Сапонит
| Сапонит | |
|---|---|
 Минерал сапонит Ташковского участка Варваровского месторождения сапонитовых глин (Хмельницкая область, Украина) |
Сапонит (от лат. sapo, родительный падеж saponis — мыло), мыльный камень — минерал из подкласса слоистых силикатов, группы монтмориллонита; химический состав NaMg3[AISi3O10](OH)2.4H2O. В виде изоморфной примеси содержит Fe, иногда Cr, а также Ni, Zn, Cu, Li и др. Кристаллизуется в моноклинной системе. Сапонит — природный сорбент, обладает высокими адсорбционными, ионообменными, каталитическими и фильтрационными свойствами. Порода сапонита — аргиллитоподобный минерал темно-красного, иногда темно-рыжего цвета, без запаха и вкуса.
Минерал сапонит относится к группе триоктаэдрических магниевых смектитов, с относительно крупной кристаллической решеткой. Сапонит Варваровского месторождения является разновидностью обширного семейства бентонитов и относится к группе монтмориллонитов, с более высоким содержанием магния MgO, в котором алюминий Al3+ почти полностью замещен на магний Mg2+, а кремний Si4+, частично замещен Al3+. Сапонит является вмещающей породой Ломоносовского месторождения алмазов, крупнейшего коренного в Европейской части Российской Федерации. Масштабная сапонитизация кимберлитовых пород отрицательно воздействует на природную среду при накоплении сапонитовых отходов обогащения в хвостохранилищах[1].
Одним из основных направлений утилизации сапонитовых отходов является получение строительных материалов, а именно продуктов обжига (кирпич, керамзит), а также использование отходов обогащения как сырья для производства цемента[2][3]. Применение сапонитсодержащей суспензии в качестве удобрений происходит по аналогии с доломитовой и известковой мукой, то есть в виде измельченного твердого осадка. Измельчение происходит в процессе приготовления сырьевой массы для получения портландцемента, вследствие чего нет необходимости в дополнительных операциях по измельчению и в ходе одного производственного процесса решаются две разные технические задачи[4].
Химический состав
Сапонит представлен такими основными элементами:
SiO2: 42,18 — 54,56 %; TiO2: 1,05 — 1,85 %; Al2O3:12,2 — 14,96 %; Fe2O3: 10,10 — 15,44 %; FeO: 0,72 — 1,3 %; MgO: 7,02 — 13,43 %; Mn2O7: 0,11 — 0,33 %; CaO: 1,01 — 10,62 %; Na2O: 0,1 — 1,0 %; K2O: 0,19 — 2,91 %; P2O5: 0,083 — 0,236 %.
Физические характеристики сапонита
- удельный вес — 2700-3150 кг/ м³;
- насыпной вес — 960 кг/ м³;
- коллоидность — 11,7-12,2 %;
- органические добавки — 0,16 %;
- набухание — 5,6 %;
- пластичность — 28,4 %;
- связанная вода — 25,9 %;
- скорость капиллярного просачивания — 0,08 см/сек;
- огнестойкость — 1280—1300 ºС;
- pH — 7,6;
- электрокинетический потенциал при pH = 6-7;
- адсорбция по Сs 134 — 99,5 %;
- адсорбция по Sr 90 — 59 %.
Примечания
- ↑ 1 Шпилевая Д. В. Геологическое строение, минеральный состав и эколого-экономические аспекты освоения трубки Архангельская (месторождение алмазов им. М. В. Ломоносова). Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук, МГУ, 2008.
- ↑ Облицов А. Ю. Утилизация отходов обогащения алмазоносной руды месторождения имени М. В. Ломоносова. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, СПГУ, 2012.
- ↑ (2018) «Advanced Techniques of Saponite Recovery from Diamond Processing Plant Water and Areas of Saponite Application». Minerals 8 (12): 549. doi:10.3390/min8120549.
- ↑ (2020) «Reutilization Prospects of Diamond Clay Tailings at the Lomonosov Mine, Northwestern Russia». Minerals 10 (6): 517. doi:10.3390/min10060517.