Если условия разработки месторождения минерального сырья очень сложны, углубленное изучение свойств сырьевого материала и изменение структуры перерабатывающего предприятия в соответствии с характеристиками сырья себя полностью оправдывают.

Таким образом, стоимость и эксплуатационные расходы основного оборудования для производства цемента могут быть минимизированы. При качественном определении содержания тонкой фракции для контроля качества перед первичным дроблением производится предварительно грохочение. Раздельное усреднение и возврат материала в основной процесс позволяет в полной степени проводить разработку месторождения минерального сырья.

Компания HeidelbergCement для производства строительных материалов ежегодно по всему миру добывает около полумиллиона тонн минерального сырья. Из этого количества приблизительно 120 миллионов тонн используются для производства дробленого камня в цементной промышленности. Сырьевые материалы: мел, известняк, глина, различные виды карстовых известняков, ракушечный известняк, коралловый известняк и другие – добываются из различных природных месторождений. Кроме того, добываются также большое количество разных типов глин и химически схожих минералов, а также различные минеральные добавки. Ясно, что для производства цемента стандартного качества по всему миру требуются разные технологии переработки сырья. Хотя основная масса производителей цемента предпочитает использовать стандартные процессы, до сих пор не существует универсальной технологии по добыче и переработке сырья, которая была бы применима к различным характеристикам месторождений минералов, разбросанных по всему миру. Возрастающая стоимость дробильного передела может окупать себя в том случае, если на выходе будет высокостандартизованный продукт, предназначенный для дальнейшего измельчения и использования в печных процессах. В технологической цепочке, чем раньше оператору удастся обеспечить стандартный уровень качества, тем раньше он сможет стандартизировать дальнейшие технологические этапы и тем самым снизить себестоимость продукции. Это особенно важно при производстве цемента, где только около 10% инвестиционных и эксплуатационных расходов приходится на добычу и первичную переработку сырья. Сравнительно небольшие и эффективные инвестиции в эту часть технологической цепочки резко снижают значительно большую стоимость дальнейших технологических операций. Модернизированное оборудование и современные технологии особенно необходимы при разработке природных месторождений, где добытый сырьевой материал, так называемый карьерный материал, имеет весьма неоднородное качество. В обычной практике эта неоднородность редко принимается во внимание.

Неоднородность карьерного материала

Фракции с различным размером зерна в карьерном материале могут быть разного качества. Визуальный контроль материала на месте разработки в карьере, конечно, необходим, однако этого недостаточно, чтобы сделать его точную оценку. Даже если материал из природного месторождения внешне кажется однородным, более тщательный анализ часто показывает значительный разброс по качеству, что требует правильного выбора оборудования и применения нужного технологического процесса по переработке сырья. Ниже даны несколько примеров месторождений, разрабатываемых компанией  Heidelberg Cement (рис. 1). – В Техачапи (Калифорния) обнаруживаются два различных типа материалов: известняк и выветренный гранит. – В Вазо Хилл (Танзания) также два различных минерала - ракушечник и выветренная часть породы, а также открытые месторождения извести. – В Дамохе (Индия) пластовые залежи глины, в которых пласты мелкозернистого материала перемежаются пластами плотного грунта. – Относительно плотный материал в Ладике (Турция) также содержит большое количество мелкозернистых включений, качество которых трудно определить. Независимо от примера крайне важно сначала провести ситовый анализ карьерного материала. Так, выяснилось, что для материала вышеупомянутых природных месторождений характерен размер зерна D50 примерно между 30 и 250 мм. Другими словами, от 20% до 50% сырьевого материала имеет зерно менее 30 мм (рис. 2).

1 Содержание оксида кальция (CaO) как функция от величины зерна на различных месторождениях минерального сырья

2 Распределение фракций по размерам зерна в карьерном материале

1 Содержание оксида кальция (CaO) как функция от величины зерна на различных месторождениях минерального сырья

2 Распределение фракций по размерам зерна в карьерном материале