Зміст
Введення
1 Родовища бентонітів
1.1 гідротермально-метасоматичні родовища
1.2 вулканогенно-осадові родовища
1.3 теригенно-і колоїдно-осадові родовища
1.4 Елювіальний родовища
2 Хіміко-мінеральний склад
3 Структура бентонітових глин
3.1 Загальні відомості про структуру глинистих мінералів
3.2 Структура монтморіллонітовую шарів
4 Властивості бентонітів
4.1 Хімічні та структурно-механічні властивості бентонітів
4.2 Фізичні властивості бентонітів
4.2.1 Дисперсність
4.2.3 Середня щільність і пористість
4.2.3 Пластичність
4.2.4 набухаемость
4.2.5 колоїдальне
5 Застосування бентонітів
5.1 Будівельні пластмаси
5.2 Бентонітові суспензії
5.3 гідроізолятором
5.4 Будівельна кераміка
5.5 Бурові розчини
5.6 Виробництво залізорудних окатишів
5.7 Ливарне виробництво
Висновок
Список літератури
Введення
бентоніт наноматериалродовище
Згідно представленнямкласичної кристалографії, найдрібнішими одиницями, з яких побудованиймінеральний світ, є елементарна комірка, яка володіє практичновсіма властивостями макрокрісталлов. Однак елементарна комірка складається з щебільш дрібних об'ємних одиниць, що не володіють закінченими властивостями кристалів.Вони отримали назву доменів, кластерів і т.д. Поєднання цих об'ємних одиницьнескінченно, розташовуючись певним чином у просторі, вони можутьстворювати нову речовину з властивостями, що різко відрізняються від стандартів.Маніпулюючи нанооб'єктами за допомогою спеціальних технологій, можна створюватипринципово нові матеріали і конструкції.
Нанорозмірні речовинистворюються в лабораторіях, а потім на відповідних підприємствах, однакбагато дослідників вважають, що подібні з'єднання можуть виникати вприроді.
Головним складовимбентонітових глин є монтморилоніт (Al2O3 В· 4SiO2 В· H2O) і бейделліт (Al2O3 В· 3SiO2 В· nH2O). Мінерал монтморилоніт вперше виявлений в 30-х роках підФранції, в білих і рожевих бентоніту в околицях м. монтморилоніт, з якимі пов'язане його назва [1]. Мінерали монтмориллонитовій групи (смоктати)володіють практично всіма властивостями природних нанорозмірних частинок.
В кінці XIX в. великі поклади монтморіллонітовуюглин, були виявлені в США в штатах Вайомінг у свиті В«форт БентонВ» - в 1888 р., звідкиі пішло найменування В«бентонітиВ», вперше застосоване в 1898 р. В. К. Найтом[2].
Щоб природнінаночастинки за своїми властивостями могли конкурувати з штучнимиНаноматеріали, необхідно використовувати бентоніт високої якості з вмістоммонтморилоніту 85 - 95%.
Глини з вмістом монтморилонітуменше 60 - 70% доцільно називати бентонітоподобнимі. В якості домішок вБентоніт та бентонітоподобних глинах зустрічаються смешаннослойние мінерали,гідрослюди, каолініт, галлуазіт, іноді палигорськіт, цеоліти та ін
За складом обмінних катіонівбентоніти можна поділяти на лужні, де основним компонентом єкатіони натрію; лужноземельні (кальцієві, магнієві, кальцієво-магнієві імагнієво-кальцієві), де більше половини обмінних катіонів належать кальціюі магнію, і змішані, в яких вміст лужних і лужноземельних компонентівприблизно рівне.
Лужні бентоніти характеризуютьсявисокою набухаемость (до 8 - 19 разів), колоїдальне, дисперсністю іналежать до дефіцитних різновидам. Лужноземельні бентоніти володіютьмалої гідрофільністю (тобто слабо або зовсім не набухають), меншоюдисперсністю і колоїдальне. Бентоніт змішані характеризуються проміжнимивластивостями.
Бентонітлужноземельні і змішані при обробці їх натрієвими препаратами легкоперетворюються в лужні, з усіма притаманними їм властивостями - набухаемость,дисперсністю, колоїдальне. Бентоніт, оброблені при встановленихоптимальних режимах мінеральними кислотами (сірчаною або соляною), різко підвищуютьсвої адсорбційні та каталітичні властивості. Нестійкі по відношенню до кислотибентоніти американські дослідники запропонували іменувати суббентонітамі. Такібентоніти під впливом сірчаної кислоти піддаються значним змінамі після відмивання від кислоти і обробки натрієвими препаратами невідновлюють первинні властивості [1].
1 Родовища бентонітів
1.1 гідротермально-метасоматичні родовища
До цього генетичномутипу відносяться родовища високоякісних натрієвих і лужноземельнихбентонітів нашої країни і світу. До них, зокрема, належать відомізакавказькі родовища - Сарігюхское у Вірменії, Даш-Салахлінское вАзербайджані, Ціхісубаньское і Ваніскедское Асканской групи в Грузії. Середзарубіжних широко відомо родовище білих безжелезістих бентонітів на о.Понца в Італії. Близька до нього за якістю група родовищ високосортнихмалозалізистого лужних бентонітів в Японії, в тому числі родовище Бодай упрефектурі Ісікава. Глини цього родовища, поряд з монтморіллонітом,містять в значних кількостях цеоліти і кристобаліт. Такі ж бентонітиродовища Каміноіама в префектурі Ямагата на півночі Японії і Хаттарі на о.Хоккайдо [1].
Великий інтереспредставляє родовище так званих гекторітов - магнезіальних бентонітіву ж.-д. ст. Гектор в штаті Каліфорнія в США. За даними Л.Л. Еймса, Л.Б. Сайда іС.С. Глядачі, вони утворені шляхом зміни туфів і попелу, відкладених узамкнутому лужному озерному водоймі, багатому солями магнію, під дієюгарячих джерел. Гекторіти містять в значних кількостях літій (Li2О більше 1%) і фтор (до 4,75%). ЗаОстанніми роками бентоніти описуваного типу відкриті також в Угорщині(Іштенмейзейс, Комлошка, Мад), Румунії (Вікна-Мудс в Трансільванії) і рядіінших країн [1].
Бентонітгідротермально-метасоматичні типу мають сіро-зеленувату, блакитнувату,жовтувату або кремову забарвлення і при висиханні стають світлішими. Вприродному вигляді описувані бентоніти володіють високою пластичністю, маютьраковістий або осколковий злам, іноді містять релікти слабоізмененнихматеринських порід (малюнок 1). Зазвичай вони жадібно вбирають воду, при цьомунатрієві і змішані різновиди сильно набухають, збільшуючись в обсязі до10 - 16 разів і більше.
У мінералогічномувідношенні гідротермально-метасоматичні бентоніти складаються на 80 - 90% здобре окрісталлізованного монтморилоніту, а в якості домішок містятьсмешаннослойние мінерали і гідрослюд.
Рисунок 1 -Мікрофотографії бентонітів з реліктовою структурою:
а - пемзової, б -пемзової з каплевидної-сферолітовие скловати утвореннями, в - перлітовоїмонтморіллонітізірованной, г - перлітової гідрослюдізірованной, д - кластіческіх,е - перлітової.
Для хімічного складубентонітів типово знижений вміст полуторних окислів, в тому числі (всередньому) Al2O3 15,5% і Fe2О3 4,5% і підвищена кількість Na2О (до 2,5%). Дуже характерно присутність в помітнихкількостях F, Sc, Cr, Mn, Cu, Zn, Ga, Rb, Cs, Pb, Th та інших рідкісних елементів, адсорбованих глинистимимінералами з гарячих вод або збережених в якості реліктів від материнськихпорід. В якості парагенетичних мінералів характерні агат, халцедон,цеоліти, кристобаліт, гірський кришталь і аметист, галеніт і пірит.
Родовища бентонітівописуваного типу утворюються шляхом гідротермального метасоматозавулканогенно-осадових порід, зокрема базальтових порфіритів і туфів,попелів. Сильний вплив на якісні особливості виникають приметасоматоза монтморіллонітовую мінералів надає характер оточуючихматеринські породи вулканогенно-осадових утворень. В оточенні морськихвідкладень, що містять високі концентрації натрію в межгранулярних сольовихрозчинах, створюються сприятливі умови для
генерації натрієвихмонтмориллонитовій глини. В оточенні прісноводних озерних відкладень, біднихсполуками натрію, утворюються лужноземельні бентоніти типу гекторітов іін
Якісна розмаїтістьутворюються бентонітів і вміст у них супутніх компонентів залежатьтакож від складу термальних вод, їх температури і кислотності. Сприятливі...
