Природные цеолиты: краткая справка

Природный цеолит имеет уникальные для производства характеристики. Минерал обладает отличной адсорбционной способностью, катионообменными свойствами. Он может использоваться в качестве молекулярного сита. В двадцатом веке в США и Японии стали выращивать синтетический камень — аналог натурального.

Природные цеолиты — вид полезного ископаемого, применение которого в промышленных объемах осуществляется со второй половины двадцатого века.

На данный момент выделяют порядка пятидесяти природных и ста искусственных вариантов этого минерала.

Максимальную практическую ценность имеют следующие виды цеолита: шабазит, морденит, клиноптилолит.

Помимо цеолитовых пород, в которых около половины состава занимают цеолиты, в производстве используют:

• кальцит;
• монтмориллонит;
• опал;
• кристобалит

Природные цеолиты России

Природный минерал был найден во второй половине 20 века на территории Туркмении. В течении 10 лет обнаружено около 20 месторождений цеолита а разных регионах СССР. В девяностые годы прошлого века появились специальные научные программы: «Цеолиты Якутии», «Цеолиты России». Проводилось изучение физических и химических свойств, возможности применения в промышленных масштабах.

В конце двадцатого века велась активная разработка месторождений цеолита в сибирском и дальневосточном регионах. На данный момент большая часть камня добывается на европейской части РФ.

Уникальные адсорбционные свойства данных минералов объясняются спецификой кристаллической решетки. Около половины ее объема принадлежит каналам и пустотам. Данная продукция востребована в сельском хозяйстве, изготовлении строительных материалов.

Области применения

Цеолит востребован в сельском хозяйстве. В растениеводстве:

• сельскохозяйственные культуры;
• хранение фруктов и овощей;
• садоводство;
• спортивные площадки и газоны;
• гидропоника;
• компост

Минерал впитывает вредные и токсичные вещества из почвы. Он увеличивает срок действия удобрений. Внесение в поля цеолитовых смесей является экологически чистым методом растениеводства. Органоминеральные композиции (смесь камня с перегноем, торфом, сенным навозом, куриным пометом, компостом) повышают урожайность культур. ОМК понижают кислотность, улучшают структуру грунтов.

Высокая биологическая активность (наличие гуминовых кислот) объясняет попадание к растению питательных веществ. Наблюдается активизация почвенной микрофлоры, синтез углеводов и белков, витаминов. Растение становится устойчивым к пестицидам, ускоряется его рост и образование плодов. При внесении в супесчаные грунты цеолита ускоряются обменные процессы.

Значимость природного камня

Природный камень улучшает структуру почвы, раскисляет ее, повышает  биологическую активность, стимулирует аккумуляцию воды.

Обеспечивает растения важнейшими элементами:

• кальцием;
• кремнием;
• фосфором;
• азотом

Он повышает всхожесть семян, обеспечивает рост и развитие, ускоряет созревание. Благодаря ему осуществляется сорбция радионуклидов и тяжелых металлов. Каков механизм воздействия? Материал пролонгирует действие удобрений, служит источником макро- и микроэлементов.

Этот каркасный алюмосиликат, внутри которого находятся катионы металлов. Они уравновешивают заряд самого каркаса. Формулу можно отразить в следующем виде: Na + (AlSiO 4 )- . Помимо катионов натрия в полостях располагаются ионы магния, калия, кальция. Они могут замещаться иными катионами, в частности, аммония. Поглощение в такой форме азота предотвращает окисление. Ионообменные свойства камня позитивно воздействуют на питание растений. Вносят в почву можно в период посева с удобрениями или без них.

Соли щелочноземельных металлов, в том числе карбонат кальция, раскисляют почву.

Рекомендуемые фракции:

1. Осадочные. Размер частиц от 0,8 до 10 мм.
2. Вулканические (от 1 до 10 мм).

В животноводстве минерал нужен при:

• кормлении;
• для создания премиксов и комбикормов;
• компостирования навоза

Он хорошо нейтрализует запахи.

Очистка воды

В сточных, подземных, поверхностных водах есть загрязняющие вещества органического и неорганического строения. Они опасны для живых организмов. Одним из сильнейших загрязнителей считается аммиак. Он стимулирует эвтофикацию рек и озер, истощает растворенный кислород.

Цеолит имеет отличные адсорбционные свойства. Он отлично справляется с аммиаком, удаляет его из воды. Использовать адсорбент можно многократно.

Тяжелые металлы, находящиеся в воде, токсичны для растений, животных, людей. Среди загрязняющих веществ:

• серебро;
• цианид;
• магний;
• медь;
• мышьяк;
• ртуть;
• свинец;
• железо

Природные цеолиты — перспективный способ удаления путем ионного обмена тяжелых металлов. С помощью фракционированного цеолита можно проводить обезжелезивание подземных источников. Металл находится здесь в двух вариантах: растворенного двухвалентного  катиона и нерастворимого трехвалентного. В виде ионов фильтрация не происходит, поэтому сначала его переводят в осадок.

Хорошим способом считается аэрация. Упрощенная форма происходит путем разрыва до фильтрования струи воды. Трубчатые аэраторы существенно повышают качество процесса. Его итогом становится нерастворимый гидроксид железа (3). Он скапливается в отстойниках, остается в порах фильтрующего материала. Fe(OH)3 имеет отличные сорбционные свойства.

Очистка сточных вод

Они должны очищаться от нефтепродуктов, масел, выхлопных газов, жиров. При сбрасывании загрязненных вод в окружающую среду, токсины представляют опасность для живых организмов.

Природные цеолиты в нефтегазовом секторе — экономичный способ очистки воды. Минерал отлично справляется с аммонийным азотом, коллоидными частицами, нефтепродуктами, бактериями. Данный адсорбент является более экономичным по сравнению с активированным углем.

Косметология

Многие косметологические препараты базируются на цеолите. В косметологии применяют не только его адсорбционные свойства, но и способность сохранять, питать, поглощать, активизировать. Минерал впитывает:

1. Токсины.
2. Катионы тяжелых металлов.
3. Ионы гидроксония.
4. Нейтрализует свободные радикалы, не допускает повреждений ДНК.
5. Защищает от онкологии.
6. Убирает зуд, раздражение, минимизирует трещины.
7. Стабилизирует кислотно-щелочной баланс.
8. Стимулирует обменные процессы в клетках.

Цеолит оказывает дезодорирующее действие. Он гипоаллергенен.

Заключение

Природные цеолиты вулканического происхождения используют в аквариумах. Камни очищают воду, являются субстратом для растений, имеют эстетичный вид, становятся пищей для рыб. Происходит поглощение аммонийного азота, не допускается цветение. В аквариуме восстанавливается биологическое равновесие.

Среди отличительных преимуществ минерала выделяют отсутствие начальной загрузки. Неровность зерен природного камня позволяет создавать оптимальные условия для задержки образовавшегося осадка. При высокой скорости процесса (до 10 м/с) длительность цикла составляет 4-5 суток.