Природный цеолит - эффективный натуральный сорбент

Природный цеолит – это нерудное полезное ископаемое, пористый минерал, обладающий сорбирующими, ионообменными, каталитическими, пуццолановыми, буферными, теплоизолирующими и др. свойствами. Это эффективный, безопасный, нетоксичный и недорогой материал.

Цеолит часто называют «молекулярным ситом» из-за его уникальной пористой структуры, которая обеспечивает его доказанные коммерческие преимущества в различных отраслях применения.

Цеолиты – это общее название водных каркасных алюмосиликатов щелочных и щелочноземельных металлов. Алюмосиликатный каркас обеспечивает исключительную прочность и стабильность структуры решетки. Структура минерала образуется из тетраэдров, состоящих из оксидов кремния и алюминия. Каркас заряжен отрицательно, а в полостях находятся молекулы воды и положительно заряженные катионы металлов. Эти катионы могут участвовать в ионном обмене с внешней средой.

Цеолиты бывают природные и синтетические, природные делятся на вулканические и осадочные типы.

Свойства природного цеолита и его применение.

Физико-химические свойства цеолита:

• интенсивный ионный обмен и селективность;
• обратимая гидратация и дегидратация;
• исключительно высокая способность поглощения газов;
• высокая температурная стойкость;
• стойкость к воздействию агрессивных сред.

Применение природного цеолита в промышленности:

• в водоочистке – как фильтрующие и ионообменные загрузки;
• в животноводстве – как минеральные добавки и поглотители микотоксинов, тяжелых металлов;
• в растениеводстве – как улучшитель почвы, мелиорант и пролонгатор действия удобрений;
• в пищевой промышленности цеолиты выполняют роль антислеживателя, сорбента влаги и газов при хранении овощей и другой продукции;
• в строительстве цеолиты применяются, как активные минеральные добавки, улучшающие прочностные характеристики материалов;
• в полимерной промышленности – как наполнители и сорбенты влаги;
• в нефтегазохимии – как катализаторы химических процессов и осушители воздуха;
• в нефтедобыче – как компоненты буровых растворов;
• в металлургии – как теплоизоляторы и компоненты формовочных смесей;
• в быту – цеолиты можно встретить в фильтрах для очистки питьевой воды, в наполнителях кошачьего туалета, в качестве засыпки в синтетических газонах, в пакетиках в качестве осушителя и поглотителя запахов.

От чего зависят свойства природного цеолита

В первую очередь, свойства и специфика применения цеолитов зависят от состава. Известно более 40 минеральных видов природных цеолитов.

Больше других применяется клиноптилолит, который образовался при выбросе вулканического пепла в атмосферу во время сильных извержений. Шлейфы вулканического пепла часто проходят тысячи миль, прежде чем оседают на поверхности земли, где в течении многих лет кристаллизуются в чистый и высокоэффективный гидратированный алюмосиликат.

В вулканических породах содержание клиноптилолита составляет не менее 70%.

Биогенные цеолитсодержащие породы осадочного типа, как правило, содержат меньше основного минерала - 20-30%, однако их тоже упрощенно называют цеолитами.

Второй важный фактор – переработка. Цеолитовая порода проявляет полезные свойства в полной мере только после механической и термической активации.

Влажная порода проходит следующие стадии переработки:

• дробление;
• сушка:
• воздействие ультразвука;
• выдержка при определенных температурах;
• измельчение, помол и фракционирование.

В результате этих процессов из породы удаляются вода и углекислый газ, увеличивается объем пор и удельная поверхность. Уходит не только вода из пор, но также и часть воды, которая непосредственно связана с кристаллической решеткой, благодаря чему на внутренней поверхности цеолита появляются активные центры – цеолит становится активированным и готовым к применению.