天然石材之石灰?guī)r

石灰?guī)r（Limestone）簡稱灰?guī)r，以方解石為主要成分的碳酸鹽巖。有時含有白云石、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。

一、石灰?guī)r-概述

石灰?guī)r主要是在淺海的環(huán)境下形成的。石灰?guī)r按成因可劃分為粒屑石灰?guī)r（流水搬運、沉積形成）；生物骨架石 灰?guī)r和化學、生物化學石灰?guī)r。按結(jié)構(gòu)構(gòu)造可細分為竹葉狀灰?guī)r、狀灰?guī)r、團塊狀灰?guī)r等。石灰?guī)r的主要化學成分是碳酸鈣易溶蝕，故在石灰?guī)r地區(qū)多形成石林和溶洞，稱為喀斯特地形。

石灰?guī)r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?guī)r中一般都含有一些白云石和黏土礦物，當黏土礦物含量達25%~50%時，稱為泥質(zhì)巖。白云石含量達25%~50%時，稱為白云質(zhì)灰?guī)r。石灰?guī)r分布相當廣泛，巖性均一，易于開采加工，是一種用途很廣的建筑材料。

二、石灰?guī)r-形成

石灰?guī)r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(jù)地質(zhì)學家在桂林地區(qū)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)那里的水每年可溶解、侵蝕石灰?guī)r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(fā)展的歷史是極其漫長的。就以最近的地質(zhì)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?guī)r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(zhì)純凈的石灰?guī)r，還要求有溫暖潮濕的氣候條件才有可能發(fā)育成如此完美的地貌，形成那樣美麗的自然風光。

三、石灰?guī)r-類型及其分布

巖是地殼中分布最廣的礦產(chǎn)之一。按其沉積地區(qū)，石灰?guī)r右分為海相沉積和陸相沉積，以前者居多；按其成因，石灰?guī)r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?guī)r可分為硅質(zhì)石灰?guī)r、粘土質(zhì)石灰?guī)r和白云質(zhì)石灰?guī)r三種。

資源分布情況：中國石灰?guī)r礦產(chǎn)資源十分豐富，作為水泥、溶劑和化工用的石灰?guī)r礦床已達八百余處。產(chǎn)地遍布全國，各省、市自治區(qū)均可在工業(yè)區(qū)附近就地取材。

石灰?guī)r礦產(chǎn)在每個地質(zhì)時代都有沉積，各個地質(zhì)構(gòu)造發(fā)展階段都有分布，但質(zhì)量好，規(guī)模大的石灰?guī)r礦床往往賦存于一定的層位中。以水泥用石灰?guī)r為例，東北、華北地區(qū)的中奧陶系馬家溝組石灰?guī)r是極其重要的層位，中南、華東、西南地區(qū)多用石炭、二疊、三疊系石灰?guī)r，西北、西藏地區(qū)一般多用志留、泥盆系石灰?guī)r，華東、西北及長江中下游的奧陶紀石灰?guī)r也是水泥原料的重要層位。

四、石灰?guī)r-礦石性質(zhì)

1、礦石的礦物組成

石灰?guī)r的礦物成分主要為方解石、伴有白云石、菱鎂礦和其他碳酸鹽礦物，還混有其他一些雜質(zhì)。其中的鎂呈白灰石及菱鎂礦出現(xiàn)，氧化硅為游離狀的石英，石髓及蛋白石分布在巖石內(nèi)，氧化鋁同氧化硅化合成硅酸鋁（粘土、長石、云母）；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?guī)r中還有煤、地瀝青等有機質(zhì)和石膏、硬石膏等硫酸鹽，以及磷和鈣的化合物，堿金屬化合物以及鍶、鋇、錳、鈦、氟等化合物，但含量很低。

2、石灰?guī)r的性質(zhì)

石灰?guī)r具有良好的加工性、磨光性和很好的膠結(jié)性能，不溶于水，易溶于飽和硫酸，能和種強酸發(fā)生反應并形成相應的鈣鹽，同時放出CO2。石灰?guī)r煅燒至900℃以上（一般為1000~1300℃）時分解轉(zhuǎn)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]，熟石灰溶于水后可調(diào)漿，在空氣中易硬化。

五、石灰?guī)r-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(jié)性能以及可加工性等優(yōu)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?guī)r在冶金、建材、化工、輕工、建筑、農(nóng)業(yè)及其它特殊工業(yè)部門都是重要的工業(yè)原料。隨著鋼鐵和水泥工業(yè)的發(fā)展，石灰?guī)r的重要性必將進一步增強。

六、石灰?guī)r-開發(fā)利用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

1、開發(fā)利用現(xiàn)狀、存在問題及解決對策

石灰石用途很廣，是國民經(jīng)濟各部門以及人民生活中必不可少的原料。主要用于：（1）在建筑工業(yè)中用來生產(chǎn)水泥和燒制石灰；（2）冶金工業(yè)用作熔劑；（3）化學工業(yè)中用來制堿、漂白粉及肥料等；（4）食品工業(yè)中用作澄清劑；（5）農(nóng)業(yè)中用來改良土壤；（6）在塑料工業(yè)中用作填料；（7）在涂料工業(yè)中廣泛用于做各種建筑涂料；（8）在造紙工業(yè)中用作堿性填料；（9）在橡膠工業(yè)中用作橡膠的基本填料；（10）在環(huán)保工業(yè)中用作吸附劑。

重質(zhì)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(chǎn)品，其生產(chǎn)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(chǎn)輕質(zhì)碳酸鈣的工藝中，在輕鈣產(chǎn)品的粒徑與晶形控制方面與國外相比還有較大差距。為此，今后必須進一步發(fā)展石灰石的深加工工業(yè)，拓寬應用領域，加強綜合利用，使產(chǎn)品增值，提高經(jīng)濟效益。

2、發(fā)展趨勢

石灰石是冶金、建材、化工、輕工、農(nóng)業(yè)等部門的重要工業(yè)原料。隨著鋼鐵和水泥工業(yè)的發(fā)展，對石灰石的需求將進一步增加。目前，水泥產(chǎn)量龐大，即每年需開采用于水泥制品的石灰石要千億噸以上。預測到2000年，全國水泥產(chǎn)量將達到3億噸，這將需要開采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(yè)的生產(chǎn)發(fā)展前景廣闊，為了使石灰石產(chǎn)品具有更大的增值效益，開拓石灰石深加工產(chǎn)品也是今后一個發(fā)展方向。