零基礎-石材知識大全3(上)-石灰岩

三十七、石灰岩概述

石灰岩（Limestone）簡稱灰岩，以方解石為主要成分的碳酸鹽岩。有時含有白雲石、粘土礦物和碎屑礦物，有灰、灰白、灰黑、黃、淺紅、褐紅等色，硬度一般不大，與稀鹽酸反應劇烈。

石灰岩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。

石灰岩是燒制石灰和水泥的主要原料，是煉鐵和煉鋼的熔劑。

有生物化學作用生成的慧眼，常含有豐富的有機物殘骸。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。

三十八、石灰岩的形成

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麼薄的一層。別看每年只溶蝕這麼一點兒，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、地質純凈的石灰岩，還要求有溫暖潮濕的氣候條件才有可能發育成如此完美的地貌，形成那樣美麗的自然風光。

三十九、石灰岩的類型及其分布

石灰岩是地殼中分布最廣的礦產之一。按其沉積地區，石灰岩右分為海相沉積和陸相沉積，以前者居多；按其成因，石灰岩可分為生物沉積、化學沉積和次生三種類型；按礦石中所含成分不同，石灰岩可分為矽質石灰岩、粘土質石灰岩和白雲質石灰岩三種。

資源分布情況：中國石灰岩礦產資源十分豐富，作為水泥、溶劑和化工用的石灰岩礦床已達八百餘處。產地遍布全國，各省、市自治區均可在工業區附近就地取材。

石灰岩礦產在每個地質時代都有沉積，各個地質構造發展階段都有分布，但質量好，規模大的石灰岩礦床往往賦存於一定的層位中。以水泥用石灰岩為例，東北、華北地區的中奧陶系馬家溝組石灰岩是極其重要的層位，中南、華東、西南地區多用石炭、二疊、三疊系石灰岩，西北、西藏地區一般多用志留、泥盆系石灰岩，華東、西北及長江中下游的奧陶紀石灰岩也是水泥原料的重要層位。

四十、石灰岩的礦石組成

石灰岩的礦物成分主要為方解石、伴有白雲石、菱鎂礦和其他碳酸鹽礦物，還混有其他一些雜質。其中的鎂呈白灰石及菱鎂礦出現，氧化矽為游離狀的石英，石髓及蛋白石分布在岩石內，氧化鋁同氧化矽化合成矽酸鋁（粘土、長石、雲母）；鐵的化合物呈碳酸鹽（菱鎂礦）、硫鐵礦（黃鐵礦）、游離的氧化物（磁鐵礦、赤鐵礦）及氫氧化物（含水針鐵礦）存在；此外還有海綠石，個別類型的石灰岩中還有煤、地瀝青等有機質和石膏、硬石膏等硫酸鹽，以及磷和鈣的化合物，鹼金屬化合物以及鍶、鋇、錳、鈦、氟等化合物，但含量很低。

四十一、石灰岩的性質

石灰岩具有良好的加工性、磨光性和很好的膠結性能，不溶於水，易溶於飽和硫酸，能和種強酸發生反應並形成相應的鈣鹽，同時放出CO2。石灰岩煅燒至900℃以上（一般為1000~1300℃）時分解轉化為石灰（CaO），放出CO2。生石灰遇水潮解，立即形成熟石灰[Ca(OH)2]，熟石灰溶於水後可調漿，在空氣中易硬化。

石灰岩的性質我們可以簡單理解為就是碳酸鈣的化學性質。

以方解石為主要成分的碳酸鹽岩。石灰岩是一種沉積岩。有時含有白雲石、粘土礦物和碎屑礦物，有灰、灰白、灰黑、黃、淺紅、褐紅等色，硬度一般不大，與稀鹽酸反應劇烈。結構較為複雜，有碎屑結構和晶粒結構兩種。碎屑結構多由顆粒、泥晶基質和亮晶膠結物構成。顆粒又稱粒屑，主要有內碎屑、生物碎屑和鮞粒等，泥晶基質是由碳酸鈣細屑或晶體組成的灰泥，質點大多小於0.05毫米，亮晶膠結物是充填於岩石顆粒之間孔隙中的化學沉澱物，是直徑大於0.01毫米的方解石晶體顆粒；晶粒結構是由化學及生物化學作用沉澱而成的晶體顆粒。

四十二、石灰岩的工藝特性及主要用途

1. 工藝特性

石灰具有導熱性、堅固性、吸水性、不透氣性、隔音性、磨光性、很好的膠結性能以及可加工性等優良的性能，既可直接利用原礦，也可深加工應用。

2. 主要用途

石灰岩在冶金、建材、化工、輕工、建築、農業及其它特殊工業部門都是重要的工業原料。隨著鋼鐵和水泥工業的發展，石灰岩的重要性必將進一步增強。

四十三、石灰岩的開發利用現狀、存在問題及解決對策

石灰石用途很廣，是國民經濟各部門以及人民生活中必不可少的原料。主要用於：

（1）在建築工業中用來生產水泥和燒制石灰；

（2）冶金工業用作熔劑；

（3）化學工業中用來制鹼、漂白粉及肥料等；

（4）食品工業中用作澄清劑；

（5）農業中用來改良土壤；

（6）在塑料工業中用作填料；

（7）在塗料工業中廣泛用於做各種建築塗料；

（8）在造紙工業中用作鹼性填料；

（9）在橡膠工業中用作橡膠的基本填料；

（10）在環保工業中用作吸附劑。

重質碳酸鈣是以天然方解石、石灰石和白堊為原料，以機械粉碎達到一定細度的產品，其生產方法有干法和濕法兩種，國外已獲得重大進展的濕法磨粉工藝在我國仍是空白；在用石灰石生產輕質碳酸鈣的工藝中，在輕鈣產品的粒徑與晶形控制方面與國外相比還有較大差距。為此，今後必須進一步發展石灰石的深加工工業，拓寬應用領域，加強綜合利用，使產品增值，提高經濟效益。

四十四、石灰岩的發展趨勢

石灰石是冶金、建材、化工、輕工、農業等部門的重要工業原料。隨著鋼鐵和水泥工業的發展，對石灰石的需求將進一步增加。目前，水泥產量龐大，即每年需開採用於水泥製品的石灰石要千億噸以上。預測到2000年，全國水泥產量將達到3億噸，這將需要開採更多的石灰石作原料。此外，冶金、化工等方面對石灰石的需求也很大。因此，石灰石工業的生產發展前景廣闊，為了使石灰石產品具有更大的增值效益，開拓石灰石深加工產品也是今後一個發展方向。