Вермикулит
О Вермикулите.
Впервые вермикулит обнаружен в начале XIX века, промышленное применение получил лишь спустя 100 лет.
За разработку нескольких технологий его применения изобретатель Якуб Ахтямов (1911-2003) получил в 1979 году премию Совета Министров СССР за «Исследование, разработку технологии и внедрение в народное хозяйство вермикулита и изделий на его основе».
В хозяйственной деятельности применяется исключительно вспученный вермикулит.
Вспученный вермикулит (зонолит) получают обжигом минерала вермикулита.
При нагревании до 400-1000°C вермикулит расслаивается на червеобразные частицы (отсюда и название - в переводе с английского vermiculus - червячок), вспучивается, увеличиваясь в объеме в 5-20 раз. Такое поведение минерала определено содержанием в нем связанной воды, которая при обжиге превращается в пар, раздвигая пластинки слюды.
После измельчения вспученный вермикулит представляет собой слоистые чешуйки разных фракций (от 0,5 до 20 мм) серебристого или золотистого цвета, без запаха.
Вспученный вермикулит — сыпучий, текучий (что позволяет заполнять пустоты неправильной формы), пористый, рыхлый, легкий, долговечный материал. Огнестоек: температура плавления 1350°С, температура применения — от минус 260 до 1200°С. Обладает тепло- и звукоизолирующими свойствами, высокой впитывающей способностью: способен впитать жидкости до 500% собственного веса. При этом слабо гигроскопичен (то есть слабо поглощает влагу из окружающего воздуха): влажность вермикулита при 100% влажности воздуха — около 10%. Биологически стоек: не подвержен разложению и гниению под действием микроорганизмов, не является благоприятной средой для насекомых и грызунов. Химически инертен: нейтрален к действию щелочей и кислот. Вермикулит является экологически чистым и стерильным материалом, не токсичен, не содержит тяжелых металлов. pH — 7.0, нейтральный.
Насыпная масса вспученного вермикулита составляет 75-150 кг/куб.м (марка 150). Теплопроводность 0,05 Вт/м.К (зависит от удельного веса). Температура плавления около 1350°С, начало спекания 1250°С. Инертен к органическим растворителям и нерастворим в воде. Не разлагается, не имеет запаха, не поглощает влагу, не имеет раздражающих свойств. Обладает хорошими сорбционными свойствами для газовых и жидкостных сред. Выпускается заданный фракционированный гранулированный состав от 0,25 до 10 мм.
Типичный химический состав вермикулита: SiO2 - 38-49% TiO2 - 1,5% MgO - 20-23,5% Cr2O3 - 0-0,5% Al2O3 - 12-17,5% MnO - 0,1-0,3% Fe2O3 - 5,4-9,3% Cl - 0-0,5% FeO - 0-1,2% CO2 - 0-0,6% K2O - 5,2-7,9% S - 0-0,2% Na2O - 0-0,8% H2O - 5,2-11,5% CaO - 0,7-1,5%
За рубежом вермикулит называют минералом урожайности, японцы - лечебным минералом.
Данный материал отличается хорошими тепло и звукоизоляционными свойствами, термической и биологический стойкостью, химической инертностью, способностью к избирательному ионному обмену.
Области применения Вермикулита.
Этот комплекс свойств объясняет широкое использование вспученного вермикулита в различных отраслях промышленности, включая:
- строительство,
- машиностроение,
- сельское хозяйство,
- металлургию,
- химию и т.д.
Информация о вспученном вермикулите представляет интерес для специалистов:
сельского хозяйства - агрономов, птицеводов, животноводов, фермеров, дачников, огородников, цветоводов, специалистов по гидропонике;
для нефтехимиков, экологов, металлургов, судостроителей;
строителей, специалистов по тепло- шумоизоляции,
специалистов по огнезащите, пожарные службы;
специалистов по насыпной изоляции тепловых агрегатов и криогенных установок, в т ч. установок разделения воздуха;
химической, лакокрасочной, деревообрабатывающей промышленности и многих других - в различных областях промышленности.
У этого минерала не слишком длинная история взаимоотношений с человеком: вермикулит был впервые обнаружен лишь в начале XIX века. Он относится к группе гидрослюд и имеет слоистое строение.
Окраска бывает различной: бурой, золотистой, зеленой, серебристой и даже черной.
Вермикулитовая руда
В России месторождения вермикулита имеются на Кольском полуострове, Дальнем Востоке и Красноярском крае. Добывают вермикулит в США, Австралии, ЮАР, Украине и Узбекистане.
Человечеству потребовалось целое столетие для того, чтобы оценить полезные качества этого вещества: высокую огнестойкость, малую плотность, низкую теплопроводность, химико-биологическую инертность при контакте с агрессивными средами, экологичность.
В современном производстве вермикулит обжигают, под действием высокой температуры он вспучивается, раздаваясь в объемах в 10-15 раз и распадаясь на червеобразные частицы. Это происходит потому, что в составе минерала имеется вода в связанном состоянии, при нагревании она превращается в пар и раздвигает пластинки слюды.
Материал, который в результате получается, так и называется - вспученный вермикулит: сыпучий, пористый, рыхлый, легкий и долговечный.
Среди замечательных качеств минерала - высокая тепло- и звукоизоляция, что позволяет успешно использовать его в строительстве, а также невероятная впитывающая способность: вермикулит может поглотить количество влаги, впятеро превышающее его собственный вес.
Достаточно сказать, что слой вермикулитовой засыпки толщиной в 20 сантиметров по уровню теплозащиты равнозначен полутораметровой кирпичной стене...
Кроме того, по свидетельству специалистов, он обеспечивает хорошую огнезащиту, противостоя пламени до десяти часов кряду, т.к. температура плавления - 1350˚С. Температура применения может быть от -250˚С до +1150˚С, а коэффициент его теплопроводности от 0,04 до 0,062 Вт/м.К. Может выступать адсорбентом для улавливания дыма и газов и отражателем для радиоактивных излучений.
Вермикулит вспученный
Вермикулит - надёжный материал для упаковки и транспортировки опасных, коррозийных и воспламеняющихся продуктов, используется как наполнитель для кислотостойких пластмасс, резины, лаков.
Экологически чистый материал. Об этом свидетельствует то обстоятельство, что он применяется не только в области строительства, но и в животноводстве, птицеводстве и сельском хозяйстве.
Вермикулитовую пыль добавляют в корм животным, а также используют в качестве подстилочного на птицефермах. Только США ежегодно закупает порядка 58 тысяч тонн вермикулитовой руды, из которыхтреть объема идет на нужды животноводства.
Подсчитано, что его применение благотворно сказывается на здоровье поголовья, увеличивает продуктивность на 15%, а яйценосность кур увеличивается минимум на 20%.
В Европе вспученный вермикулит применяется для дражирования семян сахарной свеклы, поскольку это улучшает их всхожесть и на 20 процентов повышает урожайность. Он удобен для проращивания рассады, улучшает качество почвы в растениеводстве, снижает кислотность и нитратное заражение, защищает от гнилостных процессов, грибков и плесени, повышает урожайность полей и садов, предотвращает заболачивание земли.
Хорош вермикулит и в качестве подходящей среды для хранения овощей и фруктов. Расход вермикулита 2-3 % от массы продукции обеспечивает снижение отходов в 2-3 раза.
Эффективен для очистки сточных вод, сбора нефтяных пятен, а также в качестве наполнителя красок, при производстве технических смазок и мастик.
Во многих странах получила распространение так называемая "вермикулитопоника" - выращивание растений без почвы.
Наконец, бесспорным достоинством вермикулита является то, что срок годности и действия не ограничен. Не гниет, не распространяет плесень, в нем не заводятся грызуны и насекомые.
