UDK 55:666.942 Izvirni znanstveni članek/Original scientific article ISSN 1580-2949 MTAEC9, 42(1)27(2008) ZVEZA MED ANALIZNIMI REZULTATI -KARBONATNA BOMBA IN TERMIČNA ANALIZA CONNECTION BETWEEN ANALYSIS RESULTS - CARBONATE BOMB AND THERMAL ANALYSIS Željko Pogačnik Salonit Anhovo, d. d., Vojkova 1, 5210 Deskle, Slovenija zeljko.pogacnik@salonit.si Prejem rokopisa — received: 2007-09-27; sprejem za objavo - accepted for publication: 2007-10-24 Pri spremljanju reaktivnosti karbonatnih kamnin je treba upoštevati njihove geološke danosti, kot sta struktura in tekstura. Obstaja več načinov določanja masnega deleža karbonata v kamnini; cementna industrija in proizvodnja apna uporabljata največkrat TGA-DTA in XRF analizo (zadnja ne poda absolutne vrednosti), medtem pa naftna industrija prisega na t. i. hitro analizo, t. j. uporabo karbonatne bombe (Müller and Gastner, 1971). V prispevku želim predstaviti primerljivost med analiznima postopkoma, ki temeljita na kislinskem razklopu ter procesu termičnega razpada različnih sedimentnih kamnin. Analizi nista pomembni le za določitev masnega deleža karbonatov, omogočata tudi dopolnjeno sledljivost porabe toplotne energije pri proizvodnji OPC-klinkerja. V ta namen so bili izbrani vzorci flišnih kamnin, ki nastopajo na področju Anhovega. Korelacija rezultatov med TGA-DTA, XRF in XRD analizo ter kislinskim razklopom karbonatne bombe je pokazala, da znaša za določitev Mg karbonatov s termično analizo in analizo karbonatne bombe, faktor korelacije 0, 97. Ključne besede: analizne tehnike, karbonatna bomba, termična analiza, mineralogija During the following of carbonate rocks reactivity the geological characteristics like texture and structure must be consider. There are several analyses method in the cement and lime industry, to determinate an amount of CaCO3 during the thermal decomposition of rocks. The most uses the TGA-DTA and XRF and analysis (where the last one cannot give an absolute value of carbonate) in the meantime the petroleum industry swear to carbonate bomb analysis (Müller and Gastner, 1971). In this work I wish to present the comparison results between two analytical methods; acid decomposition and process of thermal decomposition of carbonate minerals. These two analyses are not important only for carbonate determination, during OPC clinker and lime production connected to dissociation of mineral raw material. At the same time they make possible control the amount of consumed heat energy in the process per unit of product. For this purpose We analysed some samples of flyschoid rocks from Anhovo area. The determination results of Mg carbonates with TGA-DTA, XRF, XRD analysis and results of acid decomposition of carbonates by carbonate bomb technique demonstrate a correlation factor of 0,97. Key words: analaysis procedure, carbonate bomb, thermal analysis, mineralogy 1 UVOD Za izdelavo portlandskega cementa OPC se uporablja mešanica karbonatnih in silikatnih kamnin v ustreznem masnem razmerju. Pri izbiri pravilnega razmerja ima ključen pomen oksidna sestava posameznih kamnin ali v kompleksnejšem sistemu, kot v primeru cementarne Salonit Anhovo, d. d., litoloških komponent (slika 1 in tabela 1). Nekatere komponente v tehnološkem procesu lahko nadomestimo tudi s sekundarnimi mineralnimi surovinami 2, s čimer znižamo porabo toplotne energije ter emisije toplogrednih plinov (TPG). Portland 3 navaja, da je cementna industrija odgovorna za masni delež od 8 do 12 % emisij TPG na letnem nivoju, upoštevajoč izgo- MUDSTONE Sestavljajo karbonatni muljevec in delež zrn, ki ne presega 10 mas.% premera med 0,03 mm in 2 mm • Mud supported matrix, with les than 10 % of grains which diameter ranged between 0,03 mm and 2 mm AD WACKESTONE Sestavljajo pretežno karbonatni muljevec kot osnova ter 10 mas.% do 50 mas.% zrn (zrna "lebdijo" v muljasti osnovi) • Matrix consists mainly of mud (particles of clay and fine silt) with more than 10 % of grains larger than 2 mm. AD PACKSTONE Ima že zrnato podporo oz. zrna se med seboj dotikajo. Karbonatni muljevec nastopa le v medzrnskem prostoru • Grain supported with mud particles of clay and fine silt size. Grains are larger than 2 mm. AS GRAINSTONE Ne vsebuje karbonatnega muljevca, nastopajo le zrna v medprostoru, iz katerega se izloča karbonatni cement • Grain supported without lime mud. AL Tabela 1: Razlaga poimenovanja litoloških komponent \ za katere velja, da delci med seboj niso bili povezani med procesom sedimentacije (AD, AS in AL - notranja nomenklatura komponent mineralne surovine) Table 1: Deffinition of the lithological component1 AD, AS and AL are internal nomenclature of lithological units Materiali in tehnologije / Materials and technology 42 (2008) 1, 27-32 27 Z. POGAČNIK: ZVEZA MED ANALIZNIMI REZULTATI - KARBONATNA BOMBA IN TERMIČNA ANALIZA Slika 1: Idealiziran presek litoloških komponent ciklotema v kamnolomu Rodež s pripadajočo geologijo (panoramska fotografija) in zgodovino nastanka Figure 1: An idealised presentation of lithological component from Rodež quarry (upper panoramic photo) with its corresponding sedimento-logical process and lithology of cyclothem revanje vseh fosilnih goriv, kjer je poglavitna emisija CO2. Letno znaša ta delež približno 1 Gt od vseh 13 Gt zavedenih TPG-emisij. Namen te raziskave je potrditi domnevo, da je večji del MgO vezan v nekarbonatnih mineralih. V termodinamičnem pogledu je najzanesljivejši a zamuden vpogled pridobljen s termičnimi metodami. Termični razpad karbonatnega minerala, ki sestavlja sedimentno kamnino je odvisen od njegove oblike in elementne sestave, ki sta odsev njegovega nastanka. Stopnja dekarbonatizacije karbonatnih sedimentnih kamnin