Открыть сервис
Главная → Блог → Диатомит

Диатомит

Диатомит (также известный как кизельгур, инфузорная земля, горная мука) — это осадочная горная порода, состоящая преимущественно из кремнистых панцирей (скелетов) диатомовых водорослей. Относится к классу биогенных (органогенных) осадочных пород. Характеризуется высокой пористостью, лёгкостью, низкой теплопроводностью и химической инертностью. Цвет диатомита варьируется от белого и светло-серого до желтоватого и бурого в зависимости от примесей.

История

Диатомит известен с древних времён. Древние греки использовали его для изготовления лёгких строительных блоков. В Древнем Риме порошок диатомита применяли как абразив для полировки мрамора и металлов. Первое научное описание породы дал немецкий натуралист Иоганн Готлоб Леманн в 1756 году, который назвал её «инфузорной землёй» (Infusorienerde), полагая, что она состоит из остатков микроскопических инфузорий.

Промышленная добыча диатомита началась в середине XIX века в Германии и Дании. В 1866 году немецкий химик Альфред Нобель запатентовал технологию производства динамита, в котором диатомит использовался как стабилизатор для нитроглицерина. Это открытие значительно стимулировало развитие мировой диатомитовой промышленности. В России первые месторождения диатомита были разведаны в конце XIX века в Поволжье и на Урале.

Состав и свойства

Химический состав

Основным компонентом диатомита является аморфный кремнезём (SiO₂·nH₂O), содержание которого в чистой породе достигает 80–95%. В качестве примесей присутствуют оксиды алюминия (Al₂O₃), железа (Fe₂O₃), кальция (CaO), магния (MgO), а также органические вещества и глинистые минералы.

Физические свойства

Диатомит обладает рядом уникальных физических свойств:

  • Пористость: достигает 80–92% объёма породы, при этом поры имеют размер от 0,1 до 100 микрометров.
  • Плотность: насыпная плотность составляет 0,2–0,6 г/см³, истинная плотность — 1,9–2,3 г/см³.
  • Теплопроводность: очень низкая — 0,05–0,15 Вт/(м·К) в сухом состоянии.
  • Температура плавления: 1400–1700°C.
  • Абразивность: высокая из-за твёрдых кремнистых частиц (твёрдость по шкале Мооса 5–6).
  • Химическая инертность: не вступает в реакцию с большинством кислот (кроме плавиковой) и щелочей.

Классификация

Диатомит классифицируют по нескольким признакам:

По происхождению

  • Морской диатомит — образовался в древних морских бассейнах, отличается высокой чистотой.
  • Озёрный диатомит — формировался в пресноводных озёрах, часто содержит примеси органики.

По способу обработки

  • Необработанный (сырой) диатомит — добытый и высушенный, используется в строительстве и сельском хозяйстве.
  • Кальцинированный диатомит — обожжённый при температуре 800–1000°C для удаления органики и повышения твёрдости частиц.
  • Флюс-кальцинированный диатомит — обработанный с добавлением флюсов (обычно соды) для получения более крупных и пористых частиц.

Месторождения и добыча

Мировые запасы

Крупнейшие запасы диатомита сосредоточены в США (штаты Калифорния, Невада, Орегон), Китае, Дании, Франции, Германии, Мексике и России. По данным Геологической службы США (USGS), мировые доказанные запасы диатомита оцениваются в несколько миллиардов тонн.

Российские месторождения

В России основные месторождения диатомита расположены:

  • Ульяновская область — Инзенское месторождение (крупнейшее в Европе).
  • Пензенская область — Бессоновское месторождение.
  • Свердловская область — Каменск-Уральское месторождение.
  • Курганская область — месторождения вблизи города Шадринска.
  • Карелия — месторождения на побережье Онежского озера.

Технология добычи

Добыча диатомита ведётся открытым (карьерным) способом. После вскрыши и удаления пустых пород диатомит экскавируют, сушат на воздухе или в сушильных барабанах, дробят и сортируют по фракциям. Для получения специальных сортов проводят обжиг или химическую обработку.

Применение

Диатомит находит применение в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства.

Фильтрация

Около 60% мирового потребления диатомита приходится на производство фильтровальных порошков. Благодаря высокой пористости и химической инертности диатомит используется для фильтрации:

  • Пищевых жидкостей: пива, вина, соков, растительных масел, сахарных сиропов.
  • Воды: питьевой и технической, в том числе в бассейнах.
  • Химических продуктов: кислот, щелочей, растворителей.
  • Фармацевтических препаратов: антибиотиков, вакцин, ферментов.

Строительство

  • Теплоизоляция: диатомит применяется как засыпной утеплитель для стен, перекрытий и кровель. Из него изготавливают теплоизоляционные плиты и кирпичи.
  • Огнеупоры: диатомитовый кирпич выдерживает температуры до 900°C без потери прочности.
  • Лёгкие бетоны: добавление диатомита снижает плотность бетона на 30–50%.

Сельское хозяйство

  • Инсектицид: диатомит (в сухом виде) используется для борьбы с насекомыми-вредителями. Абразивные частицы повреждают хитиновый покров насекомых, вызывая их обезвоживание и гибель.
  • Удобрение: как источник аморфного кремния, улучшающего структуру почвы и повышающего урожайность.
  • Кормовая добавка: в животноводстве диатомит добавляют в корма для улучшения пищеварения и профилактики паразитарных заболеваний.

Химическая промышленность

  • Наполнители: в производстве красок, лаков, пластмасс, резины, бумаги.
  • Адсорбенты: для очистки масел, жиров, органических растворителей.
  • Катализаторы: как носитель для катализаторов в нефтехимии.

Производство динамита

Исторически первое крупное промышленное применение диатомита — в качестве стабилизатора для нитроглицерина при производстве динамита. В настоящее время это применение сократилось, но полностью не исчезло.

Другие области

  • Косметика: входит в состав скрабов, масок, зубных паст.
  • Медицина: как адсорбент при отравлениях (в составе некоторых препаратов).
  • Экология: для очистки сточных вод и ликвидации разливов нефти.

Экологические аспекты

Добыча и переработка диатомита сопряжены с образованием пыли, содержащей аморфный кремнезём. При длительном вдыхании такой пыли возможно развитие силикоза — профессионального заболевания лёгких. В связи с этим на предприятиях по добыче и переработке диатомита обязательны системы пылеподавления, вентиляции и средства индивидуальной защиты органов дыхания.

Природный диатомит считается экологически безопасным материалом, так как не выделяет токсичных веществ и подлежит биологическому разложению. Однако кальцинированные формы диатомита могут содержать кристаллический кремнезём, который признан Международным агентством по изучению рака (IARC) канцерогенным для человека.

Интересные факты

  • В 1866 году Альфред Нобель использовал диатомит для стабилизации нитроглицерина, что позволило создать безопасный в обращении динамит. Это изобретение принесло Нобелю огромное состояние и способствовало учреждению Нобелевской премии.
  • Диатомит используется в качестве абразива в зубных пастах и полировочных пастах для металлов.
  • В аквариумистике диатомит применяют для фильтрации воды, удаляя мельчайшие взвеси и водоросли.
  • В некоторых странах (например, в Дании) диатомит используют для производства лёгких строительных блоков, которые плавают в воде.
  • Диатомит является основой для производства силикагеля — популярного осушителя.

Источники

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →

Похожие материалы