کانی‌شناسی و زمین‌شیمی مواد اولیه، کلینکر، سیمان پرتلند و گرد و غبار تولید شده در کارخانه‌ی سیمان نکاء، استان مازندران

نویسندگان

1 دانشگاه گلستان

2 عضو پژوهشی جهاد دانشگاهی

چکیده

سیمان پرتلند از گرما دادن مواد خام اولیه (سنگ آهک، خاک رس) در دمای حدود 1500 درجه­ی سانتی­گراد که تشکیل کلینکر را می­دهد، تولید می­شود. در همین راستا کانی­شناسی و زمین­شیمی مواد اولیه، کلینکر، سیمان پرتلند و گرد و غبار کارخانه سیمان نکاء با میکروسکوپ قطبنده، پراش پرتوایکس و فلوئورسانی پرتو ایکس انجام شد. نتایج بیانگر وجود کانی کلسیت در سنگ آهک، مونت موریلونیت، کوارتز، کلسیت، آلبیت، موسکوویت، هورنبلند، ارتوکلاز و کلریت در خاک رس، هماتیت در سنگ آهن، کوارتز، پلازیوکلاز، تورمالین در مواد سیلیسی و ژیپس در سنگ گچ بوده­اند. کلسیت کانی اصلی و کوارتز، موسکوویت – ایلیت و کلریت کانی­های فرعی غبار کوره سیمان نکاء بوده­اند. بررسی کانی­شناسی کلینکر و سیمان پرتلند حاکی از وجود کانی­هایی از سیلیکات­های کلسیم و براون­میلریت در کلینکر و کانی­هایی از سیلیکات­های کلسیم (تری کلسیم سیلیکات، دی کلسیم سیلیکات)، لارنیت، ژیپس، براون میلریت (تتراکلسیم آلومینوفریت) و کلسیت در سیمان پرتلندند. سیلیکات­های کلسیم (تری کلسیم سیلیکات، دی کلسیم سیلیکات ) و لارنیت کانی­های اصلی و ژیپس و براون میلریت (تتراکلسیم آلومینوفریت) کانی­های فرعی غبار آسیاب سیمان نکاء را تشکیل می­دادند. در نمودار فازی سیستم ((CaO - Al2O3 - SiO2   ترکیبات شیمیایی شاخص سنگ آهک درگوشه­ی CaO و خاک رس در منطقه­ی تریدیمیت، مادامی که کلینکر و سیمان پرتلند در مثلث بین C3S - C2S - C3A قرار می­گیرند. بر اساس روابط بوگه، کلینکر و سیمان پرتلند نکاء با استاندارد بین المللی سیمان همخوانی دارد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The geochemistry and mineralogy of raw materials, clinker, Portland cement and dust produced in Neka cement factory, Mazandarn Province

چکیده [English]

Portland cement could be produced by heating the raw materials (clay, lime stone) about 1500°C which clinker will be formed. The geochemistry and mineralogical studies of raw materials, clinker, Portland cement and dust have been carried out by optical microscopy, X-ray diffraction and X-ray florescence. The results of spectrometry indicate the presence of calcite mineral in limestone, montmorillonite, quartz, calcite, albite, muscovite, hornblende, orthoclase and chlorite minerals in clays, hematite minerals in ironstone, quartz, plagioclase, tourmaline minerals in siliceous materials and gypsum in gypsum rock. ‍‍‍Calcite is the main mineral and quartz, muscovite –illite and chlorite are the minor minerals in the dust of the furnace of the Neka cement factory. The mineralogical study of clinker indicates the presences of calcium silicates and brown millerit minerals, while gypsum, larnit, brown millerit and calcite minerals are indentified in Portland cement. calcium silicates (tricalcium silicate and dicalcium silicate), and larnit are the main minerals and Gypsum and brown millerite (tetracalcium aluminoferrit) are the minor minerals of the dust in the mill of the Neka cement factory. In phase system diagram (CaO-Al2O3-SiO2), chemical components limestone and clays occur in carbonate rocks and tridymite respectively, While clinker and Portland cement occurred in C3S-C2S-C3A triangular. According to Bogue equation, this clinker and Portland cement coincide with international standard of cement.

کلیدواژه‌ها [English]

  • mineralogy
  • Geochemistry
  • raw materials
  • clinker
  • Portland cement
  • Neka

مراجع

[1] Alsop P. h., Chen H., Tseng H., " The Cement Plant Operation Handbook", Fifth Edition , International Cement Review (2007).

[2] معطرخرازی ا. م.، "تکنولوژی سیمان کاربرد"، نشرطراح، (1386) ص 375.

[3] آهنگران ع.، "شیمی سیمان پرتلند"، ماهنامه فناوری سیمان، سال پنجم، شماره 35 (1389) ص 66 – 58.

[4] Huntzinger N. D., Eatmon T. D., "A Life-Cycle Assessment Of Portland Cement Manufacturing, Comparing The Traditional Process With Alternative technologies" , Journal Of Cleaner Production (2009) 8.

[5] گلبهاری ا.، "اکتشاف و ارزیابی معادن مواد اولیه سیمان و بررسی های فنی و اقتصادی"، پیک سیمان، شماره152 شهریور 89 (1389) ص57-64.

[6] Hewlett P.C., "Lea,s chemistry of cement and concrete", Fourth end Butter worth– Heinemann, Oxford, MA, USA (1998) 1053.

[7] Ghosh S.N., "Advances in cement technology; chemistry, manufacture and testing", second edition, publishing by tech books international, new dehli- 110019 India (2002) 804.

[8] Mindess s., young F., "Concrete", prentice Hall Inco, Engle-wood cliffs, Newjersy (1981).

[9] Locher F.W., "Cement: principles of Production and Use", Part3, (2006) 20-70.

[10] Van oss H.G., padorani A.C., "Cement and the environment; Part I- chemistry and techonogy, j. of industrial Ecology", vol. 6, no.1, (2003) 89.

[11] کریم پور م.ح.، "کانی ها و سنگ های صنعتی"، دانشگاه فردوسی مشهد، (1378) ص396.

[12] Taylor H. F. W., "Cement chemistry", second edition, Thomas Telford, London (1997) 459.

[13] طائب ع.، سادات نیا س.، "بررسی عوامل موثر در کاهش ترکیبات مضر در غبار کوره سیمان به وسیله پخت آن در یک کوره آزمایشگاهی"، ماهنامه سیمان، شماره 60 (1380) ص 7.

[14] درویش زاده ع.، "زمین شناسی ایران"، انتشارات دانشگاه امیر کبیر، (1380) ص350.

[15] عسگری ح.، "گزارش کار آموزی سنگ معدن آبلو"، (1383) ص21.

[16] Bogue R. H., "Calculation of Phase Composition, In The chemistry of Portland cement", Reinhold Publishing, New York, USA (1947) 184-203.

[17] Grabau A.W., "On the Classification of Sedimentary rocks", Amer ; Geol., V .33 (1904) 228-247 .

[18] Folk R. L., "Spectral Subdivision Of Limestone types, In: Classification Of Carbonate Rocks", Mem , Am, Ass, petrol, Geol.1 (1962) 62-84.

[19] Dunham R. J., "Classification Of Carbonate rocks according to Depositional texture", (1962) 108 – 121.

[20] Campbell D. H., "microscopical Examination and interpretation of Portland cement and clinker", Portland cement Association, united states of American (1999) 2100.

[21] بای ج. س.، "سیمان پرتلند، ترکیب، تولید و ویژگی‌ها"، ترجمه هورفر، قاسمی، شکری زاده، انتشارات دانشگاه تهران 1385 (1999) ص300.

[22] عزیزیان م. ر.، "تکنولوژی پخت سیمان"، انتشارات کتاب دانشجو، (1385) ص470.
مجله بلورشناسی و کانی شناسی ایران
دوره 23، شماره 1 - شماره پیاپی 57
فروردین 1394
صفحه 173-188

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 11 تیر 1404
  • تاریخ بازنگری: 15 بهمن 1404
  • تاریخ پذیرش: 11 تیر 1404

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار