Exploatarea calcarului la mina Buciumi

INTRODUCERE

Sistarea activităţii de extracţie a minereurilor neferoase la nivel naţional, a comutat atenţia acestui domeniu către resursele indispensabile sectorului cu cea mai mare creştere în ultimii ani şi anume: construcţiile.

Potrivit datelor Agenţiei Naţionale pentru Resurse Minerale, în topul celor mai râvnite resurse minerale se află zăcămintele de calcar, calcarul constituie materia primă necesară fabricării cimentului şi varului, a sticlei silico-calco-sodice, a obţinerii mozaicului pentru lucrări ornamentale, a betoanelor decorative, precum şi a agregatelor utilizate la construcţia drumurilor.

Proprietăţile fizice şi chimice ale calcarului, îi conferă utilitate ca fondant în industria siderurgică, în industria chimică la fabricarea sodei, clorurii de calciu şi a carbidului, în industria alimentară (fabricarea zahărului) precum şi la desulfurarea gazelor provenite din arderea combustibililor solizi cu conţinut ridicat de sulf (şisturi bituminoase şi lignit). Acest din urmă domeniu de utilizare, prezintă o importanţă deosebită atât sub aspect economic, cât şi din punctul de vedere al protecţiei mediului înconjurător, metoda utilizată, AGFD (Advanced Flue Gas Desulfuratiori) permiţând îndepărtarea dioxidului de sulf din gazele de ardere într-o instalaţie absorbantă, în care au loc toate cele trei faze ale procesului de desulfurare (răcirea gazelor, absorbţia dioxidului de sulf de către calcar şi oxidarea acestuia în scopul producerii gipsului).

Proiectul de diplomă se referă la proiectarea unei instalaţii de prelucrare a calcarului, la o capacitate medie lunară de 10.000 t şi îşi propune realizarea unui flux tehnologic alcătuit din operaţii de sfarâmare-clasare, care să permită obţinerea unui număr de trei clase granulometrice (60÷100) mm, (20÷30) mm şi (0÷20) mm, valorificabile atât în sectorul amenajărilor rutiere şi în industria lianţilor, cât şi la realizarea lucrărilor de decoraţiuni şi finisaje exterioare ale construcţiilor.

CAPITOLUL I

CALCARUL. DATE GENERALE

Calcarul, carbonat de calciu CaCO3, sau piatra de var este o rocă sedimentară, dominant organică, ce are ca şi component principal (cca. 99 %) mineralul cunoscut sub numele de calcit.

Sub aspect economic, calcarele prezintă o importanţă deosebită, acestea constituind pe de o parte rezervoare naturale de depozitare a petrolului şi a gazelor naturale, iar pe de altă parte, materia primă indispensabilă în industria materialelor de construcţie. Totodată, calcarul este roca în care au loc procesele carstice, responsabile de formarea peşterilor, locuri de maximă atracţie şi importanţă în dezvoltarea turismului.

Calcaruleste una dintre cele mai răspândite roci din scoarţa terestră fiind prezent în variate formaţiuni geologice atât sub formă de rocă monominerală, cât şi în asociaţie cu alte minerale. Este o rocă sedimentară, în cea mai mare parte biogenă, dar poate să mai ia naştere atât prin procese chimice de precipitare din ape cu conţinut de calcar dizolvat, cât şi prin procese de eroziune, în care, acesta este transportat sub formă de bulgări în diverse locuri, unde se formează roci, sau depozite noi de calcar.

1.1. SURSELE DE CALCAR

Calcarul poate proveni din următoarele surse:

Sursele de calcar biogen constituite din depuneri de calcar rezultat din fosile, alge, bacterii, schelete de corali, în apele calde marine, cu adâncimi sub 5000 m, având la început aspectul unui mâl. Din această categorie fee parte: creta şi calcarele sedimentare cu structură fină, microcristalină [1].

Sursele de calcar biogen-chimice, apele ce conţin hidrocarbonat de calciu, mult mai solubil în apă, decât carbonatul, din categoria cărora fac parte: carbonaţi (calcare, dolomite) sulfaţi (gips), cloruri etc. [2].

Sursele de calcar clastice, procesele elastice, procese de eroziune, transport şi depozitare a calcarului, din punct de vedere petrografic sunt denumite brecii, pot fi însoţite şi de alte minerale, motiv pentru care sunt considerate impropriu, calcare.

1.1.2 Aria de răspândire

Calcarul este o rocă foarte răspândită, fiind prezent în variate formaţiuni geologice, atât ca rocă minerală, cât şi în asociaţie cu alte minerale [1].

- în România, se întâlneşte în complexele cristaline sub formă de calcare cristaline şi marnoase, în Carpaţii Orientali (Munţii Rodnei, Bistriţei) în Carpaţii Meridionali (Munţii Făgăraş, Poiana Ruscăi) şi în Munţii Apuseni (Munţii Bihor şi Trascău) [2]. De asemenea, apare în numeroase formaţiuni sedimentare din Dobrogea, din Munţii Hăşmaş, Piatra Craiului, Parâng, Retezat, Ceahlău, Bucegi,

Pădurea Craiului, bazinul Maramureş.

- în Europa, depozite mari de calcar de origine biogenă, formate în urmă cu sute de milioane de ani se află în sudul Germaniei, în nordul munţilor Alpi şi în Europa Centrală.

1.1.3 Varietăţi de calcar

Calcarul este prezent în litosferă sub diferite forme, dintre care se remarcă:

• calcarul Fax – un calcar coraligen întâlnit pe insula Seeland (Danemarca) format în urmă cu 60 milioane ani;

• stalactite din peşteri;

• travertin – o formă de calcar extrem de poros depus pe malurile pârâurilor (Bavaria, Stuttgard, bazinul Turingiei, Weimar-Ehringsdorf, Tivoli-Italia);

• calcar selenar – depunere de calcit în peştera Mondmilchloch (Elveţia);

• terase de calcar – formate lângă izvoare cu apă bogată în carbonat de calciu(Pamukkale-Turcia şi Mammoth Hot Spring-SUA);

• creta – o formă de calcar poros, lipsit de impurităţi, întâlnit în aşa-numitul „cordon al cretei" din Europa, ce se întinde din Anglia, prin Franţa, ajungând până la Marea Baltică.

1.1.4 Utilizare, condiţii de calitate a produselor calcaroase

Calcarul are o largă utilizare, diferenţiată după caracteristicile rocii Astfel, calcarele cu structură compactă sunt folosite ca elemente decorative în lucrările de construcţii, în industria ceramicii, a sticlei, la fabricarea lianţilor (ciment, var) şi altor materiale de construcţii precum şi în siderurgie.

Caracteristicile calitative ale calcarului utilizat la fabricarea varului sunt prezentate în tabelul 1-1.

Tabelul 1-1 - Caracteristicile calcarului utilizat la fabricarea varului

Domeniul Caracteristici Categoria

I1 I2 C8 C1 C2

Fabricarea varului industrial şi pentru construcţii CaCO3 % min 97,0 95,0 96,0 94,0 98,0

MgCO3+Al2O3 % min 1,5 2,5 3,0 6,0 7,0

Fe2O3 % max 0,6 1,2 2,0 2,0 3,5

SiO2 % max 0,6 1,2 2,0 - -

Stot % max 0,05 0,1 - - -

Fabricarea varului industrial în cuptoare rotative K2O % max 0,15 - - - -

Na2O % max 0,06 - - - -

TiO2 % max 0,10 - - - -

În industria sticlei şi ceramicii fine, calcarul se utilizează ca adaos în şarja de

amestec a materiei prime şi după domeniul de utilizare, se clasifică în trei categorii [3]:

• calitatea I - pentru sticlă de menaj, sticlă albă pentru articole tehnice şi de laborator,ceramică fină;

• calitatea a Il-a - sticlă pentru geamuri, sticlă albă pentru ambalaje şi pentru articole delaborator;

• calitatea a IlI-a - sticlă colorată pentru ambalaje.

Caracteristicile calitative pentru calcarul utilizat în industria sticlei şi a ceramicii fine sunt prezentate în tabelul 1-2.