Свойства природных цеолитов
Общий вид поверхности
минерала

ЦЕОЛИТЫ (в переводе с греческого — кипящий камень) — общее название алюмосиликатных минералов. Различают цеолиты синтетические и природные, которые в свою очередь делятся по происхождению на осадочные и вулканические.

Низкая себестоимость и уникальные свойства природных цеолитов, обусловленные особенностями кристаллической решётки, химического состава, высокой ионообменной ёмкостью (до 2 мг-экв/г), молекулярно-ситовыми и каталитическими способностями выводит их на первое место в решении большого количества хозяйственных задач в различных областях деятельности человека.

Благодаря строго определённым размерам пор (каналов) и внутренних полостей они являются отличными сорбентами для многих неорганических и органических веществ. В сорбционные каналы могут проникать только те молекулы, величина которых не превышает их размеров (от 2 до 9 ангстрем).

Минералы обладают высокой селективностью к крупным катионам, способностью удерживать воду, соединения тяжёлых металлов и радионуклидов, пролонгировать действие питательных веществ минеральных удобрений, кормов, лечебных препаратов. Природные дегитратированные цеолиты способны сорбировать молекулы разных веществ, поглощать воду, газы, жидкости и твёрдые вещества. Интенсивность адсорбции обусловлена огромной внутренней поверхностью кавернозной структуры минерала, достигающей 47%, в то время как у искусственных цеолитов этот показатель составляет 50%, а стоимость выше в разы. К достоинствам природных цеолитов следует отнести их способность к регенерации, и как следствие, возможность применения в многоцикловом режиме.

Практический опыт применения цеолитов достаточно широк (см. СПОСОБЫ ПРИМЕНЕНИЯ ПРИРОДНОГО ЦЕОЛИТА).

В СНГ свойства минерала были подробно изучены в рамках реализации научно-исследовательской программы «Цеолиты России» и «Цеолиты Украины», бесспорно доказаны огромные экономические и экологические эффекты.

Перечисленные направления применения цеолитов и их достоверно доказанная эффективность, прежде всего в очистке воды, промышленных и бытовых стоков, нефтехимии, энергетике, сельском хозяйстве, по мнению многих отечественных и зарубежных учёных позволяет говорить о вступлении человечества в цеолитовый век.

Известно около 40 видов цеолитов. Наиболее распространёнными являются клиноптилолит (K2Na2Ca)xAl2Si7O18x6H2O, морденит — (Na2K2Ca) xAl2Si10O24x 7H2O и гейландит (Ca4Na)xAl9Si27O72 x 24H2O. Как правило, в природных цеолитах, кроме основного минерала содержатся ещё и сопутствующие (песок, кварц, глина). Содержание основных минералов являются одним из основных показателей качества породы и её чистоты. Радиоактивность цеолитов обычно не превышает фоновых значений земной коры региона.

Запасы цеолитов в СНГ составляют около 4 млрд. тонн. Около 50% сосредоточено в Закарпатье, Крыму и Закавказье, 39% — в Сибири и на Дальнем востоке,10% — Европейской части России и на Урале и 1% в Восточном и Южном Казахстане.

Не секрет, что цеолитосодержащие породы на различных месторождениях отличаются химическим, минералогическим составом, показателями прочности, растворимостью, устойчивостью к высоким температурам и другими характеристиками.

В таблице представлены состав и характеристики основных месторождений России, Украины и Грузии.

Месторождение
Показатель Сокирницкое
(Украина)
Тедзамское
(Грузия)
Пегас-
ское
Холин-
ское
Шивыр-
туйское
Хонгу-
ринское
Чугуев-
ское
Лютог-
ское
Ягод-
нинское
Хоты-
нецкое
Тип минерала* Кл Кл Гл,Кл Кл,Мр Кл Кл, Пг Мр, Кл Кл Мр, Кл Кл, Кр
Плотность, г/см3 2.42 2.40 2.42 2.38 2.18 2.41 2.38 2.38 2.43 2.2
Содержание минерала 40-80 50-90 64-80 48-53 40-50 75-90 70-80 60-70 60 38-15
Объемная масса, г/см3 1.43 1.56 1.94 1.56 1.68 1.68 1.91 1.85 1.93 1.28
Катионообменная спо- 51.51 109.34 45.16 72.72 64.9 49.85 45.98 91.02 61.71 34.2
собность, мг-экв/100 г
рН 6.6 8.6 8.0 6.2 9.5 6.7 - 7.5 - 8.3
Химический состав, %
SiO2 68.02 59.12 62.70 65.75 62.34 65.26 69.43 67.78 62.6
А1203 13.04 13.39 13.61 12.00 14.86 12.01 13.08 12.73 19.6
СаО' 2.71 5.17 4.99 1.89 3.29 3.31 2.69 2.16 1.39 8.17
М§0 0.53 1.41 0.31 0.56 0.14 1.48 0.49 1.23 0.39 2.2
Ыа20 1.57 2.30 0.31 0.60 1.05 1.39 0.78 1.75 2.13 1.5
К20 2.64 1.46 1.01 3.19 2.18 1.00 3.22 2.13 3.90 1.82
Токсичные элементы, мг/кг
Свинец 20 22 25 40 60-90 15-38 10 14 11 23
Кадмий 4 27 25 - - - - - - 1.2
Мышьяк 20 85 - 10 40 10 10 20 - 1.3
Ртуть 10 - 0.7 - - - 20 - 200 -

КЛ- Клиноптилолит, Пг-пегасин, Мр-морденит, Кр- кристобалит, Гл-гейландит

Основные физико-механические свойства цеолитовых пород

Месторождения и проявления Плот-ность
г/см3
Объемная масса,
г/см3
Насыпная масса,
г/см3
Пористость Механическая
прочность
Водо
стой-
кость,
%
Виб-
роиз-
нос,
%
Об-щая, %
Микро-пористость
%
Сумма
мезо- и макро-пор. см/г
20
град.С
250
град. С
Мергели
Татарско-Шатрашанское 2,23 1,16 0,5 51 - - 79 119 97 0,5
Кадышевское 2,55 1,13 - 58 - - - - - -
Фокинское 2,5 1,30 0,80 50 16 170 - - - -
Погребская площадь 2,66 1,49 0,80 46 26 110 24 44 - -
Курская площадь - - - - 21 50 - - - -
Средние значения параметров цеолитсодержащих мергелей 2,43 1,27 0,82 51 21 110 52 82 97
0,5
Трепел, опока
Фокинское 2,28 1,32 0,80 44 16 170 - - - -
Гришина слобода 2,25 0,86 - 64 14 240 - - - -
Погребское 2,36 0,99 - 60 - - - - - -
Хотынецкое 2,49 1,2 0,87 55 - - 19 32 89 1,0
Средние значе-ния параметров цеолитсодержащих трепелов 2,34 1,11 0,84 56 15 205 19 32 89 1,0
Ломонтитсодержащие породы
Сибайское 3,07 2,21 1,33 28 - - - - 99,1 1,0
Цеолитовые руды
Сокирницкое 2,41 1,83 1,10 33 - - 507 - 99,1 1,1
Пегасское 2,42 2,02 - 25 - - 154 - - -
Шивыртуйское 2,34 0,92 0,84 60 - - 39 - 94,8 2,0

 

Из таблицы следует, что наиболее чистыми являются цеолиты Сокирницкого (Карпаты), Тедзамского (Грузия), Пегасского (Кемеровская область), Хонгуринского (республика Саха) месторождений. Однако следует отметить, что степень чистоты не является определяющим фактором для некоторых отраслей.

Выбор цеолита напрямую зависит от конкретных производственных задач, и как результат требует специальных навыков и знаний.

СПЕЦИАЛИСТЫ ГК «Цеолитовые технологии» подробно проконсультируют Вас по вопросам применения цеолита в интересующей Вас области.

 

Новое оборудование по подаче природного цеолита «Сокирнит» смонтировано в Кирове

Накануне весеннего паводка качество питьевой воды в Кирове и области поставлено на жесткий контроль надзорных служб. Особенно эта проблема стала актуальна после февральской аварии на Нововятском переезде. На кировском водоканале накануне завершился монтаж уникального оборудования, которое полностью обеспечит качество водопроводной воды.

Подробнее об этом здесь.

Яснополянский экологический форум в г. Тула

Делегация Группы Компаний «Цеолитовые технологии» приняля участие в Яснополянском экологическом форуме в г. Тула. В ходе форума руководитель Группы Компаний Попов Константин Леонидович представил доклад о возможностях использования ПРИРОДНОГО ЦЕОЛИТА «Сокирнит» в экологических программах. Подробнее об этом здесь.