Свойства магнезита и его значение для промышленности

Время на прочтение статьи = 15 минут

Магнезит  — вид камня, который представляет собой карбонат магния. Камень активно используется в промышленности и строительстве, он имеет множество положительных характеристик, таких как морозоустойчивость, экологичность, ударопрочность, звуко и теплоизоляция, огнеупорность. Кроме важного промышленного значения, камень используется для изготовления поделок и талисманов, он наделен необычайными магическими свойствами. Давайте поговорим о свойствах камня магнезита.

Описание

магнезит минерал
Магнезит является карбонатом магния — МgCO3

Название магнезит минерал получил по названию области Магнасия, которая находится в Греции. Магнезит является карбонатом магния — МgCO3. Окраска минералов бывает белой, серой, желтоватой, бурой. Блеск — матовый, стеклянный. Краткое описание: Минерал состава МgCO3, входит в состав горной породы. Содержит MgO 47,82%, CO2 52,18%, изоморфные примеси — часто Fe, реже Mn, Ca. Кристаллизуется в тригональной системе, имеет совершенную спайность по ромбоэдру.

Кристаллическая структура аналогична кальциту. Встречается в ромбоэдрических или неправильно вытянутых кристаллах, а при образовании в зонах выветривания пород на земной поверхности — в фарфоровидных скрытозернистых массах. Магнезит образует бесцветные ромбовидные кристаллы и плотные крупнозернистые агрегаты белого, желтовато-белого до коричневого цвета.

Диссоциирует с образованием МgO при 580-680 oC, а при 800-1000 оС — каустического магнезита — MgO с сильно дефектной кристаллической решёткой и повышенной химической активностью. При температуре выше 1400-1500 оС образуется «намертво обожженный» МgО-периклаз, взаимодействующий с водой крайне медленно. Магнезит мало растворим в воде, растворяется в НCl. Магнезит встречается в природе реже, чем доломит.

Твердость — 4 — 4,5; плотность — 2,97 — 3,10 г/см3.

Химический состав

MgO 47.6%, СO52.4%. Из изоморфных примесей наиболее часто устанавливается Fe, иногда Mn, Са. Магний может частично замещаться железом, и магнезит, таким образом, постепенно переходит в сидерит. Крук выделил следующие промежуточные типы магнезита: брейнерит (breunnerite) 95 — 70% MgCO3, мезитит 70-50% MgCO3, пистомезитит 50-30% MgCO3, сидероплезит 30 — 5% MgCO3; остальное во всех случаях приходится на FeCO3.  Механическими примесями, особенно в метаколлоидных образованиях, являются: SiO2 в виде опала или халцедона (до нескольких процентов), Аl2O3 в виде глинистого вещества, Н2O, иногда доломит (с ним, очевидно, связано содержание СаО в магнезитовых массах).

Свойства и характеристики

Магнезит – довольно хрупкий материал. Его твердость составляет 4-4,5. Твердость фарфоровидного материала немного выше – примерно 7. Плотность варьируется от 2,97 до 3,10 г/см3. Он плохо растворяется в воде, но хорошо – в хлоре.

Для затворения каустического магнезита используют не воду, а раствор сернокислого или хлористого магния. В итоге получается магнезиальный цемент. Если материал затворить водой, он будет долго затвердевать, и прочность его будет не очень хорошей.

Итоговая прочность вещества довольно высока. Раствор каустической магнезии имеет прочность до 100 кг/см2. Максимальная прочность приобретается примерно через неделю, если затвердение происходит в обычных условиях.

Застывание каустической магнезии определяется тонкостью помола и температурой обжига. Материал схватывается минимум через 20 минут и максимум через 6 часов после затворения.

Разновидности минерала

  • Магнезит – довольно хрупкий материал
    Магнезит – довольно хрупкий материал. Его твердость составляет 4-4,5. Твердость фарфоровидного материала немного выше – примерно 7

    Брейннерит (breunnerite) — разновидность железистого магнезита с процентным соотношением атомов Mg:Fe2+ от 90:10 до 70:30.

  • Гельмагнезит, коллоидный магнезит (gelmagnesite, kolloid-magnesite) — аморфная (лишенная кристаллической структуры) разновидность магнезита.
  • Железистый магнезит (ferroan magnesite), (Mg,Fe)CO3 — железистая разновидность магнезита бурого цвета.
  • Месайтитовый шпат (mesitine spar) — железистая разновидность магнезита с соотношением атомов Mg:Fe2+ от 70:30 до 50:50.
  • Никелевый магнезит, хошиит (nickeloan magnesite, hoshiite) — разновидность магнезита, обогащенная никелем.

Кристаллическая структура та же, что у кальцита. Магнезит по сравнению с кальцитом в природе распространен значительно реже, но встречается иногда в больших сплошных массах, представляющих промышленный интерес.

Часть таких скоплений образуется гидротермальным путем. Сюда прежде всего относятся довольно крупные месторождения кристаллически-зернистых масс магнезита, пространственно связанных с доломитами и доломитизированными известняками. Как показывает геологическое изучение, эти залежи образуются метасоматическим путем (среди залежей иногда удавалось установить реликты известняковой фауны).

Предполагают, что магнезия могла выщелачиваться и отлагаться в виде магнезита горячими щелочными растворами доломитизированных толщ осадочного происхождения. В парагенезисе с магнезитом изредка встречаются типичные гидротермальные минералы.

Скопления скрытокристаллического («аморфного») магнезита возникают также при процессах выветривания массивов ультраосновных пород, особенно в тех случаях, когда при интенсивном выветривании образуется мощная кора продуктов разрушения. В процессе окисления и гидролиза магнезиальные силикаты под влиянием поверхностных вод и углекислоты воздуха претерпевают полное разрушение.

Возникающие при этом труднорастворимые гидроокислы железа скопляются у поверхности. Магний в виде бикарбоната, а также освободившийся кремнезём (в виде золей) опускаются в нижние горизонты коры выветривания. Магнезит, часто обогащенный опалом и доломитом, в виде прожилков и скоплений натёчных форм отлагается в сильно выщелоченных трещиноватых пористых серпентинитах в зоне застоя грунтовых вод.

Наконец, находки магнезита с гидромагнезитом (5MgO•4СO2•5Н2O), большей частью минералогического значения, наблюдаются среди осадочных соленосных отложений. Образование карбонатов магния связывают с реакцией обменного разложения сульфата магния с Na2CO3.

Особенности магнезитовых плит

Магнезитовые плиты вобрали в себя все лучшие качества магнезита. Их плотность составляет примерно 0,95 г/см3. Коэффициент теплопроводности равен 0,21 Вт/м. Они способны выдержать нагревание до 1200 градусов. Уровень звукоизоляции достигает 46 Дб. Водонепроницаемость доходит до 95%.

Достоинствами магнезитовых плит являются:

  • влагостойкость – попадая в воду, не разбухают до 100 дней;
  • огнеупорность – лист толщиной 6 мм удерживает огонь на протяжении 2 часов;
  • экологичность – даже при нагревании не выделяется токсинов;
  • морозоустойчивость;
  • хорошая звуко- и теплоизоляция;
  • большая степень пластичности – их можно сгибать, достигая радиуса кривизны до 3 м;
  • ударопрочность;
  • небольшой вес – 1 м2 средней толщины весит около 6,04 кг.
  • отсутствие запаха;
  • возможность применения для отделки общественных помещений.

Месторождения

западном склоне Южного Урала
Известное Саткинское месторождение кристаллического магнезита гидротермального происхождения находится на западном склоне Южного Урала (в 50 км. к юго-западу от г. Златоуста)

Известное Саткинское месторождение кристаллического магнезита гидротермального происхождения находится на западном склоне Южного Урала (в 50 км. к юго-западу от г. Златоуста). Крупные магнезитовые залежи образовались здесь метасоматическим путём среди доломитовой осадочной толщи докембрийского возраста. Аналогичные месторождения известны на Дальнем Востоке, в Южной Маньчжурии, Корее, Чехословакии, Австрии (Вейтш, в Альпах, южнее г. Вены) и в других местах. Образуется совместно с тальком при метаморфизме (Шабровское месторождение, Ср. Урал) и выветривании ультраосновных горных пород (остров Эвбея в Эгейском море, Греция.

К месторождениям, образовавшимся в древней коре выветривания ультраосновных пород, относится Халиловское (Ю. Урал) и мния о-ва Эвбея в Эгейском море, Греция.
Осадочный магнезит отлагается в озёрах и лагунах, переслаиваясь с доломитом или в смеси с ангидритом. Наиболее крупные месторождения — в толщах лагунно-морских доломитов: пласты магнезита мощностью до 500 м и протяжённостью в десятки километров (Саткинское на Урале, м-ния Ляодунского полуострова, Kитай).

Практическое значение

Является рудой магния и его солей; используют для производства огнеупоров и вяжущих материалов, в химической промышленности; применяется для производства огнеупорного кирпича. При добыче магнезита лишь ограниченно используется механическое (ручное и с применением фотоэлементных и лазерных устройств), иногда также флотационное и электромагнитное обогащение.

При температуре 750-1000°С из магнезита получают порошкообразную химически активную, т.н. каустическую, магнезию, из которой ещё не полностью удалена CO2. При 1500-2000°С получают огнеупорную магнезию, которая состоит главным образом из кристаллов периклаза (MgO) с температурой плавления около 2800°С. При повышенной температуре (до 3000°С), в электропечах получают особо чистый плавленный периклаз.

Наиболее массовый продукт переработки магнезита — огнеупорная магнезия — используется преимущественно в металлургии. Каустическая магнезия применяется в процессах химической переработки (слабощелочной реагент, катализатор и др.), как удобрение, для подкормки скота, в специальных цементах, в производстве целлюлозы в целях очистки газов, при изготовлении фильтров и т.п, для получения вискозы, синтетических каучуков, красок (огнеупорный наполнитель), сахара и конфет, в виноделии, стеклоделии, керамике (флюсы), электронагревательных стержнях, водо- и газоочистке, при переработке урана, как антикоррозийная добавка к нефтяным топливам и др.

В ювелирной промышленности магнезит применяется довольно широко. Этот камень поддается окраске, поэтому из него изготавливают самые разные украшения. Магнезит окрашивается под красный коралл, лазурит, бирюзу.

Магнезит – камень высоких магических свойств

Даже Водолеи и Овны, категорически не приемлющие магнезита, признают: знакам, расположенным к контактам с самоцветом, можно только позавидовать. Магические свойства магнезита настроены на помощь человеку! И не вина камня, что язык общения может остаться ненайденным.

Козероги, Весы и особенно Близнецы магнезиту рады не только как нерядовому украшению, но и как недюжинному помощнику. Без всяких просьб и напоминаний камень старается устроить личную жизнь своего подопечного. При этом магнезит не обращает внимания на принятые в социуме условности, и старательно знакомит человека с подходящими партнерами – даже если их количество уже зашкаливает.

Чтобы помощь такого рода не стала медвежьей услугой (некоторые особо рьяные ценители магнезитовых драгоценностей сетовали, что не могли сделать выбор между предложенными кандидатурами), украшения из магнезита стоит надевать нечасто.

Неплохо действует и домашнее общение с интерьерным магнезитовым изделием. Однако человеку, заинтересованному в романтическом знакомстве, ни в коем случае нельзя держать магнезитовый шар или пирамидку на рабочем месте. Иначе времени, сил и возможностей для выполнения служебных обязанностей просто не останется…

Свойства Минерала


Цвет Бесцветный, белый, серо-белый, желтоватый, коричневый, сиреневато-розовый; бесцветный во внутренних рефлексах и напросвет. Кристаллы нередко имеют неравномерное зонально-секториальное распределение окраски.
Цвет черты белый
Происхождение названия По области Магнесия (Фессалия, Греция), где был впервые обнаружен.
Место открытия Magnisía Prefecture (Magnesia), Thessalia Department (Thessaly), Greece
Год открытия 1808
IMA статус утверждён
Химическая формула MgCO3
Блеск стеклянный
матовый
Прозрачность прозрачный
полупрозрачный
Спайность совершенная по {1011}
Излом раковистый
неровный
ступенчатый
Твердость 3,5
4
4,5
Термические свойства Не плавится, растрескивается.
Люминесценция Может проявлять бледно-зеленую до бледно-синей флуоресценцию и фосфоресценцию
Типичные примеси Fe,Mn,Ca,Co,Ni,ORG
Strunz (8-ое издание) 5/B.02-30
Hey’s CIM Ref. 11.3.1
Dana (8-ое издание) 14.1.1.2
Молекулярный вес 84.31
Параметры ячейки a = 4.6632Å, c = 15.015Å
Отношение a:c = 1 : 3.22
Число формульных единиц (Z) 6
Объем элементарной ячейки V 282.76 ų
Двойникование Иногда может наблюдаться
Точечная группа 3m (3 2/m) — Hexagonal Scalenohedral
Пространственная группа R3c (R3 2/c)
Плотность (расчетная) 3.01
Плотность (измеренная) 2.98 — 3.02
Плеохроизм видимый
Дисперсия оптических осей очень сильная
Показатели преломления nω = 1.700 nε = 1.509
Максимальное двулучепреломление δ = 0.191
Тип одноосный (-)
Оптический рельеф умеренный
Форма выделения Притупленно-ромбоэдрические кристаллы, обычно встречается в плотных, зернистых, землистых, меловидных, аморфных фарфоровидных агрегатах (формы цветной капусты или мозговидной формы).
Классы по систематике СССР Карбонаты
Классы по IMA Карбонаты
Сингония тригональная
Хрупкость Да
флюоресценция Да
Литература Анфимов Л.В., Бусыгин Б.Д. Южноуральская магнезитовая провинция. Свердловск: ИГГ УНЦ АН СССР, 1982. – 70 с.
Анфимов Л.В., Бусыгин Б.Д., Демина Л.Е. Саткинское месторождение на Южном Урале. М.: Наука, 1983. – 86 с.
Витовская И.В. и др. Никелистый магнезит месторождения Сарыку-Болды (Центр. Казахстан) – первая находка в СССР. –Докл. АН СССР, 1991, 318, №3, 708-711.

Применение

Магнезит используют как тонкодисперсный наполнитель в строительных смесях. Из него делают огнеупорные кирпичи, которые выдерживают нагревание до 3000 градусов, искусственный мрамор, магнезитовую штукатурку, огнеупорные краски.

производства вяжущих цементо
Каустический магнезит служит для производства вяжущих цементов, искусственного каучука, вискозы, пластмассы

Его задействуют в производстве сахара, бумаги, электроизоляторов, фармацевтике и т. д. Поскольку магнезит является рудой магния, он служит для получения магния и его солей.

Каустический магнезит служит для производства вяжущих цементов, искусственного каучука, вискозы, пластмассы. Он является важной составляющей в изготовлении термоизоляционных материалов, в процессе варки целлюлозы, хорошим удобрением и т. д.

Обожженную магнезию задействуют, прежде всего, в металлургической промышленности. С помощью специальных печей из нее делают плавленый периклаз. Это материал с отличными тепло- и электроизоляционными параметрами, который используют в изготовлении керамики.

С помощью магнезиального цемента выполняют теплые бесшовные полы, наполнителем в которых являются опилки. Они устойчивы к истиранию, имеют малую теплопроводность, долговечны и характеризуются полной гигиеничностью.

Лечебные свойства

В некоторых странах бытует мнение, что желтоватый магнезит способен успокаивать нервную систему. Для этого рекомендуется несколько минут в день всматриваться в этот минерал. Белый магнезит иногда используют таким же образом для снятия усталости глаз.

Магические свойства

Магнезит является камнем-свахой. Он полезен всем людям, стремящимся создать семью. Девушкам и юношам он помогает выбрать спутника жизни, разведенным людям — найти новую счастливую любовь. Минерал благотворно влияет на детей — делает их послушными, веселыми, укрепляет отношения между родственниками. Считается, что если зять подарит теще (невестка — свекрови) украшение с магнезитом, то завоюет ее материнскую любовь.

Магнезит связывает человека с природой (маги утверждают, что с его помощью можно научиться понимать язык птиц и зверей). Владелец камня сможет приручить любое животное или птицу, воспитать и сделать своим самым преданным другом.

Магнезит больше всего подходит Близнецам. Он сдерживает их азарт и порывы, защищает от проигрышей и потерь. Козерогам и Весам он помогает извлекать из любой ситуации максимум полезного. Категорически противопоказан магнезит Водолеям и Овнам. Остальным знакам зодиака магнезит носить можно.

Производство магнезита

Производство материала включает в себя добычу сырья, дробление, обжиг и помол. Этот минерал обычно встречается в месторождениях с метаморфизованным доломитом. Также вместе с гипсом он есть в соленосных породах осадочного типа и отдельных породах магматического типа.

Производство магнезита
Производство материала включает в себя добычу сырья, дробление, обжиг и помол. Этот минерал обычно встречается в месторождениях с метаморфизованным доломитом

Добывают магнезит в таких странах Европы, как Чехия, Германия, Италия, некоторых областях Польши и Австрии. Есть залежи магнезита в Северной Корее, Китае, Индии, Мескике и Соединенных Штатах. В нашей стране этот минерал добывают в Оренбургской, Челябинской областях, в Среднем Поволжье, на Дальнем Востоке. Савинское месторождение в Иркутской области является самым крупным в России и мире.

Добычу обычно ведут в карьерах с помощью взрывного метода. Глыбы дробят на фрагменты диаметром от 150 до 300 мм прямо на месте добычи, после чего сортируют по твердости и чистоте на три сорта. Обжиг выполняют в печах различного типа. Обычно используют вращающиеся или шахтные устройства с выносными топками.

После обжигания при 700-1000 градусов теряется до 94% углекислот, и формируется каустическая магнезия в форме химически активного порошка. Если температуру обжигания увеличить до 1500 градусов, получится обожженная магнезия. У нее невысокая активность, но очень большой уровень огнеупорности.

После обжига сырье перемалывают в шаровых или иных мельницах. Каустический магнезит должен быть измельчен так, чтобы при прохождении через сито № 02 оставалось не больше 2%, а через сито № 008 – максимум 25%. Чтобы предупредить гидратацию вещества, его пакуют в металлические барабаны.

Плюсы и минусы материала

Основным преимуществом магнезита выступает возможность перемешивать его с различными натуральными и искусственными наполнителями. Используя магнезит как вяжущий компонент, можно делать бетон как с минеральным, так и с органическим наполнителем, допустим, опилками или стружкой. Введение магнезита в смесь делает материал стойким к гниению.

Каустический магнезит обладает хорошими свойствами по прочности, теплоизоляции и длительности эксплуатации. Он имеет минеральную природу и обладает равномерной текстурой.

Недостатком магнезита является плохая сопротивляемость влаге. Если влажность воздуха достигает 75%, материал начинает сильно набухать. Хранить материал можно лишь в хорошо закрытых емкостях. При долгом лежании он начинает терять свои качества.

Источники:
  • http://www.catalogmineralov.ru/mineral/magnesite.html
  • http://stroyres.net/vyazhushhie-materialy/neorganicheskie/magnezit
  • https://www.inmoment.ru/magic/healing/magnezit.html
  • https://natural-museum.ru/mineral/
  • http://finesell.ru/vse-kamni/magnezit.html

Добавить в закладки
Голосовать ПРОТИВГолосовать ЗА 0
Загрузка...
Добавить комментарий