|
Состав и свойства важнейших соляных минералов
№ пп
| Минерал
| Формула
| Содержание основных компонентов, %
| Плотность
г/см3
| Твердость
| Физико-химические свойства
|
|
|
|
|
|
|
| 1. Хлориды
|
| Галит
| NaCl
| NaO-39,4; Cl-60,6; Na2O-53,2
| 2,1-2,2
| 2-2,5
| Легко растворим в воде, не гигроскопичен, хрупкий, при повышении температуры и давления становится пластичным.
|
| Сильвин
| КС1
| K-52,4;C1-47,6;K2O-63,2
| 1,97-1,99
| 1,5-2,0
| Легко растворим в воде, почти не гигроскопичен, хрупкий, при давлении пластичен.
|
| Карналлит
| KClxMgCl2x6H2O
| K-14;Mg-8,7;Cl-38,3;
H2O-38,9;K2O-16,0;
MgO-34,8; KCl-26,8;
MgCl2-34,8
| 1,6-1,9
| 1,5-2,5
| Легко растворим в воде, сильно гигроскопичен, на воздухе разлагается, очень хрупкий.
|
| Бишофит
| MgCl2x6H2O
| Mg-12,0; Cl-34,9;
H2O-53,2;MgO-19,6;
MgCl2-46,8
| 1,9-1,60
| 1,0-2,0
| Легко растворим в воде, весьма гигроскопичен, на воздухе быстро расплывается и превращается в раствор хлористого магния.
|
| Тахгидрит
| CaCl2x2MgCl2xl2H2O
| Ca-7,8;Mg-9,45;Cl-41,2;
H2O-41,6;CaO-10,9;
MgO-15,5;CaCl2-21,6;
MgCl2-37,0
| 1,66
| 1,0-2,0
| Легко растворим в воде, весьма гигроскопичен, на воздухе легко расплывается.
| 2. Хлоридо-сульфаты
|
| Каинит
| KClxMgSO4x3H2O
| K-15,7;Mg-9,8;SO4-38,6; C1-14,2;H2O-21,7;
K2O-18,8;MgO-16,2; KCl-29,9; MgSO4-48,4
| 2,13-2,15
| 2,5-3,0
| Легко растворим в воде, не гигроскопичен, хрупкий, на воздухе покрывается налетом шенита и эпсомита.
| 3. Сульфаты
|
| Лангбейнит
| K2SO4x2MgSO4
| K-18,8;Mg-ll,7;SO4-
69,5; K2O-22,6; MgO-
19,5; K2SO4-58,1; MgSO4-
58,1;
| 2,83
| 3,0-4,0
| В воде растворяется медленно, на воздухе покрывается налетом шенита и эпсомита, хрупкий.
|
| Шенит
| K2SO4xMgSO4x4H2O
| K-19,4;Mg-6,0;SO4-47,7; H2O-26,9; K2O-
23,4;MgO-10,0;K2SO4-43,4;
MgSO4-30,0;
| 2,1
| 2,5
| В воде растворяется, на воздухе покрывается порошковатым налетом.
|
| Полигалит
| K2SO4xMgSO4x2CaSO4x2H2O
| K-13,0;Mg-4,2;Ca-13,2; SO4-63,7; H2O-5,8; K2O-
16,2;MgO-6,9; CaO-
18,5; K2SO4-30,0; MgSO4-
20,7; CaSO4-43,8
| 2,72-2,78
| 2,5-3,0
| В воде растворяется частично с выделением менее растворимого сингенита
(K2SO4xCaSO4xH2O) и гипса, не гигроскопичен, хрупкий.
|
| Кизерит
| MgSO4xH2O
| Mg-17,6; SO4-69,4;
H2O-13,0;MgO-29,l;
MgSO4-87,0
| 2,57
| 3,0-3,5
| В воде растворяется медленно, хрупкий, на воздухе покрывается налетом эпсомита, порошок минерала, смоченный водой, затвердевает подобно обожен-ному гипсу.
|
| Эпсомит
| MgSO4x7H2O
| Mg-9,9; SO4-39,0; H2O-
51,l;MgO-16,4;MgSO4-
48,9
| 1,68-1,75
| 2,0-2,5
| На воздухе покрывается белым налетом, весьма хрупкий.
|
| Астрахани!
| Na2SO4xMgSO4x4H2O
| Na-13,8;Mg-7,3;
S04-57,4;H20-21,5;
Na2O-18,7;MgO-12,l;
Na2SO4-18,7; MgSO4-36,l
| 2,2-2,3
| 2,5-3,5
| В воде растворяется легко, на воздухе покрывается белым налетом.
|
| Глауберит
| Na2SO4x CaSO4
| Na~16,5;Ca-14,4;
SO4-69,l;Na2O-22,3;
CaO-20,2; Na2SO4-56,9;
CaSO4-43,l;
| 2,79-2,85
| 2,5-3,0
| В воде растворяется с выделением гипса, хрупкий, не гигроскопичен.
|
| Мирабилит
| Na2SO4xl0H2O
| Na-14,3; SO4-29,8;
H2O-55,9;Na2O-19,3;
Na2SO4-44,l
| 1,46-1,49
| 1,5-2,0
| Легко растворим в воде, весьма хрупкий, на воздухе рассыпается в порошок тенардита.
|
| Тенардит
| Na2SO4
| Na-32,4; SO4-67,6; Na2O-43,6;
| 2,68-2,70
| 2,0-3,0
| Легко растворим в воде, хрупкий, на воздухе покрывается налетом мирабилита.
| 4. Карбонаты
|
| Сода (на-
трон)
| Na2CO3xl0H2O
| Na-16,0;CO3-21,0;
H2O-63,0;Na2O-21,6;
Na2CO3-37,0
| 1,42-1,47
| 1,0-1,5
| В воде растворяется легко, на воздухе рассыпается в порошок термонатрита, при действии соляной кислоты энергично выделяет со2.
|
| Термонтарит
| Na2CO3xH2O
| Na-37,l;CO3-48,4;
H2O-14,5;Na2O-50,0;
Na2CO3-85,5
| 1,55
| 1,0-1,5
| В воде растворим, не гигроскопичен.
|
| Трона
| Na2CO3x NaHCO3x2H2O
| Na-30,5; C03-26,7;
HCO3-27,1;H2O-15,1;
Na2O-41,4;Na2CO3-47,4;
NaHCO3-37,5
| 2,15-2,17
| 2,5-3,0
| В воде растворяется легко, при действии соляной кислоты энергично выделяет СO2, не гигроскопичен.
|
| Нахколит
| NaHCO3
| Na-27,4; HCO3-72,6; Na2O-36,9
| 2,21-2,24
| 2,4-2,5
| Легко растворим в воде, при действии соляной кислоты выделяет CO2.
|
| Давсонит
| NaAl(OH)2CO3
| Na-16,0;A1-18,8;
СО3-41,7; OH-23,6;
Na2O-21,6; Al2O3-35,0;
Na2CO3-36,9
| 2,4
| 2,0-3,0
| В воде растворяется медленно, лучше в горячей, при действии соляной кислоты выделяет СO2. Выщелачивается слабокислым и слабощелочным растворами.
| | | | | | | | | | 6. Калийные и калийно-магниевые соли. Калий и магний играют важную роль в развитии живых и растительных организмов. Совместно с фосфором и азотом они являются важнейшими элементами питания растений и повышения их биологической продуктивности. Большинство сельхозкультур (зерновые, хлопчатник, конопля и т.д.) нечувствительны к хлору, для других (картофель, гречиха, лен, бобовые, овощные, плодово-ягодные, эфирно-масленичные виды и др.) более эффективны бесхлорные или сульфатные удобрения. Агрохимической промышленностью выпускаются как простые, так и концентрированные калийные и калийно-магниевые удобрения, получаемые путем переработки сильвинитов, карналлит-сильвинитовых, карналлитовых, реже каинитовых, каинит-лангбейнитовых и других пород. Технические условия на калий хлористый регламентируется ГОСТ 4568-83. В качестве дефицитных сульфатных калийных и калийно-магниевых удобрений используются калий сернокислый, калимагнезия и каинит природный. Среди других калийных соединений вырабатываются: каустический (едкий) калий, поташ (карбонат калия), калиевая селитра, бертолетовая соль, квасцы, хромпик, бромистый и йодистый калий. Сплавы калия с натрием (калия 40-90 %) жидкие при комнатной температуре, используют как теплоноситель в ядерных реакторах, надперикись калия (К2О4) служит источником кислорода в регенерационных установках, применяемых для восстановления титана из его хлористых расплавов.
7. Собственно магниевые соли и их продукты находят применение в металлургии (каустический магнезит как огнеупор), в химической, электротехнической, строительной (цемент Сореля), в кожевенной и резиновой промышленностях, в литографии, фотографии и медицине. Качество обогащенного карналлита (MgCl2 не менее 31,8 %) регламентируется ГОСТ 16109-70, а бишофита ГОСТ 7759-73. Хлористый магний используется в производстве дефолианта, синтетических моющих средств, искусственных цеолитов и магниевой органики. Хлормагниевые рассолы применяют для пыле- и морозозащиты дорог и горных выработок, в качестве присадки к сернистым мазутам, для затвердевания цементов, приготовления буровых растворов и формовочных смесей, белково-витаминных концентратов и в лечебных целях. Сульфат магния (эпсомит) используется в основном в сельском хозяйстве, легкой промышленности и черной металлургии. Металлический магний применяется в авиационной и автомобильной промышленности в виде легких и легированных сплавов с алюминием, в качестве раскислителя высокопрочного чугуна и стали, восстановителя при получении титана, ванадия, циркона, урана и других металлов.
8. Хлористый кальций используется в дорожном хозяйстве (против обледенения и для обеспыливания дорог), как хладоагент (в США до 20 %), в нефтяной промышленности (15 %), в качестве добавки к бетону (5 %) и других областях. Металлический кальций применяется для выпуска антифрикционных сплавов, оболочек электрических кабелей, хрома и других элементов, а также в качестве поглотителя газов в электровакуумных приборах.
9. В месторождениях ископаемых минеральных солей промышленное значение имеют: 1) каменная соль, 2) калийные соли, 3) калийно-магниевые соли, 4) магниевые соли, 5) сульфаты натрия и 6) ископаемая сода.
Наибольшим распространением пользуются каменная и калийные соли, образующие самостоятельные месторождения или встречающиеся в виде отдельных пластов на месторождениях других солей. Пласты калийно-магниевых солей (карналлит, каинит, лангбейнит) обычно залегают вместе с пластами калийных солей (сильвинит), часто наблюдаются пласты переходного состава (смешанные соли). В дальнейшем калийные и калийно-магниевые соли рассматриваются совместно. Месторождения магниевых солей (бишофит), сульфатов натрия и ископаемой соды встречаются редко.
10. Месторождения ископаемых солей в зависимости от источников питания солеродных бассейнов делятся на два главных типа: морские и континентальные. Соли месторождений морского типа (калийные, калийно-магниевые, магниевые и каменные) накапливались во впадинах, связанных с морем, - в основном в предгорных прогибах и синеклизах платформ. Месторождения континентального типа формировались в бессточных впадинах, питавшихся главным образом за счет речного стока. Месторождения данного типа (сульфатов натрия и ископаемой соды) редки и их промышленное значение ограничено.
11. Первоначальная форма соляных залежей (пластовая или линзообразная), их размеры и строение определялись размерами водного бассейна и характером конседиментационных движений. В результате последующих геологических процессов первоначальное залегание соляных толщ нередко значительно нарушалось. Вследствие пластических перемещений (течения) соляных масс, возникли разнообразные, иногда весьма сложные структурные формы; местами отмечаются перерывы перекрывающих отложений и внедрение в них галогенных пород. В связи с этим при изучении внутреннего строения соляных залежей и особенно при их разработке нередко возникают значительные трудности на участках антиклинальных поднятий и в солянокупольных структурах. Соляные массы в ядрах этих структур обычно сильно перемяты, на смежных с ядрами участках пласты собраны в складки и имеют крутое падение.
12. Для месторождений ископаемых солей характерно наличие соляного зеркала, выше которого залегают остаточные продукты выщелачивания подземными водами соляных и соленосных пород - «шляпа» (кепрок). В зависимости от состава различают гипсовые, гипсоглинистые, гипсокарбонатные и другие «шляпы». Воды, проникающие по трещинам и полостям через «шляпу», образуют рассолы, для которых соляное зеркало обычно служит водоупором. Эти рассолы могут выходить на поверхность в виде соляных источников.
На месторождениях ископаемых солей до глубины 300 м часто отмечается карст, получивший наибольшее развитие в краевых частях соляных куполов.
13. Краткие данные об основных промышленных типах месторождений минеральных солей приведены в таблице 2.
Таблица 2
|