Асия Ежкова - Технология использования бентонитовых глин в качестве сорбентов солей тяжелых металлов из организма животных в регионах техногенной нагрузки Республики Татарстан

К первой группе относятся высококачественные (содержание цеолита в породе – не менее 70 %, глинистого минерала не более 10 %), основной минеральный тип: морденит, клиноптилолит.

Ко второй группе относятся среднекачественные (содержание цеолита в породе – 60-70 %, глинистого минерала не более 15 %), основной минеральный тип: клиноптилолит, клиноптилолитгейландит.

К третьей группе относятся средне- и низкокачественные (соответственно для среднекачественных содержание цеолита в породе не менее 60 %; для низкокачественных суммарное содержание цеолита, опалкристобалита монтмориллонита не менее 50 %, глинистого минерала не более 24 %), основной минеральный тип: клиноптилолит, смешанные породы. Благодаря разнообразию вещественного состава и физико-химических свойств природные минералы относятся к сырью многоцелевого назначения и применяются практически во всех отраслях промышленности и сельского хозяйства.

В промышленности цеолиты применяют при сушке и очистке газов, сточных вод, для обезвоживания органических жидкостей, как наполнители для бумаги, обогащения воздуха кислородом и т.д. (D.B.Hawkins, 1984; Hemken R.W., 1984).

В сельском хозяйстве с помощью цеолитов можно решать многие задачи. Они способны улучшать плодородие почвы, снижать уровень токсических веществ и тяжелых металлов в растениях и зерне (Петункин Н.И. , 1990; Улитько В.Е., 2001). В последние годы появились сообщения об использовании цеолитов как кормовой добавки, стимулирующей рост и продуктивность сельскохозяйственных животных, лечебно-профилактического препарата, а также средства, существенно улучшающего экологию содержания животных и рабочих мест обслуживающего персонала.

Таким образом, исторические данные свидетельствуют о том, что природные цеолиты давно привлекают внимание исследователей разных направлений. Биологическая активность и эффективность использования цеолитов зависят от вида животных, состава рациона, дозы применения, месторождения и других пока малоизученных факторов (K.S. Deffeyes, 1978; F. Letther, 1989; I. Lichvar, 1983).

Установлено, что добавление цеолитов в рационы различных видов сельскохозяйственных животных, птиц, рыб и пушных зверей способствует росту продуктивности и снижению затрат кормов на единицу продукции, повышению ее качества, увеличению сохранности молодняка, а также цеолиты крайне необходимы для животного организма, так как они принимают активное участие во всех обменных процессах организма (U. Jacobi, 1986; Чамуха М.Д., 1987).

Бентониты представляют собой тонкодисперсные высокопластичные горные породы смектитового состава и обладают (в различной степени) связующими тиксотропными и адсорбционными свойствами. Обычно это плотные, вязкие, жирные на ощупь породы с оскольчатым или полураковистым изломом самых разнообразных цветов – от белого до черного (обычно голубые, зеленые и желтые тона); с водой образуют гель. В воде бентониты набухают (щелочные) или распадаются на мелкие частицы (щелочноземельные) (Ш.Б. Батталова, 1980; В.В. Наседкин, 2001).

По данным ряда авторов (Л.В. Краснова, 1980; М.С. Мерабишвили, 1979) к истинным бентонитам, в соответствии с требованиями современной промышленности, относятся монтмориллонитовая глина, в которой содержание монтмориллонита (ММ) более 70 %. Если глина на 80-90 % состоит из смешаннослойных минералов, в которых содержание монтмориллонитовых слоев превышает 70 %, то ее также можно относить к бентонитам, но с несколько другим названием: гидрослюдистый или калиевый бентонит. Все глины, в которых содержание ММ менее 70 % или вместо ММ присутствует нонтронит или какой-либо другой минерал из группы смектитов, следует относить к бетонитоподобным глинам или «бентоноидам» (Н.В. Кирсанов, 1961; М.С. Мерабишвили, 1979; А.А. Сабитов, 1990).

Кроме ММ в глине могут присутствовать такие минералы как кварц, минералы группы каолинита, гидрослюда, слюда, полевой шпат, пирит, гематит, гетит и другие минералы.

В зависимости от состава обменного комплекса различают щелочные и щелочноземельные бентониты. Высокое содержание монтмориллонита в щелочных бентонитах обуславливает наличие множества активных центров, поэтому такие бентониты наиболее пригодны для использования в качестве адсорбентов. Щелочноземельные бентониты монтмориллонитового и монтмориллонитового маложелезистого минеральных типов по адсорбционной активности близки щелочным аналогам. Они имеют высокое содержание ММ, низкое содержание примесей, даже в естественном виде обладают каталитической и сорбционной активностью (М.С. Мерабишвили, 1997; B.G. Stephenson, 1992).