Опис, властивості та застосування магнезиту. Основні хімічні та фізичні властивості магнезиту та бруситу
У цій статті:
Камінь магнезит, властивості якого є багатогранними, використовується не в одній галузі. В ювелірній справі це рідкісний гість, але як виробний матеріал його можна знайти у фігурках, статуетках або в промисловості. Видобуток та переробка магнезиту ведеться не один рік, цю сферу зайняли великі підприємства, які стежать за виробництвом та кількістю матеріалів.
Характеристики каменю
Магнезит відноситься до магнієвих руд, з нього роблять вогнетриви, які витримують температуру до 3000 градусів за Цельсієм. Більшість каменів виглядає як білий мармур, але трапляються екземпляри, прозорі або напівпрозорі, з молочним відтінком. Саме вони використовуються ювелірами.
Камінь магнезит
Магнезит було виявлено у Греції. Місто знахідки - Магнасія, саме там знаходиться скупчення руд, що містять магній, а заодно і мінерал. Якщо розбирати характеристики магнезиту, можна виділити такі:
- Склад каменю - карбонат магнію, як формула записується як МgCO3. Більше половини складу припадає на окис магнію, а решту займає вуглекислий газ. Цей факт був врахований у застосуванні, оскільки видобута сировина проходить випал і вуглекислий газ випаровується, а в мінералі залишається тільки окис магнію, який називається каустичною магнезією і активно застосовується в промисловості.
- Твердість матеріалу за шкалою Мооса – 4–4,5.
- Щільність магнезиту - 2,97-3,10 г/см3 залежно від родовища каменю.
Видобуток ведеться на таких територіях:
- Росії (Савінське родовище - одне з найбільших у світі, Південний Урал, Челябінська область, де видобувають декоративний магнезит, Далекий Схід та Поволжя).
- Греції.
- США (виробні варіанти каміння).
- Індії.
- Мексика.
- Австралії.
- Китаю.
Промисловий видобуток ведеться переважно у Китаї. Усі родовища актуальні, і запаси магнезиту поки що не вичерпані. Ведеться розробка нових покладів, оскільки видобуток каменю, з погляду економіки, є рентабельним бізнесом. Колекційні магнезитові види каміння, які також використовуються в ювелірній галузі, видобувають у Бразилії. Прозорі екземпляри зустрічаються в Індії.
Застосування матеріалу
Властивості, які має мінерал магнезит, використовуються у таких сферах та галузях:
- Целюлозна промисловість. Мінерал застосовується у процесі виготовлення фільтрів для очищення води та газів різних рівнів. Камінь нейтралізує та виводить зі складу води важкі метали та інші токсичні речовини.
- Сільське господарство. Застосовується в меленому вигляді як інгредієнт для добрив.
- Нафтохімічної та вогнетривкої промисловості. Використовується здатність каменю витримувати високі температуриі бути стійким до їх перепадів.
- В будівництві. Застосовується виготовлення магнезитових плит. Вони не накопичують радіацію, вогнетривкі та вологостійкі. Такі матеріали застосовуються в обробці будинків, укосів, басейнів, саун та інших приміщень. Плити зберігають тепло, що дозволяє заощаджувати на опаленні. А колір матеріалу дозволяє зберегти індивідуальність та природність фасаду.
- Іноді в ювелірній сфері та як декорування приміщення (виробний камінь). Магнезит використовується і у внутрішньому наповненні будинку як облицювальний матеріал для сходів, підлог.
Прозорий камінь можуть огранити будь-яким способом. У мінералу доступна ціна, а ще цікава грасвітла та блиск. Найчастіше продають камінь великими партіями, тому шукати окремих екземплярів самостійно невигідно. На ювелірні прилавки потрапляють лише екземпляри з добрими характеристиками, а решта продається як сировина. Переплутати камінь із іншими практично неможливо, що ще раз говорить про індивідуальність магнезиту. Окремі екземпляри можуть коштувати до однієї тисячі доларів за камінь, що його рідкістю.
Лікувальні та магічні властивості
Хоча по зовнішньому виглядуне можна назвати камінь виразним, він має потужні магічними властивостями, які не можна не помітити під час носіння або зберігання примірників. Магнезит камінь намагатиметься будь-якими способами покращити особисте життявласника. У сім'ї завжди зберігатимуться любов і взаєморозуміння. Якщо ж магнезит належить самотній людині, то від нього слід чекати великої кількості знайомств.
Іноді власникові важко зробити вибір між партнерами, а сам мінерал не звертає уваги на соціальні умовита підвалини. Тому щоб не переборщити зі знайомствами та зв'язками, слід іноді знімати магнезит і не контактувати з каменем. А ще краще не ставити фігурку з мінералу на роботі, оскільки думки будуть спрямовані в інший бік.
Крім того, магнезит підвищує настрій та покращує швидкість інтелектуальної роботи. З його допомогою людина позбавляється страхів і тривог, долає депресію. Матеріал допомагає впоратися із розладами психіки та відновитися після стресу. З ним людина забуває про песимістичні настрої.
Застосовується магнезит та цілителями, а також літотерапевтами. Оскільки камінь містить велика кількістьвологи, він здатний віддавати її у приміщення та іонізувати повітря. Так, клімат у квартирі нагадуватиме морське узбережжя та сприятливо впливатиме на здоров'я. А ось частинки солі в мінералі вб'ють бактерії та захистять від інфекцій. Корисно тримати камінь у будинку або носити його постійно тим, у кого проблеми з легкими, або людям, що палять. У камені не заводиться пліснява та інші грибки, тому їм добре обробляти будинки в країнах із вологим кліматом.
Добре магнезит захистить від грипу та інших сезонних застудних захворювань. З цією метою необхідно носити намисто або браслети з мінералом. Природна енергія діє і є гарною профілактикою хвороб. Камінь захищає від проблем із опорно-руховим апаратом, стимулює обмін білків та ліпідів в організмі.
В цілому спостерігаються такі дії магнезиту:
- заспокоює нервову систему;
- знімає запалення та полегшує больові відчуття;
- відновлює імунітет;
- впливає на опорно-руховий апарат під час масажу з камінням;
- захищає від негативних дій, особливо на сім'ю;
- позитивно впливає стан дитини та її здоров'я;
- захищає від травм або прискорює їх загоєння.
Незважаючи на різнобічне застосування магнезиту та його позитивні властивості, камінь все одно залишається доступним для покупців. Тому використання магнезиту чи присутність каменю у будинку - поширене явище. Камінь не завдає шкоди власнику, навпаки, стежить за його здоров'ям та благополуччям. Тому магнезит – чудовий помічник як чоловіків, так і жінок.
Магнезит – це природний мінерал, що є карбонат магнію. Зазвичай буває сірого або білого кольоруз жовтуватим, бурим або зеленим відтінком. Кристали магнезиту, формула якого хімічною мовою записується як MgCO3, відрізняються особливою зернистістю і досить високою щільністю.
Магнезит – це природний мінерал, що є карбонат магнію.
Камінь магнезит отримав свою назву від грецької області Магнесія, де його знайшли вперше.
Магнезит сприяє зміцненню родинних стосунків та усуває розбіжності між поколіннями
Походження магнезиту має переважно гидротермальный шлях, як у земних покладах через гарячі магнезіальні розчини, які з магматичного джерела, відбувається заміщення кальцію, вапняку і доломітів магнієм. Іноді мінерал може утворюватися і в поверхневих покладах землі шляхом їхнього хімічного вивітрювання, внаслідок чого магматичні породи розкладаються, утворюється бікарбонат магнезії, який поверхневими водами уноситься в нижні шари ґрунту, де і відкладаються магнезити.
Найбільшим у світі родовищем магнезиту є Савинське родовище в Іркутській області Росії. Крім цього на території країни є поклади цього мінералу на Уралі, в Середньому Поволжі, Казахстані, Далекому Сході та в Оренбурзькій області. Видобувають його в Греції, Бразилії, Індії, Польщі, Мексиці, Австралії, США та КНДР.
Які камені найдорожчі у світі (відео)
Магічні та лікувальні властивості каменю
Магічні властивості магнезиту були помічені людьми з давніх пір. Вважали, що він є своєрідним «камнем-свахою» і сприяє створенню сім'ї. Самотнім людям він допоможе знайти другу половинку, а розлученим – знайти нову щасливе кохання . Мінерал сприяє зміцненню родинних стосунків та усуває розбіжності між поколіннями. Вважається, що якщо зять подарує тещі ювелірний вирібз магнезитом, то назавжди завоює її материнську прихильність. Те саме відноситься і до невістки, що вручила своїй свекрусі виріб із цим каменем. Стародавні люди вірили, що мінерал магнезиту має здатність дарувати їм дар спілкування з тваринами. Людина, що весь час носить прикрасу з мінералом, може легко приручити будь-якого звіра.
Галерея: камінь магнезит (35 фото)
Мінерал магнезиту має кілька лікувальних властивостей : він заспокійливо діє на нервову систему та покращує настрій Він здатний позбавити напруги та будь-яких страхів, вивести людину з депресивного стану. Мінерал білого кольору допоможе зняти втому з очей, якщо не моргаючи дивитись на нього деякий час. Камінь добре впливає на дітей, він робить їх слухняними, веселими та дружелюбними. Як талісман самоцвіт добре підходить морякам, шоферам і мандрівникам, він захистить їх від небезпек, які можуть зустрітися в дорозі.
В астрології магнезити вважаються ідеальним камінням для Близнюків, вони стримують їх азарт і захищають від збитків у сфері фінансів.
Максимальний зиск з будь-яких ситуацій мінерал допоможе отримати Козерогам і Терезам, також він допоможе їм просунутися в кар'єрі. А ось Водоліям та Овнам такий талісман протипоказаний, тому що енергія каменю може зробити їх уразливими для стороннього впливу.
Застосування мінералу
Застосування магнезиту знайшло своє місце практично у всіх галузях промисловості. В галузі виготовлення будматеріалів мінерал використовують для виробництва магнезитових плит,які завдяки основним властивостям породи користуються великою популярністю та дуже затребувані. Вони екологічно чисті, вогнетривкі, довговічні, не схильні до впливу вологи, мають хорошу шумоізоляцію і легкі в обробці. Їх активно застосовують при обробці будинків, гаражів, внутрішніх стін саун та басейнів, використовують при виробництві дверей та спорудженні підлогових покриттів.
Мінерал добре очищає воду, нейтралізує та виводить з неї важкі метали, тому його широко використовують при виготовленні водоочисних фільтрів. У металургійній промисловості магнезити використовують при виробництві вогнетривких цегли та цементу.
Як правильно носити кільця з натуральним камінням (відео)
Крім цього, мінерал затребуваний у хімічній, целюлозно-паперовій, фармацевтичній промисловості, у виробництві електроізоляторів, вогнетривких фарб, штучного мармуру, пластмаси та гуми.
В ювелірній промисловості мінерал в основній своїй масі використовується дуже рідко, виняток становлять каміння яскраво-жовтого кольору, здобуті переважно у Бразилії та Центральній Австралії. Нечисті на руку ювеліри використовують пофарбовані магнезити як бірюзу, лазурит і червоний корал, значно завищуючи при цьому вартість підробок. Мінерал є дуже популярним поділковим та колекційним каменем, більшість поціновувачів натуральних самоцвітів готові багатьом пожертвувати, щоб отримати собі великий колекційний екземпляр магнезиту розміром понад 100 карат.
Увага, тільки СЬОГОДНІ!
|
Властивості |
Магнезіт | |
|
Хімічна формула | ||
|
Різновиди |
Брейнеріт, сидерит |
Немаліт, ферробрусит, манган-брусит |
|
MgO - 47,6; CO 2 – 52,4 |
MgO - 69,0; Н 2 Про – 31 |
|
|
Сингонія |
Тригональна |
Тригональна |
|
Зовнішній вигляд |
Кристалічні агрегати, рідше землісті та аморфні форми |
Кристалічні, щільні, листясті, лускаті рідше волокнисті агрегати |
|
Білий Сірий |
Білий, сірий, блакитно-зелений |
|
|
Скляний, тьмяний |
Перламутровий, скляний |
|
|
Щільність, г/см 3 | ||
|
Твердість | ||
|
Спайність |
Досконала |
Дуже досконала, слюдоподібна |
|
Крихкість |
Розщеплюється на пластинки, волокна |
|
|
Температура дисоціації, про З | ||
|
Уд. магнітна сприйнятливість |
–0,38 10 –3 |
Діамагнітний |
|
Електропровідність, Ом. | ||
|
Діелектрична проникність |
Піроелектричний діелектрик |
|
|
Розчинність |
Розкладається при нагріванні в кислотах |
Розкладається у кислотах |
|
Люмінесцентність |
В УФ – блакитний, у катодному – малиновий |
В УФ – блакитний, темно – малиновий |
У промисловості магнезит застосовується переважно після попереднього випалу. При випаленні до 750–1000 °С магнезит втрачає 92–94 % СО 2 і перетворюється на оксид магнію, що є білою аморфною порошковою масою (каустичний магнезит). При більш високій температурі випалу (до 1500-1700 ° С) видаляється практично весь діоксид вуглецю, оксид магнію зазнає перебудови молекулярної структури і утворюється щільний інертний продукт, що спекся, званий «намертво» обпаленим магнезитом або вогнетривкою магнезією.
Випал магнезиту для отримання «намертво» обпаленого магнезиту (спечених порошків) проводиться в шахтних печах, що обертаються. Відходи від випалу представлені каустичним магнезитом, що утворюється з пилових камер, що облягаються в пилових камерах, і мультициклонах пилуватих частинок, що виносять газовий поток із зони каустизації печей (750–1000 °С). Каустичний магнезит крім аморфного оксиду магнію, як домішки містить як необпалений, так і обпалений при температурі вище 1000 °С магнезит, а також золу палива.
При температурі до 2800 ° С в електродугових печах оксид магнію плавиться і утворюється плавлений периклаз, що володіє кристалічною будовою, високою твердістю і вогнетривкістю, що використовується для особливо відповідальних вогнетривких виробів.
З бруситу при аналогічній переробці отримують більш дешевий периклаз високої чистоти.
5. Застосування магнезиту обумовлено поєднанням сприятливих фізико-хімічних властивостей продукції, що одержується на його основі: високої вогнетривкості, шлакостійкості, в'яжучих властивостей, теплоємності, здатності зберігати сталість об'єму при тривалому впливі високих температур, міцності, зносостійкості. Застосовуються, переважно, такі продукти, одержувані за різної технології виробництва: каустичний магнезит із вмістом MgO 75–90 %, намертво обпалений (спечені порошки із вмістом MgO 86–92 %) та електроплавлений периклаз (з вмістом MgO 95–97 %). З цих товарів виробляється широкий ряд матеріалів та виробів для різних галузей промисловості.
Основний споживач магнезиту (понад 80%) – вогнетривка промисловість. Отримані з магнезиту після випалу або плавлення спечені металургійні порошки або плавлений периклаз використовуються для виготовлення магнезитових, хромо-магнезитових, магнезито-хромітових вогнетривких виробів, які застосовуються для кладки мартенівських, електроплавильних та інших високотемпературних печей та для футерівки верт. Металургійний магнезитовий порошок використовується також для наварювання подин сталеплавильних печей та їх ремонту.
Домішки, що містяться в природному магнезиті, в процесі випалу при високих температурах з'єднуються з оксидом магнію і утворюють нові мінерали. Особливо шкідливою домішкою є оксид кальцію. При його надлишку у вогнетривах присутній вільне вапно, здатне гідратувати з різким збільшенням обсягу, що викликає появу тріщин і іноді повне руйнування виробів. Домішка кремнезему при малій кількості кальцію призводить до утворення малостійкого при дії шлаків та температур понад 1750 ° С форстериту. При значному вмісті кальцію та відношенні CaO:SiO 2 менше 1,87 (у молях) у виробах утворюються недостатньо вогнетривкі та стійкі мінерали – монтічеліт і мервініт (CaO·MgO·SiO 2 і 3CaO·MgO·2SiO 2).
Домішка глинозему у кількості до 5–8 % сприяє утворенню шпинелевої зв'язки, що підвищує термічну стійкість магнезитових виробів при різких температурних перепадах без помітного зниження вогнетривких властивостей. Наявність оксиду заліза також призводить до утворення зв'язки, але при цьому спостерігається значне зниження вогнетривкості. Глинозем та оксиди заліза зазвичай присутні у вогнетривких виробах на магнезитової основі у незначних кількостях, у зв'язку з чим їх вмісту не враховуються нормуючими показниками державних стандартів та технічних умов.
Другий за значенням споживач магнезиту – виробництво в'яжучих матеріалів, де використовується каустичний магнезит (зі вмістом MgO не менше 75 %, СаО не більше 4,5 %, SiO 2 не більше 3,5 %, F 2 O 3 + Al 2 O 3 не більше 3,5 % та п.п .п.не більше 18%). Каустичний магнезит з концентрованим розчином хлористого або сірчанокислого магнію утворює магнезіальний цемент («цемент Сореля»), що має високі в'язкі властивості. Цей цемент застосовується для виробництва різних будівельних (фіброліт, ксилоліт та ін.), термоізоляційних, звукоізоляційних матеріалів, штучних жорнів та абразивних кіл. З каустичного магнезиту отримують металевий магній, фосфати магнію, виробляють палену магнезію отримання гумових виробів, і навіть сірчанокислий магній отримання хімічних і фармацевтичних препаратів.
У електротехнічній промисловості магнезит (у вигляді периклазу) використовується при отриманні кераміки, що застосовується для виготовлення радіодеталей, як наповнювач у трубчастих електронагрівачах, для отримання запресувальної маси в побутових електронагрівальних приладах та інших електротехнічних цілей.
Магнезит застосовується також як флюсуюча добавка у виробництві деяких видів фарфору та фаянсу, санітарної кераміки.
У целюлозно-паперовій промисловості магнезит застосовується як слаболужний реагент при варінні целюлози, для обробки паперу під пресами та як наповнювач плівкових покриттів паперу.
У харчовій промисловості використовується гідрат оксиду магнію Mg(OH) 2 під час рафінування цукру.
Крім того, магнезит знайшов застосування у виробництві пластмас, абсорбентів, фарб, скловиробів, добрив та інших галузях.
6. Брусит є досить унікальною магнезіальною сировиною, завдяки своєму складу та технологічним особливостям переробки. При випалюванні він менш енергоємний, ніж магнезит, і, крім того, при його розкладі виділяється вода, що не забруднює природне середовище. Брусит використовується як у сирому, так і в обпеченому вигляді. У сирому вигляді його застосування дуже ефективно як слаболужний реагент у виробництві целюлози у зв'язку з багаторазовою оборотністю і відсутністю скидання лугів у водойми. При випаленні дисоціація бруситу відбувається при меншій температурі, ніж магнезиту, а обпалений продукт має дуже високі електротехнічні властивості, завдяки мізерній кількості домішок і є електротехнічним периклазом вищої якості. При електроплавці виходить дуже щільний агрегат із підвищеною теплопровідністю та електроізоляційними властивостями. Каустична магнезія, що отримується з бруситу, має високу хімічну активність і придатна для отримання широкого асортименту магнезіальних хімічних продуктів, що використовуються в багатьох галузях промисловості.
Порівняно з вітчизняним застосуванням, за кордоном брусить використовується дуже широко, у тому числі, у виробництві віскози, пластмас, гідрометалургії урану, рафінуванні цукру, виноробстві, покритті зварювальних електродів, одержанні керамічних виробів, термоізоляційних матеріалів, скловиробів, конструкційних матеріалів електронного, ядерного та ракетного обладнання, інфрачервоної та ультрафіолетової оптики, добавки в паливо, водо- та газоочищення, наповнювача паперу, виробного матеріалу та ін.
Спеціальних технічних вимог до якості бруситу відсутні, якість продуктів, що одержуються з нього, оцінюється за державними стандартами та технічними умовами на продукти, що отримуються з магнезиту або на продукцію інших галузей.
7. Єдиних вимог до якості магнезиту, що у промисловості, відсутня. Вимоги різних галузей до цієї сировини та одержуваної продукції залежно від сфери застосування регламентується відповідними державними стандартами та технічними умовами, затвердженими в установленому порядку.
Для виробництва вогнетривів застосовується магнезит, що містить щонайменше 42 % оксиду магнію, трохи більше 2,5 % оксиду кальцію і трохи більше 2 % кремнезему. Магнезит з вмістом оксиду магнію не менше 38 % може використовуватися для отримання магнезіальних в'яжучих та деяких інших призначень.
Для отримання плавленого периклазу та вогнетривів на периклазовой основі можуть використовуватися високоякісні магнезити (з вмістом MgO не менше 45,5%) та брусити з вмістом не менше 62% оксиду магнію, не більше 3% оксиду кальцію та не більше 3% кремнезему. Для отримання електротехнічного периклазу та в целюлозно-паперовому виробництві в даний час використовуються магнезити з вмістом MgO не менше 46% і брусити з вмістом оксиду магнію не менше 65%, оксиду кальцію не більше 1,0%, кремнезему не більше 8,0% оксиду заліза трохи більше 0,2 %.
В даний час при вдосконаленні металургійних процесів йде жорсткість вимог до якості сировини, і зокрема до вмісту домішок в товарній магнезії. Так, високоякісна вогнетривка магнезія повинна містити щонайменше 98 % MgO (після випалу), а відповідальних видів – понад 99 %. При цьому, домішки оксидів заліза, що не нормувалися раніше, тепер грають важливу рольв оцінці сировини та товарних продуктів. Всі типи товарної магнезії розмежовуються саме за змістом MgО і Fe 2 O 3 , хоча вимога про низький вміст Fe 2 O 3 має обмежене значення, а при виробництві деяких вогнетривких виробів, навпаки, вводяться оксиди заліза як мінералізатори, тому існують товарні сорти з високим вмістом заліза
8. За умовами утворення родовища магнезиту відносяться до двох формаційних типів – теригенно-карбонатного та ультрамафітового.
Теригенно-карбонатний формаційний тип пов'язаний з континентальними та морськими відкладеннями і поділяється на гіпергенний осадовий континентальний генетичний тип та гіпергенний осадовий морський генетичний тип.
Головним джерелом отримання магнезиту є родовища осадового морського типу, пов'язані з теригенно-карбонатними комплексами, що відносяться до широкого вікового інтервалу - від докембрію до мезозою. Вони розміщуються в міогеосинклінальних зонах, що обрамляють кратони.
Вітчизняні родовища поділяються на рифейські (Саткінські на Уралі, Киргітійське, Верхотурівське, Тальське та інші в Красноярському краї, Сафоніхінське на Далекому Сході) та ранньопротерозойські (Савінське та Онотське в Іркутській області). Родовища представлені зазвичай дуже великими (протяжність до кілометра і більше, потужність десятки та сотні метрів) пласто- та лінзоподібними покладами якісних кристалічних магнезитів. Для ранньопротерозойських родовищ характерний високий рівень метаморфізму і, як наслідок, наявність у магнезитах силікатів (тальк, енстатит, форстерит, брусит та ін.).
Континентальні осадові магнезитові родовища приурочені до руслових або озерних фацій, розвинених у депресіях або в безстічних западинах, що знаходяться безпосередньо на ультрамафітових масивах, схильних до вивітрювання, або в безпосередній близькості від них. Подібні кайнозойські родовища відомі у Туреччині, Греції, Сербії. В Австралії відкрито дуже велике родовище подібного типу із запасами в сотні мільйонів тонн.
Ультрамафітовий формаційний тип поділяється на гіпогенний та гіпергенний генетичні типи. Перший представлений тальк-магнезитовим каменем, що становить дуже великі родовища. Однак, якість руд не висока, через підвищений вміст шкідливих домішок, особливо залізо, і тому не знаходять застосування для виробництва відповідальних виробів. Родовища є на Уралі (Сиростанське, Шабровське, Веселянське). Гіпергенні родовища пов'язані з корами вивітрювання ультраосновних порід і представлені житловими, штокоподібними, гездообразными тілами пелітоморфного магнезиту досить складної конфігурації, мінливістю якісного складу, що зумовлює складність їх експлуатації. У Росії відоме Халіловське родовище в Оренбурзькій області.
Родовища мономінеральних бруситів у світі дуже рідкісні (одиниці), одне з них – Кульдурське – знаходиться в Росії на Далекому Сході. Родовища є гідротермально-метасоматичними, мають прямий генетичний зв'язок з магнезитами і утворилися по них у зонах контактового метаморфізму під впливом гіпобісальних та субвулканічних інтрузій. Протяжність рудних тіл у контактних ореолах вимірюється сотнями метрів та потужністю – десятки метрів. Якість сировини, як правило, дуже висока.
У Росії розробляються родовища кристалічних магнезитів осадово-метаморфічного типу (в Челябінській області та Красноярському краї), Халілівське родовище пелітоморфних магнезитів в Оренбурзькій області (кора вивітрювання ультраосновних порід) – тільки для отримання каустичного магнезиту та Кульдурське родовище брусита в Єврейській ).
Магнезит служить основою для виробництва в'яжучих та вогнетривких речовин, зокрема, вогнетривких цеглин. Його залучає хімічна, фармацевтична та навіть ювелірна промисловість.
Що являє собою магнезит
Під терміном "магнезит" мають на увазі карбонат магнію. Зовні він чимось нагадує мармур.
Формула речовини – MgCO3. Реальний склад мінерал дуже близький до формального. Майже половину маси становить оксид магнію, трохи більше – вуглекислий газ. У магнезит є такі домішки, як залізо, кальцій, магній.
Мінерал може мати сіре, біле, буре або жовте забарвлення. Він має скляний або матовий відблиск. Кристали досить щільні і можуть мати різну зернистість. Існують навіть фарфороподібні кристали, в яких є домішки силікату магнію та опала.
Магнезит отримав своє найменування завдяки грецькій області Магнесія. Саме там ще за давніх часів було відкрито його родовища.
Одним із найбільш затребуваних типів є каустичний магнезит, який формується при випаленні сировини при температурі в районі 700 градусів. Головну частку у складі займає оксид магнію.
Каустичний магнезит поділяється на три класи, виходячи зі складу. Матеріал 1-го класу залучає хімічна промисловість, 2-го та 3-го – будівельна.
Фото різних видівмагнезиту
Каустичний магнезит Камінь магнезит
Магнезитові плити
Принципово новим будматеріалом, виготовленим на основі магнезиту є магнезитові плити. Вони виконуються у формі листів завтовшки 3-12 мм. Випускаються довжиною 1,83-2,44 м-коду і в ширину складають 0,9-1,22 м-коду.
Магнезитова плита включає кілька шарів:
- зовнішній;
- сітка зі скловолокна, яка забезпечує хорошу стійкість та міцність;
- наповнювач;
- армуючий скловолоконний шар;
- наповнювач із внутрішньої сторони.
Наповнювачем служить композитний матеріал, який роблять шляхом змішування оксидів та хлоридів магнію, силікатів, органічних волокон, пластифікаторів тощо.
Властивості та характеристики
Магнезит – досить ламкий матеріал. Його жорсткість становить 4-4,5. Твердість фарфороподібного матеріалу трохи вища – приблизно 7. Щільність варіюється від 2,97 до 3,10 г/см3. Він погано розчиняється у воді, але добре – у хлорі.
Для замішування каустичного магнезиту використовують не воду, а розчин сірчанокислого або хлористого магнію. У результаті виходить магнезіальний цемент. Якщо матеріал зачинити водою, він довго твердне, і міцність його буде не дуже гарною.
Підсумкова міцність речовини досить висока. Розчин каустичної магнезії має міцність до 100 кг/см2. Максимальна міцність набувається приблизно через тиждень, якщо затвердіння відбувається у звичайних умовах.
Застигання каустичної магнезії визначається тонкістю помелу та температурою випалу. Матеріал схоплюється мінімум через 20 хвилин і максимум через 6 годин після замішування.
Особливості магнезитових плит
Магнезитові плити увібрали в себе всі найкращі якостімагнезиту. Їхня щільність становить приблизно 0,95 г/см3. Коефіцієнт теплопровідності дорівнює 0,21 Вт/м. Вони можуть витримати нагрівання до 1200 градусів. Рівень звукоізоляції сягає 46 Дб. Водонепроникність сягає 95%.
Перевагами магнезитових плит є:
- вологостійкість – потрапляючи у воду, не набухають до 100 днів;
- вогнетривкість – лист товщиною 6 мм утримує вогонь протягом 2 годин;
- екологічність - навіть при нагріванні не виділяється токсинів;
- морозостійкість;
- гарна звуко- та теплоізоляція;
- великий ступінь пластичності – їх можна згинати, досягаючи радіусу кривизни до 3 м;
- ударостійкість;
- невелика вага – 1 м2 середньої товщини важить близько 6,04 кг.
- відсутність запаху;
- можливість застосування для оздоблення громадських приміщень.
Магнезитові плити – будівельний матеріал майбутнього:
Виробництво магнезиту
Виробництво матеріалу включає видобуток сировини, дроблення, випал і помел. Цей мінерал зазвичай зустрічається у родовищах із метаморфізованим доломітом. Також разом із гіпсом він є у соленосних породах осадового типу та окремих породах магматичного типу.
Видобувають магнезит у таких країнах Європи, як Чехія, Німеччина, Італія, деяких областях Польщі та Австрії. Є поклади магнезиту у Північній Кореї, Китаї, Індії, Мескіку та Сполучених Штатах. У нашій країні цей мінерал видобувають у Оренбурзькій, Челябінській областях, у Середньому Поволжі, Далекому Сході. Савинське родовище в Іркутській області є найбільшим у Росії та світі.
Видобуток зазвичай ведуть у кар'єрах за допомогою вибухового методу. Глиби дроблять на фрагменти діаметром від 150 до 300 мм прямо на місці видобутку, після чого сортують за твердістю та чистотою на три сорти. Випалювання виконують у печах різного типу. Зазвичай використовують обертові або шахтні пристрої з виносними топками.
Після випалювання при 700-1000 градусів втрачається до 94% вуглекислот і формується каустична магнезія у формі хімічно активного порошку. Якщо температуру випалювання збільшити до 1500 градусів, вийде обпалена магнезія. У неї невисока активність, але дуже великий рівень вогнетривкості.
Після випалення сировину перемелюють у кульових чи інших млинах. Каустичний магнезит має бути подрібнений так, щоб при проходженні через сито №02 залишалося не більше 2%, а через сито №008 – максимум 25%. Щоб запобігти гідратації речовини, його пакують у металеві барабани.
Як роблять магнезитові плити можна подивитися на відео:
Застосування
Магнезит використовують як тонкодисперсний наповнювач у будівельних сумішах. З нього роблять вогнетривку цеглу, яка витримує нагрівання до 3000 градусів, штучний мармур, магнезитову штукатурку, вогнетривкі фарби.
Його використовують у виробництві цукру, паперу, електроізоляторів, фармацевтиці тощо. буд. Оскільки магнезит є рудою магнію, він служить отримання магнію та її солей.
Каустичний магнезит служить для виробництва в'яжучих цементів, штучного каучуку, віскози, пластмаси. Він є важливою складовою у виготовленні термоізоляційних матеріалів, у процесі варіння целюлози, гарним добривом тощо.
Обпалену магнезію залучають насамперед у металургійній промисловості. За допомогою спеціальних печей із неї роблять плавлений периклаз. Це матеріал з відмінними тепло- та електроізоляційними параметрами, який використовують у виготовленні кераміки.
За допомогою магнезіального цементу виконують теплі безшовні підлоги, наповнювачем в яких є тирса. Вони стійкі до стирання, мають малу теплопровідність, довговічні та характеризуються повною гігієнічністю.
Використання плит з магнезиту у будівництві
Магнезитові плити служать оздоблювальним матеріалом при:
- облицювання стін зсередини та зовні;
- монтаж стелі, підлоги, перегородок між кімнатами;
- виготовлення заборів;
- будову м'якої покрівлі;
- обробці басейнів, лазень, ванних кімнат;
- збирання меблів;
- виконанні банерів та рекламних щитів;
- облаштування готельних комплексів, шкіл тощо.
Магнезитові плити відрізняються чудовими технічними якостями. Найважливішою перевагою можна вважати те, що вони дозволяють виконати ремонт без «мокрих» обробних процесів.
Плити з магнезиту відрізняються гігієнічністю, радіаційною безпекою, вогнетривкістю та гарною звукоізоляцією. Завдяки стійкості до дії вологи, їх можна використовувати в обробці ванних кімнат, басейнів тощо.
Плити прості в обробці. Їх можна різати за допомогою ножівки або ножа, свердлити, кріпити шурупами або цвяхами. Плити можна покривати будь-якою фарбою, приклеювати на них плитку, шпалери тощо.
Монтаж магнезитових плит передбачає особливих навичок. Їх кріплять або на металевий, або дерев'яний каркас. Кріплення зазвичай виконують за допомогою шурупів. Оскільки плити прикріплюються до каркаса, між ними та стіною залишається простір. Це забезпечує додаткову теплоізоляцію приміщення.
За бажанням плити можна прикріплювати безпосередньо до стіни за допомогою клею. У такий спосіб можна легко вирівняти поверхню.
Єдиним недоліком плит із магнезиту є те, що якщо вони мають невелику товщину, то відрізняються особливою крихкістю.
Магнезитова плита та можливості її застосування
Склад магнезитової плити.
Плюси та мінуси матеріалу
Основною перевагою магнезиту є можливість перемішувати його з різними натуральними та штучними наповнювачами. Використовуючи магнезит як в'яжучий компонент, можна робити бетон як з мінеральним, так і з органічним наповнювачем, наприклад, тирсою або стружкою. Введення магнезиту в суміш робить матеріал стійким до гниття.
Каустичний магнезит має гарні властивості по міцності, теплоізоляції та тривалості експлуатації. Він має мінеральну природу і має рівномірну текстуру.
Недоліком магнезиту є погана опірність до вологи. Якщо вологість повітря досягає 75%, матеріал починає сильно набухати. Зберігати матеріал можна лише у добре закритих ємностях. При довгому лежанні він починає втрачати свої якості.
Синоніми: магнезіальний шпат.
Магнезит названий за місцем знахідки у міста Магнезія – область у Фессалії (Греція). Мінерал відомий з давніх-давен.
Магнезит прихований кристалічний агрегат
Формула магнезиту
Хімічний склад
MgO 47.6%, СО 2 52.4%. З ізоморфних домішок найчастіше встановлюється Fe, іноді Mn, Са. Магній може частково заміщатися залізом, і, таким чином, поступово переходить в сидерит. Крук виділив наступні проміжні типи магнезиту: брейнерит (breunnerite) 95 - 70% MgCO 3 , мезітіт 70-50 % MgCO 3 , пістомезитіт 50-30 % MgCO 3 , сидероплезит 30 - 5 % MgCO 3 ; решта завжди припадає на FeCO 3 . Механічними домішками, особливо в метаколоїдних утвореннях, є: SiO 2 у вигляді опала або халцедону (до декількох відсотків), Аl 2 O 3 у вигляді глинистої речовини, Н 2 O іноді доломіт (з ним, очевидно, пов'язаний вміст СаО в магнезитових масах ).
Кристалографічна характеристика
Сингонія.Тригональна
Класдитригонально-скаленоедричний. L 3 3L 2 3PC.
Кристалічна структура
Основні форми:
Кристалічна структура аналогічна структурі кальциту.
Форма знаходження у природі
Зовнішність кристалівзазвичай ромбоедричний чи призматичний.
Полісинтетичні двійникивідсутні .
Агрегати.Найчастіше поширений у вигляді крупнозернистих агрегатів. Для родовища вивітрювання надзвичайно характерні фарфороподібні метаколоїдні маси, які нерідко нагадують за своєю формою цвітну капусту.
Фізичні властивості
Оптичні
- Колір магнезиту білий із жовтуватим або сіруватим відтінком, іноді сніжно-білий.
- Чорта біла.
- Блиск скляний, матовий.
Механічні
- Твердість 4-4.5 (у фарфороподібних різновидів до 7).
- Щільність 2.9-3.1.
- Спайність досконала за ромбоедром.
- Злам зернистий, для щільних метаколоїдних фарфороподібних різниць характерний раковий злам.
- Тендітний.
Хімічні властивості
Розчинність MgCO 3 у воді дещо вища, ніж для кальциту. При звичайній температурі і атмосферному тиску в чистій воді вона не перевищує 80 мг/л, але у вигляді бікарбонату Mg 2 розчинність винятково висока: при Р CO2 - рівному 1 ат, і При 18° вона досягає 25 800 мг/л, т. е. у 23 рази вище, ніж розчинність за цих же умов бікарбонату кальцію. При Р CO2 дорівнює 56 ат вона зростає до 74900 мг/л. Характерно, що при нагріванні вона так само різко падає: при температурі 100° і тому ж Р CO2 дорівнює 1 ат вона менше 100 мг/л.
Важливо підкреслити також те, що з розчину бікарбонату магнію при зниженні Р CO2 або підвищенні t не вдається отримати осад нормальної солі MgCO 3 , а завжди тригідрат- MgCO 3 3H 2 O, часто в суміші з основними водними карбонатами магнію (внаслідок явно вираженої схильності іонів Mg 2+ до утворення комплексів з Н 2 O). З часом ці водні солі здатні перетворюватися на безводний нормальний карбонат магнію (в умовах зниженої пружності водяної пари). Встановлено також, що випадання тригідрату карбонату магнію осад різко зростає зі збільшенням лужності розчину (при рН>8).
У кислотах розчиняється лише за нагріванні. Крапля соляної кислоти на холоді не "закипає". Лише в тонкозернистих агрегатах, як і для інших складніше розчинних карбонатів (доломита, сидериту та інших.), бульбашки СO 2 виділяються згодом. У гарячих кислотах розчиняється.
Інші властивості
Теплота освіти: MgO+CO2 = MgCO3+27240 кал.
Дисоціація MgCO 3 при прожарюванні в атмосфері повітря настає при температурі 525 ° (за кривими нагрівання 600 - 690 °). При підвищеному тиску вуглекислоти Р CO2 = 1-200 ат, магнезит може бути стійкий до температури 600-700°.
Штучне отримання мінералу
Штучно магнезит виходить при нагріванні осаджених розчинів водних карбонатів магнію. Цікаво відзначити, що при пропущенні струменя 2 через нагрітий розчин MgCO 3 випадають в осад кристалики ромбічної модифікації (невідомі в природі).
Діагностичні ознаки магнезиту
Супутні мінерали.Доломіт, кальцит, кварц, опал, тальк, олівін, пірит, халькопірит, лимоніт, галеніт, сфалерит.
Впізнається насилу. Білий масивний різновид схожий на кремінь, але має нижчу твердість. У кристалічних різницях, як і всі карбонати кальцитового ряду, відрізняємо від інших мінералів за ромбоедричною спайністю. Усередині ряду його найважче відрізнити від доломіту, анкериту та інших карбонатів; доводиться вдаватися до оптичних та хімічних досліджень. Від доломіту та кальциту відрізняється характером реакції із соляною кислотою.
Походження та знаходження
Магнезит у порівнянні з кальцитом у природі поширений значно рідше, але зустрічається іноді у великих суцільних масах, що становлять промисловий інтерес. Частина таких скупчень утворюється гідротермальним шляхом. Сюди насамперед слід віднести вельми великі родовища кристалічних зернистих мас магнезиту, просторово пов'язаних із доломітами та доломітизованими вапняками. Як свідчить геологічне вивчення, ці поклади утворюються метасоматичним шляхом (серед покладів іноді вдавалося встановити релікти вапнякової фауни). Припускають, що магнезія могла вилуговуватися і
відкладатися у вигляді магнезиту гарячими лужними розчинами з доломітизованих товщ осадового походження. У парагенезі з магнезитом зрідка зустрічаються типові гідротермальні мінерали: кальцит, арагоніт, доломіт, барит, тальк, хлорит, кварц, пірит, халькопірит, сфалерит, бляклі руди та ін.
Інший тип гідротермальних родовищ, також має іноді практичне значення, пов'язаний з впливом багатих на вуглекислоту гідротерм на масиви ультраосновних магнезіальних вивержених порід: серпентинітів, перидотитів та ін. скидів. Як включення спостерігаються кальцит, доломіт, анкерит, тальк, халцедон, кварц, магнетит, гематит
та ін. Утворення магнезиту могло відбуватися за наступною схемою:
Mg 6 8 + 6CO 2 → MgCO 3 + 4SiO 2 + H 2 O
Вільний кремнезем, що утворюється при цьому, в основному, очевидно, відноситься лужними водами. Опал, халцедон і кварц у самій магнезіальній масі зазвичай спостерігаються порівняно нікчемних кількостях.
Нагромадження скритокристалічного («аморфного») магнезиту виникають також при процесах вивітрювання масивів ультраосновних порід, особливо в тих випадках, коли при інтенсивному вивітрюванні утворюється потужна кора продуктів руйнування. У процесі окислення та гідролізу магнезіальні силікати під впливом поверхневих вод та вуглекислоти повітря зазнають повної руйнації. Виникають у своїй труднорастворимые гідроокисли заліза накопичуються біля поверхні. Магнезія у вигляді бікарбонату, а також кремнезем, що звільнився, у вигляді золів опускаються в нижні горизонти кори вивітрювання. При цьому можуть виникнути нерізко окреслені зони новоутворень, що поступово переходять одна в одну. , Нерідко збагачений опалом і доломітом, у вигляді прожилків і скупчень натічних форм відкладається в сильно вилужених тріщинуватих пористих серпентинітах в зоні застою ґрунтових вод.
Нарешті, знахідки магнезиту з гідромагнезитом переважно мінералогічного значення спостерігаються серед осадових соленосних відкладень. Утворення магнію карбонатів пов'язують з реакцією обмінного розкладання сульфату магнію з Na 2 CO 3 . Магнезит зустрічається також у гіпсоносних осадових товщах.
Магнезії. Зернистий агрегат Місце народження
Відоме Саткінське родовище кристалічного магнезиту, гідротермального походження, знаходиться на західному схилі Південного Уралу (50 км на південний захід від р. Златоуста). Великі магнезитові поклади утворилися метасометическим шляхом серед доломітової осадової товщі докембрійського віку. Аналогічні родовища відомі на Далекому Сході, у Південній Манчжурії, Кореї, Австрії (Вейтш, в Альпах, на південь від м. Відня), у Чехії, у Канаді (Квебецьке) та в інших місцях.
