Συσχέτιση της ορυκτολογικής και χημικής σύστασης των σχιστόλιθων του Αλιβερίου Ευβοίας με το βαθμό όπτησης του μείγματος (Φαρίνας) στη διαδικασία παραγωγής τσιμέντου:
Creators: name: Ζιαφέτης, Ανάργυρος Αλέξιου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2009
Subjects: Σχιστόλιθοι
Τσιμέντο
Εψηση
Αλιβέρι
Εύβοια
Χημική ανάλυση
Shists
Cement
Burnability
Aliveri
Evia
Chemical analysis

description: Η περιοχή μελέτης εντοπίζεται στο κεντρικό τμήμα της νήσου Εύβοιας και σε απόσταση 5 Km Ανατολικά-Νοτιοανατολικά της πόλης του Αλιβερίου. Αποτελείται από σχηματισμούς μεταφλύσχη της Αυτόχθονης Ενότητας Αλμυροποτάμου-Αττικής. Πρόκειται για μια σειρά σχιστολιθικών πετρωμάτων με ενστρώσεις μαρμάρων και σιπολινομαρμάρων που αντιπροσωπεύουν μεταμορφωμένα ιζήματα φλύσχη του τεκτονικού παράθυρου του Αλμυροποτάμου. Οι σχιστόλιθοι της περιοχής μελέτης εμφανίζονται με τεφρό ως υποπράσινο χρώμα και συνήθως έντονα πτυχωμένοι. Εξετάστηκαν 17 δείγματα σχιστολίθου της περιοχής τόσο ορυκτολογικά όσο και γεωχημικά, ενώ επιχειρήθηκε και μια συσχέτιση τους με την σύνθεση και την έψηση φαρίνας για παραγωγή κλίνκερ. Ορυκτολογικά αποτελούνται κυρίως από ασβεστίτη, χαλαζία, αστρίους και χλωρίτη, μοσχοβίτη, ενώ επουσιωδώς συμμετέχουν, στιλπνομέλας, τάλκης, τιτανίτης αλλά και μεταλλικά ορυκτά όπως σιδηροπυρίτης, σφαλερίτης και χρωμίτης. Η ανάλυση των ορυκτών συστατικών των σχιστολίθων, με τη χρήση μικροαναλυτή έδειξε ότι οι λευκοί μαρμαρυγίες είναι πλούσιοι στο μόριο του σελαδονίτη, γεγονός που δείχνει το φεγγιτικό τους χαρακτήρα. Η ανάλυση των χλωριτών έδειξε ότι οι περισσότερες αναλύσεις συμπίπτουν με το πεδίο του ριπιδιόλιθου. Από τις αναλύσεις των αμφιβόλων προκύπτει η 85 σιδηρογλαυκοφανιτική σύσταση αυτών, ενώ οι αναλύσεις των πλαγιοκλάστων έδειξαν την αλβιτική τους σύσταση. Η γεωχημική μελέτη των σχιστολίθων έδειξε μια σχετικά μεγάλη διακύμανση στα περιεχόμενα οξείδια, γεγονός που ερμηνεύεται από τη διαφορετική αναλογία των ορυκτολογικών συστατικών των δειγμάτων. Οι σχιστόλιθοι της περιοχής μελέτης χρησιμοποιούνται ως πρώτη ύλη για τη παραγωγή τσιμέντου σε συνδυασμό με τη χρήση ασβεστολίθου και διορθωτικών υλικών. Στη διαδικασία παραγωγής οι σχιστόλιθοι χρησιμοποιούνται λόγω της περιεκτικότητάς τους στα οξείδια SiO2, Al2O3 και Fe2O3, που αποτελούν, μαζί με το CaO του ασβεστόλιθου, τα κύρια συστατικά στη δημιουργία του κλίνκερ. Η διακύμανση στα οξείδια αυτά και η μικρή περιεκτικότητα που παρουσιάζουν σε κάποια δείγματα των σχιστολίθων όπως και η συμμετοχή επιβλαβών οξειδίων για τη παραγωγή, όπως MgO και αλκαλίων, καθιστούν αρκετά από αυτά μη αξιοποιήσιμα, σαν μονάδες, για τη παρασκευή κλίνκερ. Στη παρούσα εργασία έγινε μια προσπάθεια σύνθεσης φαρινών, με τη χρήση λογισμικού σύνθεσης, από τα δείγματα σχιστολίθων της περιοχής μελέτης, ασβεστολίθου και διορθωτικών υλικών που χρησιμοποιεί η εταιρεία ΑΓΕΤ ΗΡΑΚΛΗΣ. Με αυτόν τον τρόπο δημιουργήθηκαν φαρίνες και υπολογίστηκε η χημική και ορυκτολογική ανάλυση του κλίνκερ, όπως και οι ποιοτικοί του δείκτες. Όλες οι φαρίνες που δημιουργήθηκαν ικανοποιούν τους ποιοτικούς δείκτες του κλίνκερ, όμως λόγω της προσθήκης διορθωτικών υλικών αυξάνει το κόστος, σε σχέση με τα δεδομένα της υπάρχουσας παραγωγής του εργοστασίου. Εξαίρεση αποτελεί μόνο η φαρίνα 12, με το σχιστόλιθο του αντίστοιχου δείγματος, όπου για τη σύνθεσή της δεν χρησιμοποιήθηκε μυλόχωμα που είναι το πιο ακριβό από τα διορθωτικά υλικά. Τέλος επιχειρήθηκε η έψηση ενός δείγματος φαρίνας γνωστής περιεκτικότητας σε πρώτες ύλες, παρόμοια της σύνθεσης 8, η οποία έδωσε ποιοτικούς δείκτες εντός των ορίων και μέτρια εψησιμότητα. Συμπερασματικά, ως προς τη χρήση των σχιστολίθων για παραγωγή τσιμέντου, χρειάζεται η εκμετάλλευση πολλών σημείων του λατομείου και πολύ καλή προομογενοποίηση, ώστε να εξασφαλιστούν οι ποιοτικοί δείκτες του κλίνκερ, σε συνδυασμό με τις υπόλοιπες πρώτες ύλες.
description: The sampling area is located in the central part of Evia island, 5 Km East-Southeast of the Aliveri town. It is composed of metaflysch formations of the Autochthon Unit of Almyropotamos-Attiki. These formations constitute a schist series with intercalations of marbles and cipolline-marbles and represent metamorphic sediments of flysch of the Almyropotamos tectonic window. The study are schists are grey to light-green in color and usually intensively plicate. Seventeen samples of these schists were examined for their mineralogy and geochemistry. For some of them an experimental correlation with synthesis and burnability of the raw material for clinker production was attempted. Mineralogically they composed mainly of calcite, quartz, feldspars, muscovite and chlorite, with minor contents of stilpnomelane, talc, titanite and metallic minerals such as pyrite, sphalerite and chromite. The geochemical study of the schist samples showed a great variation in the oxide contents, a fact that is due to the different proportions of the mineral constituents. These schists are used as a raw material, in combination with limestone and correctional materials, in the cement production. Schists are used because of their content in SiO2, Al2O3 and Fe2O3 oxides, which, along with CaO of limestone, constitute the main components of the clinker production. The variation in oxides, the small content of them in some of the samples, along with the 88 participation of harmful oxides for the production, as MgO and alkalis, make many of the samples not useful in clinker production. In this study, using a suitable software we tried to synthesize experimentally farinas, with 8 schists samples (1, 4, 5, 8, 11, 12, 14, 16) from the sampling area along with limestone and correctional materials used by the AGET HRAKLIS cement factory. After the farina synthesis, the chemical and mineralogical composition of clinker and the different qualitative factors were estimated. Comparing the experimental results with those of the factory production we concluded that only the farina sample 12 was satisfying the indicative cost. The rest farinas were satisfying the quality factors, although they had high indicative cost, because of the addition of correctional materials. Finally, we attempted to burn a farina of a known content in raw materials, such as that of synthesis 8. The results of this experiment showed that the qualitative factors were in the desirable limits and the burnability was moderate. In conclusion, the use of shists from the sampling area for cement production needs a good prehomogenization of the material from different sites in the quarry, in order to assure the qualitative factors of clinker, in combination with the use of the other raw materials.