Geološke i vatrostalne karakteristike sivih i bijelih keramičkih glina ležišta ,,Kečkovac” u Sočkovcu

Geological and refractory characteristics grays and white ceramic clay deposit ,,Kečkovac” in Sočkovac

P. Katanić1, D. Baraković2, A. Baraković3

1,,Sočkovac” a.d., Sočkovac, Bosna i Hercegovina, 2„Graneks“ d.o.o. Gračanica, Bosna i Hercegovina, 3 RGGF-a Univerzitet u Tuzli, Bosna i Hercegovina

Izvod           

Geološko-istražni radovi i kvalitativne odlike ležišta „Kečkovac“ u Sočkovcu ukazuju da se radi o velikom potencijalu ovog ležišta sa stanovišta prisustva keramičkih polimineralnih glina i kvarcnog pijesaka.

Najnoviji geološko-rudarski radovi na površinskom kopu, na bušotinama B-9 i B-12 otkrili su i u potpunosti odredili strukturno tektonsku poziciju ta dva dominantna litološka konstituenta, posebno poziciju sivih i bijelih keramičkih glina u ležištu.

Kontrastni strukturni položaj sivih i bijelih keramičkih polimineralnih glina u ležištu po prvi put omogućava uspostavljanje direktne veze između keramičkih osobina materijala i njihove hemijske analize sa njihovom litostratigrafskom pozicijom.

Svrha takvog načina karakterizacije omogućava perspektivno sagledavanje mogućih industrijskih aplikacija keramičkih glina sa ležišta „Kečkovac“ u Sočkovcu.

Ključne riječi: površinski kop, istražna bušotina, keramička polimineralna glina, kvarcni pijesak,          vatrostalstvo

Abstract

Geologic investigations and qualitative characteristics of the deposit “Kečkovac” Sočkovac indicate a great potential of this deposit particularly from the aspect of ceramic clay ceramic and quartz sand.

Recent geological and mining operations carried out in the open pit, named B-9 and B-12 indicates and fully determined the structural tectonic position of the these two dominant lithologic constituents, particularly position of gray and white ceramic clays in the deposit.

Contrast structural position of the gray and white ceramic clays in the deposit enable by the first time eshablisment of direct relationship between ceramic properties of these row materials, their chemical composition and lithostratigraphic position.

The purpose of this kind of characterization of the raw mineral resource is insight in the promising new industrial applications of ceramic clay from the deposit “Kečkovac” in Sočkovac.

Keywords: Surface pit, investigation well, polymineral ceramic clay, quartz sand, refractory

Uvod

Istražno-eksploatacioni geološki, rudarski i tehnološki radovi vezani za keramičke gline i prateće mineralne sirovine diskontinuirano, skoro čitavih 120 godina, traju na lokalitetu „Kečkovac“ u Sočkovcu. Najznačjnija istraživanja i industrijska testiranja izvedena su u poslednje četiri decenije, kojima je otkriveno postojanje značajnog rudnoga tijela u centralnom dijelu ležišta. Poslednjim koncesionim radnjama i ovjerom rudnih rezervi kod nadležnih institucija na ovom prostoru od preko 20ha lokalizovane su milionske bilansne rezerve keramičkih polimineralnih glina i kvarcnog pijeska. Jedan od najinteresantnijih podataka o samom ležištu odnosi se na dijelom otvoreni strukturno-tektonski položaj i uočeni kontrast sive i bijele keramičke polimineralne gline u ležištu. Na istom ležištu nešto kasnije otkrivena je pozicija pratećeg kvarcnog pijeska.

1. Geomorfološka, geofizička i geološka lokalizacija strukturne pozicije sivih i bijelih keramičkih glina i kvarcnog pijeska na ležištu „Kečkovac“

Najnovijim ciklusom istraživanja koja su obuhvatila kompleksnu geomorfološku analizu donje sprečanske depresije i sjevernih padina planine Ozren, geofizička geoelektrična mjerenja u zoni površinskog kopa „Kečkovac“, detaljnu geološku prospekciju i analizu kompletnog okolnog terena Sočkovca, kao i sintezu rezultata dosadašnjih geoloških i rudarskih radova izvedeneo je uređenje dijela starog površinskog kopa. To uređenje obuhvatilo je keramičke polimineralne gline u Sočkovcu na profilnoj liniji između IB-9 i IB-12, kroz proceduru masovnog poluindustrijskog i industrijskog testiranja uzoraka mineralnih sirovina sa tog ležišta u periodu 2004-2008.godine. Takvi eksperimenti u svome rezultatu dali su potpuno jasno definisane izražene litološke promjene unutar strukturnog sklopa ove geološke sredine na koti 172 m. Uočen je potpuno jasan kontrast (litostratigrafska granica) između dva tipa keramičkih polimineralnih glina koja se kreće gotovo sredinom otkopnog polja u centralnom dijelu ležišta. To je granica između „sive“ i „bijele“ keramičke gline u pravcu sjever-sjeverozapad pod uglom od oko 60º (Slika 1.). Laboratorijska ispitivanja su takođe potvrdila tipizaciju ove dvije vrste gline.

2. Rezultati laboratorijskih ispitivanja „sivih“ i „bijelih“ keramičkih glina „Sočkovac“

2.1. Disperznost i karakteristike sušenja

Prirodna vlažnost gline određena sušenjem na 105ºC za belu glinu iznosila je 8,5 %, a sivu 14,0 %, dok ostatak na situ 0,063 mm određen metodom mokrog sijanja prethodno dobro razmuljene gline za bijelu glinu iznosio je 52 %, a za sivu glinu 54 % (Tabela 1). Sedimentaciona analiza izvedena po metodi Andereasona pokazala je rezultate koji su navedeni u tabeli 1.

Prema sadržaju disperznih frakcija ispitivane gline spadaju u grubo disperzne gline (sadržaj frakcije -0,010 mm manja od 40 %), dok po sadržaju uključaka (čestica većih od 0,5 mm više od 5 %) ispitivane gline spadaju u gline sa visokim sadržajem uključaka.

2.2. Hemijska analiza

Hemijske analize sirovih i „šlemovanih“ keramičkih glina „Sočkovac“ pokazuju da je procesom „šlemovanja“ sadržaj SiO2 u znatno većoj mjeri smanjen u bijeloj glini nego u sivoj glini, dok je sa sadržajem Al2O3 potpuno obrnuta situacija. Pored toga „šlemovanjem“ je u većoj mjeri povećan sadržaj Fe2O3 kod bijele gline, nego kod sive. Sadržaj alkalija „šlemovanjem“ je nešto malo povećan kod obe vrste gline.

Takođe, „šlemovanjem“ gubitak žarenjem kod bijelih glina povećan je za 1,5% – 2% , a kod sivih glina za oko 0,6% – 1%. Sve to ukazuje da „šlemovanjem“ nije došlo do znatnijeg povećanja sadržaja kaolinita.

Racionalne hemijske analize, saglasno klasičnoj hemijskoj analizi, pokazuju da je „šlemovanjem“ kod bijele gline došlo do povećanja sadržaja feldspata u frakciji -0,063mm, a smanjeno u frakciji -0,020 mm, dok je sadržaj kvarca smanjen kod obije gline.

2.3. Reološke karakteristike glina i vatrostalnost

Plastičnost glina određivana je Pfefferkorn-ovom metodom, tako što su pripremljena plastična tijesta nakon potapanja u vodu sa odležavanjem od 24 sata, razmuljivanjem i kontrolnim sijanjem kroz sito 0,2 mm. Određivana je količina vode koja je potrebna za plastičnu obradu, pri čemu je kod deformacionog odnosa 2,5 vrednost dodate vlage za bijelu glinu iznosila 28,2 %, a sivu glinu 32,4 %, dok je broj plastičnosti po Pfefferkorn-u (relativna vlaga kod deformacionog odnosa 3,3) imao vrednost za bijelu glinu 25,2 , a za sivu glinu 25,7 , iz čega slijedi zaključak da ispitivane gline spadaju u plastične gline.

Vatrostalnost glina određivana je prema standardu JUS B.D8.301. Prije određivanja vatrostalnosti, pripremaljeni su uzorci mlevenjem prethodno ižarene gline na temperaturi od 800 ºC u trajanju od 2 sata. Dobijeni rezultati ispitivanja sirovih i „šlemovanih“ glina dati su u tabeli 2.:

Iz navedenih rezultata uočava se da uzorci gline koji su imali istu boju imaju skoro istu vatrostalnost, osim uzoraka uzetih iz bušotina čija je vatrostalnost bila skoro za 100 ºC veća od ostalih uzoraka bijele gline. Takođe, uočava se da je vatrostalnost sivih glina veća skoro 200 ºC od vatrostalnosti bijelih glina. Prema vrednosti vatrostalnosti ispitivani uzorci bijele gline spadaju u lakotopljive gline (vatrostalnost ispod 1350 ºC), osim uzoraka iz bušotina i frakcije -0,063 mm koji spadaju u teško topljive gline, dok uzorci sive gline spadaju u teško topljive gline (vatrostalnost 1350-1580 ºC). Očigledno, na osnovu dosadašnjih ispitivanja slijedi da uzorci gline „Sočkovac“ ne pripadaju području vatrostalnih glina, dok kod uzoraka sivih glina vatrostalnost je vrlo bliska temperaturnoj granici koja odgovara vatrostalnim glinama (vatrostalnost 1580 ºC).

Ispitivane gline prevode se u keramičke poluproizvode (klinker) na temperaturi od 1250 0C (upijanje vode kod takvih uzoraka je manje od 6%). Obzirom da je vatrostalnost sirove bijele gline 1350 ºC, a sirove sive 1520 ºC to ispitivane gline imaju dovoljno širok interval pečenja (preko 100 ºC). Bijela glina daje svjetlije tonove pečenja od sive. S druge strane određivanje temperature sinterovanja pokazalo je da se ona kreće u intervalu 1065-1240 ºC, koje su vrlo bliske temperaturama klinkerovanja od 1100-1290 ºC. Zapaža se da je veoma mali temperaturni interval između tačke sinterovanja i tačke klinkerovanja, i da iznosi svega 25-50ºC.

Zaključak           

            Na kontaktu „bosanskog dijela“ ofiolitne ploče i aktivnog kontinentalnog ruba Dinarida u zoni „sprečko-kozaračke dislokacije“, na južnom krilu sprečanskog rasjeda, oligocensko-miocenskom hidrotermalno-pnemuatolitskom aktivizacijom na primarnoj ultrabazičnoj kori nastali su hlorit-filitično-sericitski škriljci koji su kasnijim poligenetskim neogeno-kvartarnim geodinamičkim, prije svega morfostrukturnim i morfskulpturnim procesima u okviru „donje sprečanske depresije“ doveli do stvaranja više ležišta keramičkih glina i kvarcnog pijeska. Ekstremno izražena poligeneza ovih procesa u etažama otvorenog površinskog kopa „Kečkovac“ u Sočkovcu dala je niz zanimljivih zaključaka vezanih za glinovite i pjeskovite milionske depozite i obezbjedila njihovu industrijsku aplikaciju i ekonomsku valorizaciju. Selektivno i korelaciono posmatranje „sivih“ i „bijelih“ keramičkih polimineralnih depozita ležišta „Kečkovac“ obećava različite vrste primjene ovih sirovina u brojnim industrijskim granama, među kojima i u oblasti vatrostalstva, zajedno sa drugim nemetaličnim mineralnim sirovinama sjevernog dijela planine Ozren.

Literatura

[1] Arsenović Ž., Katanić C. P., Baraković, A., Arsenović,S., 2010.: Izvještaj geofizičko-geoelektričnih istraživanja ležišta keramičkih polimineralnih glina i kvarcnog pijeska “Kečkovac” u Sočkovcu, CTU-IPKIN d.o.o. Bijeljina, FSD Sočkovac.

[2] Baraković, A., 2004.: Geologija ležišta keramičkih glina Bosne i Hercegovine, RGGF, Tuzla, str.174.

[3] Baraković, A & Baraković, D., 2007.: Moguća valorizacija kaolinskih sirovina u Bosni i Hercegovini. Zbornik raova RGGF –a Univerziteta u Tuzli,broj: XXXIII; Naučni rad, 21-28, Tuzla.

[4] Baraković, A., Katanić, C. P., Baraković, D., 2010.: Geološka građa, potencijalnost i kvalitativne odlike glina ležišta „Kečkovac“ po bušotini B-9 , Zbornik radova VIII naučno stručnog simpozijuma sa međunarodnim učešćem, Univerzitet u Zenici, Fakultet za metalurgiju materijale, Knjiga anbstrakta str. 61, Zenica.

[5] Katanić, C. P., 2010.: Geomorfološko neotektonska rejonizacija polimineralnih keramičkih glina u donjem toku rijeke Spreče, Magistarski rad , RGGF Univerzitet u Tuzli, 1-145., Tuzla.

[6] Rudarsko-Geološki Fakultet i Rudarski Institut u Tuzli, 1983.: Izvještaj o regionalnom geološkom istraživanju keramičkih kaolinskih glina u regionu  ,,Sočkovac-Kečkovac“, FSD Sočkovac.

 

Polimineralne sirovine ,,Sočkovac” u proizvodnji cementa

Polymineral row materials “Sočkovac” in cement production

1PKatanić, 2DBaraković, 3A. Baraković

1„Sočkovac” a.dSočkovacBiH, 2„Granex“ d.o.o. Gračanica, BiH, 1RGGF-a Univerzitet u Tuzli, BiH

Izvod

Dosadašnja laboratorijska, poluindustrijska i industrijska ispitivanja polimineralnih sirovina „Sočkovac“, su pokazala da se one mogu primjenjivati u rovnom ili oplemenjenom obliku u mnogim industrijskim granama, pa tako i u cementnoj industriji .

Eksperimentalna industrijska testiranja, izvedena su u proizvodnim pogonima stare Istarske tvornice cementa („bijeli lafarž“) Pula i Fabrici Cementa Lukavac u Lukavcu tokom devedesetih godina prošlog vijeka.

Najnovije laboratorijske, zatim poluindustrijske i industrijske probe izvedene su u periodu decembar 2004 – juli 2007.godine u FCL–u i laboratorijama CEMMAC-a u Slovačkoj, te u „Mlinu sirovine“ i „Rotacionoj peći“ u pogonima u Lukavcu od 2004-2012. godine. Probna proizvodnja sirovinskog brašna odnosno ,,klinkera“ za proizvodnju portland-cementa sa „alternativnom i korektivnom polimineralnom sirovinom“ keramičkom glinom iz Sočkovca pokazala je realnu mogućnost dugoročne primjene ove mineralne sirovine u procesu proizvodnje cementa.

Praćenjem dobijenih rezultata iz laboratorijskih i poluindustrijskih analiza, utvrđena su nova saznanja o prostornom položaju i strukturno-tektonskom sklopu i kvalitativnim odlikama polimineralnih sirovina (gline i kvarcnog pijeska) „Sočkovac“ u samom ležištu, kao i mogućnost njene primjene u proizvodnji portland cementa.

Ključne riječi: polimineralne sirovine, keramička glina i kvarcni pijesak,cementna industrija, industrijska ispitivanja, portland cement.

Abstract       

The laboratory, semi industrial and industrial testing of raw materials “Sočkovac” have shown that they can be applied in raw form or enriched form in many industries, including the cement industry.

Experimental industrial testing, were performed in the manufacturing plants of Istria cement factory (“white Lafarge”) Pula and Cement Factory Lukavac in the nineties of the last century.

Latest laboratory and then semi-industrial and industrial trials conducted from december 2004. year – july, 2007 in FCL CEMMAC laboratories in Slovakia, and as “raw-mix” and in rotary kiln burned material in plants in Lukavac from 2004 to 2012. Probe production of raw mix, and clinker of Portland cement with “alternative and corrective polymineral feedstock” show that ceramic clay from Sočkovac gave a realistic possibility of long term use as mineral resource in cement production.

Previous laboratory and semi industrial analysis found new information about the spatial location and structural-tectonic framework and qualitative characteristics polymineral raw materials (clay and quartz sand) “Sočkovac” in the bay, and the possibility of its application in the manufacture of Portland cement.                                                                                                                                                                          

Keywords: polymineral raw materials, ceramic clay and quartz sand, cement industry, industrial testing, Portland cement.

Uvod

Kvalitet keramičkih polimineralnih glina u okvirima sadašnjeg istražnog područja „Kečkovac“ u Sočkovcu, dokazan je u poluindustrijskom i industrijskom obimu, prije svega u ciglarstvu kao primarnoj industrijskoj grani na ovim prostorima koja je bila aktivna duže od jednog vijeka, a potom i u drugim industrijskim granama na čitavom prostoru bivše Jugoslavije, u oblasti cementne industrije i proizvodnje fine keramike.

Sa ovog lokaliteta iz površinskog kopa selektivnim rudraskim raskopom (koji je bio nastavak višegodišnje eksploatacije za potrebe mjesne ciglarske industrije u periodu osamdesetih i devedesetih godina prošlog vijeka) iskopato je preko 150.000 tona keramičke polimineralne gline sa povišenim procentom kaolina za razna industrijska ispitivanja i oprobavanja širom prostora bivše SFRJ (Slika 1.).

Najnovijim ciklusom istraživanja u periodu 2004-2010. godine (proisteklim iz potreba provedene privatizacije u a.d „Sočkovac“ i odluke većinskog vlasnika Fabrike Cementa Lukavac da ostvari koncesiju na keramičke polimineralne gline i kvarcni pijesak na ovom ležištu) ponovo je potvrđen kvalitet i kvantitet ovih mineralnih sirovina i ovjerene bilansne rudne rezerve koje iznose za keramičku glinu A+B+C= 6.340.593 tona, a za kvarcni pijesak A+B+C= 2.684.663 tona, što daje realne mogućnosti dugoročnog snabdijevanja bilo kog industrijskog kapaciteta pa i FCL-a u Lukavcu.

  1. 1.        Geološke, geotektonske i genetske karakteristike ležišta

Geološki i geotektonski položaj ležišta „Kečkovac“ u Sočkovcu određen je savremenim mobilističkim koncepcijama koje tumače kompleksan geološki razvoj cjelokupnog teritorija BiH u okviru krupne geotektonske jedinice Dinarida u Južnoj grani Alpa. Imajući u vidu da je prostor Bosne i Hercegovine podijeljen u geotektonskom smislu u tri pojasa odnosno tri geotektonske zone (Spoljašnji, Središnji i Unutrašnji Dinaridi), ležište keramičkih polimineralnih glina i kvarcnog pijeska „Kečkovac“ se nalazi u okviru geotektonske zone Unutrašnjih Dinarida. U okviru ove zone ležišta u Sočkovcu pripadaju Ofiolitnoj zoni Dinarida, to jest jednom manjem segmentu te zone Ozrenskom ultrabazičnom masivu i to njegovom sjevernom obodu u okviru južnog krila Sprečkog rasjeda, za koji se može reći da predstavlja i južnu granicu Panonskog basena.

Ležište keramičkih polimineralnih glina i kvarcnog pijeska ,,Kečkovac“ je genetski vezano za tercijarne hidrotermalne procese transformacije ozrenskih ultrabazita (serpentinita i peridotita) u hlorit-filitične i sericitske škriljce. Primarne stijene su ovim procesima transformisane u masne i polumasne, bijele i sive keramičke gline, koje u geološko-tektonskom pogledu predstavljaju kontaktnu zonu između sjevernog oboda ozrenskog ultrabazičnog masiva i mlađih tercijarno-kvartarnih sedimenata, sa znatnim stepenom kaolinizacije. Dakle, ležišta keramičke polimineralne gline na prostoru Sočkovca spadaju u rezudualna ili autohtona ležišta glina koja su nastala raspadanjem sericitno-filitičnih i hlorit filitičnih škriljaca. Kao hemijski agensi razlaganja matičnih stijena javljaju se površinske i podzemne vode i hidrotermalni rastvori. Srednja dubina razlaganja stijena koja zavisi od ispucalosti stijena i mogućnosti prodiranja vode na ovom ležištu je oko 40 m. Osim površinskih voda na proces razlaganja matičnih stijena veliki uticaj su imale kisele termalne vode obogaćene sa CO2 čije je intenzivno recentno prisustvo u konturama ležišta evidentno i danas u Sočkovcu. Oblik ležišta nije stalan i kreće se od sočiva, gnijezda do relativno pravilnih slojeva. Mineralni sastav glina ovisan je o alkalnosti vode (pH), sastava matičnog silikata i od uslova dreniranja podzemnih voda. Škriljci koji su bili predmet raspadanja pri stvaranju ovog ležišta, kao i amfiboliti i serpentiniti uzrokovali su da je glina bogata sitnim kvarcnim česticama, ljuspicama hlorita i sericita, oksida gvožđa itd.

Prenošenjem i prepiranjem, odnosno mehaničkim i hemijskim razlaganjem stijena koje sadrže kvarc, te deponovanjem materijala u ovom ležištu formirani su kvarcni pijeskovi. Nepravilan oblik zrna i mali stepen zaobljenosti zrna ukazuju na relativno malu dužinu transporta kvarcnih zrna.

  1. 2.        Kriterijumi primjenljivosti keramičkih polimineralnih glina u cementnoj industriji i proizvodnji portland cementa

Sirovinska mješavina za proizvodnju portland cementa sastoji se iz krečnjaka i glinenih minerala, pri čemu je njihov odnos najčešće: 75-80 % CaCO3 i 20-25 % gline. U svojstvu sirovine za proizvodnju cementa veoma često se koriste i laporci ili laporoviti krečnjaci, prirodne stijene koje sadrže CaCO3 i glinene minerale u težinskom odnosu od približno 3:1, ali je u prirodi teško naći ovakvu idealnu mineralnu laporovito-krečnjačku kompoziciju. Zbog toga se kvalitetna polimineralna glina nameće kao druga po važnosti osnovna mineralno sirovinska komponenta kiselog karaktera u proizvodnji portland-cementnog klinkera.

S druge strane, kod savremenih strogih zahtjeva u pogledu hemijskog sastava sirovinske smješe, a naročito odgovarajućih karakterističnih modula (hidrauličnog (HM), silikatnog (SM), aluminatnog(AM), krečno-silikatnog (KSM), modul stepena zasićenja (KS)), koji se postavljaju u odnosu na cementne sirovine, proizvodnja cementnog klinkera na bazi laporaca i laporovitih krečnjaka sve više se napušta u korist smješe krečnjak-glina, jer takve sirovine omogućavaju lakše dotjerivanje hemijskog sastava ove smješe zahtevanim vrijednostima modula pomoću korektivnih sirovina.

Zvanično ne postoji ni jedan normativno propisani kriterijum primjenjivosti keramičkih polimineralnih glina za proizvodnju portland-cementnog klinkera, nego se ulaz svih sirovina, pa i ove komponente za proizvodnju klinkera, prilagođava lokalnim resursima mineralnih sirovina koje mogu da obezbijede dugoročno snabdijevanje potrebnim ulaznim mineralnim sirovinama koje u tehnološkom procesu proizvodnje portland-cementnog klinkera obezbjeđuju stabilnu i standardnu recepturu njegove proizvodnje.

Samo hemijski sastav ulaznih mineralnih sirovina predstavlja bitan faktor za primjenjivost odgovarajućih keramičkih polimineralnih glina, pri čemu poželjno je da takve gline imaju povišen sadržaj krečnjaka (CaCO3), silicijuma SiO2 (u tu svrhu dodaje se pijesak u iznosu 1-3 %), te komponente koje u prirodnom mineralnom sastavu sadrže određene procente aluminijuma Al2O3 i gvožđa Fe2O3 kako bi udio ostalih korektivnih komponenti bio što manji (kvarcni pijesak, tuf, dijatomeska zemlja, šljaka visokih peći, nefelinski mulj i itd.).

  1. 3.        Rezultati labaratorijskih ispitivanja nabušenih jezgara istražnih bušotina 2010. god površinskog kopa ,,Kečkovac”

Obzirom da su gline po svom hemijskom sastavu alumo-silikati koji se sastoje pretežno od oksida silicijuma i aluminijuma, nešto manje oksida gvožđa, one su istovremeno i nosioci jedinjenja koja zajedno sa oksidom kalcijuma iz krečnjaka tokom procesa pečenja daju nova jedinjenja, minerale cementnog klinkera, koji su nosioci hidrauličnih svojstava cementnog veziva.

Kod proizvodnje cementnog klinkera pretežno se upotrebljavaju gline mlađih geoloških formacija uglavnom gline ilitskog ili kaolinitskog tipa, rjeđe montmorilonitskog tipa. Sve navedene gline su prisutne u ležištu ,,Kečkovac” u Sočkovcu.

Imajući u vidu da su ove gline geološki morfostrukturno i morfoskulpturno udružene sa pratećim kvarcnim pijeskovima i šljunkovima, ovo ležište očigledno raspolaže istovremeno i sa osnovnim i korektivnim mineralnim komponentama neophodnim za proizvodnju portland cementa. To potvrđuju i najnoviji rezultati hemijskih ispitivanja (Tabela 1.)

Hemijske analize različitih uzoraka glinenih jezgara iz istražnih bušotina označenih sa B-1/2010, B-2/2010, B-3/2010, B-4/2010, ukazuju na materijale različitog sastava. Hemijski sastav uzoraka iz istražnih bušotina B-1/2010 i B-2/2010 pokazuje prisustvo SiOod 70-76 %, Al2O13,5-16 %, Fe2O1,95-2,15 % i G.Ž. 4,4-5,25 %. Povećan sadržaj SiOvezan je za kvarc koji je prisutan u osnovnoj glinenoj komponenti. Hemijski sastav uzoraka B-3/2010 i B-4/2010 značajno se razlikuju od sastava B-1/2010 i B-2/2010 (kod ovih uzoraka tipičan hemijski sastav čine SiO54-64 %, Al2O11,5-21 %, Fe2O6,6-11,4 % i G.Ž. 7,35-8,6 %. Niži sadržaj SiО2 u datim uzorcima upućuje na zaključak da alumo-silikati (glinene komponente) dominiraju (Tabela 1).

Hemijski sastavi uzoraka kvarcnog pijeska (Tabela 2) iz istražnih bušotina B-1/2010, B-2/2010, B-3/2010, B-4/2010 se donekle razlikuju, iako je u svim uzorcima dominantno prisutan SiO(kvarc) čiji se sadržaj kreće od 65 do 95 %. Uzorci B-2/2010 i B-3/2010 pokazuju prisustvo skoro čistog kvarcnog pijeska (SiO75-95 %) sa alumosilikatnim primjesama Al2O1,25-7,85 %).

            Sadržaj SiOu uzorcima B-1/2010 i B-4/2010 je niži (62-64 %), dok sadržaj alumosilikatnih primjesa (Al2O10,5-16 %) je uvećan.

Korelacije ovih ispitivanja sa ranijim koja su vršena u laboratorijama i proizvodnim pogonima FCL-a potvrđuju mogućnost kontinuirane primjene keramičke gline i kvarcnog pijeska kao sirovina za pripremu sirovinskog brašna za proizvodnju „klinkera“ i portland cementa. Dobijenim vrijednostima i odnosom oksida koji su prisutni u prirodnom obliku u ovim mineralnim sirovinama potvrđuju se da je moguće vršiti stabilizaciju vrlo velikih varijacija u odnosima oksida sirovina koje se primjenjuju kao osnovne komponente u proizvodnji portland cementa u Lukavcu (krečnjak „Vijenac“ i „Karabegovac“, laporac „Bišća Potok“ Banovići, elektrofilterski pepeo TE Tuzla i kvarcni pijesak „Šikulje“). Istovremeno, moguće je poboljšati rekativnost sirovina u procesu proizvodnje portland-cementnog klinkera i njegova fizičko-mehanička svojstva, kao i vjerovatno substituirati neke od dosada primjenjivanih komponenti i smanjiti broj ulaznih osnovnih kompnenti i time ekonomski pozitivno uticati na proces proizvodnje.


Zaključak

Već duže od pet godina keramička polimineralna glina ,,Sočkovac” se diskontinuirano koristi kao korektivna ili alternativna komponenta u recepturi proizvodnje sirovinskog brašna i klinkera u proizvodnji portland cementa u Fabrici Cementa Lukavac u Lukavcu, članici Ein Unternehmen der Asamer Gruppe iz Austrije. Primjenjujući ovu sirovinsku komponentu korigovan je i poboljšan sadržaj Al2O3 i Fe2O3 u kvalitetu klinkera. Pored ovoga keramička polimineralna glina sa ležišta ,,Kečkovac” u Sočkovcu tokom laboratorijskih, poluindustrijskih i industrijskih ispitivanja pokazala se i kao perspektivna sirovina za proizvodnju kvalitetnijh tipova cementa odnosno da se sa njenom primjenom u tehnologiji proizvodnje može ući u područje ,,alitnog klinkera” što omogućava proizvodnju cementa više klase kvaliteta kao što je npr. CEM I 52,5 N ili CEM I 42,5 R.

Dosadašnje verifikovane i istražene višemilionske rezerve keramičke polimineralne gline i kvarcnog pijeska u Sočkovcu omogućavaju prije svega višegodišnje tehnološko snabdijevanje sa ovim mineralnim sirovinama strateški važnog industrijskog kapaciteta za prostor Bosne i Hercegovine, kao što je FCL. To omogućava da se nastave istraživanja šireg prostora Sočkovca u svrhu tržišno eksterne i drugačije tehnološke valorizacije ovih nemetaličnih keramičkih mineralnih resursa, imajući u vidu da je tokom dosadašnjih istraživanja potvrđeno da je ove sirovine moguće koristiti kao prirodnu sirovinu (rovnu rudu) ili kao oplemenjenu (komercijalnu sirovinu) u cementnoj industriji.

Literatura

[1] Baraković, A.,: 2004: Geologija ležišta keramičkih glina Bosne i Hercegovine, RGGF, Tuzla, str.174.

[2] Baraković, A & Baraković, D., 2007.: Moguća valorizacija kaolinskih sirovina u Bosni i Hercegovini, Zbornik radova RGGF –a Univerziteta u Tuzli, broj: XXXIII; naučni rad, 21-28., Tuzla.

[3] Baraković, A., Katanić, C. P., Mandžić, DŽ., Baraković, D., 2008.: Keramička polimineralna glina „Sočkovac“ korektivna i alternativna sirovina u proizvodnji portland-cementa, Zbornik radova VII naučno stručnog simpozijuma sa međunarodnim učešćem, Univerzitet u Zenici , Fakultet za metalurgiju materijale, Knjiga anbstrakta str. 110, Zenica.

[4] Baraković, A., Katanić, C. P., Baraković, D., 2010.: Geološka građa, potencijalnost i kvalitativne odlike glina ležišta „Kečkovac“ po bušotini B-9 , Zbornik radova VIII naučno stručnog simpozijuma sa međunarodnim učešćem, Univerzitet u Zenici, Fakultet za metalurgiju materijale, Knjiga anbstrakta str. 61, Zenica.

[5] Baraković, A., Katanić, C. P., Mešković. A., 2010/11.: Relikti ultramafita u determinaciji geneze, strukturnih odnosa i kvaliteta glina ležišta Sočkovac, Zbornik radova, RGGF Univerzitet u Tuzla, broj:XXXIV, str. 139-145, Izvorni naučni rad, Tuzla.

[6] Filipić, Z., Katanić, C. P., 2011.: Elaborat o klasifikaciji i kategorizaciji keramičkih polimineralnih glina i kvarcnog pijeska i proračunu rezervi na ležištu „Kečkovac“ u Sočkovcu za potrebe cementne industrije u Lukavcu sa stanjem na 31.12.2010.g., ”KRIPTOS” d.o.o. Milići, FSD Sočkovac.

[7] Katanić, C. P., 2010.: Geomorfološko neotektonska rejonizacija polimineralnih keramičkih glina u donjem toku rijeke Spreče, Magistarski rad , RGGF Univerzitet u Tuzli, 1-145., Tuzla.

[8] „Keraprojekt“ Zagreb, 1983.: Izvještaj o laboratorijskom ispitivanju keramičke gline Sočkovac u cilju utvrđivanja A, B i C1 rezervi, “Jugokeramika“ RJ istraživanje, unapređenje i razvoj tehnologije Zagreb, 1-37., FSD Sočkovac.

[9] Petrovski P., i saradnici, 2011.: Izvještaj o laboratorijskom ispitivanju keramičkih polimineralnih glina i kvarcnog pijeska sa lokaliteta „Kečkovac“ u Sočkovcu, Fakultet za metaluriju i materijale, Univerzitet u Zenici, 1-32., Zenica

[10] Rudarsko-Geološki Fakultet i Rudarski Institut u Tuzli, 1983.: Izvještaj o regionalnom geološkom istraživanju keramičkih kaolinskih glina u regionu ,,Sočkovac-Kečkovac“.