黏土石灰石

黏土石灰石主要成分碳酸鈣（CaCO3）。石灰和石灰石是大量用於建築材料、工業的原料。石灰石可以直接加工成石料和燒製成生石灰。生石灰CaO吸潮或加水就成為熟石灰，熟石灰主要成分是Ca(OH)2，可以稱之為氫氧化鈣，熟石灰經調配成石灰漿、石灰膏等，用作塗裝材料和磚瓦粘合劑。

基本介紹

• 中文名：黏土石灰石
• 外文名：Clay limestone
• 用途：建築材料
• 所屬學科：材料科學

黏土石灰石的性質

物理性質

黏土石灰石的主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣是一種化合物，化學式是CaCO₃。它是地球上常見物質，可於岩石內找到。動物背殼和蝸牛殼的主要成份。它以方解石和文石兩種礦物存在於自然界。方解石屬三方晶系，六角形晶體，純淨的方解石無色透明，一般為白色，含有56%CaO，密度為2.715g/cm³，莫氏硬度為3，性質較脆。文石屬於斜方品系，菱形晶體，呈灰色或白色，密度為2.94g/cm³，莫氏硬度為3.5-4，性質緻密。石灰石的物理性質中方解石的結晶大小是十分重要的。緻密石灰石呈現出低氣孔率的細粒晶體組織結構具有很高的強度。石灰石的密度約為2.65~2.80g/cm³，白雲石質石灰石為2.70-2.90g/cm³，白雲石為2.85-2.95g/cm³。體積密度取決於氣孔率。

石灰石的熱膨脹：有資料顯示，石灰石在800℃以下的範圍內，微晶體石灰石的平均熱膨脹係數為（4.5~5.0)*10^(-6)/℃，而粗晶體則增加到10.1*10^(-6)/℃。石灰石的加熱實驗在石灰生產中有很重要的愈義。在石灰石的分解點以下的800℃時石灰石結晶體內產生膨脹，在高度結晶化的石灰石中會形成裂紋，而那些晶體更大的通過加熱會由破裂而成粉末，對於結晶發育很好、含有許多緻密方解石的石灰石粉化較嚴重。

化學性質

黏土石灰石的主要成分碳酸鈣，最主要的化學性質就是在較高溫度下分解成氧化鈣和二氧化碳，此外還有以下一些化學性質。

1、抗化學性

除酸以外，許多侵蝕性物質都不能侵蝕或只能緩慢侵蝕石灰石。

2、與酸反應

石灰石與所有的強酸都發生反應，生成鈣鹽和放出二氧化碳，反應速度取決於石灰石所含雜質及它們的晶休大小。雜質含量越高、晶體越大，反應速度越小。白雲石的反應速度慢於石灰石。白雲石、石灰石的判定方法：用10%鹽酸滴在白雲石上有少量的氣泡產生，滴在石灰石上則劇烈地產生無味氣泡，產生的氣體能使澄清的石灰水變渾濁。

3、抗各種氣體的性狀

氯和氯化氫在乾澡狀態和常溫下與CaCO₃，的反應極慢，直到600℃以後才開始加快，生成CaCl₂；二氧化硫在常溫下無論是氣態還是液態對CaCO₃都沒有顯著作用；而二氧化氮（NO₂）在15℃時就與CaCO₃反應生成Ca(NO₃)₂、NO和CO₂。

成因

黏土石灰石主要是在淺海的環境下形成的。石灰岩按成因可劃分為粒屑石灰岩（流水搬運、沉積形成）；生物骨架石灰岩和化學、生物化學石灰岩。按結構構造可細分為竹葉狀灰岩、狀灰岩、團塊狀灰岩等。石灰岩的主要化學成分是碳酸鈣易溶蝕，故在石灰岩地區多形成石林和溶洞，稱為喀斯特地形。

石灰岩中一般都含有一些白雲石和黏土礦物，當黏土礦物含量達25%~50%時，稱為泥質岩。白雲石含量達25%~50%時，稱為白雲質灰岩。石灰岩分布相當廣泛，岩性均一，易於開採加工，是一種用途很廣的建築材料。

石灰岩的主要成分是碳酸鈣，可以溶解在含有二氧化碳的水中。一般情況下一升含二氧化碳的水，可溶解大約50毫克的碳酸鈣。

據地質學家在桂林地區調查，發現那裡的水每年可溶解、侵蝕石灰岩表層大約有指甲那么薄的一層。別看每年只溶蝕這么一點兒，但是地球發展的歷史是極其漫長的。就以最近的地質時期——第四紀來說，大約也有300萬年了。即便這樣緩慢的溶蝕速度，300萬年也可以溶蝕900米呢！而桂林的孤峰也只有一二百米高，常見的溶洞的最大高度也只有幾十米。但也不是有石灰岩的地方都能形成這種地形地貌，而是需要有大面積、大厚度、地質純淨的石灰岩，還要求有溫暖潮濕的氣候條件。

黏土石灰石的分布

碳酸鈣是用途極廣的寶貴資源

石灰石是石灰岩作為礦物原料的商品名稱。石灰岩在人類文明史上，以其在自然界中分布廣、易於獲取的特點而被廣泛套用。作為重要的建築材料有著悠久的開採歷史，在現代工業中，石灰石是製造水泥、石灰、電石的主要原料，是冶金工業中不可缺少的熔劑灰岩，優質石灰石經超細粉磨後，被廣泛套用於造紙、橡膠、油漆、塗料、醫藥、化妝品、飼料、密封、粘結、拋光等產品的製造中。據不完全統計，水泥生產消耗的石灰石和建築石料、石灰生產、冶金熔劑，超細碳酸鈣消耗石灰石的總和之比為1∶3。石灰岩是不可再生資源，隨著科學技術的不斷進步和納米技術的發展，石灰石的套用領域還將進一步拓寬。

中國碳酸鈣資源概況及其地理分布

中國是世界上石灰岩礦資源豐富的國家之一。除上海、香港、澳門外，在各省、直轄市、自治區均有分布。據原國家建材局地質中心統計，全國石灰岩分布面積達43.8萬KM2(未包括西藏和台灣)，約占國土面積的1/20，其中能供做水泥原料的石灰岩資源量約占總資源量的1/4～1/3。為了滿足環境保護、生態平衡，防止水土流失，風景旅遊等方面的需要，特別是隨著我國小城鎮建設規劃的不斷完善和落實，可供水泥石灰岩的開採量還將減少。全國已發現水泥石灰岩礦點七、八千處，其中已有探明儲量的有1286處，其中大型礦床257處、中型481處、小型486處（礦石儲量大於8000萬噸為大型、4000～8000萬噸為中型、小於4000萬噸為小型)，總計保有礦石儲量542億噸，其中石灰岩儲量504億噸，占93%；大理岩儲量38億噸，占7%。保有儲量廣泛分布於除上海市以外29個省、直轄市、自治區，其中陝西省保有儲量49億噸，為全國之冠；其餘依次為安徽省、廣西自治區、四川(含重慶市)省，各保有儲量34～30億噸；山東、河北、河南、廣東、遼寧、湖南、湖北7省各保有儲量30～20億噸；黑龍江、浙江、江蘇、貴州、江西、雲南、福建、山西、新疆、吉林、內蒙古、青海、甘肅13省各保有儲量20～10億噸；北京、寧夏、海南、西藏、天津5省各保有儲量5～2億噸。