащении холодильник. От используемого топлива зависит степень производительности печи, наиболее результативно использование мазута, в меньшей степени - природного газа каменного угля. Чаще используют шахтные печи, простые в эксплуатации, они работают на угле или газе.

По завершении обжига известь охлаждают в специальном оборудовании, в результате чего образуется известная комовая кипелка. Ее обрабатывают перемалыванием на мельницах и гашением в воде. Гасить известь можно несколькими путями. Чтобы погасить в пушонку, используют гидратор непрерывного или периодического действия. Известь измельчают до трех-пяти миллиметров и помещают в специальный барабан, где гасят с помощью пара. Вся процедура занимает сорок минут. По окончании этого процесса вещество определяют для вылеживания в бункер, там оно продолжает гаситься, что благополучно сказывается на его качестве.

Чтобы погасить известь в тесто, кипелку измельчают до пяти сантиметров и начинают процесс гашения, длится он два часа. Окончательное гашение водой известь проходит в гасителе. Для этого используют воду, прогретую до сорока-пятидесяти градусов. Известковое молоко подвергается сортировке, при которой отделяются крупные части. Все это отправляется в чаны и отстаивается, при этом лишняя вода фильтруется, а вещество приобретает сметанообразную консистенцию.

Цены, помещение и персонал

Завод производства извести потребует вложений на каждом этапе. На подготовительной фазе понадобятся:

• вибрационный питатель - от 10 000 рублей
• щековая дробилка - до 3 млн рублей,
• ленточный конвейер - 200 000 рублей,
• рукавный фильтр - до 500 000
• конвеерная линия и элеватор - 250 000
• сортировочная установка -800 000
• силос - до 700 000
• дозатор и промежуточный бункер - 200 000

Помимо этого, потребуется и другое недешевое оборудование для обжигового отделения:

• шахтная печь - до 2 млн
• Циклон - от 10 до 100 тысяч
• газовая горелка - до 70 000
• дымоотвод - до 40 000
• холодильная установка (барабанная) - порядка 1 млн рублей

Какое сырье будет использоваться в производстве ?

• Известняк - стоимость от 250 рублей / тонна (расход сырья - от 2 тон на тонну готовой продукции)
• топливо (каменный уголь) - до 1 500 рублей/тонна (затраты до 150 кг на тонну известняка)

Завод известнякового производства делится на несколько частей. Это секции дробления, сырьевой мельницы, хранения и смешивания, шахтной печи, хранения, упаковки. Общая площадь занимает около двух тысяч квадратных метров.

В составе работников понадобятся машинисты дробилки, транспортеров, элеватора. Потребуется специализированный персонал в отделение сортировки, обжига и охлаждения. Также не исключается вспомогательный персонал и управленческий.

Хранение и транспортировка

В соответствии с требованиями ГОСТа различаются способы разгрузки извести. Комовую - навалом, порошкообразную можно таким же способом, а можно в мешках. По желанию потребителя разрешено использовать мешки из бумаги с четырьмя слоями. Перевозка извести осуществляется в любом крытом транспорте.

Хранение, так же, как и перевозка, происходит в зависимости от вида вещества, следует избегать влияния влажности и загрязнений. Как правило, гарантия дается на тридцать дней с момента разгрузки. Что касается негашеной извести, то она не теряет своих свойств в течение 15-18 дней.

Безопасность

Известковое производство считается опасным, соответственно, требуется следовать определенным правилам. Прежде всего, необходимо быть аккуратным при работе с печью для обжига, избегать близкого нахождения с ее окном. Выделяемые от горения вещества могут неблагополучно сказаться на здоровье, в связи с этим материал отправляют печь в специализированных емкостях, не позволяющих проникнуть вредным выделениям в помещение.

Пыль от извести вызывает реакцию слизистых оболочек и влажной кожи. Чтобы избежать выделения пыли, требуется закрывать двери бункера и транспорта. Для этой цели годятся крышки и кожухи, а можно установить созданные для этого устройства.

Окупаемость производства

Прежде, чем начать данный бизнес, необходимо определить своих потребителей. К ним, в основном, относятся строительные организации, производственные предприятия, специализирующиеся на ячеистом бетоне и силикатном кирпиче, коммунальные предприятия и . Как правило, организации, которые нуждаются в промышленной извести, имеют собственные производственные мощности, поэтому не стоит уделять большое внимание этому сегменту.

Что касается окупаемости, то при объемах производства не менее 50 тонн извести в сутки, минимально необходимые инвестиции составят не менее 7 млн рублей. Переменные затраты (закупка сырья, коммунальные расходы и зарплата) составят порядка 1,8 -2 млн в месяц.

Стоимость реализации:

• негашенная известь - от 2000 руб/тонна
• гашеная известь - от 3200 рублей / тонна

При таком подходе, ежемесячная прибыль вашего предприятия будет в пределах 700 - 800 тысяч рублей. Окупаемость вложений - от 8 месяцев.

Современное состояние производства гидратной извести в России.
В России на сегодняшний день производство гидратной извести составляет не более 5% от общего объема извести. По данным разных источников, выпускает около 11 млн. тонн отечественной извести в год. Из них на гидратную приходиться немногим более 100 тыс. тонн.

Известно не более десятка ее производителей:
1.«Экстор», п. Видное, Московская обл. (15000…18000т/год)
2. «Угловский известковый комбинат», п. Угловка, Новгородская обл. (20000…24000 т/год)
3.«КОА-ГАЗ» п. Красково, Московская обл.(10000…12000т/год)
4.«Урализвесть», г. Екатеринбург (10000…12000т/год)
5. «Завод производства извести», Мелихово, Владимирская обл.(5000…6000т/год)
6. «Елецизвесть», г. Елец, Липецкая обл.(5000…6000т/год)
7. «Оскольский метолургический комбинат», Ст. Оскол, Белгородская обл. (5000…6000 т/год)
8. «Копанищенский комбинат строительных материалов», Копанище, Воронежская обл. (2000 т/год)

Таблица №1. Производители гидратной извести

Возможно, есть еще производители, но они в большинстве своем производят только для своих нужд или в небольшом количестве (как, например, Комбинат ЖБИ в Ленинградской обл. , 2-3 тыс. т/год).

Кроме того, часть продукта импортируется на рынок России белорусскими производителями:
1. «Красносельскстройматериалы», Гродненская обл.
2. «Забудово», Минская обл.

Перечисленные предприятия являются на сегодняшний день основными продуцентами гидратной извести для отечественного внутреннего рынка.
Летом этого года начал выпуск гидратной извести «Придонхимстрой Известь», в г. Россошь, Воронежской обл. Производственная мощность линии смонтированной на импортном оборудовании фирмы «Пфайффер АГ» (Германия) не менее 30 тыс. тонн/год высококачественного продукта гидратной извести.

Таблица №2. Характеристики гидратной извести, выпускаемой предприятием «Придонхимстрой Известь»

Планируют наладить производство гидратной извести:
1. «Солигаличский известковый комбинат», п.Туровка, Костромская обл.
2. «Стройматериалы», г, Белгород, Белгородская обл.

Кроме того, на новых строящихся заводах по производству извести, также планируется производство гидратной извести отвечающей самым высоким требованиям. В частности:
1. «Эльдако», п. Селявное, Воронежская обл. (2008г.),
2. «Фельс Известь», п. Товарково, Калужская обл. (2009г.),
3. «Lhoict Russia», Рязанская обл. (2010г.).

Можно предположить, что и в планах компании «Nord-Kalk Oy, которая приобрела Алексеевский известковый завод в Ленинградской обл., также присутствует производство этого продукта.
Таким образом, к 2010 году его выпуск может удвоиться, а качество - значительно повыситься. Дело в том, что создаваемые производства используют передовые импортные технологии, оборудование и лучшее сырье.
Такая перспектива не может не радовать производителей сухих строительных смесей (ССС), так как они потребляют более 50% производимой гидратной извести.

Диаграмма №1

~ 17% приобретают бетонные заводы,
~15% строители (для приготовления различных растворов),
~9% дорожники,
Остальное - химики, сельское хозяйство, водоочистка и т. д.

Гидратная известь является одним из добавочных компонентов для производства некоторых видов ССС, и лучшим из известных минеральных компонентов, придающим смесям высокую пластичность, высокие водоудерживающие свойства. Она обеспечивает высокую адгезию растворов к минеральным (бетон, кирпич) и некоторым неминеральным подложкам (метал, дерево). Кроме того, это экологически чистый, «живой» продукт, что это немаловажно в ужесточающихся экологических требованиях к строительству.

Требования потребителей
Основная масса потребителей в своих требованиях не выходит за пределы соответствия требованиям ГОСТа. Если ориентироваться на требования ГОСТа, то получается, что практически вся производимая вышеперечисленными производителями гидратная известь соответствует требованиям 1 сорта, даже если она сделана из негашеной извести третьего сорта. Таковы наши стандарты!
Создается впечатление, что потребители не очень заинтересованы в получении более качественной извести.
Известь более высокого качества может привести к изменению рецептуры, и даже технологии производства некоторых ССС.
Конечно, доля гидратной извести в ССС не велика, но все же не стоить забывать, что «ложка дегтя, портит бочку меда». В условиях растущей конкуренции, любая малость, может стать определяющим фактором.

Таблица №3. Требования, предъявляемые к «воздушной» извести.

Основные требования, предъявляемые к качеству гидратной извести 1-го сорта по ГОСТ 9179-77, введенному в 1979 г. (с изменениями 1989 г,):
- активный СаО+МgО не менее 67%
- содержание активного МgО не более 2..3%
- влажность не более 5%

Естественно, для производителей ССС соответствие продукта этим показателям не достаточно. Важными являются такие характеристики, как:
- дисперсность;
- содержание непогасившихся зерен оксидов кальция и магния;

Интересен опыт в этом «Оскольского электрометаллургическкомбината» и АО «Башнефтехим», которые разработали, согласовали и утвердили свои Технические условия на гидратную известь, предназначенную для использования в нефтехимической промышленности при изготовлении присадок, смазок.

Таблица №5. (Выписка из ТУ 2611-094-00187895-2000)
По физико-химическим показателям гидратная известь должна соответствовать нормам, указанным в таблице №5:

Проблемы упаковки и транспортировки
Получение высококачественной извести ведет к появлению другой проблемы. Это проблема низкой насыпной плотности из-за высокой дисперсности и отсутствия примесей. Следствием чего будет увеличение транспортных расходов.
Оборудование для получения такого уровня продукта достаточно дорогое, как правило, импортное. Позволить себе его могут только достаточно крупные предприятия, твердо стоящие на ногах. Следовательно, технологией производства высококачественной гидратной извести будут обладать ограниченное количество предприятий. Иметь под боком у себя такое предприятие будет дано не каждому. Поэтому транспортная составляющая будет довольно таки высокой. Возможным вариантом решения этой проблемы будет установка технологической линии гидратации извести негашеной, где-нибудь поближе к крупным потребителям, например, в Подмосковье. Или, например, предложение директора «Спецпромтеха», Котельникова Ю.В., достаточно авторитетного специалиста в вопосах производства извести. Господин Котельников предлагает известь уплотнять или дополнительно смешивать с тонкодисперсными утяжелителями. С одной стороны, конечно, никому нехочется платить за «балласт», с другой нужно посчитать. Возможно, цена «балласта», будет меньше, чем прогрессирующая шкала транспортных расходов (я имею ввиду «перегруз-недогруз»).
Кроме того, мы столкнулись с такими проблемами, как: фасовка высокодисперсной гидратной извести и качество приспособленной для этого упаковки.
Когда смотришь, как фасуется гидратная известь, не покидает ощущение, что лучшая известь остается «за бортом». Она просачивается сквозь любую дырочку, как воздух. Она и есть воздух! То есть, мало произвести в соответствии с требованиями, о которых я говорил выше, нужно еще упаковать, погрузить и отправить. Ведь по сути дела придется грузить и возить воздух! Отгрузка железнодорожным транспортом сама по себе большая проблема. Это тарифы, недогруз (объем большой, а вес маленький), различные особые условия, монополизм, наконец, элементарное отсутствие в достаточном количестве нормальных, приспособленных вагонов.
Для решения всех этих проблем необходимо тесное взаимодействие науки, проектных организаций, производителей и потребителей, компаний перевозчиков, а также промышленных предприятий выпускающих оборудование. Естественно, тесное взаимодействие властными структурами, различного рода отраслевыми обьдинениями и профессиональными сообществами. Главное, необходимо самое тесное сотрудничество с потребителями производимого продукта. Нужна, так называемая обратная связь. Нужно знать, что нужно потребителю сегодня и, что ему понадобится завтра. А для этого, я уверен, необходимо объединять свои усилия.
Без объединения усилий трудно рассчитывать на успех. Поэтому в августе прошлого года был создан Союз Производителей Извести, исполнительным директором которого я являюсь, объединивший в некоммерческое партнерство основных производителей извести для «открытого» рынка европейской части России. В регионах европейской части России, а это Центральный, Сев.Зап., Поволжье, Урал и Южный регион, более 160 заводов, где производится известь. Большая часть из них производит известь для собственных нужд (металлурги, сахарники, химики, часть комбинатов строительных материалов). На «открытом» рынке извести действуют лишь не больше трех десятков предприятий, с общим обьемом производства больше 1,5 млн. тонн в год. А предприятий у которых производство извести основной вид деятельности и того меньше, чуть больше двух десятков. Это такие как, «Солигалический известковый комбинат», «Завод производство извести» во Владимировской области, Угловский известковый комбинат», «Придонхимстрой Известь», «Елецизвесть», «Урализвесть», «Копанищенский комбинат строительных материалов» и т. д.

Сегодня в составе «Союза»:
1. «Угловский известковый комбинат» Угловка, Новгородская обл.;
2. «Стройматериалы», Белгород;
3. «Солигаличский известковый комбинат» Туровка, Костромская обл.;
4. «Завод производства извести» Мелехово, Владимирская обл.
5. «Клинцовский силикатный завод» Чемерня, Брянская обл.;
6. «Копанищенский комбинат строительных материалов»
Воронежская обл.;
7. «Эльдако» Селявное, Воронежская обл. (строящийся завод)
8. «Ковровский завод» Ковров, Владимирская обл.
9. «Липецкстальпроект» Липецк (проектная организация специализирующаяся на проектах печей и оборудования по производству извести)
10. «Придонхистрой Известь» Россошь, Воронежская обл.

На долю членов «Союза производителей извести» приходится чуть больше 1,1 млн. тонн, т.е. около 75% .
Цель создания нашего «Союза» четко прописана в п.5.1 «Устава некоммерческого партнерства производителей извести» - «осуществление деятельности, направленной на формирование цивилизованного рынка строительных материалов и химической продукции на территории России, его развитию и защите интересов поставщиков и производителей, координация взаимных усилий членов Партнерства по защите их прав и интересов …».

Р.Ф. Галиахметов, директор Союза производителей извести,
директор ООО «Придонхимстройизвесть»

По материалам доклада конференции Baltimix-2007

Несмотря на неуверенные положительные темпы роста производства товарной извести в январе - апреле 2016 года, уже можно предположить, что активная фаза кризиса не затронула ведущие предприятия и текущий год они также завершится в небольшом плюсе.

Известь - искусственный материал, получаемый путем обжига природных карбонатов (известняка, мела). Известь целиком состоит из свободных оксидов кальция и магния, в связи с чем имеет очень сильную щелочную реакцию. За счет этого она находит применения в огромном количестве технологических процессов различных отраслей. Вместе с тем, на товарную продукцию приходится не более 30% выпускаемой в стране извести. Все остальное - технологическая известь, производимая и перерабатываемая непосредственно на предприятиях, имеющих в ней необходимость. В России товарная известь производится примерно на 90 заводах, причем в ближайшие годы их число может вырасти.

На протяжении 2015 г. российские предприятия демонстрировали устойчивую повышательную динамику производства товарной извести, хотя индекс производства к предыдущему месяцу был положительным только на протяжении 5 месяцев из 12.Согласно исследованию , п о итогам года прирост составил 16,6%. Объем производства товарной извести в январе - апреле 2016 года в натуральном выражении вырос на 2,8% г/г.

Увеличение выпуска известия в РФ, отчасти связано с присоединением Крыма (+400 тыс. т к итогам 2015 г.). Однако рост производства товарной извести зафиксирован и для России в старых границах, причем почти с такой же динамикой, как без Крыма (+ 15,4% за январь - апрель 2016 г, +2,8% за январь - апрель 2016 г.). Увеличение выпуска извести связано с её низкой себестоимостью на фоне благоприятной конъюнктуры в таких потребляющих отраслях как черная металлургия (6%-ый рост выплавки чугуна) и производство минеральных удобрений (+5,4%). Специалисты IndexBox отмечают, что ситуация в промышленности строительных материалов скорее оказывает тормозящее влияние на рынок извести.

Динамика производства извести в России

Динамика производства товарной извести в стоимостном выражении повторяет динамику производства в натуральном выражении, имея при этом более выраженный рост. Так, за январь - апрель 2015 года объем производства в стоимостном выражении оказался на 9,3% выше г/г. Согласно данным исследования, проведенного специалистами компании IndexBox, колебания курса рубля не оказали влияния на себестоимость производства продукта, поэтому цены производителей в большой степени зависят от других факторов, прежде всего - стоимости электроэнергии.

Объем производства извести в России

Среди товарных категорий основной объем приходится на негашеную известь: её в январе - апреле 2016 г. было произведено 873 тыс. т, что составило 91,7% от совокупного объема производства в натуральном выражении. Доля гашеной извести в текущем году несколько снизилась из-за более высокого производства дешевой негашеной.

Рынок товарной извести характеризуется небольшим плечом транспортных поставок, по существу представляя собою конгломерат локальных рынков. Наиболее острая конкуренция сложилась на рынке Центральной России, где сконцентрировано большинство производителей и потребителей. В числе важнейших предприятий, производящих известь, выделить: ООО "ФЕЛЬС ИЗВЕСТЬ" из Калужской области, ОАО «УГЛОВСКИЙ ИЗВЕСТКОВЫЙ КОМБИНАТ» из Новгородской области и ОАО "СОЛИГАЛИЧСКИЙ ИЗВЕСТКОВЫЙ КОМБИНАТ" из Костромской области, а также ОАО "ИЗВЕСТКОВЫЙ ЗАВОД" из Республики Башкортостан.

Рынок извести в России: география производства

Наибольший объем производства среди всех федеральных округов приходится на Центральный федеральный округ: в январе - апреле 2016 г. там было произведено 467 тыс. т товарной извести, что составляет 49% от совокупного объема российского производства. На втором месте с долей 14,9% находится Крымский федеральный округ, на третьем месте - Уральский федеральный округ с долей 8,9%. В совокупности на данные федеральные округа приходится 72,8% от российского объема производства за первые месяцы 2016 года, причем по сравнению с прошлым годом их вклад практически не изменился. Стабильное распределение долей в совокупном объеме производства показывает равномерное внутригодовое использование мощностей во всех федеральных округах.

Российские производители ориентированы, прежде всего, на внутренний рынок. Роль внешнеторговых связей на рынке извести минимальна.

По состоянию на 2015 г. в отрасли реализовывалось порядка десяти инвестиционных проектов с суммарным объемом мощности свыше 1 млн. т. Появление новых игроков приведет к усилению конкуренции и снижению рентабельности большинства производителей. Особенно драматично события будут развиваться в случае прогнозируемого аналитиками на 2017 - 2018 гг. укрепления рубля, которое снизит рентабельность ряда отраслей, потребляющих товарную известь.

Известь (гиральдит, пушонка, гашенка) получается в результате обжига известняка или мела. Её изготавливают во вращающихся или шахтных печах. В зависимости от состава сырья она бывает кальциевая, магнезиальная и доломитовая. Продукцию подразделяют на три сорта.

Обжиг происходит при температуре 1100-1200 °C. Результат данной процедуры – полное удаление углекислого газа и образование оксида кальция, который присутствует в составе продукта в виде кусков разного размера. Данная разновидность извести называется негашеной комовой. Она чаще всего применяется в строительстве.

Комовая известь бывает:

• быстрогасящаяся (до 8 минут),
• среднегасящаяся (до 25 минут),
• медленногасящаяся (более 25 минут).

«Клинцовский силикатный завод» производит быстрогасящуюся известь.

Сфера применения извести и мела

АО «КСЗ» производит известь негашеную комовую и молотую и муку доломитовую (известняковую). Благодаря вяжущему свойству, материал широко применим в промышленности и народном хозяйстве. Известь негашеная востребована в следующих сферах.

• производство строительных материалов. В данной сфере известь известна под названием «пушонка». Она придаёт прочность силикатному кирпичу, ячеистому бетону (газосиликату), сухим строительным смесям. Пушонка также применяется для отделки фасадов,
• дорожное строительство. Гиральдит (известь негашеная) используется для стабилизации и улучшения грунта. Основа состава – оксид кальция отводит воду из почв. Благодаря этому, повышаются устойчивость и морозостойкость грунта. Гиральдит также применяют для возведения всех слоев дорожного полотна,
• металлургия. В этой сфере известь негашеная комовая используется как очищающий компонент, участвует в процессе шлакообразования и десульфации. Она связывает такие нежелательные для стали примеси, как сера и фосфор,
• химическая промышленность. В данной отрасли из комовой извести получают карбид кальция, который применяется для синтеза ацетилена. Комовая известь применяется также для производства соды. Комовый тип извести также применяют для синтеза основных веществ органической химии,
• стекольная промышленность. Благодаря гиральдиту, в процессе плавления стекло приобретает твёрдость и плотность,
• целлюлозно-бумажная промышленность. Гиральдит используется в производстве целлюлозы из древесного волокна,
• сахарная промышленность. В данной сельскохозяйственной отрасли известь негашеная необходима для осветления и удаления несахаров из дифуззионного сока. В производстве сахара используют только высококачественный продукт,
• сельское и лесное хозяйство. В сельском хозяйстве продукт применяют для известкования кислых почв. Известь нейтрализует вредные кислоты, способствует восстановлению гумуса и здоровому развитию растений,
• охрана окружающей среды. Изготовление извести также необходимо для ее использования в очистке воздуха от промышленных газов, нейтрализации сточных вод и снижения кислотности почвы.

Основные сферы применения известняковой муки:

• расщелачивание почв,
• удобрение почв для выращивания многих с/х культур: морковь, свекла, гречиха, лен, картофель и др.,

обогащение почвы магнием и кальцием.

Технические характеристики производимых материалов

Сырьем для получения извести служат широко распространенные осадочные горные породы: известняки, мел, доломиты, состоящие преимущественно из карбоната кальция (СаСО3). Если куски таких пород прокалить на огне, то карбонат кальция перейдет в оксид кальция:

СаСО3 -> СаО + СО2?

После прокаливания куски, теряя с углекислым газом 44 % своей массы, становятся легкими и пористыми. При смачивании водой они бурно реагируют с ней, превращаясь в тонкий порошок, а при избытке воды в пластичное тесто. Этот процесс, сопровождающийся сильным выделением теплоты и разогревом воды вплоть до кипения, называют гашением извести. Образующееся при избытке взятой воды пластичное тесто используют в качестве вяжущего. При испарении воды тесто загустевает и переходит в камневидное состояние.

Недостаток извести - медленное твердение : процесс набора прочности твердеющей известью растягивается на годы и десятилетия. В реальные сроки строительства прочность затвердевшей извести, как правило, не превышает 0,5...2 МПа.

Производство извести

Сырье - карбонатные породы (известняки, мел, доломиты), содержащие не более 6...8 % глинистых примесей, обжигают в шахтных или вращающихся печах при температуре 1000... 1200° С. В процессе обжига СаСО3 и MgCO3, содержащиеся в исходной породе, разлагаются на оксиды кальция СаО и магния MgO и углекислый газ. Неравномерность обжига может привести к образованию в извести недожога и пережога.

Недожог (неразложившийся СаСО3), получающийся при слишком низкой температуре обжига, снижает качество извести, так как не гасится и не обладает вяжущими свойствами.

Пережог образуется при слишком высокой температуре обжига в результате сплавления СаО с примесями кремнезема и глинозема. Зерна пережога медленно гасятся и могут вызвать растрескивание и разрушение уже затвердевшего материала.

Куски обожженной извести - комовая известь - обычно подвергают гашению водой:

СаО + Н2О -> Са(ОН)2 + 1160 кДж/кг

Выделяющаяся при гашении теплота резко повышает температуру извести и воды, которая может даже закипеть (поэтому негашеную известь называют кипелкой).

При гашении куски комовой извести увеличиваются в объеме и распадаются на мельчайшие (до 1 мкм) частицы.

В зависимости от количества взятой для гашения воды получают: гидратную известь - пушонку (35…40 % воды от массы извести, т. е. в количестве, необходимом для протекания реакции гидратации - процесса гашения); известковое тесто (воды в 3...4 раза больше, чем извести), известковое молоко (количество воды превышает теоретически необходимое в 8... 10 раз).

Виды воздушной извести

Кальциевая - MgO не более 5 %;

Магнезиальная - MgO > 5...20 %;

Доломитовая - MgO > 20...40 %.

По виду поставляемого на строительство продукта воздушную известь подразделяют на негашеную комовую (кипелку), негашеную порошкообразную (молотую кипелку) и гидратную (гашеную, или пушонку).

Негашеная комовая известь представляет собой мелкопористые куски размером 5...10см, получаемые обжигом известняка. В зависимости от содержания, активных СаО + MgO и количества негасящихся зерен комовую известь разделяют на три сорта.

При использовании порошкообразной извести воды берут 100...150 % от массы извести в зависимости от качества извести и количества активных добавок в ней. Определяют количество воды опытным путем.

Гидратная известь (пушонка) - тончайший белый порошок, получаемый гашением извести, обычно в заводских условиях, небольшим количеством воды (несколько выше теоретически необходимого). При гашении в пушонку известь увеличивается в объеме в 2...2,5 раза. Насыпная плотность пушонки - 400...450 кг/м3; влажность - не более 5 %.

Гашение извести можно производить как на строительстве объекта, так и централизованно. В последнем случае гашение совмещается с мокрым помолом непогасившихся частиц, что увеличивает выход извести и улучшает ее качество.

На строительстве известь гасят в гасильных ящиках (творилах). В ящик загружают комовую известь не более чем на 1/3 его высоты (толщина слоя обычно около 100 мм), поскольку при гашении известь увеличивается в объеме в 2,5...3,5 раза. Быстрогасящуюся известь заливают сразу большим количеством воды, чтобы не допустить перегрева и кипения воды, медленногасящуюся - небольшими порциями, следя за тем, чтобы известь не охладилась. Из 1 кг извести в зависимости от ее качества получается 2...2,5 л известкового теста. Этот показатель называют «выход теста».

Воздушная известь - единственное вяжущее, которое превращается в тонкий порошок не только размолом, но и путем гашения водой.

Колоссальная удельная поверхность частиц Са(ОН)2 и их гидрофильность обусловливает большую водоудерживающую способность и пластичность известкового теста. После отстаивания известковое тесто содержит около 50% твердых частиц и 50% воды. Каждая частица окружена тонким слоем адсорбированной воды, играющей роль своеобразной смазки, что обеспечивает высокую пластичность известкового теста и смесей с использованием извести.

По окончании гашения жидкое известковое тесто через сетку сливают в известехранилище, где его выдерживают до тех пор, пока полностью не завершится процесс гашения (обычно не менее двух недель). Известковое тесто с размером непогасившихся зерен менее 0,6 мм можно применять сразу. Крупные непогасившиеся зерна опасны тем, что среди них могут быть пережженные зерна (пережог).