Сапонит (от лат. sapo , родительный падеж saponis — мыло), мыльный камень — минерал из подкласса слоистых силикатов, группы монтмориллонита ; химический состав Na Mg ₃ [ AI Si ₃ O ₁₀ ]( O H ) ₂ .4 H ₂ O . В виде изоморфной примеси содержит Fe , иногда Cr , а также Ni , Zn , Cu , Li и др. Кристаллизуется в моноклинной системе. Сапонит — природный сорбент , обладает высокими адсорбционными, ионообменными, каталитическими и фильтрационными свойствами. Порода сапонита — аргиллитоподобный минерал темно-красного, иногда темно-рыжего цвета, без запаха и вкуса.

Минерал сапонит относится к группе триоктаэдрических магниевых смектитов, с относительно крупной кристаллической решеткой. Сапонит является разновидностью обширного семейства бентонитов и относится к группе монтмориллонитов, с более высоким содержанием магния MgO, в котором алюминий Al ³⁺ почти полностью замещен на магний Mg ²⁺ , а кремний Si ⁴⁺ , частично замещен Al ³⁺ . Сапонит является вмещающей породой Ломоносовского месторождения алмазов , крупнейшего коренного в Европейской части Российской Федерации. Масштабная сапонитизация кимберлитовых пород отрицательно воздействует на природную среду при накоплении сапонитовых отходов обогащения в хвостохранилищах .

Одним из основных направлений утилизации сапонитовых отходов является получение строительных материалов, а именно продуктов обжига (кирпич, керамзит), а также использование отходов обогащения как сырья для производства цемента . Применение сапонитсодержащей суспензии в качестве удобрений происходит по аналогии с доломитовой и известковой мукой, то есть в виде измельченного твердого осадка. Измельчение происходит в процессе приготовления сырьевой массы для получения портландцемента, вследствие чего нет необходимости в дополнительных операциях по измельчению и в ходе одного производственного процесса решаются две разные технические задачи .

Химический состав

Сапонит представлен такими основными элементами:

SiO ₂ : 42,18 — 54,56 %; TiO ₂ : 1,05 — 1,85 %; Al ₂ O ₃ :12,2 — 14,96 %; Fe ₂ O ₃ : 10,10 — 15,44 %; FeO: 0,72 — 1,3 %; MgO: 7,02 — 13,43 %; Mn ₂ O ₇ : 0,11 — 0,33 %; CaO: 1,01 — 10,62 %; Na ₂ O: 0,1 — 1,0 %; K ₂ O: 0,19 — 2,91 %; P ₂ O ₅ : 0,083 — 0,236 %.

Физические характеристики сапонита

• удельный вес — 2700-3150 кг/ м³;
• — 960 кг/ м³;
• — 11,7-12,2 %;
• органические добавки — 0,16 %;
• набухание — 5,6 %;
• пластичность — 28,4 %;
• связанная вода — 25,9 %;
• — 0,08 см/сек;
• — 1280—1300 ºС;
• pH — 7,6;
• электрокинетический потенциал при pH = 6-7;
• адсорбция по Сs 134 — 99,5 %;
• адсорбция по Sr 90 — 59 %.

Примечания