Montmorilloniitsavi: mineraalne koostis, omadused, ekstraheerimine ja rakendused

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Hoolimata oma nimest on montmorilloniitsavi kivi. See on mineraal, mis on võimeline imama suures koguses vett ja samal ajal paisuma. See omadus on tingitud selle laialdasest kasutamisest paljudes tööstusharudes. Savi on söödav, millega seoses kasutatakse seda ka sorbendina, mis puhastab vett ja erinevaid tooteid kahjulikest lisanditest. Kirjanduses leidub ka teisi mineraali nimetusi: boolus, Fulleri muld, bentoniit. Enamasti nimetatakse seda aga montmorilloniitsaviks. Selle põhjuseks on selle piirkonna nimi, kus kivi esmakordselt avastati. Mineraal leiti ühest Prantsusmaa linnast – Montmorillonist.

Atribuudid

Nagu eespool mainitud, paisub vett imav kivi tugev alt. Sel juhul suureneb mineraali mass kuni 20 korda. See montmorilloniitsavi omadus tuleneb selle struktuurist. Ta on kihistunudiseloomu. Sel juhul on struktuuri kujutatud õhukeste kaaludega. Seega on montmorilloniit sorbent, mida saab võrrelda aktiivsöega. Samas on kivi väga plastiline, mistõttu nimetatakse seda saviks.

Montmorilloniidi muud omadused:

• Mineraal suudab imada rohkem kui lihts alt vett. See imab kergesti õlisid, naftasaadusi ja isegi loomade väljaheiteid.
• Montmorilloniitsavi on üsna pehme materjal. See on võrreldav talgiga. Mohsi skaalal on mineraalil 1,5 punkti.
• Kivis on plaadid ühendatud teralaadsete osakestega. Viimase läbimõõt ei ületa 2 mm. Tänu oma keerulisele struktuurile on savimineraal võimeline ligi tõmbama nii positiivselt kui ka negatiivselt laetud osakesi. Lisaks seostuvad kiviga sekundaarse valentsi kaudu ka mitteioonsed ained.
• Montmorilloniidil on mahukad sisemised tühimikud. Tänu sellele võib see absorbeerida tohutul hulgal võõrelemente.
• Tõug on väikese tihedusega. Keskmiselt moodustab 1 cm3 1,5 g. Seega pole savi mitte ainult plastiline, vaid ka väga kerge.
• Mineraal on valge. Sageli näete halli varjundit. Vahel on ka lumivalgeid kive. Harvemini on mineraalil rohekas, roosakas, pruunikas või sinakas toon.

Savi praguneb kuivades. Selle murdepind on ebaühtlane.

Sordid

Montmorilloniitsavi mineraalne koostis ei ole püsiv. Pealegi,kivi veesisaldus on iga kord erinev.

Enamasti esinevad mineraalis järgmiste elementide oksiidid:

• alumiinium;
• raud;
• magneesium;
• k altsium;
• kaalium;
• naatrium.

Oksiidide protsent ei ole sama, mis mõjutab materjali omadusi. Näiteks mõnel juhul suureneb mineraali tihedus.

Sõltuv alt keemilisest koostisest liigitatakse savi järgmiselt: Cu-, Fe, Cu-Fe-, Ni-, Mg-montmorilloniit.

Päritolu

Reeglina toimub materjali teke eksogeensetes tingimustes. Kõige soodsam on mineraali tekkeks Mg-rikas aluseline keskkond.

Montmorilloniit on kivi, mis võib moodustada:

• kivimites (vulkaanilised, setted, moondelised);
• pinnas;
• kuumaveeallikatele väga lähedal.

Lisaks on mineraal võimeline moodustuma merekeskkonnas. See juhtub vilgukivide ja hüdromikade teisenemise kaudu.

Montmorilloniitsavi on väga stabiilne materjal. Kõrbealadel muutub selle pinnakiht tavalise tolmuna mõjuvaks materjaliks, mis tuule abil läbi õhu kandub. Seejärel settib see muudele aladele, moodustades lösimaardlaid.

Sissemaksed

Mintmorilloniit on üks levinumaid materjale. Selle hoiused on koondunudüle maailma.

Venemaal on need:

• Kabardi-Balkarias (Gerpegež).
• Uuralites (Zyryanskoe väli).
• Khakassias (10. talu).
• Krimmis (alal Sevastopolist Karasubazarini).
• Jakuutias.
• Amuuri piirkonnas.
• Baikali-ülesel territooriumil.
• Tšeljabinski oblastis.

Teised kuulsaimad hoiused asuvad:

• Gumbri küla lähedal (Lääne-Gruusia).
• Mahharadze kaguosas asuvatel saitidel. Maardlate rühm asub ka Lääne-Gruusias.
• USA (Alabama, California, Georgia, Florida).
• Prantsusmaa (Viin).
• Saksamaa.
• Ungari.
• Jaapan.

Enamik montmorilloniitsavi kaevandatakse esmastest ladestustest. Siiski on kõrgelt arenenud ka alluviaalne kaevandamine. Venemaal asub suurim kogus mineraali Amuuri piirkonnas. Statistika kohaselt kaevandatakse Vene Föderatsioonis aastas keskmiselt 270 000 tonni montmorilloniiti. Samal ajal suureneb see näitaja iga 12 kuu järel 1/10.

Tootmine

See protsess viiakse läbi avatud viisil. Teisisõnu, savi kaevandamine toimub kaevandamise käigus.

Kivimi maksumus sõltub otseselt kaevandamismeetodist. Karjääri arendamise eelised:

• Ettevalmistustööd tehakse mitte ainult kiiresti, vaid ka lihts alt.
• Töötajad on mugavad ja turvalised.
• Juhtimiskuludarengud on väikesed.
• Tõhus mineraalide taaskasutamine.

Ettevalmistustööd hõlmavad geoloogilisi uuringuid. Kui selle tulemused on positiivsed, kuivendatakse ala ja rajatakse kõik vajalikud kommunikatsioonid. Pärast seda tehakse koorimistööd. Sellele järgneb vahetult montmorilloniidi kaevandamise protsess. Viimane samm on kivi transportimine.

Kasutusvaldkonnad

Montmorilloniit on võimeline absorbeerima suurt hulka erinevaid elemente. Sellel pole mitte ainult adsorbeerivaid, vaid ka seebistavaid omadusi. Tänu sellele kasutatakse mineraali laialdaselt järgmistes tööstusharudes:

• Naftatööstus. Savi puhastab suurepäraselt lisanditest. Valmis naftatoode ei sisalda süsinikku sisaldavaid aineid, vaikusid jms.
• Tekstiilitööstus. Kangasmaterjalide viimistlemisel eemaldatakse savi abil õlide ja rasvade plekid. Lisaks on mineraalil pleegitavad omadused.
• Kummi tootmine. Mineraal annab sellele jäikuse ja tugevuse.
• Kosmeetika- ja seebitööstus. Savi leidub huulepulgas, pulbris, hambapastas, seebis jne.
• Toiduainetööstus. Mineraal puhastab vee, veinid, mahlad ja taimeõlid lisanditest.
• Meditsiin. Montmorilloniit on mõnede joobeseisundi korral välja kirjutatud ravimite toimeaine.
• Põllumajandus. Savi kasutatakse loomasööda tootmisel.
• Paberitööstus.

Lisaks on mineraal seesSideainena kasutatakse seda keraamiliste toodete ja rauamaagi graanulite tootmisel. Väärib märkimist, et savil on suurepärased hüdroisolatsiooni omadused.

Kulu

Tooraine on väga odav ja seetõttu kasutatakse seda paljudes tööstusharudes massiliselt. Savi keskmine maksumus on 600 rubla 1 kg kohta.

Hind sõltub otseselt tooraine puhtusest ja selles valitsevast mineraalist. Lõppude lõpuks, nagu eespool mainitud, ei ole savi koostis erinevates maardlates sama. Kõige puhtamate toorainete hind võib ulatuda mitme tuhande dollarini 1 tonni kohta.

Lõpetuseks

Montmorilloniitsavi on tegelikult väga plastiline mineraal, sellest ka oma nimi. Tõug kaevandati esmakordselt Prantsusmaal. Praegu on kogu maailmas välja töötatud suur hulk hoiuseid. Montmorilloniidil on suurepärased adsorbeerivad omadused. See imab kergesti vett ja erinevaid komponente, suurendades oma suurust kuni 20 korda. Praegu kasutatakse mineraali paljudes tööstusharudes.