Сапонит: от отходов алмазного производства к новым применениям.
Saponite
Сапонит: минерал группы смектитов, образующийся при добыче алмазов. Огромные запасы в Ломоносовском месторождении требуют экологичного управления отходами и переработки.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Триоктаэдрический филосиликатный минерал
Trioctahedral phyllosilicate mineral
Сапонит — триоктаэдрический минерал группы смектитов. Его химическая формула: Ca0.25(Mg,Fe)3((Si,Al)4O10)(OH)2·nH2O. Крупнейшее в Европе месторождение первичных алмазов Ломоносов, расположенное в Приморском районе Архангельской области, является зоной интенсивного накопления и хранения сапонита в отвалах.
Saponite is a trioctahedral mineral of the smectite group. Its chemical formula is |Ca0.25(Mg,Fe)3((Si,Al)4O10)(OH)2*n(H2O). Europe's largest primary diamond deposit, Lomonosov, in the Primorsky District of Arkhangelsk Oblast is an area of intensive accumulation and storage of saponite at the tailings.
Применение
Предполагаемая масса сапонита, подлежащего сбросу в отвалы обогащения алмазной руды, исчисляется миллионами тонн. Вызывает опасения, что когда макро- и микрокомпоненты обнаруживаются в концентрациях, не представляющих опасности, усилия по природоохранному управлению отвалами снижаются, хотя техногенные отложения предлагают возможности для повторного использования и повышения ценности, выходящие за рамки их традиционной утилизации. Сапонит является показательным примером компонента отвала, к которому часто относятся несправедливо пренебрежительно. Электрохимическое разделение позволяет получить модифицированный сапонит, содержащий продукты с высокой концентрацией минералов группы смектитов, меньшим размером минеральных частиц, более компактной структурой и большей удельной поверхностью. Эти характеристики открывают возможности для производства высококачественной керамики и сорбентов тяжелых металлов из продуктов, содержащих сапонит. Более того, тонкий помол отходов происходит при подготовке сырья для керамики; эта переработка отходов имеет большое значение для использования глинистого шлама в качестве нейтрализующего агента, поскольку для реакции требуются мелкие частицы. Эксперименты по деацидификации гистозолей с использованием щелочного глинистого шлама показали, что нейтрализация достигается при добавлении 30% шлама и среднем уровне pH 7,1, а эффективность метода была подтверждена на опытном участке с многолетними травами. Кроме того, рекультивация нарушенных земель является неотъемлемой частью социальной и экологической ответственности горнодобывающей компании, и данный подход отвечает потребностям сообщества как на местном, так и на региональном уровнях. Синтетические сапониты имеют четко определенный химический состав и реакционноспособную поверхность и могут служить заменой цеолитам. В отличие от пор в цеолитах, сапониты имеют большее межслоевое расстояние и также могут использоваться в качестве катализаторов для более крупных органических молекул, например, в процессах полимеризации, изомеризации и крекинга.
The forecasted mass of saponite to be discharged into the tailings of diamond ore processing makes up millions of tons. Worryingly, when macro and micro components are found in non hazardous concentrations, fewer efforts are put into the environmental management of the tailings, though technogenic sediments offer prospects for reuse and valorization beyond their traditional disposal. Saponite is a demonstrative example of the tailings constituent that is often left unfairly mistreated. Electrochemical separation helps to obtain modified saponite containing products with high smectite group minerals concentrations, lower mineral particles size, more compact structure, and greater surface area. These characteristics open possibilities for the manufacture of high quality ceramics and heavy metal sorbents from saponite containing products. Furthermore, tail grinding occurs during the preparation of the raw material for ceramics; this waste reprocessing is of high importance for the use of clay pulp as a neutralizing agent, as fine particles are required for the reaction. Experiments on the Histosol deacidification with the alkaline clay slurry demonstrated that neutralization with the average pH level of 7.1 is reached at 30% of the pulp added and an experimental site with perennial grasses proved the efficacy of the technique. Moreover, the reclamation of disturbed lands is an integral part of the social and environmental responsibility of the mining company and this scenario addresses the community necessities at both local and regional levels. Synthetic saponites have defined chemical composition and reactive surface and serve as a substitute for zeolites. In contrast to the pores in zeolites, saponites have a larger layer spacing and can also be used as catalysts for larger organic molecules, e. g. in polymerization, isomerization and cracking.