Естественные и технические науки, № 4, 2011
Науки о Земле
Литология
Мамедов У.А. Юсифов Ю.Г. Мамедов А. Б. Литвишков Ю.Н.
(Институт химических проблем им. академика М.Ф. Нагиева Национальной академии наук Азербайджана)
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БЕНТОНИТОВЫХ ГЛИН КЫЗЫЛ-ДАРИНСКОГО И ШИРВАНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЙ АЗЕРБАЙДЖАНА
Исследованы некоторые физико-химические свойства бентонитовых глин Азербайджана, их взаимозависимость от химического и минерального составов.
Ключевые слова: бентонит, глина, кристаллические алюмосиликаты, монтмориллонит, рентген.
PHYSICAL AND CHEMICAL PROPERTIES OF BENTONITOVYH KYZYL-DARINSKY
AND SHIRVAN DEPOSITS AZERBAIJAN
Some physical and chemical properties Azerbaijan, their interdependence from chemical and mineral structures are investigated.
Keywords: bentonite, clay, crystal alymosilicats, montmorillonite, rentgen.
Развитие современной науки и техники постоянно стимулирует поиск новых материалов, обладающих более широким спектром преимуществ или же улучшению их физико-химических свойств по сравнению с используемыми материалами. В этом отношении большой интерес вызывает использование бентонитовых глин в нефтедобыче и нефтеперерабатывающей промышленности и в частности в не нефтяной отрасли Азербайджана.
Широкая вариация физико-химических свойств Кызыл-Даринского и Ширванского бентонитовых глин Азербайджана обусловлена кристаллохимическими и структурными особенностями строения основного минерала глин-монтмориллонита /1/, связанными с химическим и минералогическими компонентами состава. Кристаллическая структура бентонита формирует мицеллу, в которой диффузный слой образован катионами натрия и калия, далее от ядра мицеллы ионы щелочно-земельные элементы кальций, магний и верхний слой, образованный силикатной основой. В диффузном слое частиц бентонитов, в зависимости от условий их образования, почти всегда содержатся катионы как щелочных, так и щелочно-земельных металлов, определяющих их обменную способность. Так, содержание основной составляющей глины - монтмориллонита, определенное методом адсорбционного анализа с применением органических красителей /2/, составляло 75-85%, состав обменных катионов Са2+-15мг-экв/100 г, Mg2+-12мг-экв/100 г, Na+-41 мг-экв/100 г, K -2.5мг-экв/100 г. Химический и минералогический состав, определенный рентгено-спектральным и рентген-дифрактометрическим методами, а также прочностные и буровые качества представлены ниже в таблицах 1, 2 и 3.
Высокое содержание монтмориллонита предполагало наличие высоких прочностных и буровых характеристик, однако их уменьшение связано, видимо, с наличием засоленности и загипсованностью. Так, проведенные опыты с последовательным увеличением искусственно введенных концентраций поваренной соли и гипса показали существенное уменьшение со-
Естественные и технические науки, № 4, 2011
става обменных катионов. Примечательно, что в такой последовательности уменьшалось набухание бентонитов.
__Таблица 1
Месторождение Химический состав бентонитов, %
Na2Ü MgO AI2O3 SiÜ2 P2O5 K2O CaO TiO2 MnO Fe2O3 SO3 Cl
Кызыл-Даре 3.52 2.39 14.52 57.50 0.14 0.60 0.096 0.25 0.81 4.95 0.33 0.25
Ширван 1.95 1.79 11.90 67.61 0.036 1.49 3.21 0.21 0.066 2.01 0.34 0.15
Таблица 2
Месторождение Минералогический состав бентонитов, %
Монтмориллонит Кварц Полевой шпат Кальцит Слюда Гипс
Кызыл-Даре 80-85 3 4-7 3-4 6-7 1-3
Ширван 75-80 10 3 5-6 6-7 1-4
Таблица 3
Месторождение Связующая способность Буровые свойства
Предел Предел Термическая Выход Показатель
прочности прочности прочность, раствора фильтрации,
при сжатии при разрыве ед. вязкостью см3
во влажном в зоне 20 Мпа^с, м3/т
состоянии, конденсации
МПа влаги, КПа
Кызыл-Даре 0.092 0.8 0.4 15-18 26
Ширван 0.090 0.6 0.4 10-12 25
Рассмотрение качественных и количественных характеристик подтверждает их взаимозависимость от минералогического и химических составов бентонита. Особенно вредным является наличие гипса и поваренной соли. Поэтому с целью улучшения вышеуказанных характеристик бентониты активируют. В связи с этим нами ведутся работы в направлении активации бентонитов химическим путем получения различных форм бентонитов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Эйриш М.В. Изучение кристаллической структуры органо-монтмориллонитовых комплексов с применением методов электронной микроскопии и микродифракции. -Литология и полезные ископаемые. 1976, № 4.
2. Эйриш М.В., Бацко Р.С., Двореченская А.А. и др. Адсорбционный анализ глинистых минералов с применением органических красителей. Изв. АН Казахской ССР. Сер. геол., 1975, № 4.
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.