сильвинитовая руда что это такое
Описание сильвина. Свойства сильвина. Применение сильвина
Сильвин относится к группе галитов, состоящей из хлоридов металлов K и Na. Впервые минерал сильвин был найден в Италии в 1832 году и был назван в честь ученого 17-го века Франциска де Ла-Боэ. Франциск был первый, кто исследовал пищеварительные свойства данного материала.
Описание и свойства сильвина
Сильвин являет собой хлорид калия, имея с галитом схожие внешние и функциональные характеристики. Похожи они, прежде всего, тем, что имеют схожую кристаллическую решетку и оба при кристаллизации образуют правильные кубические кристаллы, очень похожие на игральные кости.
Благодаря наличию октаэдрических граней ребра кристаллов имеют сглаженную форму. Сильвин — минерал, состоящий из K (52,2 %), Cl (47,5 %), азота, включений жидкости, водорода, углекислоты, метана и гелия.
Также сильвин нередко содержит механические примеси: окись железа и хлорид натрия. В качестве изоморфной примеси в минерале присутствуют KBr, CsCl и RbCl.
Сильвин, формула которого состоит из одновалентного металла, относится к кубической сингонии и имеет гексаоктаэдрическую форму. Обладает гранецентрированной кристаллической структурой, что также относит данный минерал к группе галитов.
Однако в отличие от самого галита сильвин имеет существенно большую величину элементарной ячейки. Внешне кристаллы имеют форму куба. Также нередко можно встретить агрегаты с массой зернистой структуры, которые имеют плотную слоистую текстуру.
Цвет сильвина достаточно однообразен: от бесцветного до водяно-прозрачного. Бывает преобладает молочный оттенок, что достигается благодаря мелким включениям пузырьков газа. Исключением является сильвин розового и красного цветов, которые образуются в результате наличия небольших чешуек оксида железа.
При растворении железо остается в осадке. Сильвин имеет стеклянный блеск, что делает его особо привлекательным для применения в стекольной промышленности.
Твердость сильвина имеет среднее значение — 1,5-2. При надавливании и царапании обнаруживается пластичность материала. Удельный вес составляет 1,97-1,99. Излом сильвина неровный, ступенчатый.
Имеет совершенную спайность, высокую теплопроводность. Имеет солоновато-горький привкус. Довольно просто растворить материал в воде, что является его отличительной чертой. Сквозь сильвин проникают лучи коротких и инфракрасных волн, благодаря чему целесообразен для применения в призме спектроскопа.
Плавится сильвин при 800 градусов по Цельсию. После реакции с азотной кислотой образует белый творожистый осадок.
Месторождения и добыча сильвина
Сильвин, происхождение которого является таким же как и галита, образуется в результате просыхания соляных озер высокой плотности. Однако встретить именно сильвин в месторождении каменной соли можно далеко не каждый раз. Чего не скажешь о галите.
В процессе формирования камень частично адсорбируется почвой. Так как сильвин имеет меньшую плотность, он выпадает в осадок в последнюю очередь, в результате чего добыча минерала идет в верхних слоях соляных скоплений. Также происхождение сильвина может оказаться вторичным: быть продуктом разделения карналлита.
Образуется сильвин в результате испарения морских вод. В качестве продукта сублимации сильвин встречается в толщах застывшей лавы и на поверхности кратеров действующего вулкана.
В Перми расположено крупнейшее месторождение сильвина — это Соликамское хранилище, которое было найдено в 1925 году. Здесь находятся залежи галит-сильвиновой породы, расположенных на глубине примерно в 200 м под землей. На такой глубине каменная соль покрыта обширной зоной карналлита.
Содержание минерала в данной смеси варьируется от 10-35%. Столь грандиозный сильвинитовый горизонт был создан в результате продукта разложения твердой карналитовой зоны. Увидеть сильвин в этой массе очень просто. Он выделяется своим молочно-белым оттенком. Также можно встретить сероватый, синий и голубой сильвин.
Также добыча сильвина была широко организована в Штассфуртском месторождении, а также на территории Западной Германии. Здесь залежи солей обладают довольно широким распространением. Есть и сернокислые, и галоидные, и борные соединения. Добывается минерал подземным способом.
Относительно молодые месторождения сильвина находятся во Франции в Эльзасе, в Индии, Испании, Канаде, где бурение нефтяных скважин было осуществлено в 1943 году.
Применение сильвина
Применение сильвина весьма обширное. Прежде всего, это сельское хозяйство. Калийная соль применяется в качестве удобрения для полей.
Калийные удобрения очень полезны для стабильного роста растений. Калий является одним из наиболее необходимых и полезных веществ. Именно калий не является составной частью растения, что делает его применение незаменимым.
Калийные удобрения на основе сильвина делают саженцы более выносливыми и устойчивыми к морозам, плоды формируются быстрее и более полноценно.
Если вдруг листья начали желтеть либо покрываться пятнами, стали вялыми и безжизненными, это яркий признак недостатка калия. Значительное применение калийных удобрений необходимо в процессе выращивания свеклы, гречихи, картофеля, подсолнечника и других овощей.
Сильвин используется в химической промышленности в роли сырья для множества соединений, который в дальнейшем применяются в парфюмерии, медицине, фотографии, в стекольной, бумажной промышленности, в производстве лакокрасочных материалов.
Наиболее красивый и привлекательный сильвин, фото которого можно увидеть на просторах Интернета, имеет ярко-оранжевый и голубой оттенки и добывается в России.
Также прозрачные формы минерала применяются в оптических приборах. Из сильвина производят калий металлической структуры. В будущем планируется строительство электростанции, которая будет работать на основе разжиженного калия и преобразовывать тепловую энергию в электрическую.
В последнее время сильвин нашел свое применение в гомеопатии. Он имеет активный внутриклеточный ион, который помогает урегулировать различные функции организма.
Сердце человека быстро реагирует на повышенное либо пониженное содержания калия в сыворотке уменьшением либо увеличением возбудимости, соответственно. Значительные дозы калия уменьшают сокращение миокарда. Если калий повышается в крови в 4 раза, это может привести к остановке сердца.
Однако осуществить это можно только благодаря внутревенному вливанию. Понижение калия в крови способствует увеличению вероятности развития аритмии, уменьшается опасность воздействия гликозидов на сердечную мышцу. Калий помогает урегулировать ритм сердца.
Калий помогают улучшить сократительные функции мышц, избегая дистрофии и миастении. Еще в 19-ом веке Шюсслер предложил применять сильвин при воспалительном процессе для перехода вещества из серозного в фиброзное состояние. Данный минерал с легкостью разжижает внутренний секрет.
Цена сильвина
Цена хлорида калия варьируется от 30 до 300 рублей за килограмм. Зачастую продается в качестве сырья для сельско-хозяйственной промышленности.
Продается в порошке, в качестве калиевой соли. Не имеет запаха, при хранении слеживается и гигроскопичен. Цена сильвина в основном зависит от его предназначения. Для медицины применяется более чистый и однородный хлористый калий, стоимость которого несколько выше.
Сильвинит — лечебный минерал
Природный минерал сильвинит — подземные остатки элементов морской воды древнего Пермского моря, уникального состава, исчезнувшего миллионы лет назад.
Состав минерала сильвинит
В состав сильвинита входят соли натрия, калия, магния и другие микроэлементы. Сильвинит также примечателен красивейшими узорами красного, синего, белого, оранжевого и других цветов. Учеными было выявлено благотворное лечебное воздействие на организм человека микроклимата сильвинито-солевых пещер. Поэтому в них стали размещать лечебницы.
Позже стали воспроизводить аналоги на поверхности. Эффективность лечения в сильвинитовой спелеокамере составляет от 84 до 100 процентов. У больных после проведенного курса лечения отмечается улучшение общего самочувствия, уменьшается частота простудных заболеваний, у детей с бронхиальной астмой одышка наблюдается реже, протекает легче, а у некоторых исчезает полностью.
Сильвинитовая спелеокамера
Сильвинитовая спелеокамера (лечение минералами) относится к нетрадиционным методам лечения. Она представляет собой комнату, в которой пол, потолок и стены сделаны из сильвинитовой породы Верхнекамского месторождения. Находясь в ней, человек может полностью расслабиться, получить эстетическое наслаждение, улучшить общее самочувствие.
Механизм действия «соляной пещеры» основывается на лечебных свойствах отрицательных ионов и ионов морской воды. Как показывают полувековые исследования, под воздействием отрицательных ионов замедляются вегетативные функции организма, происходит сдвиг кислотности крови в сторону щелочной реакции, нормализуются обменные процессы. Природные элементы — хлориды натрия и калия, а также магний, натрий, бром и более 25 микровключений, входящих в состав сильвинита, благотворно влияют на организм.
Механизм оздоровления прежде всего связан с эффектом внешнего воздействия физических факторов калийной соли. Этот эффект способствует укреплению иммунной системы. Магний помогает избавиться от раздражительности, беспокойства, головных болей. Калий регулирует кислотно-щелочное равновесие крови, снимает усталость, бессонницу, устраняет сухость кожи, активизирует мышечную работу сердца, восстанавливает организм после физических нагрузок, нормализует давление крови, помогает устранять нарушения функций почек и пищеварительного тракта.
Натрий — жизненно важный внутриклеточный элемент, участвующий в нормализации кровяного давления, водного обмена, активации пищеварительных ферментов. Бром хорошо успокаивает нервную систему, участвует в регуляции деятельности центральной нервной системы, влияет на функции половых желез и щитовидной железы.
Лечение с помощью сильвинитовой спелеокамеры
Данный метод весьма эффективен при лечении бронхиальной астмы, хронических бронхитов с астматическим компонентом, затяжных рецидивирующих бронхитов, пневмоний, аллергических ринитов, вегетососудистой дистонии, синдрома хронической усталости, астенических состояний, неврозов и неврозоподобных состояний, заболеваний щитовидной железы, ожирения, нарушений опорно-двигательного аппарата и т. д. Так как воздух в спелеокамере уникален, то пребывание в насыщенной соляными аэрозолями воздушной гипоаллергенной среде уменьшает частоту и тяжесть приступов удушья, улучшает показатели функции внешнего дыхания. Все это благотворно влияет на течение болезни, позволяет продлить ремиссию и повышает качество жизни больного с бронхиальной астмой.
Применение сильвинита и особенности камня, формула и уникальные свойства
В природе есть много интересных камней, один из них – сильвинит, формула которого подразумевает наличие хлоридов 2 металлов – калия и натрия одновременно. Их соотношение может меняться, но до определенного предела, иначе минерал превратится в каменную соль.
Описание камня
Сильвинит – это осадочная порода, относящаяся к группе галитов, образовавшаяся более 280 миллионов лет назад. Камень редко однороден по окрасу, часто встречается чередование полос галита и сильвина, потому состав у разных экземпляров отличается.
Разница в химической формуле проводит к появлению следующих оттенков минерала:
Камень отличается мягкостью, он неустойчив ко внешним воздействиям, может легко раскрошиться при ударе о твердую поверхность.
Разновидности породы
Из-за встречающихся отличий в формуле, выделяют 2 вида камня:
Сильванит – самостоятельный вид камня, не имеющий отношения к хлориду калия или натрия. Его формула – (Au, Ag)2Te4, это соединения золота или серебра с теллуром. Из-за схожего названия нередко возникает путаница.
Месторождения и добыча минерала
Минерал располагается крупными залежами. Лидером по его добыче является Канада. Оцениваемые запасы составляют 5,4 миллиарда тонн. Основная добыча ведется на территориях:
Сильвинит образуется при пересыхании соленых водоемов. Из-за небольшой плотности минерала, его отложения формируются последними, поэтому добыча ведется в верхних слоях соляных пластов в подземных шахтах на глубине 100–500 метров. Реже камень обнаруживается в застывшей лаве.
Сильвин
Минерал назван но имени химика Сильвия де-ля Баш.
Сильвин. Зернистый агрегат
Формула сильвина
Химический состав
Кристаллографическая характеристика
Класс гексоктаэдрический подтверждается рентгеновским изучением, но фигуры травления и удара обычно указывают на более низкую симметрию.
Кристаллическая структура аналогична структуре NaCl.
Форма нахождения в природе
Облик кристаллов. Кристаллы кубические (иногда вершины притуплены гранями октаэдра); изредка октаэдрические, призматического развития, иногда изогнутые и таблитчатые. Скелетные кристаллы в отличие от галита редки. На гранях куба часто фигуры травления, нередко в виде квадратных углублений, повернутых косо относительно ребер куба. Искусственно получены также симметричные фигуры травления.
Двойники по (111) наблюдались только у искусственных кристаллов. Иногда отмечается зональность. Нередки очень обильные включения. Микровключения галита в сильвине чрезвычайно разнообразны по форме и величине: каплевидные, призмочки, кубики и кубооктаэдры, ориентированные параллельно плоскостям спайности сильвина. Мельчайшие чешуйки гематита шестиугольной или ромбовидной формы иногда расположены параллельно (100), (111) и (110) сильвина; отмечаются также включения окислов железа в виде игл, волокон и хлопьевидных агрегатов. Часты включения ангидрита и полигалита, иногда многочисленны включения воздуха, возможно содержащего небольшие количества метана и водорода; описаны включения рапы в виде амебообразных полостей и заполнений отрицательных кристаллов, а также отмечались включения мельчайших иголочек криптомелана.
Агрегаты. Зернистые и плотные массы часто со слоистой текстурой. Шестоватые и волокнистые агрегаты, корочки, землистые налеты, кристаллы.
Физические свойства
По физическим свойствам сходен с галитом.
Механические
Хрупок, но в несколько меньшей степени, чем галит. При продолжительном одностороннем давлении делается пластичным.
Полируемость разных граней различна: легче всего полируется по грани (100), наиболее трудно по грани (111), но анизотропия полирования несколько ниже, чем у галита.
Химические свойства
В 100 г воды при комнатной температуре растворяется 34,7 г КСl (по Хинце),
При добавлении AgNO3 в раствор, подкисленный HNO3, выпадает творожистый осадок AgCl.
Капля раствора PtCl4, нанесенная на шлиф, над сильвином мутнеет вследствие образования платината калия, в то время как над галитом такой же раствор остается прозрачным.
Прочие свойства
Диамагнитен или слабо парамагнитен. Непроводник электричества. Диэлектрическая постоянная 5,03. При облучении катодными и рентгеновскими лучами, а также при нагревании в парах К и Na окрашивается в голубой или фиолетовый цвет. Слабо радиоактивен вследствие содержания К40. На вкус горьковато-соленый, слегка жгучий. В пламени свечи плавится. Температура плавления 778°. Теплота образования (2К + Сl2) 211 ккал. При нагревании происходит потеря в весе вследствие испарения, но показатель преломления не изменяется.
Искусственное получение минерала.
Диагностические признаки
От галита отличается но жгуче соленому вкусу, по косому расположению фигур удара, травления и роста относительно ребер куба, более частым развитием граней октаэдра, способностью окрашивать пламя в фиолетовый цвет. Сильвин несколько мягче и пластичнее, царапается галитом, при сжимании между двумя стеклянными пластинками мелкие зерна сильвина расплющиваются, а зерна галита превращаются в порошок. В тесном срастании с галитом (в сильвините) сильвин можно отличить путем травления полированной поверхности насыщенным раствором NaCl; при этом сильвин мутнеет, а галит остается блестящим; в отраженном свете на поверхности образца четко выявляются даже мелкие включения одного минерала в другом; в шлифах от галита отличается меньшим показателем преломления и реакцией с раствором хлористой платины. От карналлита — более жирным блеском, заметной спайностью и тем, что царапается беззвучно, в то время как карналлит издает характерный звук.
Спутники. Галит, карналлит, гипс, ангидрит, гидроокислы железа, кизерит, каинит, лангбейнит, полигалит, эпсомит, шёнит, калиборит.
Происхождение и нахождение
Является типичным химическим осадком замкнутых заливов морей и озер.
В результате детальных геолого-петрографических и минералогических исследований, проведенных в России в связи с разработкой Соликамского месторождения, были установлены факты, свидетельствующие об образовании значительных масс сильвина непосредственно из рассола в процессе выпадения химических осадков в солеродных бассейнах. Принципиальная возможность выпадения КСl из рапы в природных условиях была доказана рядом физико-химических исследований.
По данным Валяшко, начало кристаллизации сильвина в бассейне, концентрирующем метаморфизованную океаническую воду, должно приблизительно совпадать с началом превращения его в сухое озеро, поэтому образование пластов сильвина могло происходить лишь в местах прогибания свежеотложенной галитовой толщи, куда устремлялись пропитывающие ее поровые растворы, насыщенные КСl и NaCl. Образование сильвинитов, вероятно, могло также происходить локально в результате притока извне вод, насыщенных КСl. По данным Уразова, колебание содержания сильвина в сильвините объясняется изменением температурных условий отложения: чем выше температура образования сильвинита, тем больше он содержит сильвина. Образование тонкого переслаивания сильвина и галита объясняется сезонным изменением состава и концентрации рапы или периодическим притоком метаморфизованных растворов. Выпадение сильвина могло происходить и из рапы, содержащей значительное количество сульфатов, но обычно вне зоны отложения терригенного материала.
Изменение минерала.
Отмечалось замещение сильвина галитом и полигалитом.
Месторождения
Сильвин встречается среди отложений галита, но значительно реже и в меньших количествах. В отличие от галита крупных мономинеральных масс сильвин не образует, а входит в состав зернистых галито-сильвиновых пород, так называемых сильвинитов, которые имеют массивную или полосчатую текстуру; иногда для них характерно тонкое чередование прослоев галита и сильвина.В калийных месторождениях с сульфатными минералами сильвин входит в состав ангидрито-сильвино-галитовых и кизерито-сильвино-галитовых пород, носящих название твердой соли. Калийные соли, включающие сильвиниты и сильвинсодержащие породы, обычно тяготеют к верхней части соляной толщи и заключены между подстилающей и покровной каменной солью. Внутри зоны калийных солей сильвиниты и сильвинсодержащие породы снизу вверх и по простиранию чередуются с пачками карналлита и галита. Кроме того, отмечались сравнительно небольшие линзы и гнезда чистого крупнокристаллического сильвина и прожилки волокнистого строения, иногда с кристалликами галита в средней части, приуроченные, как правило, к глинистым прослоям.
В месторождениях, бедных сернокислыми солями (Приуралье, Испания), сильвин ассоциируется с галитом, карналлитом, ангидритом, гидроокислами железа, в богатых сернокислыми соединениями месторождениях (Предкарпатье, Северная Германия) — также с кизеритом, каинитом, лангбейнитом, полигалитом, эпсомитом, шёнитом, калиборитом и др.
Крупные залежи известны в Припятском бассейне (месторождение Белорусское или Старобинское, Белоруссия) и в Предкарпатье (месторождения Калушское и Стебникское, Украина). В Предуралье расположен крупнейший Верхнекамский калийный район, калийные соли обнаружены также в Верхнепечорском соляном бассейне. Сильвин встречен во многих солянокупольных структурах в Прикаспийском, Башкирском и Оренбургско-Актюбинском бассейнах: Стерлибашево (Башкирия, Россия), Линевка (Оренбургская обл.), Озинки (Саратовская обл.), Жилянка, Аще-Булак, Акджар, Кенкияк, Индер, Сагиз, Тамдыкуль, Байзак, Жиренкара, Новобогатинск, Челкар и Григорьевка (Казахстан); также в Роменской соляно-купольной структуре, Украина. Залежи сильвинита имеются в Средней Азии на территории, охватывающей Восточный Туркменистан (Гаурдакское месторождение) и Южный Узбекистан. Признаки калийных солей обнаружены в Сибири в Ангаро-Ленском соляном бассейне и верховьях Нижней Тунгуски (Красноярский край), незначительные количества сильвина отмечались в Туз-Тагском месторождении в Туве.
В СНГ сильвин добывается в Верхнекамском, Калушском и Стебникском месторождениях, за рубежом — в Стасфурте и Леопольдсхале (Саксония-Анхальт), в Верхнем Рейне (Германия), в Эльзасе и Аквитанском бассейне (Франция), в Эбро (Испания,) в Клодаве (Польша), в штатах Нью-Мексико, Юта и Техас (США), в Северном Саскачеване (Канада) и др.
В современную эпоху образование сильвина наблюдалось по берегам озера Сёрлс (Калифорния, США) и Мертвого моря (Израиль). Сильвин встречается в выцветах на почве в областях жаркого и сухого климата, среди отложений селитры в Перу и Чили, а также в виде землистых и пушистых налетов в смеси с галитом на стенках кратеров вулканов и в трещинах лавы (Ключевская сопка на Камчатке и Везувий в Италии).
Практическое применение
Большая часть добываемого сильвина идет на производство калийных удобрений; он является также сырьем для получения соединений калия, имеющих самое различное применение. Прозрачные кристаллы используются для изготовления призм спектрометров.
Физические методы исследования
Старинные методы. Под паяльной трубкой испаряется, окрашивает пламя в фиолетовый цвет, лучше наблюдаемый через синее стекло.