На більшості цементних заводів для виробництва клінкеру використовується штучна сировинна суміш карбонатних та глинистих порід. З карбонатними породами в сировинну суміш вноситься в основному окис кальцію (у вигляді карбонату), а з глинистими – кремнезем, глинозем та оксиди заліза.
Крім природних сировинних матеріалів для приготування сировинних сумішей використовуються побічні продукти та відходи інших галузей виробництва: доменний шлак, білітовий шлам та ін.
Карбонатні породи. У цементній промисловості широко застосовують такі різновиди карбонатних порід:
- Вапняки - породи осадового походження, що складаються головним чином з кальциту зазвичай з домішкою глинистого матеріалу, доломіту, кремнезему, оксидів заліза та ін.
Серед вапняків розрізняють: рифові, складені залишками морських колоніальних тварин чи рослин; черепашники, що складаються з битих або цілих раковин; органогенно-уламкові, що містять уламки органічних залишків розміром 2-0,1 мм; уламкові, що складаються з окатаних карбонатних зерен різного розміру.
Забарвлення вапняків залежно від домішок, що містяться в них, буває різним - від білого до темно-сірого і майже чорного.
2. Крейда - прихованокристалічний (пелітоморфний) слабосцементований різновид вапняків білого кольору. Вона складається зазвичай майже з мікрозернистого порошкоподібного кальциту і дрібних вапняних органічних залишків.
3. Мергель-карбонатна порода осадового походження, що має пелітоморфну структуру і являє собою тонку рівномірну суміш дрібних зерен карбонату та глинистих частинок.
Карбонат у мергелях зазвичай представлений в основному кальцитом. При підвищеному вмісті в мергелі доломіту він називається доломітизованим.
Мергель, що складається з 75-78% кальциту (42-43,7% СаО) і 18-20% глинистої речовини, при сприятливих значеннях величин кремнеземного та глиноземного модулів є готовою сировинною сумішшю для виробництва цементу; такий мергель називається натуралом (чи натуральним).
Забарвлення мергелів зазвичай сіра, зелена, жовта.
Глинисті породи. Глинистими називаються гірські породи, що характеризуються значним вмістом тонких (менше 0,001 мм) фракцій, що складаються з так званих глинистих мінералів.
З інших мінералів у глинистих породах найчастіше зустрічаються кварц, польові шпати, гідроокисли заліза, кальцит, гіпс, пірит.
Характерною особливістю більшості глинистих порід є їхня пластичність. У міру збільшення рівномірно розподіленого карбонатного або піщаного матеріалу глинисті породи можуть переходити в карбонатні або піщані породи (через проміжні різновиди).
Основні різновиди:
- Глина-осадова гірська порода, що має здатність утворювати з водою пластичне тісто, що зберігає після висихання надану йому форму. Глина містить щонайменше 50% частинок розміром менше 0,01 мм у тому числі щонайменше 25-30% частинок менше 0,001 мм. При помітній на дотик домішки піску глина називається піщанистою.
- Суглинок-глина, що містить 30-40% частинок менше 0,01 мм, у тому числі 10-30% частинок менше 0,001 мм, і одночасно підвищена кількість піщаних і пилуватих частинок. Суглинок, перехідний за своїми властивостями до лесу, називається лісоподібним суглинком.
- Лес - глиняна порода, що складається в основному з відносно великих пилуватих частинок розміром 0,05-0,01 мм. Для лесу характерна велика пористість (що досягає 40-55%), відсутність шаруватості, сильна вапняковість, низька пластичність.
- Алеврит - пухка уламкова порода, що складається в основному із зерен розміром 0,1-0,01 мм, що займає проміжне положення між глинистими та піщаними породами. Сцементований ущільнений алеврит називається алевролітом.
- Глинистий сланець - метаморфізована (змінена) тверда каменеподібна сланцювата глиняста порода.
У цементній промисловості в основному використовуються глини, суглинки та леси, а глинисті сланці та алевроліти застосовуються лише на окремих цементних заводах.
На відміну від глин, суглинків та лесів глинисті сланці та алевроліти зазвичай не розпускаються у воді; їх треба піддавати дробленню, що пов'язано з додатковою витратою електроенергії на переробку сировини.
Фізичні властивості глинистих порід в основному залежать від їх мінералогічного та гранулометричного складу. Теоретична витрата глинистих порід (в абсолютно сухому стані) на 1 т. клінкеру при відносно чистих вапняках коливається в межах 0,28-0,3 т.
Вимоги до якості. Як і для карбонатних порід, вирішальне значення для оцінки якості глинистих порід має їхній хімічний склад.
Вимоги до гранулометричного складу зводяться до того, щоб кількість фракцій більша за 0,2 мм не перевищувала 5%, а фракцій -0,2+0,088 мм -10%.