Записки камнерезчика. Вермикулит: какой он, минерал-«червячок»?

Что такое вермикулит

Вермикулит (англ. vermiculite) – минерал, алюмосиликат магния и железа из группы гидрослюд подкласса слоистых силикатов, образовавшийся из биотита (или флогопита) в результате гидротермальных процессов и последующего выветривания.

Этимология названия

Название вермикулит происходит от латинского vermiculus – «червячок; червеобразный»: при нагревании из пластинок вермикулита образуются червеобразные столбики и нити золотистого и серебристого цвета с поперечным делением на тончайшие чешуйки (так называемый вспученный вермикулит).

Впервые вермикулит был описан минералогом Т. Веббом (T. Webb) в 1824 г.

Физико-химические свойства вермикулита

– Твердость минерала по шкале Мооса – 1 – 1,5.

– Излом – расщепляется на тонкие листочки.

– Блеск – жирный, перламутровый, стеклянный.

– Плотность – 2400 – 2700 кг/м³.

– Температура плавления – 1350°C;

– Не поддается истиранию, по смазочным свойствам подобен графиту.

– Химическая формула – (Mg, Fe²⁺, Fe³⁺)₃(OH)₂(Al, Si)₄O₁₀•4H₂O. Следует отметить, что вермикулит редко отвечает общей формуле и обычно содержит примеси.

– Цвет минерала – бронзово-желтый, бурый, желто-бурый, зеленоватый, золотисто-желтый, до черноватого.

– Цвет черты – белая, желтоватая, блестящая.

– Встречается в виде чешуйчатых агрегатов и крупных пластинчатых кристаллов.

– При нагревании до 400 – 1000°C вспучивается, увеличиваясь в объеме в 20 – 50 раз. Вермикулит может содержать до 20% воды. При нагревании отдельные чешуйки вермикулита расслаиваются за счет испарения воды. Образующийся продукт представляет собой легчайший материал с объемной массой 30 – 100 кг/м³.

– Поведение в кислотах – разлагается в HCl.

– Имеет высокий коэффициент водопоглощения 400 – 530% (100 г вермикулита поглощают 400 – 530 мл воды).

– Месторождения: Австралия, Бразилия, Китай, Россия (Инаглинское местрождение в Алданском р-оне, Мончегорское месторождение в Мурманской обл., Челябинская область и др.), США, Уганда, Узбекистан, Украина, ЮАР.

Применение вермикулита

Хотя впервые вермикулит был обнаружен в начале XIX века, промышленное применение он получил лишь спустя 100 лет. В хозяйственной деятельности применяется исключительно вспученный вермикулит.

• Атомная энергетика:

– отражатель гамма-излучений;

– поглотитель радиоактивных элементов стронций-90, цезий-137, кобальт-58.

• Металлургия:

– для футеровки печей и сталеразливочных ковшей;

– для теплоизоляции оборудования.

• Сельское хозяйство:

– стабилизатор структуры и аэрационных свойств тяжелых почв;

– наполнитель удобрений, предохраняющий их от слёживания;

– повышает эффективности удобрений в 1,5 – 2 раза;

– снижает нитратное загрязнение почвы;

– гидропонная среда для выращивания овощей, цветов, рассады;

– стабилизатор воздушно-влажностного режима грунтосмесей;

– улучшает воздухообмен, усвоение влаги;

– препятствует развитию болезней;

– наполнитель гербицидов и инсектофунгицидов;

– является носителем ценных микроэлементов: кремний, магний, марганец, медь, кальций, железо и др.;

– добавка в корм животным и птице для исключения интоксикации организма;

– уменьшает процесс засоления бессменных тепличных грунтов;

– удерживает влагу в почве;

– снижает заболеваемость корневой гнилью;

– снижает кислотность и улучшает структуру почвы;

– увеличивает урожайность на 12 – 17%;

– снижает токсичность излишков питательных веществ;

– является средой для зимнего длительного хранения овощей, фруктов и луковиц цветов;

– в животноводстве повышает содержание гемоглобина, количество эритроцитов и уровень белка;

– повышает яйценоскость, жировую массу кур, содержание аминокислот в мясе и печени кур, концентрацию витамина А в куриных яйцах.

• Строительство:

– засыпка полостей (пустот) различных строительных конструкций;

– тепло- и звукоизоляция зданий и сооружений;

– наполнитель для легких бетонов и декоративных штукатурных растворов;

– защищает стены от возникновения плесени, грибка, сырости;

– защищает здания и сооружения от воздействия огня;

– предотвращает выпадение конденсата;

– способствует улучшению микроклимата внутри помещений;

– безвреден для здоровья и окружающей среды.

• Химическая промышленность:

– сорбент, обеспечивающий безопасность при транспортировке активных жидкостей и кислот;

– наполнитель кислотостойких пластмасс, резины;

– наполнитель термических и светостойких лаков;

– компонент высокотемпературных масел трущихся поверхностей.

• Экология и промышленная безопасность:

– применяется для очистки сточных вод и вредных выбросов в атмосферу;

– для фильтрации воды;

– для сбора разлитых нефтепродуктов (с твердых поверхностей). Вермикулитовый адсорбент иммобилизирует бактерии, перерабатывающие нефтепродукты в активный ил. Через некоторое время в отработанном сорбенте нефтепродуктов не остается;

– для упаковки и транспортировки опасных, коррозийных и воспламеняющихся химических продуктов (например, бромидов, аммоналов, фенолов);

– адсорбент для улавливания ядовитых газов.

Вспученный вермикулит

 

***

Короче говоря, вермикулит – очень полезный минерал, он заслуживает того, чтобы ему воспели оду!..

Валерий Сидоров