الخصائص الجيوكيميائية للحجر الجيري وإمكانات المواد الخام لصناعة الإسمنت في منطقة رأس بياض بشمال شرق ليبيا
DOI:
https://doi.org/10.61952/jlabw.v2i1.471الكلمات المفتاحية:
الجيوكيمياء، الحجر الجيري، الطين، المواد الخام، التقييم، الإسمنت، نماذج الجودة، نسبة الانحناءالملخص
هدفت هذه الدراسة إلى فحص الخصائص الجيوكيميائية لرواسب الحجر الجيري والطين في منطقة رأس بياد، وذلك لتصنيفها وتنقيتها، بالإضافة إلى تقييم إمكانية استخدامها كمواد خام لإنتاج الإسمنت. وباستخدام تقنية تحليل الأشعة السينية الفلورية (XRF)، جُمعت خمس عشرة عينة صخرية ممثلة من ثلاثة مواقع مختارة، شملت كلاً من الصخور الكربوناتية والطينية. استُخدمت نتائج التحليلات الكيميائية لإنشاء نماذج تحليل عوامل النسب، مثل معامل السيليكا (SM)، ومعامل الألومينا (AM)، والمعامل الهيدروليكي (HM)، ومعامل تشبع الجير (LSF)، والطور السائل (الطور السائل). بالإضافة إلى ذلك، استُخدمت معادلات بوغ لحساب معاملات مراقبة الجودة، مثل C2S وC3S وC3A وC4AF. أظهرت النتائج أن المواد الخام قيد الدراسة تُصنف جيولوجيًا وفقًا للمخطط الثلاثي Al2O3–CaO–(MgO+FeOt) ونسبة Ca/Mg، فضلًا عن محتوى CaO% وCaCO3%، على أنها أحجار جيرية نقية، ويمكن استخدامها في صناعة الأسمنت نظرًا لارتفاع محتوى الجير (CaO%) وانخفاض محتوى الشوائب. وقد أثبت تحليل عوامل نسب معامل تشبع الجير (LSF) ومعامل السيليكا (SM) ومعامل الألومينا (AM) أن هذه الصخور تستوفي متطلبات هذه العوامل. أظهرت معاملات التحكم في الجودة المختلفة المحسوبة، مثل C2S و C3S و C3A و C4AF، وجود بعض الاختلافات بين أنواع الصخور المختلفة والمواقع. يعود هذا عادةً إلى التركيب الكيميائي لكل نوع، والذي يعتمد بشكل أساسي على طبيعة الترسيب في ظل ظروف جيولوجية محددة. وقد أظهرت الملاءمة الجيوكيميائية للحجر الجيري أن هذه المواد الخام تفي بالمتطلبات القياسية لصناعة الإسمنت. وكانت نسب خلط المواد الخام لعينات الحجر الجيري والصخور الطينية في المواقع (1) و(2) و(3) هي 1:2.38 و1:2.47 و1:2.44 على التوالي، مع اختلاف طفيف
المراجع
Thippeswamy D.R. , Venkataiah C and Basavaraj H., (2024) Geochemical suitability of Limestone for Cement making: A case study of Joldhal Formation. International Journal of Science and Research Archive, 2024, 13(02), 001–022.
DOI: https://doi.org/10.30574/ijsra.2024.13.2.2062
Bouazza, N., El Mrihi, A., & Maâte, A. (2016). Geochemical assessment of limestone for cement manufacturing. Procedia Technology, 22, 211-218. https://doi.org/10.1016/j.protcy.2016.01.046
Tseni, X., Tsikouras, B., & Hatzipanagiotou, K. (2013). Suitability assessment of carbonate rocks from the Kataraktis Passage member of the Olonos-Pindos zone (Ileia prefecture, western Greece) for industrial applications. Bulletin of the Geological Society of Greece, 47(4), 2059-2068. DOI: https://doi.org/10.12681/bgsg.11090
Tennis, P.D Thomas, M. D. A., Weiss, W. J., Farny, J. A. and Giannini E. R. (2024) State-of-the-Art Report on Use of Limestone in Cements at Levels of up to 15%. Portland Cement Association 2024. www.cement.org
Maryam S., Mohammed B.J. and Mohammed E., (2022) Petrography, Geochemistry and Industrial Applications of Limestone Deposits around Jana Area, in Yobe State. IOSR Journal of Applied Geology and Geophysics (IOSR-JAGG). e-ISSN: 2321–0990, p-ISSN: 2321–0982.Volume 10, Issue 4 Ser.
Todd, T. W. (1966). “Petrographic classification of carbonate rocks rock”, Journal of Sedimentary Petrology 36 (2), pp 317-340.
Marhsner, H.(1968) Ca-Mg distribution in carbonates for lower Keuper in N.W Germany (Recent development in carbonate sedimentology in central Europe), pp 128-135.
Kennedy, D.O., Moore, B.M. (1958). Cement in Minerals Yearbook, U.S. Bureau of mines minerals yearbook, pp 281,287.
Harrison, D. J. (1992) “Industrial minerals laboratory manual: limestone,” Br. Geol. Surv. Tech. Rep. WG/92/29.
Harrison, D. J. (1993) “Industrial minerals laboratory manual,” Mineral. Petrol. Ser. United Kingdom. Recuper. https//www. bgs. ac. uk/research/international/dfid-kar/wg92029_col. pdf.
Cox, F. C., Bridge, M. C. C. and Hull, J.H., (1977) “Procedures for the assessment of limestone resources,” Inst. Geol. Sci. Miner. Assess. Rep. 30, pp. 1–14.
Harrison, D. J., Inglethorpe, S. D., Mitchell, C. J., Kemp, S. J. and Charusibandhu, M., (1998) “Procedures for the rapid assessment of limestone resources.
Harrison, D. J., (1985) “Limestones of the Peak: A guide to the limestone and dolomite resources of the Peak District of Derbyshire and Staffordshire.
Brand, L. E., Sunda, W. G., & Guillard, R. R. (1983). Limitation of marine phytoplankton reproductive rates by zinc, manganese, and iron 1. Limnology and oceanography, 28(6), 1182-1198.
Marzouki, A., Lecomte, A., Beddey, A., Diliberto, C., & Ouezdou, M. B. (2013). The effects of grinding on the properties of Portland-limestone cement. Construction and Building Materials, 48, 1145-1155.
https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.07.053
Jayaraman, G., (2010) Cement Formulae Handbook. Confederation of India Industry. CII-Sohrabji Godrej Green Business Center.
Ingram, K. D., & Daugherty, K. E. (1991). A review of limestone additions to Portland cement and concrete. Cement and concrete composites, 13(3), 165-170.
Rao, D. S., Vijayakumar, T. V., Prabhakar, S., & Bhaskar Raju, G. (2011). Geochemical assessment of a siliceous limestone sample for cement making. Chinese Journal of geochemistry, 30, 33-39. https://doi.org/10.1007/s11631-011-0484-8
(Glasser, F. P. 1998). The burning of Portland cement. Lea's chemistry of cement and concrete, 240.
Dow, C., & Glasser, F. P. (2003). Calcium carbonate efflorescence on Portland cement and building materials. Cement and Concrete Research, 33(1), 147-154. https://doi.org/10.1016/S0008-8846(02)00937-7
Nayak, B. D., & Mallick, P. K. (2002). Characterisation of Portland cement clinker manufactured by down draft sintering and vertical shaft kiln processes. Advances in cement research, 14(1), 1-7.
Aldieb, M. A., & Ibrahim, H. G. (2010, October). Variation of feed chemical composition and its effect on clinker formation–simulation process. In Proceedings of the World Congress on Engineering and Computer Science (Vol. 2, pp. 1-7).
Klieger, P. (1985) Results of Tests on the Influence of Carbonate Additions to Portland Cement, PCA R&D Serial No. 1894c, Portland Cement Association, Skokie, Illinois.
Bayles, James, (1985) “Chemical and Physical Properties of Cement Made with 4% Carbonate Additions,” Report 85-027.
Moore, D., (1996) Communication to A.E. Fiorato at the Portland Cement Association. Includes Report: “The effect of limestone addition upon the apparent Bogue composition of Portland cements.”
