Vermikulit - Vermiculite

Vermikulit
VermikulitUSGOV.jpg
Tábornok
Kategória Filoszilikátok
Képlet
(ismétlődő egység)
(Mg, Fe 2+ , Fe 3+ ) 3 [(Al, Si) 4 O 10 ] (OH) 2 · 4H 2 O
Strunz osztályozás 9. EC.50
Kristály rendszer Monoklinika
Kristály osztály Prizmás (2/m)
(ugyanaz a HM szimbólum )
Űrcsoport C2/m
Egységcella a = 5,24 Å, b = 9,17 Å
c = 28,6 Å; p = 94,6 °; Z = 2
Azonosítás
Szín Színtelen, fehér, sárga, zöld, barna, fekete
Kristály szokás Nagy kristályos lemezként agyag méretű részecskékhez; lamellás vagy pikkelyes
Hasítás Tökéletes a következőn: {001}
Kitartás Hajlítható
Mohs -skála keménysége 1,5–2
Ragyogás Zsíros vagy üvegszerű (gyöngyházas a hasítási síkoknál)
Csík Fehér vagy sárgás, áttetsző, fényes, világosbarna vagy zöldes színű, bizonyos esetekben. Például palabora vermukulit.
Diaphaneity Áttetsző
Fajsúly 2,4–2,7 (hámlasztva 0,065–0,130)
Optikai tulajdonságok Kéttengelyes (-)
Törésmutató n α = 1,525 - 1,561 n β = 1,545 - 1,581 n γ = 1,545 - 1,581
Kettős törés 8 = 0,020
Pleochroizmus X halványabb árnyalatokban, mint Y és Z
Hivatkozások

A vermikulit egy víztartalmú filoszilikát ásvány, amely hevítéskor jelentős táguláson megy keresztül. A hámlás akkor következik be, amikor az ásványt kellően felmelegítik, és a kereskedelmi kemencék rutinszerűen ezt a hatást eredményezhetik. Vermikulit formák által időjárással vagy hidrotermás átalakulás a biotit vagy flogopitot . Nagy kereskedelmi vermikulitbányák léteznek jelenleg az Egyesült Államokban , Oroszországban , Dél -Afrikában , Kínában és Brazíliában .

Esemény

A vermikulitot először 1824 -ben írták le a Massachusetts állambeli Millburyben . Neve a latin vermiculare -ből származik , "férgeket tenyészteni", annak a módnak megfelelően, ahogyan hevítve hámlik .

Ez általában akkor fordul elő, mint megváltozását termék közötti érintkezést felzikus és mafikus vagy ultrabázisos kőzetek, így például pyroxenites és dunites . Azt is előfordul karbonatitok és metamorf magnézium gazdag mészkő . A kapcsolódó ásványi fázisok közé tartozik: korund , apatit , szerpentin és talkum . Klorit , biotit és flogopit rétegeiben fordul elő .

Szerkezet

A vermikulit 2: 1 arányú agyag , vagyis két oktaéderes laphoz két tetraéderes lap tartozik . Ez egy korlátozottan táguló agyag, közepes zsugorodási és duzzadási képességgel . A vermikulit nagy kationcserélő kapacitással (CEC) rendelkezik, 100-150 meq /100 g. A vermikulit agyagok viharvert mikák , amelyekben a molekuláris lapok közötti káliumionokat magnézium- és vasionok váltják fel.

Kereskedelmi felhasználás

  • Öntött formák: ez az eljárás magában foglalja a hámlasztott vermikulit szervetlen kötőanyagokkal, például nátrium -szilikáttal , cementtel (meghatározott mennyiségben) és más vegyületekkel, például káliummal való összekeverését „földnedves” keverék előállításához. Ezt az anyagot ezután hidraulikusan formába préselik egy öntőformában, majd 180 ° C hőmérsékleten 24 órán keresztül hőkezelik, az öntött rész vastagságától függően. Az ilyen alkatrészek akár 1150 ° C-os üzemi hőmérsékletet is kibírnak, és gyakran használják őket az alumínium-olvasztó iparban, mint tartalék szigetelést a szénkatód mögött a fazekakban, amelyek kriolit és alumínium-oxid olvadékkeverékét tartalmazzák. Az öntött formákat és táblákat a következőkben használják:
  • Kalcium -szilikát lemezek: hámlasztott vermikulitot adnak a kalcium -szilikát zagyhoz. Ezt víztelenítik a préseléssel vagy a Fourdriner/Magnani/Hatschek eljárások valamelyikével, hogy lapos lapot képezzenek, amelyet ezután nyomás alatt (általában 10–15 bar) hőkezelnek akár 24 órán keresztül.
  • Fékbetétek: finomabb minőségű hámlasztott vermikulitot használnak fékbetétekben elsősorban az autóipar számára. A vermikulit azon tulajdonságai, amelyek megfelelő választást jelentenek a fékbetétekben való felhasználásra, többek között a hőállóság, az egyszerű nyersanyagok hozzáadása a homogén keverék elérése érdekében, valamint az alakja és a felületi jellemzői.
  • Tető és padló esztrichek és szigetelő betonok: hámlott vermikulit (jellemzően finomabb minőségű) hozzáadható a helyszínen a portlandcementhez és más adalékanyagokhoz, reológiai segédanyagokhoz és vízhez, hogy könnyű és szigetelő tető- és padlóbeton -esztricheket állítsunk elő. Sok esetben a vermikulit alapú tető esztricheket más szigetelőanyagokkal, például polisztirol táblával együtt használják a teljes tetőfedő rendszer kialakításához. Bitumenes kötőanyag is használható hámlasztott vermikulittal száraz, könnyű tető esztrich előállításához, amelynek előnyei az alacsony hővezető képesség, az alacsony nedvességtartalom és a könnyű elhelyezés (a zsákból való kiöntés, majd a tömörítés).
  • Talaj nélküli termesztőközeg: A hámlasztott vermikulitot más anyagokkal, például tőzeggel vagy komposztált fenyőkéreggel kombinálva talaj nélküli termesztőközeg keletkezik a hivatásos kertészek és a kertészek számára. Ezek a keverékek elősegítik a gyorsabb gyökérnövekedést és gyors rögzítést biztosítanak a fiatal gyökerekhez. A keverék segít megtartani a levegőt, a növényi táplálékot és a nedvességet, felszabadítva azokat, ahogy a növény igényli. Ezeknek a keverékeknek az úttörője Boodley és Sheldrake. A hámló vermikulitot hidroponika termesztőközegként is használják.
  • Magvak csírázása : a vermikulitot önmagában vagy talajjal vagy tőzeggel keverve használják a magvak csírázására; nagyon kevés öntözésre van szükség. Ha a vermikulitot önmagában használják, a palántákat gyenge műtrágyaoldattal kell etetni, amikor az első igazi levelek megjelennek. Kezdje egy teáskanál 5-10-5 oldható műtrágyával gallon vízben, fokozatosan növelve egy evőkanálra (1: 256 arány) átültetéskor.
  • Izzók és gyökérnövények tárolása: öntsön vermikulitot a tartályba helyezett hagymák köré. Ha csomókat ásnak, hagyja néhány órán át száradni a napon, majd tegye kartondobozba vagy bokros kosárba, és borítsa be vermikulittal. A vermikulit nedvszívó képessége szabályozó, amely megakadályozza a penész és a nedvesség ingadozását a tárolási időszak alatt. Nem szívja fel a nedvességet a tárolt gumók belsejéből, de kívülről felszívja a szabad vizet, megakadályozva a tárolási rothadást.
  • Ennek talajjavító : Ha a natív talaj nehéz vagy ragadós, kíméletes keverés vermikulit-ig térfogatának felére a talaj-ajánlott. Ez légcsatornákat hoz létre, és lehetővé teszi a talajkeverék lélegzését. A vermikulit keverése virág- és zöldségkertekben vagy cserepes növényekben biztosítja a szükséges levegőt az erőteljes növénynövekedés fenntartásához. Ahol a talaj homokos, a vermikulitnak a talajba keverése lehetővé teszi a talajban a növekedéshez szükséges víz és levegő megtartását.
  • Laza kitöltésű szigetelésként : Vízlepergető anyaggal kezelt hámló vermikulitot használnak a falazat és az üreges blokkok pórusainak és üregeinek kitöltésére, hogy fokozzák a tűzállóságot (pl. Underwriters Laboratories Wall and Partition tervek), hőszigetelést és akusztikai teljesítményt. Az expandált vermikulitot hőszigetelésként is alkalmazták a házak padlásain és falain, valamint vízmelegítőkben, tűzvédelmi széfekben, kályhákban, kemencékben és hűtőszekrényekben.
  • Tűzálló /szigetelő bevonatok és önthető keverékek: a hámlasztott vermikulit kombinálható magas alumínium -oxid (más néven kalcium -aluminát) cementekkel és más adalékanyagokkal, például habosított palával, agyaggal és palával tűzálló /szigetelő betonok és habarcsok előállításához. Használatuk kezdeti napjaiban ezeket a termékeket a telepítés helyén vagy annak közelében kötegelték. Ez bizonyos korlátozott körülmények között továbbra is így van; azonban egyre többen használják az előre csomagolt, saját keverékeket. A vermikulitot tartalmazó keverékeket olyan területeken használják, ahol az erősség és a korrózió-/kopásállóság másodlagos jelentőségűek, a legfontosabb tényező a helyben lévő tűzálló bélés szigetelési teljesítménye. Ezeket a keverékeket olyan iparágakban használják, mint a vas/acél, cement és szénhidrogén -feldolgozás
  • Cementes tűzálló termékek: A hámlasztott vermikulit a cementes és gipsz alapú szóró minőségű tűzálló anyagok gyártásának egyik összetevője, általában passzív tűzvédelmi termékekként használják szerkezeti acélon és betonon.
  • A bevonat alkotórészeként: a vermikulit -diszperziók tipikusan vagy kémiailag, vagy fizikailag nagyon finoman delaminált vermikulitot tartalmaznak folyékony közegben. Ezekből a diszperziókból vermikulit „papír” lapokat lehet készíteni úgy, hogy egy sima, alacsony felületi energiájú műanyagra öntik, és hagyják megszáradni. A kapott lapot le lehet húzni a műanyagról. A vermikulit-diszperziók tipikus végfelhasználása magában foglalja az építőanyagok, a tömítések, a speciális papírok/textíliák, az oxidációálló bevonat szénbázisú kompozitokon és a filmek gátló bevonatainak bevonását magas hőmérsékletű bevonatokban vagy kötőanyagokban.
  • Csomagolóanyagként nagy nedvszívó képessége miatt értékelik.
  • Hulladékkezelés: a vermikulit kationcserélő kapacitása (akár 1000 milliekvivalens / kg) lehetővé teszi, hogy felhasználják a szennyvíz folyadék tisztítására, a vegyi feldolgozásra, valamint a bányák és a gázok szennyezés-csökkentésére ipari folyamatokban. Az ioncserélő tulajdonságai mellett a hámlasztott vermikulit folyadékokat képes megtartani az egyes részecskék lamináris üregeiben, valamint magukban a részecskék között.
  • A szubsztrát különböző állatok és / vagy egy közeg inkubálása tojások .
  • Mint egy könnyű adalék a gipsz , tulajdonosi konkrét vegyületek, tűzvédelmi habarcs, és cementkötésű permet tűzálló: rétegesen duzzasztott vermikulit használják mind a két kezét, és a spray-alkalmazott általános építési vakolatok javítása lefedettség, a könnyű kezelhetőség, tapadás sokféle anyag, tűzoltó ellenállás és repedés/repedés/zsugorodás.
  • Tűzálló falitábla adalékanyagaként .
  • Tűzvédő párnák belső kitöltőelemeként , grafittal együtt .
  • Hordozóként a mezőgazdasági vegyszerek száraz kezeléséhez és lassú felszabadításához.
  • Mint egy forró feltöltési : mind rétegesen és a nyers vermikulit már használt forró feltöltési az acéliparban. Olvadt fémre öntve a nyers vermikulit azonnal hámlik és szigetelő réteget képez, lehetővé téve az anyag szállítását a következő gyártási folyamatba anélkül, hogy túl sok hőt veszítene.
  • Használt lehetővé teszi a lassú hűtés forró darab glassblowing , lampwork , acélszerkezetek és üveg beadmaking .
  • Használt a földi úszómedencékben, hogy sima medencealapot biztosítson: Finomabb hámlasztott vermikulit és portlandcement kombinálható a helyszínen vagy gyári előkeverékben, hogy alapot biztosítson az uszoda vinil béléseihez. Ezeket a keverékeket rotor állórész szivattyúval a helyükre pumpálják, vagy kézzel öntik.
  • Kereskedelmi kézmelegítőkben használják .
  • Használt AGA tűzhelyek a szigetelés.
  • Robbanóanyagok tárolásában robbanáscsökkentőként használják.
  • Veszélyes folyadékok felszívására szolgál szilárd ártalmatlanításhoz.
  • Gáz kandallókban használják a parázs szimulálására.
  • Szubsztrát részeként használják gombák termesztésére .

Hámlott vermikulit kereskedelmi gyártása

Vermikulittermelés 2005 -ben

2014 -ben Dél -Afrika, Brazília, az Egyesült Államok és Kína volt a bányászott, koncentrált és nem hámló vermikulit legnagyobb gyártója, mintegy 90% -os részesedéssel a világban. Dél -Afrika termelése csökken, míg Brazíliában jelentősen nő.

Míg a vermikulit néhány végfeldolgozója és hámlasztója specializálódott, a szabadalmaztatott termékeket sokféle iparágban értékesítik, némelyik változatosabb végtermékekkel rendelkezik, kevésbé szigorú műszaki követelményekkel. Egyes vermikulit hámlasztók alacsonyabb költségű perlittel is keverednek . A vermikulit hámlasztóknak van egy nemzetközi kereskedelmi szövetsége, a The Vermiculite Association , amely az ipar érdekeit képviseli és információt cserél.

Tűzálló

Manapság a szórófejes tűzálló anyagok vermikulitot, más ipari ásványokat és habosított polisztirolt használnak, a pontos kereskedelmi termék függvényében. Ezen termékek összetevőinek meg kell felelniük a szigorú szabályozási követelményeknek, különösen az Egyesült Államokban és Európában. A múltban a montanai Libby -i WR Grace bányák vermikulitját azbeszthez társították . Ezért a régi, permetezett, 1991 előtti tűzálló szigetelés kis mennyiségben tartalmazhat azbesztet. 2014 augusztusában az NYSDoH két, pontosabb vizsgálati módszert minősített, amelyek jobban megtervezték az ezzel a potenciális problémával rendelkező anyagok azonosítását, és segítenek az eltávolítással kapcsolatos problémák biztonságos kezelésében. A modern, permetezett tűzálló szigetelés ma különféle könnyű adalékanyagokkal készül, amelyek nem tartalmaznak azbesztet, és a bányászat és a termelés minden szakaszában gondosan ellenőrzik, hogy ez így legyen -e.

Azbeszt -szennyeződés

Bár nem minden vermikulit tartalmaz azbesztet , egyes termékek az 1990 -es évek elejéig azbesztet tartalmazó vermikulittal készültek. A vermikulitbányákat világszerte rendszeresen tesztelik, és állítólag olyan termékeket értékesítenek, amelyek nem tartalmaznak azbesztet. Az egykori vermikulitbányában , Libbában , Montanában volt tremolit -azbeszt , valamint winchit és richterit (mindkettő szálas amfibol ) - valójában lényegében ugyanazokkal a geológiai folyamatokkal alakult ki, mint a szennyeződések.

A tiszta vermikulit nem tartalmaz azbesztet és nem mérgező. A tisztátalan vermikulit az azbeszten kívül tartalmazhat kisebb diopszidot vagy biotit vagy flogopit ásványi anyag maradványait .

Vita az egészségügyi kockázatokról

Az Egyesült Államok legnagyobb és legrégebbi vermikulitbányáját az 1920 -as években, a montanai Libbyben kezdték el, és a vermikulitot Zonolite kereskedelmi néven értékesítették. A Zonolite márkát és a bányát 1963 -ban vette meg a WR Grace and Company . A Libby telephelyén végzett bányászati ​​tevékenységek 1990 -ben leálltak az azbesztszennyezés hatására . A Libby bánya működése közben a világ vermikulitkészletének 80% -át állíthatta elő.

Az Egyesült Államok kormánya becslése szerint a vermikulitot több mint 35 millió lakásban használták, de nem javasolja eltávolítását. Mindazonáltal a 90-es évek közepe előtti vermikulitot vagy vermikulit szigetelést tartalmazó lakások vagy építmények-és különösen azok, amelyekről ismert, hogy "Zonolite" márkát tartalmaznak-tartalmazhatnak azbesztet, és ezért egészségügyi aggodalomra adhatnak okot.

A The Salt Lake Tribune -ban 2006. december 3-án megjelent cikk arról számolt be, hogy a vermikulit és a zonolit azbesztet tartalmazott, ami olyan rákos megbetegedésekhez vezetett, mint az azbeszthez kapcsolódó esetekben. A cikk megállapította, hogy a WR Grace and Company és mások leplezték a vermikulittal kapcsolatos egészségügyi kockázatokat, és hogy a Salt Lake-völgy számos települését orvosolta az EPA, amikor az azbesztszennyezésről kiderült. A WR Grace and Company határozottan tagadta ezeket a vádakat.

A montanai Libby -i bányában lévő vermikulit lerakódás erősen azbeszttel volt szennyezett (és jelenleg is). Tudatosan sokan voltak kitéve az azbesztet tartalmazó vermikulitpornak. Sajnos a bánya az 1920-as évek óta működött, és a környezetvédelmi és ipari ellenőrzések gyakorlatilag nem léteztek, amíg a bányát 1963-ban a WR Grace and Company megvásárolta. Ennek ellenére, ismerve az emberi egészségügyi kockázatokat, a bányavállalat továbbra is működött. Következésképpen a korábbi bányászok és Libby lakói közül sokan érintettek és továbbra is egészségügyi problémákkal küzdenek. A városban több mint 400 ember halt meg az azbeszt okozta betegségben a közeli Zonolite-hegyről származó vermikulitbányászatból származó szennyeződés miatt, ahol a talajminták rostos tremolitot tartalmaztak (ismert, hogy az azbeszt nagyon veszélyes formája), és számtalan más embert Ott, akik szigetelték otthonaikat Zonolittal, az azbeszttel összefüggő betegségekben szenvedtek, amelyek többségét soha nem alkalmazták olyan környezetben, ahol az azbeszt volt a probléma.

Miután az 1999 - es Seattle-i Post-Intelligencer történet azt állította, hogy az azbeszthez kapcsolódó betegségek gyakoriak a városban, az EPA a politikai nyomásra válaszul prioritássá tette a terület tisztítását, és Libbyt a közösség egészére kiterjedő mérgező anyagoknak való kitettség legrosszabb eseteinek nevezte. anyag az amerikai történelemben. Az EPA 120 millió dollárt költött Superfund pénzből a takarításra. 2006 októberében a WR Grace and Company megpróbálta fellebbezni a rájuk kirótt bírságok (54,5 millió dollár) ellen az EPA -tól, de a Legfelsőbb Bíróság elutasította a fellebbezést. Az Egyesült Államok kormánya büntetőeljárást is folytat a bánya több korábbi vezetője és vezetője ellen, mert állítólag figyelmen kívül hagyták és elfedték az alkalmazottak egészségügyi kockázatait. Továbbá vádolják őket csalással, és a kormány takarítási törekvéseinek akadályozásával. A vádemelés időpontjában Libby környékének mintegy 1200 lakosát azonosították valamilyen azbeszt okozta rendellenességgel. Az esküdtszék kiválasztását 2009 februárjában kellett volna befejezni. Az ügy 2009. május 8 -án felmentő ítélettel zárult. 2009. június 17 -én az EPA közegészségügyi szükségállapotot hirdetett ki Libbyben és annak közelében, ezáltal lehetővé téve a szövetségi ügynökségek számára, hogy finanszírozzák az egészségügyi ellátást , valamint a szennyezett szigetelés eltávolítására az érintett lakásokból.

Lásd még

Hivatkozások

Külső linkek