ПРИРОДНЫЙ ЦЕОЛИТ

Описание

Цеолиты – группа минералов вулканическо-осадочного происхождения, каркасные алюмосиликаты щелочных и щелочноземельных металлов. В настоящее время известно более 40 структурных видов природных цеолитов, наиболее распространенными из которых являются клиноптилолит, гейландит, филлипсит, ломонит, морденит, эрионит, шабазит, феррьерит, анальцим.

Цеолиты являются нестехиометрическими соединениями, составы которых изменяются в широких пределах, образуя ряды твердых растворов. Кристаллические структуры цеолитов состоят, как известно, из тетраэдров SiO2 и AlO4, соединенных вершинами в ажурные каналы, в полостях и каналах которых находятся катионы и молекулы H2O.

В природе цеолиты образуют хорошо ограненные кристаллы различной симметрии и габитуса (изометричные, призматичные, игольчатые, таблитчатые) с различными проявлениями спайности (от совершенной до отсутствия ее) и размерами от долей микрона до 10 см (анальцим); обычно белые, иногда бесцветные и прозрачные, реже окрашенные в красноватые, коричневые и зеленоватые оттенки. Твердость – 3-5. Плотность 1900-2800 кг/м3. Крупнейшие скопления цеолитов возникают при метаморфизме вулканических туфов за счет изменения вулканических стекол главным образом кислого состава и при диагенезе осадков океанов и соленых озер. Промышленные месторождения цеолитов представлены преимущественно цеолитосодержащими туфами с содержанием цеолита до 60 – 95%. Остальные 5 – 40% породы обычно представлены кварцем, полевыми шпатами, глинистыми материалами, остатками незамещенного вулканического стекла.

Природный цеолит относится к устойчивым алюмосиликатам с каркасным строением кристаллической решетки, имеющим слоистую структуру.

Химический состав цеолита

Al2O3 – 12,9-13,2%;

SiO2 – 66,2-78,3%;

К2O – 4,0-4,8%;

Na2O – 1,8-2,2%;

CaO – 1,8-2,4%;

Fe2O3 – 0,8-1,2%;

V – 0,0003%;

Mn – 0,001%;

Cu – 0,001%;

Be – 0,001%;

Rb – 0,001%;

As – 0,03%;

Cr, Co, Mo, Ni, Sb – не обнаружены;

H2O – 10-12%;

Плотность цеолита – 2,2-2,6 г/см3.

Насыпной вес 1,02-1,2 г/см3.

 

Промышленное использование

Промышленная ценность цеолитов обусловлена общим для этих минералов ажурным алюмокремнекислым каркасом, образующим систему полостей и каналов, размер входных окон которых достаточно велик (0,260 – 0,270 нм), чтобы в них могли проникнуть молекулы и ионы большинства неорганических и органических соединений. В полостях содержится поглощенная вода и катионы щелочных и щелочноземельных металлов, которые химически слабо связаны с каркасом. При осторожном нагревании цеолита до 400С0 вода легко удаляется без нарушения кристаллической решетки минерала. По данным японских ученых, при нагревании клиноптилолита до 300С0 он обезвоживается почти на 80%. После дегидратации цеолит представляет собой микропористую “губку” с объемом пор до 50% каркаса. Такая губка может снова адсорбировать воду и другие жидкие и газообразные вещества. Адсорбционный объем природных цеолитов определяется по поглощению паров воды и достигает 0,2 см3/см3.

Другое, не менее важное свойство, ¾ способность к легкому катионному обмену, происходящему также без каких-либо нарушений кристаллической структуры. Ионно-обменная емкость цеолитов зависит от их природы и месторождения и колеблется в пределах 2-5 мг-экв/г.

Из природных цеолитов наибольшую значимость имеют клиноптилолит и морденит.

Как выглядит природный цеолит

 

Документация

Информация о месторождении