Gips i anhydryt

Gips jako materiał budowlany był znany i wykorzystywany już w w starożytnym Egipcie, gdzie zapraw gipsowych używano m.in. przy wznoszeniu piramid i innych budowli już w V tysiącleciu p.n.e., a także w starożytnej Mezopotamii (III tysiąclecie p.n.e.). Jest to więc najdawniej używany budowlany materiał wiążący. Od starożytności stosowano także w budownictwie tynki i sztukaterie gipsowe.

Gips naturalny (CaSO4•2H2O) jest jedną z najpowszechniej występujących kopalin w skorupie ziemskiej, tworzących ogromne złoża w seriach skał osadowych.

Anhydryt (CaSO4) jest równie powszechną kopaliną, jednak jego znaczenie gospodarcze jest ograniczone.

Złoża siarczanów wapnia (gipsu i anhydrytu) występują w Polsce w utworach mioceńskiej i cechsztyńskiej formacji ewaporatowej, towarzysząc osadom solnym (sól kamienna i sole potasowo-magnezowe).

Gipsy syntetyczne otrzymywane są jako produkt uboczny w wielu procesach przemysłowych, a głównymi ich źródłami są technologie chemiczne. W Polsce najważniejszymi źródłami gipsów syntetycznych są instalacje odsiarczania spalin (IOS), zwłaszcza te, które stosują metodę mokrą wapienną oraz instalacje, w których produkowany jest kwas fosforowy metodą mokrą ekstrakcyjną z fosforytów i apatytów. Zaostrzane ciągle normy emisji spalin przemysłowych spowodowały, że instalacje odsiarczania spalin działają w niemal wszystkich elektrowniach lub elektrociepłowniach zawodowych opalanych węglem kamiennym lub węglem brunatnym. Natomiast w procesie produkcji kwasu fosforowego metodą mokrą ekstrakcyjną z fosforytów i apatytów powstają fosfogipsy. Nie znalazły one, jak dotąd, szerszego zastosowania gospodarczego i w Polsce nie są wykorzystywane.

Zasoby, wystarczalność

Złoża gipsu znajdują się głównie w Polsce południowej w utworach mioceńskich na obrzeżeniu zapadliska przedkarpackiego, natomiast złoża gipsu i anhydrytu w utworach permskich na Dolnym Śląsku na obrzeżeniu niecki północnosudeckiej. Na Kujawach gipsy występują w czapach wysadów solnych.

Złoża gipsu znajdują się głównie w Polsce południowej w województwie świętokrzyskim. Seria złożowa występuje w utworach mioceńskich na obrzeżeniu zapadliska przedkarpackiego. Drugie wystąpienie złóż gipsu i anhydrytu znajduje się w utworach permskich na obrzeżeniu niecki północnosudeckiej w województwie dolnośląskim. W Polsce środkowej (Kujawy) gipsy występują w czapach wysadów solnych.

Zasoby bilansowe 15 udokumentowanych w woj. dolnośląskim, podkarpackim, świętokrzyskim i wielkopolskim złóż gipsu i anhydrytu wynoszą 258 mln ton. W 2022 r. prowadzono eksploatację z nich; ich zasoby bilansowe wynoszą 86 mln ton. Największe udokumentowane i eksploatowane złoże to Borków-Chwałowice z zasobami 38,1 mln ton

Zasoby gipsu i anhydrytu w Polsce wg stanu na 31.12.2022 r.

Złoża udokumentowane Złoża zagospodarowane
Liczba złóż Zasoby bilansowe Liczba złóż Zasoby przemysłowe
15 257,88 mln ton 4 62,99 mln ton

Więcej szczegółowych informacji o zasobach można znaleźć w Bilansie zasobów złóż kopalin w Polsce wg stanu na 31 XII 2022 r. wydanym przez Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy. 

Mapy

'

Rozmieszczenie udokumentowanych złóż gipsu Polsce

'

Województwo dolnośląskie

W woj. dolnośląskim istnieje podziemna kopalnia Nowy Ląd S.A., w której najlepszej jakości gips eksploatowany jest w niewielkich ilościach z dwóch złóż: Nowy Ląd i Nowy Ląd-Pole Radłówka 

Województwo świętokrzyskie

W woj. świętokrzyskim funkcjonują dwie firmy wydobywające gips metodą odkrywkową: Dolina Nidy Sp. z o.o. w Gackach (eksploatująca złoże Leszcze) oraz Rigips Polska Stawiany Sp. z o.o. w Szarbkowie (złoże Borków-Chwałowice).

Eksploatacja

Eksploatacja złóż kopalin siarczanowych w Polsce jest prowadzona metodą podziemną i odkrywkową.

Tradycje wydobycia i użytkowania gipsu na ziemiach polskich sięgają XI wieku. Praktycznie aż do połowy XX wieku był on pozyskiwany z reguły w niewielkich łomach i w dość prymitywny sposób wypalany. W drugiej połowie XX w. krajowy przemysł budowlanych materiałów wiążących został znacząco rozbudowany. Konsekwencją tego był szybki wzrost produkcji siarczanowych surowców wapniowych. Rozpoczęto eksploatację dużych złóż gipsów mioceńskich w zapadlisku przedkarpackim udokumentowanych koło Pińczowa i Buska Zdroju (tzw. gipsy nadnidziańskie). Te złoża do połowy lat 90. XX w. stanowiły podstawową bazę surowcową w Polsce. Surowcami o dużym znaczeniu były też anhydryty i gipsy występujące w złożach niecki północnosudeckiej.

Pojawienie się w połowie lat 90. systematycznie rosnących ilości gipsu syntetycznego z procesu odsiarczania spalin metodą mokrą wapienną zostało skorelowane z intensywnym rozwojem użytkowania siarczanowych surowców wapniowych w przemyśle materiałów wiążących, w szczególności dzięki rozwojowi produkcji płyt gipsowo-kartonowych. Dzięki temu w ostatnich kilkunastu latach już około 80% krajowej podaży i zużycia siarczanowych surowców wapniowych przypadało na gipsy syntetyczne, a w roku 2022 ich produkcja osiągnęła poziom 4 mln ton.

Eksploatacja złóż naturalnych kopalin siarczanowych w Polsce prowadzona jest metodami podziemną i odkrywkową.

Kopalnia podziemna - Nowy Ląd SA eksploatuje złoża Nowy Ląd i Nowy Ląd-Pole Radłówka w woj. dolnośląskim.

Istnieją dwie kopalnie odkrywkowe położone w woj. świętokrzyskim: kopalnia Leszcze (firmy Dolina Nidy sp. z o.o. w Gackach) oraz kopalnia Borków-Chwałowice (Rigips Polska Stawiany sp. z o.o. w Szarbkowie).

Przeróbka

Urobek pozyskiwany z kopalń jest poddawany kruszeniu, przesiewaniu, mieleniu, a następnie kalcynacji (prażeniu).

Urobek pozyskiwany zarówno z kopalni odkrywkowej, jak i kopalni podziemnej, poddaje się kruszeniu, przesiewaniu, mieleniu, a następnie kalcynacji (prażeniu).

Gips w temperaturze około 128oC ulega częściowej dehydratacji (odwodnieniu) do półwodzianu CaSO4·0,5H2O, który zarobiony wodą szybko przekrystalizowuje ponownie w gips. Produkt wypalania w zmielonej postaci to gips budowlany. W procesie produkcji otrzymywane są różniące się właściwościami odmiany gipsu, z których najczęściej spotykany jest: gips budowlany (zwykły), gips szpachlowy (gips wolniej wiążący) i gips tynkarski.

W ostatnich latach gipsy otrzymywane z odsiarczania spalin metodą mokrą wapienną stały się równorzędnym substytutem gipsu naturalnego. Są one bowiem bardzo zbliżone do gipsu naturalnego pod względem składu chemicznego i właściwości fizykochemicznych. W procesie ich kalcynacji otrzymywane są gatunki gipsów budowlanych zbliżone do tych pozyskiwanych z gipsów naturalnych.

Zastosowanie

Gips jest jednym z podstawowych budowlanych materiałów wiążących.

Gips (CaSO4•2H2O) jest jednym z podstawowych budowlanych materiałów wiążących. W stanie surowym jest stosowany jako dodatek regulujący czas wiązania cementu portlandzkiego

Gips naturalny, podobnie jak i gips syntetyczny, poddawany jest procesowi kalcynacji (prażenia), w wyniku którego powstaje gips palony (tzw. gips półwodny). Stanowi on podstawowy składnik gipsowych zapraw budowlanych oraz gipsowych prefabrykatów budowlanych, spośród których największe znaczenie mają płyty gipsowo-kartonowe.

Znaczenie gospodarcze anhydrytu jest ograniczone i sprowadza się głównie do produkcji cementu portlandzkiego oraz posadzki samopoziomującej. W przeszłości anhydryt był też surowcem do produkcji kwasu siarkowego. 

W Polsce jest silnie rozwinięty przemysł materiałów i wyrobów budowlanych wykorzystujących gips i anhydryt. Szacunkowa struktura zużycia gipsu i anhydrytu w Polsce jest następująca:

Producentami surowców gipsowych w Polsce są:

  • Dolina Nidy sp. z o.o. w Gackach,
  • Rigips Polska Stawiany sp. z o.o. w Szarbkowie,
  • Nowy Ląd SA w Niwnicach,
  • PGE SA (elektrownie: Bełchatów, Opole, Turów i Dolna Odra),
  • Tauron Wytwarzanie SA (elektrownie: Jaworzno III i Łaziska),
  • ZE PAK SA (elektrownie: Pątnów I oraz Pątnów II),
  • ENEA SA (elektrownie: Kozienice i Połaniec),
  • ENERGA SA (elektrownia Ostrołęka),
  • PGE Energia Ciepła SA (elektrownia Rybnik, elektrociepłownie: Gdańsk,  Gdynia, Wrocław, Kraków),
  • PGNiG Termika  SA (elektrownia Siekierki),
  • PKN ORLEN SA (elektrownia zakładowa).

Środowisko

Eksploatacja odkrywkowa złóż gipsów i anhydrytów powoduje znaczące przeobrażenia krajobrazu ze względu na stosunkowo duże powierzchnie wyrobisk oraz wpływa na zaburzenie stosunków wód gruntowych.

Eksploatacja podziemna gipsów w Polsce prowadzona jest na stosunkowo małych głębokościach i nie powoduje zbyt dużych szkód w środowisku naturalnym. Główne skutki negatywne eksploatacji podziemnej złóż gipsu i anhydrytu to zaburzenie stosunków wodnych i powstawanie odpadów wydobywczych, które deponowane są na składowiskach.

Natomiast eksploatacja odkrywkowa wpływa przede wszystkim na przekształcenia terenu z uwagi na duże powierzchnie i głębokości powstających wyrobisk. Ponadto zaburza stosunki wodne wokół kopalni. Powoduje również emisje uciążliwego hałasu oraz pyłów i gazów do atmosfery.

Stosowane w górnictwie gipsu i anhydrytu procesy technologiczne przyczyniają się do powstawania stosunkowo niewielkiej ilości odpadów, które są składowane. Procesy mielenia, kruszenia, załadunku i transportu wiążą się z emisją do atmosfery pyłów oraz gazów. Ponadto proces kalcynacji gipsu prowadzi do powstawania emisji gazów do atmosfery.

Najczęściej rekultywacja wyrobisk odkrywkowych po eksploatacji gipsu prowadzona jest w kierunku leśnym oraz rekreacyjnym i/lub leśnym.

Materiały źródłowe

Dla ciekawych wiedzy o gipsie i anhydrycie
  1. Galos K., Lewicka E. (red.), 2023 - Gospodarka surowcami mineralnymi w Polsce w latach 2013-2022. Wyd. IGSMiE PAN, Kraków
  2. Galos K., Szlugaj J., Burkowicz A., 2016 - Źródła sorbentów wapiennych do odsiarczania spalin w Polsce w kontekście potrzeb krajowej energetyki. Polityka Energetyczna 19(2). Wyd. IGSMiE PAN, Kraków
  3. Gawlicki M., Galos K., Szlugaj J., 2009 - Mineralne surowce odpadowe z elektrowni, elektrociepłowni i ciepłowni. [W:] Ney R. (red). Surowce mineralne Polski. Surowce skalne. Mineralne surowce odpadowe. Wyd. IGSMiE PAN, Kraków
  4. Szuflicki M., Malon A., Tymiński M. (red.), 2023 - Bilans zasobów złóż kopalin w Polsce wg stanu na 31 XII 2022 r. Wyd. PIG-PIB, Warszawa
  5. Szlugaj J., Naworyta W., 2015 - Analiza zmian podaży gipsu w Polsce w świetle rozwoju odsiarczania spalin w elektrowniach konwencjonalnych. Gospodarka Surowcami Mineralnymi 31(2). Wyd. IGSMiE PAN, Kraków
  6. Szlugaj J., Wyszomirski P.,  Galos K., 2012 – Innowacyjne technologie produkcji siarczanowych surowców wapniowych. [W:] E. Lewicka (red.). Innowacyjne technologie pozyskiwania najważniejszych surowców ceramicznych i szklarskich. Studia, Rozprawy, Monografie 177. Wyd. IGSMiE PAN, Kraków
  7. Szlugaj J., Galos K., 2006 – Źródła i użytkowanie gipsów syntetycznych z odsiarczania spalin w Polsce. Gospodarka Surowcami Mineralnymi 22(1). Wyd. IGSMiE PAN, Kraków
  8. Szlugaj J., Wyszomirski P., 2006 – Pozyskiwanie wapniowych surowców siarczanowych. [W:] Surowce mineralne Polski. Surowce skalne. Surowce siarczanowe. Wyd. IGSMiE PAN, Kraków
Slide 1 Content

Polityka Plików Cookies - dowiedz się więcej... [Akceptuję]