Как используются в хозяйстве нерудные полезные ископаемые

Нерудные строительные материалы чрезвычайно популярны. Единственный источник их получения – добыча и дальнейшая переработка различных видов горных пород вулканического и осадочного происхождения.

К нерудным материалам относятся:

щебень;
песок;
гравий;
керамзит.

Эти четыре вида строительных нерудных материалов пользуются большим спросом. Благодаря своим свойствам и характеристикам они нашли себе применение во многих отраслях. Это возведение автомобильной и железнодорожной инфраструктуры, производство железобетонных конструкций, сооружение мостов и промышленных комплексов, а также множество прочих сфер гражданского и индустриального строительства.

Для того чтобы раздробить скалу, применяют всевозможные дробилки. Самый популярный и экономный вид – щековая дробилка. Она расщепляет горную породу между своими рабочими поверхностями.

ЩЕБЕНЬ

Это самый широко применяемый строительный нерудный материал. Он бывает трех видов:

гранитный;
гравийный;
известняковый.

Гранитный щебень – это самый прочный вид. Он добывается из твердой скальной породы – гранита. Большие глыбы этого материала сначала дробят на более мелкие куски, нередко даже путем подрывных работ, а затем уже размельчают на фракции различных размеров. Благодаря своей стойкости к механическим нагрузкам, гранитный щебень является лидером по использованию при укладке дорожной инфраструктуры.

Гравийный щебень менее прочен, в силу чего цена на него ниже. Материал получают посредством измельчения гравийных горных образований. Чаще всего применение гравийного щебня обусловлено только одним фактором – необходимостью удешевления строительных работ с учетом потери прочности построек.

Идущий третьим в списке нерудных материалов, щебень из известняка очень популярен из-за своей низкой стоимости. Это далеко не самый прочный и твердый материал, поэтому он нашел себе применение по большей части в народном хозяйстве в качестве компонента минеральных удобрений. Нередко известняковый щебень используется в полиграфии, а также при создании портландцемента.

ГРАВИЙ

Еще один завсегдатай строительных площадок – гравий. Он бывает горного, речного и морского происхождения и образуется в результате естественного распада горных пластов. Материал, добытый в реках или морях, имеет обтекаемые и сглаженные формы. Это дает ему преимущество при обустройстве детских площадок, пляжей и бассейнов. Что касается горного гравия, то у него более резкие формы и много плоских граней. Это делает его идеальным элементом для составления бетонных смесей, потому что подобная многогранность в разы увеличивает площадь соприкосновения цемента и камня.

Гравий – сыпучий материал, поэтому дорожки из него требуют бордюров

ПЕСОК

Без него не обходится практически ни один вид строительных работ. Песокотносится к осадочным породам нерудных материалов. Основные способы его добычи – это карьерные разработки. Материал можно также добывать и в местах естественного скопления воды, но такой метод очень дорог. Поэтому наиболее популярен песок, добываемый в карьерах и имеющий более низкую стоимость. Данный строительный материал используется в основном для приготовления бетонных смесей, входя в них в очень больших пропорциях в качестве наполнителя.

Речной и морской песок, несмотря на свою высокую стоимость, имеет неоспоримое достоинство – он очень чистый и практически не имеет посторонних примесей. Поэтому данный вид песка является гарантом надежной и крепкой бетонной смеси, используемой при ответственном строительстве.

Речной песок также используют в сельском хозяйстве для подготовки грунтовых смесей

КЕРАМЗИТ – САМЫЙ ЛЕГКИЙ ИЗ ВСЕХ

Керамзит получают путем обжига глиняной породы. Он может быть как гладкой формы, так и с острыми углами. Главной сферой применения данного нерудного материала является изготовление облегченных бетонных конструкций, в которых керамзит выступает в роли основного наполнителя. Помимо этого, его используют в декоративных целях и в качестве теплоизолирующей подсыпки. Нередко, применяя дробление, из керамзита делают песок, так же находящий себе применение в некоторых областях строительства.

КЛАССИФИКАЦИЯ НЕРУДНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Вот основные категории подразделения нерудных материалов:

плотность;
происхождение;
форма и размер фракций.

Плотный материал – тот, у которого его масса в одном кубическом сантиметре составляет более одного грамма. Если этот параметр меньше грамма, то такой материал называют пористым.

По происхождению нерудные материалы бывают двух видов: природные и искусственные. По форме и размеру классификация сводится к следующему. Если фракция больше 5 мм, то это крупный материал. Форма нерудных материалов может быть либо округлой и обтекаемой, либо со множеством сколов и плоских граней.

Источник

Нерудное индустриальное сырьё

Нерудное индустриальное сырьё – это природные минералы или горные породы, находящее широкое применение в промышленности в естественном или переработанном виде. Кроме того, эти материалы относятся к классу неметаллических полезных ископаемых.

Классификация

Нерудные материалы не имеют единой общепринятой классификации, но всё же их подразделяют по происхождению, физическим свойствам (плотность в единице объёма породы, форма, размер) и областям использования. Нерудное сырьё находит использование:

в строительстве,
в металлургии,
для химической отрасли промышленности,
при производстве удобрений,
в качестве технических кристаллов и камней для промышленных нужд и бытового использования.

Способы добычи

Наземный

Основной способ добычи, связанный со значительными затратами, к тому же оказывающий негативное влияние на окружающую среду. Происходит это в карьерах и котлованах, открытым способом.

Так как горные породы, богатые неметаллами, в большинстве своём залегают слоями, начиная с одного метра и глубже, то для их извлечения и дальнейшей переработки применяются: подготовительные, вскрышные, добычные, транспортирующие и целый ряд иных работ, предназначенных для наиболее рентабельной разработки этого вида полезных ископаемых.

Понятно, что столь высокотехнологичное производство не может обходиться без специализированной техники, представленной:

бульдозерами;
роторными, шагающими, цикличными, непрерывными экскаваторами;
скреперами;
драглайнами.

А также целым набором дробильной, сортировочной, обогатительной техники, сопровождающейся использованием автомобильного, железнодорожного, а иногда и водного транспорта. Кроме того при наземном способе добычи активно используется гидромеханический метод и буровзрывные работы, позволяющие отделить нужную породу от неиспользуемых природных материалов.

Подземный

При более глубоком залегании нерудного индустриального сырья, альтернативой открытому способу добычи, становится разработка месторождений подземным способом. Конечно, это связано со значительными первоначальными издержками, но гораздо более безопасно в плане экологии. Кроме того, уже существуют методы, значительно снижающие издержки последующей эксплуатации шахт с одновременным обеспечением широкого фронта работ и применения высокопроизводительной техники.

Хотя в настоящее время пользователи недр и предпочитают надземный способ нерудных материалов, но с течением времени – по мере истощения поверхностных ресурсов, им придётся обратить своё внимание на закрытый способ добычи.

Добыча

Продукция переработки

Строительные материалы

Одно из направлений переработки нерудных материалов заключается в получении столь необходимых в строительстве песка, щебня, гравия, глины, известняка, доломита, керамзита, мрамора. Они являются готовой продукцией предприятий нерудных строительных материалов, прошедшей первичную и вторичную сортировку, дробление, промывку и обезвоживание на пути от добычи до конечного потребителя.

Благодаря целому набору уникальных свойств, широкому распространению в природе, эти стройматериалы находят широкое применение в изготовлении железобетонных конструкции, сооружении транспортной инфраструктуры, при возведении промышленных, бытовых и сельскохозяйственных объектов.

Отличным дополнение к природным материалам служат искусственные, являющиеся продукцией вторичной переработки, как, например, асфальтная крошка.

Минеральные удобрения

Представить современное сельское хозяйство без полноценного набора минеральных удобрений не представляется возможным. Есть множество способов производства столь необходимой для аграриев продукции.

Одна из базовых отраслей химического комплекса активно использует:

апатиты,
калийные соли,
фосфориты

для производства неорганических соединений, столь необходимых в питании растений.

Сырьё для металлургии

Не обошла своим вниманием нерудные материалы и металлургия. Горно-металлургическое сырьё с древнейших времён стало основой для производства:

Огнеупоров, включающих в свой состав брусит, магнезит, доломиты, каолин, огнеупорные глины.
Литейных форм и стержней.
Флюсов.
Формовочных материалов.

Минеральные краски

Яркие пигментные материалы всегда привлекали к себе пристальное внимание. В природе существует множество минералов, нашедших своё применение в качестве красителей. Среди них присутствуют кристаллические образования: гематит, киноварь, лазурит и аморфные структуры: глауконит, лимонит, охра, оксиды марганца порошкообразной формы.

Технические кристаллы

Широкое применение в самых различных отраслях народного хозяйства находят такие нерудные материалы, как кристаллы – вещества, имеющие в своей основе неизменную постоянно повторяющуюся строго структурированную конструкцию.

Алмазы, топазы, корунды, гранаты, рубины благодаря своим уникальным свойствам используются в металлообработке, приборостроении, электротехнике, химической отрасли и целом ряде других направлений промышленности.

Драгоценные и поделочные камни

Благородные минералы (самоцветы), обладающие декоративными свойствами, нашли применение в ювелирной отрасли и камнерезном производстве.

Драгоценные камни имеют достаточно высокую стоимость, за счёт своих оптических свойств, возможности придания им нужной формы и долговечности. Кроме того, они достаточно редко встречаются в природе. По стоимости ювелирные камни подразделяются на несколько порядков. Самые ценные минералы первого порядка представлены: алмазами, александритами, изумрудами, рубинами, синими сапфирами.

Поделочные камни, в состав которых входят письменный гранит, яшма, обсидиан, мраморный оникс, цветной мрамор, употребляются при изготовлении сувенирно-поделочной продукции, а также как элемент интерьера или декоративной отделки.

Ископаемые

Месторождения в России и мире

Недра нашей страны богаты полезными ископаемыми – одних только месторождений насчитывается более 20 тысяч, из которых 15 % составляет нерудное сырьё. Основные залежи нерудного минерального сырья представлены:

Апатитами – Хибинское месторождение.
Асбестом – Баженовское, Киембаевское и Молодёжное месторождения.
Алмазами – Якутия.
Самоцветами – Урал.
Фосфоритами – месторождения расположены в европейской части страны, Сибири, на Дальнем Востоке.
Калийными солями – Верхнекамское месторождение на Урале.
Серой и серным колчеданом – месторождения в Самарской области, на Северном Кавказе и Дальнем Востоке.
Слюдой – северные районы России.
Песком, галькой, гравием, гранитом, щебнем богата европейская часть России. Хотя отдельные месторождения встречаются по всей территории страны.

В соответствии с геологическими закономерностями, мировые запасы неметаллических полезных ископаемых сосредоточены следующим образом:

Около 70% алмазов залегает в глубинах африканского континента, 20% – в Австралии, 11,1% в Южной и Северной Америке.
Наиболее крупные запасы калийных солей расположены в Канаде.
Запасы самородной серы более всего представлены на территории США, Мексики, Польши, Франции и Германии.
Пьезокварцем, селитрой, бором, йодом и поделочными камнями богата Южная Америка.
Фосфориты и апатиты преобладают на территориях Марокко, США, России, Того, Сенегала и Науру.

Мировые запасы

Общемировые запасы нерудных минеральных ресурсов оцениваются следующим образом:

Калийные соли – 250 млрд. т в пересчёте на K2O (данные конца 20-го века).
Фосфатные руды – 180 млрд. т (по данным 1990 года).
Апатиты – около 8 млрд. т.
Сера – 20 млрд. т.
Графит – 1,5 млрд. т.
Асбест – 223,4 млн. т.

Страны, добывающие нерудное индустриальное сырьё

Сегодня добычей неметаллических полезных ископаемых занимаются практически все страны, на территории которых они расположены.

Лидирующие позиции по производству фосфорного концентрата занимают США и Марокко.

Производство апатитового концентрата более всего получило распространение в России, Бразилии, ЮАР.

Крупнейшими поставщиками гранита выступают: Китай, Италия, Индия, Иран, Бразилия, Украина.

Треть мировых запасов мрамора расположена на территории Турции, что делает эту страну крупнейшим экспортёром этого вида строительных материалов.

Каменные соли более всего производятся в США, Индии, Германии, Канаде, Австралии.

Экспортёрами серы выступают Канада, США, Мексика, Франция. К ним могут присоединиться, Саудовская Аравия и Испания, имеющие значительные запасы этого минерального ресурса.

Больше всего асбеста добывается в России, Китае, Бразилии и Казахстане.

Крайне неравномерное распределение нерудного индустриального сырья и дальнейшее развитие мировой экономики заставляют изыскивать новые месторождения нерудного сырья, как на земной поверхности, так и в Мировом океане и наращивать торговые взаимоотношения между производителями и потребителями.

Источник

Нерудное сырье представляет минералы или горные породы не относящиеся к ископаемому топливу или металлам.

Применение

Нерудное сырье используется:

как строительный материал: песок, гранит, известняк, глина, каолин, доломит, мрамор;
для производства удобрений: апатиты, фосфориты, калийные соли;
для химического производства: сера, графит, пирит, апатит, охра, киноварь;
для металлургической промышленности: флюсы: известняки, кварциты, флюорит, доломит, магнезит, огнеупорная глина;
технические кристаллы: алмаз, пьезокварц, исландский шпат;
камни для бытового и промышленного применения: изумруд, агат, малахит, бирюза.

Недостаток сырья, каким являются, например, оловянные, хромовые, молибденовые, ванадиевые руды, также как и энергетического — нефть и уголь, вызывает крупные осложнения в мировой экономике. Цена рудных полезных ископаемых определяется их доступностью, местонахождением, энергетическими потребностями добычи и обработки, количеством металла в руде и т. д. Кроме того известно, что основные источники сырья в 21 веке не изменятся.

О недостатке нерудного сырья не пишут так часто, как о недостатке руд или энергетических ресурсов. Однако эти материалы не менее важны, чем руды, и там есть такие которые являются объектом интенсивных поисков. Некоторые ученые все-таки рассматривают и эти материалы если закончатся ресурсы на Земле.

По состоянию на сейчас нерудные материалы встречаются настолько часто, что в их добыче самую важную роль играют транспортные расходы.

К редким, встречающимся лишь в нескольких местах в мире, относятся алмазы, хотя в последнее время для нужд промышленности стали производиться искусственные алмазы промышленным способом.

Распространенным нерудным сырьем является известняк, используемый для производства извести и цемента, который встречается во многих геологических образованиях там, где находятся осадочные горные породы. Но и тут геологи встречаются с проблемами: не каждый известняк подходит для добычи и производства цемента или извести. Кроме того не всюду, где встречается подходящий для добычи известняк, можно нарушить пейзаж огромным открытым карьером. Многие геоморфологические образования, возникающие в известняковых областях – карстовые районы (известняк, мрамор, гипс, каменная соль) внешне весьма интересные и охраняются законом.

Обработка

Если рудные материалы в большинстве случаев нуждаются в обработке (дробление, плавление – после чего получается рудный концентрат), нерудное сырье в этом почти никогда не нуждается и используется в том состоянии в каком добывается.

Но хотя нерудного сырья всюду достаточно, существуют весьма строгие правила и требования к его качеству для дальнейшего использования. Так, для производства стекла нужен только кварцевый песок. Присутствие окислов железа, марганца или титана придают стеклу нежелательный оттенок. Даже размер отдельных песчинок должен быть одинаковым, иначе возникают трудности при плавлении.

Подобными технологическими критериями руководствуются и при использовании группы глинистых материалов, к которой относится каолин – для производства фарфора и глина – для производства керамики. Принимается в расчет водопоглощающая способность, пластичность, изменение цвета и формы при обжиге, температура обжига и другие свойства, оказывающие влияние на качество конечного продукта.

Добыча

Добыча строительного материала также относится к области нерудного сырья.
Ведь даже нахождение и добыча обыкновенного гравия для строительства дорог не так проста, как может показаться на первый взгляд.

Для современного строительства нужны твердые бетоны, поэтому особенно важно выбрать горные породы, являющиеся их основой. Такая порода должна быть на первый взгляд прочной, но если она содержит хотя бы незначительное количество сульфидов, то уже не подходит. Сульфиды под действием климатических условий разлагаются, образуя сульфаты и серную кислоту, не только неблагоприятно действующие на качество бетона, но и подкисляющую воду, которая становится агрессивной и может разъедать стальную арматуру бетона. Такие горные породы оказывают влияние также на качество воды и окружающую среду.

Очевидно, что значение нерудного сырья в деятельности человека несколько занижено.

Источник

Доброго всем дня, сегодня друзья я расскажу вам, что такое неметаллические, а значит нерудные полезные ископаемые, к которым относятся как различные минералы, так и другие горные породы.

Эти природные ресурсы в последнее время получили достаточно широкое распространение как в строительстве и народном хозяйстве, так и в других различных отраслям нашей промышленности и даже в ювелирном деле.

Осадочные породы для производства и хозяйственных нужд

За последние годы нерудные ископаемые по своей стоимости сырья и объему добычи намного опережают рудные ископаемые, так как с ростом технического прогресса изменилась сама специфика технологии их переработки и способы добычи.

Главной отличительной особенностью нерудного сырья этих ископаемых является его взаимозаменяемость, то есть один вид можно легко заменить другим.

Так гальку можно заменить щебнем, а песок заменить обычным песчаником.

Разнообразие свойств самого распространенного вида нерудных полезных ископаемых позволяет использовать их как:

для металлургического производства в качестве флюсов и огнеупорных материалов,
для производства минеральных удобрений и красок,
для производства украшений и ювелирных изделий,
для химического производства и технических нужд,
для энергетики и строительных нужд,

в качестве таких природных материалов и сырья, как:

абразивный корунд и исландский шпат,
самородная сера и калийные соли,
твердый гранит и белоснежный мрамор,
огнеупорные глины и поваренная соль,
поделочные камни и драгоценные минералы,
природный песок и горючая нефть,

все эти осадочные породы расположены в платформенных и складчатых областях, и используются повсеместно в естественном виде.

Классификация нерудных ископаемых по группам

Нерудные полезные ископаемые как отдельная группа природного сырья весьма разнообразна, поэтому производится по двум типам параметров – по области использования и геологическому происхождению. Нерудные ископаемые

Что касается геологического происхождения, то эта группа платформенно-складчатых ископаемых в основном сформировалась путем длительного и многовекового метаморфического процесса образования минералов и горных пород под воздействием химического влияния высокой температуры и давления магмы земли.

Дальнейшего его накопления и осаждения в условиях теплого климата палеозоя на дне древних мелководных морей, при изменении физиологического состояния различных водных организмов и их структурно-текстурных преобразований.

Если рассматривать область использования нерудных ископаемых, то тут явно можно выделить четыре группы таких образований: Природная соль

горно-химическое сырье для удобрений – галит и самородная сера, карналлит и природная соль, полигалит и серный колчедан, апатит и барит, сильвинит и боросиликаты, бишофит и селитры, целестин и другие,
горно-металлургическое сырье: для огнеупоров – доломит и кварциты, огнеупорные глины и магнезит, для флюсов – кварцит и известняк, флюорит и доломит, для формовки – пески и глины, для термической агломерации путем спекания – бентонитовые глины,
строительные материалы – известняк и гранит, мрамор и песчаники, мел и гравий, диорит и кварцит, туфы и лабрадорит,
ювелирные поделочные и драгоценные камни – янтарь и алмаз, яшма и топаз, рубин и бирюза, изумруд и малахит, агат и другие, а также самородный минерал графит, силикатный тальк и тонковолокнистый асбест.

Все эти группы природных образований получили широкое распространение не только в нашей стране, но и по всему миру.

История применения нерудных ископаемых в нашей стране

В связи с тем, что большинство нерудных образований не требуют особой обработки, поэтому их начали использовать в естественном виде еще в Древней Руси.

Так податливый известняк использовался при строительстве храмов и крепостных стен, а прочный цветной мрамор применяли для облицовки зданий.

Пожалуй, самым красивым материалом с богатой палитрой декора является ценная яшма, которую используют в нашей стране в качестве архитектурного оформления сооружений и интерьеров, в том числе и подземных станций метрополитенов.

Такие осадочные вещества как фосфор и азот, торф и калий не зря называют работники сельского хозяйства сырьем плодородия, поскольку повсеместно используются в агропромышленном производстве.

В качестве минерального удобрения они прекрасно повышают плодородие почв, в результате чего сельскохозяйственные культуры дают высокие урожаи.

Универсальным осадочным минералом считается горный доломит, который в результате метаморфической перекристаллизации способен превратиться в доломитовый мрамор.

Тонкомолотый доломит является превосходным средством в борьбе с насекомыми вредителями, так как его абразивная фракция способствует разрушению хитинового покрова насекомых. Доломитовая мука — прекрасный известковый раскислитель почвы.

Самое распространенное нерудное полезное ископаемое галит или калийные соли, которые способствуют росту растения, заставляя его лучше переносить сильную засуху и крепкий мороз.

Из красивых поделочных камней и драгоценных минералов во все времена мастера ремесленники делали превосходные украшения, а такие их базовые минеральные компоненты как алмаз и изумруд наравне с золотом и серебром отмечены в истории человечества периодами соответствующих лихорадок. Драгоценные минералы

И в самом конце мне хотелось бы вскользь упомянуть о нерудном, а скорее жидком живом источнике всего живого на нашей земле — о природной воде, которая используется во всем мире повсеместно.

Ведь если безмерные чистейшие запасы воды иссякнут, то наша планета земля станет безжизненной, а сама жизнь на ней тут же прекратится.

Поэтому давайте же беречь и ценить все сказочные богатства, что дала нам в безвозмездное пользование наша щедрая природа.

А на сегодня это все. Надеюсь, вам понравилась моя статья о сказочных богатствах нашей природы, из которой вы узнали какие полезные ископаемые относятся к нерудным, где применяются и как классифицируются. Может быть, и вам приходилось использовать их, поделитесь вашими результатами в комментарии к этой статье. А теперь разрешите с вами попрощаться и до новых встреч.

Предлагаю Вам подписаться на обновления блога. Здесь вы можете поставить свою оценку статье по 10 системе, отметив ее определенным количеством звездочек. Приходите ко мне в гости и приводите друзей, ведь этот сайт создан специально для вас. Я уверена, что вы обязательно найдете здесь много полезной и интересной информации.

Источник