Вермикулит

Название вермикулита произошло от лат. vermiculus, что означает «червячок», так как при нагревании кристаллов минерала образуются похожие на червяков нити или столбики золотистого или серебристого цвета с поперечным делением на тончайшие чешуйки (вспученный вермикулит)^[2].

• Бродрикит (brodrickite)
• Калсаджиит (culsageeite)
• Джефферисит (jefferisite)
• Зонолит (zonolite)^[3]

• Батавит (batavite) — безжелезистая разновидность вермикулита, обнаруженная в Германии (Kropfmuhl Mine, Bavarian Forest, Lower Bavaria).
• Медный вермикулит (copper vermiculite) — медьсодержащая разновидность вермикулита.
• Истонит (eastonite) — серебристо-белый вермикулит.
• Лукасит (lucasite) — хромистый вермикулит.
• Ваалит (vaalite) — разновидность вермикулита со стехиометрической формулой (Mg,Fe)₇(Si,Al,Fe)₈O₂₀(OH)₄⋅2H₂O, обнаруженная в Южной Африке^[3].

• твёрдость по минералогической шкале 1—1,5;
• плотность 2,4—2,7 г/см³ (вспученного — 0,065−0,130 г/см³);
• температура плавления 1350 °C;
• не поддаётся истиранию и по смазочным свойствам подобен графиту;
• при нагревании до температуры 900—1000 °C увеличивается в объёме в 15—25 раз;

Вермикулит биологически стоек — не подвержен разложению и гниению под действием микроорганизмов, не является благоприятной средой для насекомых и грызунов, а также химически инертен — нейтрален к действию щелочей и кислот. Обожжённые массы вермикулита свободно плавают на поверхности воды^[2].

Впервые вермикулит обнаружен в начале XIX века, промышленное применение получил лишь спустя 100 лет. В 1925 году началась разработка первого крупного месторождения Либби в США, которое обеспечивает до 85 % общего производства вермикулитового концентрата в стране. Месторождение разведано на глубину до 240 м.

В 1936 году в северо-восточном Трансваале в ЮАР было открыто второе крупнейшее в мире месторождение — Лулекоп.

В США создана Американская вермикулитовая ассоциация (англ. American vermiculite association), объединяющая производителей и потребителей, связанных с освоением вермикулита. В Институте вермикулита (англ. Vermiculite Institute) в Чикаго ведётся изучение и разработка технологии производства изделий из минерала^[4].

В настоящее время вермикулит добывают в Западной Австралии, США (штат Монтана, Колорадо, Вайоминг, Северная Каролина, Джорджия), Уганде, ЮАР, Казахстане (Кулантауское месторождение в ЮКО), Узбекистане (Каракалпакия) и на Украине.

В начале 1930-х годов вермикулит начали добывать на Булдымском месторождении в Челябинской области для экспорта в США, в 1934 году эксплуатация этого месторождения была прекращена из-за несоответствия требованиям к качеству руды^[2].

Во второй половине 50-х годов XX века, в связи с открытием на Кольском полуострове в Мурманская области одного из крупнейших в Европе месторождений этого минерала — Ковдорского, по всей стране начали проводить научно-исследовательские и геологоразведочные работы по вермикулиту. 30 исследовательских организаций, в том числе УралНИИстромпроект (нынешний НИИСТРОМ)^[2].

Под руководством Якуба Ахмедовича Ахтямова, директора УралНИИстромпроект (одной из более, чем более 30 организаций, привлечённых к проекту), были проведены глубокие исследования свойств вермикулита практически всех месторождений СССР и разработаны новые способы обогащения и обжига вермикулита, а также создано промышленное оборудование, используемое на десятках предприятий страны и за рубежом (в Испании и Австралии). Якуб Ахмедович считаться основателем отечественной вермикулитовой промышленности. За свой вклад в отрасль в 1979 году он стал лауреатом премии Совета Министров СССР, получил звание заслуженного изобретателя Российской Федерации. За короткий срок вермикулитовые месторождения были открыты на Урале, в Сибири, на Дальнем Востоке, в Приазовье и Казахстане. В 70-х годах были известны 25 месторождений и свыше 30 рудопроявлений этого минерала с запасами около 200 млн тонн^[5].

На Урале было открыто 3 месторождения: Булдымское, Ольгинское и Потанинское. Понатинское месторождение недалеко от города Кыштым (Челябинская область), открытое в 1961 году, сейчас является основой сырьевой базы вермикулитовой промышленности Урала и России^[2].

Ресурсы вермикулита также находятся в Татарском месторождении (Красноярский край), Кокшаровском месторождении (Приморский край), верховьях пади Улентуй и города Слюдянка (Иркутская область)^[4].

В хозяйственной деятельности применяется исключительно вспученный вермикулит (см. Вермикулитобетон).

Наибольшую популярность вермикулит приобрёл в растениеводстве. Он обладает высоким коэффициентом водопоглощения — 400—530 % (100 г вермикулита поглощают 400—530 мл воды). Он легко впитывает влагу и так же легко отдаёт её, создавая оптимально влажную среду для питания корней растений. В сельском хозяйстве вермикулит используют для улучшения структуры почв; его даже называют «агрономической» горной породой.

Вермикулит можно использовать в чистом виде и в смесях с грунтом для проращивания семян, укоренения черенков. В чистом виде применяют в качестве субстрата для выращивания растений на гидропонике. Также его используют в качестве:

• дренажа для комнатных растений;
• аэрации почвы,
• повышения влагоудерживающей способности грунта;
• мульчи;
• субстрата для хранения луковиц и клубней в зимнее время^[6].

Вермикулит используется для содержания домашних животных (кошачьи туалеты, грунт для змей, пауков). Также его используют для инкубации яиц рептилий.

Из вермикулита изготавливают теплоизоляционные изделия, звукопоглощающие материалы, в том числе в авиации и автомобилестроении, лёгкие бетоны, декоративные штукатурные растворы. Кроме того, его применяют в качестве наполнителя при изготовлении обоев, резин, пластмасс, красок, ядохимикатов, в производстве антифрикционных материалов. Адсорбент газообразных и жидких промышленных отходов.

В атомной энергетике вермикулит применяется как отражатель гамма-излучений и поглотитель излучения радиоактивных изотопов химических элементов, например, стронция-90, цезия-137, кобальта-58.

Вермикулит используют для производства тепло- и огнезащитных материалов: в составе огнезащитных покрытий, как термоизоляционный наполнитель огнестойких дверей, наполнитель тепло- и звукоизоляционных строительных смесей^[7].

• температура применения — от −260 °C до +1200 °C;
• рН 6,8−7,0 (слабокислый — нейтральный);
• содержание магния — 10−14 %, калия — 3−5 %, кальция — 1,2−2 %, марганца — 0,8−1 %, железа — 5,6−6,5 %, кремния — 34−36 %.

Вермикулит может быть загрязнён асбестом, так как геологические процессы формирования обоих минералов схожи. В настоящее время вермикулитовые шахты по всему миру регулярно проверяются и предполагается, что их продукция не должна содержать асбест.

Чистый вермикулит не содержит асбест и не токсичен.