1.2.2 Природные сорбенты с аморфной гелево-пористой структурой
Диатомиты, трепел, опока, опал (кристобалитовые породы и перлит) – это
природные сорбенты с аморфной гелево-пористой структурой, являются
осадочными породами, имеют морское происхождение и светлый окрас.
23
В состав этих пород входит опаловый кремнезем, глинистый и обломочный
материал. Обладают высокой пористостью, равной 60–75%. В качестве
природных сорбентов активно используюся для сероочистки нефтяных газов,
мазута, а при очистке воды или отходов служат хорошим фильтрующим
элементом [22, 83].
Минералы из группы кристобалитовых пород используются и при очистке
водной поверхности от нефти. Поскольку названные сорбенты имеют высокую
сорбционную способность в отношении воды, то при устранении от
нефтепродуктов углеводороды нефти проходят высокую степень осушки.
Диатомит характеризуется небольшим объемным весом. В природе
наиболее распространенными являются диатомиты белых или желтоватых
рыхлых пород, в состав которых входят мельчайшие слабосцементированные
кремнистые скорлупки – диатомеи. Для них свойственна высокая пористость,
плохая тепло- и звукопроводность, тугоплавкость и кислостойкость.
Диатомит является более востребованным материалом, чем бентонит, так
как диатомит состоит из активного микрокристаллического кремнезема, который
связывает гидроксид кальция, выделяющийся при гидролизе минералов
портландцемента, с образованием гидросиликата.
У диатомитов с ростом дисперсности естественная влажность, пористость,
пластичность и влагоемкость, в отличие от глин, не увеличиваются, а снижаются.
Эта важная особенность диатомитов обусловлена содержанием в них
кремнекислоты в виде геля. Несмотря на это, в ненарушенном состоянии они
устойчивы в откосах и стенках котлованов, что связано с влиянием структурных
связей. При нарушении структуры эта связь теряется и вновь не
восстанавливается [71].
Трепел – опаловая порода с рыхлой или слабо сцементированной
структурой
осадочного
происхождения.
Имеет
тонкозернистую
или
скрытокристаллическую структуру. Текстура может быть однородной или
слоистой, в некоторых случаях тонкопористой. От диатомита отличается
сравнительно небольшим количеством органических примесей.
24
Трепел составляют мелкие сферические опаловые тельца (глобулы), размер
которых колеблется от 0,01 до 0,001 мм. В составе трепела есть примеси
глинистых минералов, глауконита, кварца, опала, полевых шпатов.
В
состав трепелов
входит
SiO
2
в количестве
70–96%.
По
гранулометрическому составу они схожи с глинами, обладают высокой
пластичностью.
Трепел отличается мягкой структурой, легкостью, влагу и кислоты
впитывает хорошо.
В нефтяной промышленности трепел используется для отделения нефти от
воды в нефтяных эмульсиях, сушки трансформаторного масла и адсорбции
нефтяных паров [33].
Опока – прочная микропористая кремнистая осадочная горная порода,
относится к полускальной группе минералов серовато-белового или желто-
коричневого цвета. Опока состоит, в основном, из микрозернистого водного
аморфного кремнезема (до 97%) и обычно с примесью глины, песка, глауконита и
др. В составе опоки есть хемогенный опал, его содержание почти 90%,
обнаруживаются примеси кремневых остатков организмов (радиолярий, спикул
губок, панцирей диатомей), обломки кварца и полевых шпатов, зерен глауконита
и глинистого вещества. Опока звонкая при ударе, для нее характерна большая
пористость и гигроскопичность. Данная порода обычно имеет серый или темно-
серый
окрас.
Обладает
хорошими
тепло-
и
звукоизоляционными
характеристиками. Чистые виды опоки имеют хорошую способность к адсорбции.
Если опоку и трепел подвергнуть термической активации при температуре
1000°С с добавлением хлорида и карбоната натрия, то они не будут набухать в
воде.
Диатомит и трепел применяются при очистке сиропов, соков, масел, газов,
нефтепродуктов и др. Характерная для них высокая пористость дает им
возможность сорбировать различные коллоидные вещества из растворов [33].
Перлит относится к кислым вулканическим водосодержащим породам.
Перлит обладает стекловатым сложением. После дробления и фракционирования,
25
при нагревании стекло размягчается, а содержащаяся в нем вода переходит в пар,
затем происходит вспучивание породы. Вспучивание перлитов осуществляется
при температуре 600–700°С. Отмечаются следующие основные требования к
сырью: содержание SiО
2
не менее 65%, воды – 0,5–3,0% [71, 22]. Вспученный
перлит обладает сорбционными и технологическими свойствами, позволяющими
ему использоваться для удаления нефтяных загрязнений [
9
].
Все названные выше природные материалы могут применяться в качестве
основы для создания сорбентов, использующихся при очистке водных
поверхностей от нефтяных загрязнений. Однако, как известно, сорбент для сбора
нефти и нефтепродуктов должен обладать определенными свойствами и
характеристиками, которыми и руководствуются, выбирая сорбционный
материал.
Достарыңызбен бөлісу: |