חימר מונטמורילוניט: הרכב מינרלים, תכונות, מיצוי ויישומים

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

למרות שמו, חימר מונטמורילוניט הוא אבן. זהו מינרל המסוגל לספוג כמות גדולה של מים ולהתנפח בו זמנית. נכס זה נובע מהשימוש הנרחב שלו בתעשיות רבות. החימר הוא אכיל, ובקשר אליו הוא משמש גם כחומר סופח המטהר מים ומוצרים שונים מזיהומים מזיקים. שמות נוספים של המינרל נמצאים גם בספרות: בולוס, אדמה פולר, בנטוניט. עם זאת, הוא מכונה לרוב חימר מונטמורילוניט. זאת בשל שמו של האזור בו התגלתה האבן לראשונה. המינרל נמצא באחת מערי צרפת - Montmorillon.

Properties

כאמור לעיל, האבן, סופגת מים, מתנפחת חזק. במקרה זה, מסת המינרל עולה עד פי 20. תכונה זו של חימר מונטמורילוניט נובעת מהמבנה שלו. היא עשתה שכבותדמות. במקרה זה, המבנה מיוצג על ידי קשקשים דקים. לפיכך, מונטמורילוניט הוא חומר סופג שניתן להשוות לפחם פעיל. יחד עם זאת, האבן מאוד פלסטית, ולכן היא נקראת חימר.

תכונות אחרות של מונטמורילוניט:

• המינרל מסוגל לספוג יותר מסתם מים. הוא סופג בקלות שמנים, מוצרי נפט ואפילו צואת בעלי חיים.
• חימר מונטמורילוניט הוא חומר רך למדי. זה דומה לטלק. בסולם Mohs, למינרל יש 1.5 נקודות.
• באבן, הלוחות מחוברים עם חלקיקים דמויי גרגר. הקוטר של האחרון הוא לא יותר מ 2 מ"מ. בשל המבנה המורכב שלו, מינרל החימר מסוגל למשוך חלקיקים בעלי מטען חיובי ושלילי כאחד. בנוסף, חומרים לא-יוניים נקשרים לאבן גם באמצעות ערכיות משנית.
• למונטמורילוניט יש חללים פנימיים נפחיים. בשל כך, הוא יכול לספוג מסה עצומה של יסודות זרים.
• לגזע יש צפיפות נמוכה. בממוצע, 1 ס"מ3 מהווה 1.5 גרם. לפיכך, החימר הוא לא רק פלסטיק, אלא גם קל מאוד.
• המינרל לבן. לעתים קרובות אתה יכול לראות גוון אפור. לפעמים יש גם אבנים לבנות כשלג. לעתים רחוקות יותר, למינרל יש גוון ירקרק, ורדרד, חום או כחלחל.

חימר נסדק כשהוא מתייבש. אופי משטח השבר שלו אינו אחיד.

זנים

הרכב המינרלים של חימר מונטמורילוניט אינו קבוע. חוץ מזה,תכולת המים של האבן שונה בכל פעם.

לרוב, תחמוצות של היסודות הבאים קיימות במינרל:

• aluminum;
• ברזל;
• magnesium;
• calcium;
• פוטסיום;
• נתרן.

אחוז התחמוצות אינו זהה, מה שמשפיע על תכונות החומר. לדוגמה, במקרים מסוימים, הצפיפות של מינרל עולה.

בהתאם להרכב הכימי, החימר מסווג כדלקמן: Cu-, Fe, Cu-Fe-, Ni-, Mg-montmorillonite.

מקור

ככלל, היווצרות החומר מתרחשת בתנאים אקסוגניים. הטוב ביותר להיווצרות המינרל הוא סביבה בסיסית עשירה במג.

מונטמורילוניט היא אבן שיכולה ליצור:

• בסלעים (וולקני, משקע, מטמורפי);
• באדמה;
• קרוב מאוד למעיינות חמים.

בנוסף, המינרל מסוגל להיווצר בסביבה הימית. זה קורה באמצעות טרנספורמציה של נציצים והידרומיקות.

חימר מונטמורילוניט הוא חומר יציב מאוד. באזורים מדבריים, שכבת פני השטח שלו הופכת לחומר שנראה כמו אבק רגיל, הנישא באוויר בעזרת הרוח. לאחר מכן, הוא מתיישב באזורים אחרים, ויוצר מרבצי לס.

הפקדות

Mintmorillonite הוא אחד החומרים הנפוצים ביותר. המרבצים שלו מרוכזים במסביב לעולם.

ברוסיה הם:

• בקברדינו-בלקריה (גרפגז').
• באורל (שדה Zyryanskoe).
• בחאקאסיה (חווה 10).
• בחצי האי קרים (באזור מסבסטופול ל-Karasubazar).
• ביאקוטיה.
• באזור עמור.
• בטריטוריה טרנס-בייקל.
• באזור צ'ליאבינסק.

הפקדות מפורסמות אחרות נמצאות ב:

• ליד הכפר גומברי (ג'ורג'יה המערבית).
• באתרים ליד דרום מזרח מחרדזה. קבוצה של פיקדונות ממוקמת גם במערב ג'ורג'יה.
• ארה"ב (אלבמה, קליפורניה, ג'ורג'יה, פלורידה).
• צרפת (וינה).
• גרמניה.
• Hungary.
• יפן.

רוב חימר המונטמורילוניט מופק ממרבצים ראשוניים. עם זאת, גם כריית סחף מפותחת מאוד. ברוסיה, הכמות הגדולה ביותר של המינרל נמצאת באזור עמור. על פי הסטטיסטיקה, ממוצע של 270,000 טונות של מונטמורילוניט נכרים מדי שנה בפדרציה הרוסית. במקביל, כל 12 חודשים מחוון זה עולה ב-1/10.

Production

תהליך זה מתבצע בצורה פתוחה. במילים אחרות, שאיבת החימר מתבצעת במהלך החציבה.

עלות הסלע תלויה ישירות בשיטת החילוץ. הטבות לפיתוח קריירה:

• עבודת ההכנה מתבצעת לא רק במהירות, אלא גם בקלות.
• לעובדים נוח ובטוח.
• עלויות ניצוחההתפתחויות קטנות.
• שחזור מינרלים יעיל.

עבודת הכנה כוללת חקר גיאולוגי. אם התוצאות שלו חיוביות, השטח מתנקז וכל התקשורת הדרושה נבנית. לאחר מכן מתבצעת עבודת הפשטה. זה מלווה ישירות בתהליך של כריית מונטמורילוניט. השלב האחרון הוא הובלת האבן.

אזורי יישום

מונטמורילוניט מסוגל לספוג מספר רב של אלמנטים שונים. יש לו לא רק תכונות ספיחה, אלא גם ספיגה. בשל כך, המינרל נמצא בשימוש נרחב בתעשיות הבאות:

• תעשיית הנפט. חימר מנקה בצורה מושלמת מכל זיהומים. מוצר השמן המוגמר אינו מכיל חומרים פחמיים, שרפים וכו'.
• תעשיית הטקסטיל. במהלך הגימור של חומרי בד מסירים כתמים משמנים ושומנים בעזרת חימר. בנוסף, למינרל תכונות הלבנה.
• ייצור גומי. המינרל נותן לו קשיחות וחוזק.
• תעשיית הקוסמטיקה והסבון. חימר נמצא בשפתון, אבקה, משחת שיניים, סבון וכו'.
• תעשיית המזון. המינרל מטהר מים, יינות, מיצים, שמנים צמחיים מזיהומים.
• רפואה. מונטמורילוניט הוא המרכיב הפעיל בחלק מהתרופות שנקבעו לטיפול בשכרות.
• חקלאות. חימר משמש במהלך ייצור מזון לבעלי חיים.
• תעשיית הנייר.

בנוסף, המינרל בכחומר קלסר, הוא משמש לייצור מוצרי קרמיקה וכדורי עפרות ברזל. ראוי לציין שלחימר תכונות איטום מצוינות.

עלות

חומר הגלם זול מאוד, ולכן נעשה בו שימוש מסיבי בתעשיות רבות. העלות הממוצעת של חימר היא 600 רובל לכל ק ג.

המחיר תלוי ישירות בטוהר חומרי הגלם ובמינרל השורר בו. אחרי הכל, כאמור, הרכב החימר במרבצים שונים אינו זהה. העלות של חומרי הגלם הטהורים ביותר יכולה להגיע לכמה אלפי דולרים לטון אחד.

לסיכום

חימר מונטמורילוניט הוא למעשה מינרל שהוא מאוד פלסטי, ומכאן שמו. הגזע נכרה לראשונה בצרפת. נכון לעכשיו, מספר רב של פיקדונות פותחו ברחבי העולם. למונטמורילוניט תכונות ספיגה מצוינות. הוא סופג בקלות מים ורכיבים שונים, גדל עד פי 20. נכון לעכשיו, המינרל משמש בתעשיות רבות.