Videoid lubjakivi töötlemisest

Lubjakivi ja dolomiit

Paekivi ehk paas on karbonaatsete kivimite – lubjakivi, dolomiidi ja mergli üldnimetus. Tekkelt kuuluvad karbonaatkivimid biokeemiliste merepõhja setendite rühma. Tavalisim pae erim on lubjakivi, mille karbonaatsest osast moodustab kaltsiit (CaCO3) üle 50%, MgO sisaldus on kuni 14% ja lahustumatu jäägi sisaldus on kuni 25%. Tihti esineb lisanditena saviosakesi, glaukoniiti ja liiva. Lisanditest oleneb lubjakivi värvus, mis võib varieeruda valgest või kollakashallist kuni rohekani. Maapõueseaduse järgi jaotatakse lubjakivi tsemendilubjakiviks ja tehnoloogiliseks lubjakiviks, mille kasutusala lähtub kivimi keemilisest koostisest, ning ehituslubjakiviks ja täitematerjalina kasutatavaks lubjakiviks, mille kasutusala lähtub kivimi tugevuslikest omadustest.

Ehituslubjakivi survetugevus peab kuivalt olema vähemalt 200 kg/cm2 ja külmakindlus vähemalt 15 tsüklit. Madalamargilise ehituslubjakivi survetugevus on 200–600 kg/cm2 ja kõrgemargilisel peab see olema üle 600 kg/cm2 ning külmakindlus mitte alla 25 tsükli. Täitematerjaliks ehk täitepinnaseks nimetatakse lubjakivi, mille keemiline koostis ei vasta tehnoloogilisele või ehituslubjakivile esitatavatele nõuetele (survetugevus on alla 200 kg/cm2).

Dolomiidiks loetakse karbonaatkivimit, mille karbonaatsest osast moodustab dolomiit üle 50%, MgO sisaldus on 14% ja enam ja lahustumatu jäägi sisaldus kuni 25%. Maapõueseaduse järgi jaotatakse dolomiit tehnoloogiliseks kivimiks, mille kasutusala lähtub selle keemilisest koostisest, ning ehitusdolomiidiks, viimistlusdolomiidiks ja täitematerjalina kasutatavaks dolomiidiks, mille kasutusala lähtub kivimi tugevuslikest omadustest. Ehitusdolomiitide esitatavad nõuded on samad, mis ehituslubjakivil. Ehitisdolomiiti kaevandatakse Rõstlast, Anelemast, Orgitast ja Marinovast. Enamik dolomiite on tekkinud lubjakivi dolomiidistumisel, mille käigus kaltsiit on asendunud settesiseste protsesside toimel kaltsium-magneesiumi kaksiksoola - dolomiidiga (CaMg[CO3]). Puhas dolomiit on looduses haruldasem, kui dolomiidistunud lubjakivi. Savirikast paasi – merglit – praktiliselt ei kasutata.

Ehituskivi nõuetele vastab hästi Kesk-Ordoviitsiumi Lasnamäe ja Uhaku lademetesse kuuluv nn ehituslubjakivi, mida kasutatakse üle Eesti. Selles kompleksis on vanade ehitusmeistrite poolt välja eraldatud üle 50 erinevate omadustega kivikihi. Igal kihil oli oma nimi, mis iseloomustab tema omadusi ja neist tulenevaid kasutusvõimalusi. Kõik väljaeraldatud kihid ei kõlvanud ehituskiviks.

Praegu kasutatakse monoliitse müürikivina paasi siiski väga vähe - peamiselt vundamentide ja dekoratiivsete müüride rajamisel, samuti vanade hoonete restaureerimisel. Pae ehitusfüüsikalised omadused (madal poorsus ning sellest tulenev liigne soojusjuhtivus) ei vasta kaasaegsetele ehitusmaterjalidele esitatavatele nõuetele. Seetõttu kasutatakse meie paremaid paesorte suurtes kogustes ehituskillustiku tootmiseks. Killustikku vajatakse betooni, asfaltbetooni ja raudbetoontoodete valmistamiseks, teedeehitusel ja mitmesugustel muudel ehitustöödel. Killustikku valmistatakse Eestis mitmeid miljoneid kuupmeetreid aastas. Peale ülalnimetatud traditsioonilise ehituslubjakivi kasutatakse killustiku tootmiseks ka teiste lademete kivimeid.

Viimistluskivina kasutatakse dekoratiivse siseehitusega ja hõlpsasti töödeldavaid paeliike, peamiselt dolomiite. Lisanõudeks siin on monoliitsete kivimiplokkide olemasolu, millest saaks lõigata vajalikus suuruses dekoratiivplaate. Parimateks viimistluskivideks on Siluri dolomiidistunud paekivimid, mille leiukohad asuvad Kaarmas, Selgasel ja Koplis. Väheses koguses kasutatakse siseviimistlusplaatide tootmiseks ka Lasnamäe lademe ehituslubjakivi.

Suurimad paekivitootjad Eestis on RevalStone (Saare Dolomiit-Väokivi), OÜ PõhjaKivi ja Haapsalu Paekivi AS.

Tehnoloogiline lubjakivi on tooraineks mitmesugustele tööstusharudele ja selle paeliigi põhiliseks kvaliteedinõudeks on tema kõrge puhtusaste - st lisandite vähene hulk. Peamine tarbija on lubjatööstus, mis ei luba tooraines MgO sisaldust üle 2% ja SiO2, Al2O3 ning Fe203 sisaldust üle 3%. Nn põletuslubjakivi maardlatest on tähtsamad Karinu ja Metsla Järvamaal ning Rakke, Aavere, Võhmuta ja Tamsalu Lääne-Virumaal. Lubja tootmiseks vajalik lubjakivi paikneb Ordoviitsiumi ladestu Oandu lademe ja Siluri ladestu Juuru ning Raikküla lademe avamusalal. Eestis on suurimaks tehnoloogilise lubjakivi tarbijaks tsemenditööstus, mis ei esita kuigi suuri nõudeid lubjakivi savisisaldusele. Käesoleval ajal kasutab tsemendilubjakivi AS Kunda Nordic Tsement, kes kaevandab vajaliku lubjakivi Kesk- Ordoviitsiumi Lasnamäe ja Uhaku lademest Kunda lähistel Kunda-Arul. Tsemendi peamine tooraine on lubjakivi, mis purustatkse ja segatakse kokku teise komponendiga - saviga. Tsementi hakati Kundas tootma juba 1870. aastal. Kundas on tsemenditootmiseks soodne asukoht Soome lahe kaldal, kus on olemas kogu vajaminev toore - paekivi ja savi ning kohalik kütus - põlevkivi. olemas

Metallurgia- ning paberi- ja tselluloositööstuse tooraineks kasutatav lubjakivi peab olema keemiliselt eriti puhas (CaO sisaldus vähemalt 53%). Niisugust paekivi, mida saab kasutada ka klaasi- ja suhkrutööstuses, leidub Rummu maardlas ja Vasalemma maardla Padise Paemurdude maardlaosas, kus maavara moodustavad Oandu lademe biohermsed rifflubjakivid. Padise Paemurdudes on tarbevaru passiivne, kuna ala on osaliselt asustatud ja ligikaudu 90% varudest jääb allapoole põhjavee taset. Klaasidolomiidi nõuetele vastavat ülipuhast paekivi leidub Eestis väga vähe. Katsetatud on Muhumaal Hellamaa maardlas Siluri ladestu Jaagarahu lademe riffdolomiidi ja Anelema dolomiidierimeid Pärnumaal. Mõlemast maardlast on varem ka klaasidolomiiti toodetud, selle madalast kvaliteedist (liigsest rauasisaldusest) hoolimata. Kui paberi ja tselluloositööstus ning metallitööstus vajavad põhiliselt kustutamata lupja, siis klaasitööstuses kasutatakse peenestatud lubjakivi, peaaegu kolmandik klaasist on kaltsiumkarbonaat.

Ehitusmaterjalidest on lubjakivipulber kõige laiemalt kasutatav ehitusmaterjal maailmas. Seda leidub heledavärvilistes kahhelkivides, krohvis, tasandussegudes, katusepapis ja fiibriga tugevdatud tsementplaatides. Isetihenev betoon sisaldab mitte ainult tsementi, vaid ka lubjakivi. Kustutamata lupja on vaja sideainena lubjaliiva tellistes ning kustutatud lupja igat liiki krohvides ja tasandussegudes. Tee-ehituses ja pinnasetöödel vajatakse ka lubjakivitooteid. Näiteks maanteede ja raudteede ehitamisel teealuste tugevdamiseks ning pinnase vajumise vältimiseks ja kandeomaduste parandamiseks. Peenestatud lubjakivi kasutatakse täiteainena asfaldi valmistamisel. Bituumeniga segatuna moodustab see tugeva kattematerjali, mis talub igasugust ilma. Kustutatud lupja saab kasutada sideainena asfaldis, mida kasutatakse näiteks sellisel nõudlikul otstarbel nagu lennurajad. Teemärgistuseks kasutatav valge aine sisaldab samuti lubjapulbrit.

Paekivi tehnoloogilise toormena kasutamise tavapäraste viiside (lubja põletamise, tsemendi ja klaasi tootmise) kõrvale on kerkinud teadusmahukamad suunad, näiteks kõrge valgesusega tehiskarbonaadi tootmine plastmassi- ja parfümeeriatööstuse tarbeks. Paberitööstuses on see põhimõtteliselt uue tehnoloogia aluseks. Ultrapeent lubjakivipulbrit saab kasutada kummi- ja värvitööstuses, ka kuivpahtlites. Pulbrilist hüdraatlupja saab kasutada joogivee puhastamiseks, jahvatatud lubakivi abil on võimalik puhastada soojuselektrijaamade heitgaase. Paesõelmeid on kasutatud põldude lupjamiseks.

Suhkrutööstuses kasutatakse lupja peedimahla puhastamiseks. Poola tarnib suure osa suhkru rafineerimistööstuses vajatavast lubjakivist Vasalemmast. Keemiatööstus kasutab lubjakivil põhinevaid materjale näiteks plastide, värvi ja liimi tootmisel. Nii karbonaattooteid kui ka kustutatud lupja on vaja kaltsiumkloriidkatte tootmiseks kruusateedele tolmu vähendamiseks.

Märkimisväärsetes kogustes lubjakivitooteid on vaja ka tööstusliku heitvee neutraliseerimiseks ja heitgaaside puhastamiseks kivisöel töötavates elektrijaamades.

Lubjapulbrit ja kustutatud lupja kasutatakse toormena nii loomasöötades kui ka väetistes. Mulla viljakus on otseses proportsioonis selle lubjasisaldusega. Enamik põllu- ja aiataimi vajavad lupja nii eraldi toitainena kui ka teiste toitainete absorbeerijana.

Tehnoloogilise dolomiidi MgO sisaldus ei tohi olla alla 18%, lisandite (SiO2+ R2O3) sisaldus ei tohi ületada 5%. Tehnoloogilist dolomiiti kaevandatakse Kurevere karjääris. Kivim on purustatud kujul täies mahus eksporditud edasiseks töötlemiseks Soome, Saksamaale, Rootsi ja Poola. Eksporditud tehnoloogilist kivimit kasutatakse peamiselt metallurgias ja kivivilla tootmiseks. Kurevere piirkonnas leiduva dolomiidi magneesiumi sisaldus on kohati üle 20%.

Tehnoloogilise kivimi nõuetele vastavat kivimit võib ehitusotstarbel kasutada vaid juhul, kui selleks annab nõusoleku keskkonnaminister maavaravaru kinnitamisel. Eesti suurim tehnoloogilise lubjakivi ja dolomiidi tootja on Nordkalk AS.

2009. aastal toodeti tsemendilubjakivi 219 900 m3, tehnoloogilist lubjakivi 86 900 m3, ehituslubjakivi 1 787 600 m3, tehnoloogilisit dolomiiti 23 800 m3, viimistlusdolomiiti 3200 m3, ehitusdolomiiti 388 700 m3 ja täitelomiiti 64 800 m3 (Maa-amet).

Üleriigilise tähtsusega lubjakivimaardlad on: Aavere, Harku, Karinu, Kunda, Metsla, Nabala, Vasalemma, Võhmuta ja Väo.

Üleriigilise tähtsusega dolomiidimaardlad on: Anelema, Hellamaa, Kaarma, Koonga, Kurevere, Orgita-Haimre.

Kalana (Otisaare) karjääris toodetakse lubjakivi killustikuks

Sopimetsa karjääris toodetakse dolomiiti killustikuks

Tehnoloogiline lubjakivi Vasalemma karjääris

Tsemendilubjakivi veetakse Kunda-Aru karjäärist tehasesse rongiga

Tsemendiklinkri põletamiseks sobiliku toorsegu saamiseks segatakse lubjakivi ja savilobri lobribasseinis

Klinkri põletamine toimub 150-meetrises pöördahjus tempetratuuril umbes 1400 °C

Klinkripõletusprotsessis tekkinud suitsugaasid puhastatakse elektrifiltris (hoone korstna kõrval)
 

Paekivi on olnud Eestis põline ehitusmaterjal. Tänapäevani on säilinud palju vanu paekiviehitisi - kalmeid, kiviaedu, linnuse- ja linnamüüre ning elumaju ja tööstushooneid.

Suurtükitorn Paks Margareeta ehitati Suure Rannavärava uuendamise käigus aastatel 1518-1529

Väike-Pakri pangalt allavarisenud ehituslubjakivi plokid