Люди подчиняются законам природы даже тогда, когда действуют против них. (Гете)

Цеолит спасет мир Докладчик: Шовкопляс Валерий Павлович ООО «Геолстрим» Общая характеристика В 1756 году Ф. Кронштедт обнаружил вспучивание (увеличение объема образца, сопровождающееся выделением воды) стильбита (минерала семейства гидратированных силикатов алюминия) при нагревании. Поэтому он и ввел термин "цеолит" (в переводе с греческого "кипящий камень"). Исследования и применение цеолитсодержащих пород в мире (США, Япония, Англия) и в СССР были начаты в середине 60-х годов. К концу 70-х – началу 80-х годов десятки НИИ и других испытательных организаций подтвердили очень высокую эффективность применения продукта во многих отраслях, были рассчитаны экономические эффекты и т. д.

Новый всплеск интереса к цеолиту в СССР возник после Чернобыльской катастрофы – все исследования произвели заново,  опять подтвердились все свойства цеолитов, ими обеззараживали от радионуклидов Чернобыльскую зону.

Месторождения природных цеолитов со значительными запасами имеются в США, Кубе, Японии, Южной Африке, России, Словакии, Болгарии, Турции, Италии.

В Украине цеолитсодержащие породы есть в Сокирницком месторождении Закарпатской области.

Сокирницкое месторождение Закарпатской области.

ЦEОЛИТЫ - группа минералов вулканическо-осадочного происхождения, каркасные алюмосиликаты щелочных и щелочноземельных металлов. Цеолит - это минерал сорбент с радиопротекторными свойствами вулканогенноосадочного происхождеия, клиноптилолитового типа, класса микропористых каркасных алюмосиликатов. Кристаллохимическая формула клиноптилолита:   (NaK) 4 Ca Al6 Si30 O72 x 24H2O.

Особенностью структуры цеолитов является их пористое внутреннее строение.

Пористая структура, содержащая активные обменные катионы, определяет уникальные адсорбционные, катионообменные и каталитические свойства этих минералов, которые одновременно обладают высокой кислотоустойчивостью и термостабильностью.

Цеолиты способны сорбировать катионы и молекулы различных веществ. Именно на этом основан основной эффект цеолита, который по праву называют «камнем 21 века». 

Цеолиты - минералы с порами молекулярного размера (4 армстронг), которые, подобно губке, способны вбирать и прочно удерживать самые различные загрязнения. В их числе - тяжелые металлы (свинец, кадмий, цинк, стронций, хром), радионуклиды, нитраты и нитриты, аммиачные соли (соли аммония), масла, нефтепродукты и еще целый спектр химических и биологических загрязнений, наличие которых отличает чистую питьевую воду от промышленных стоков.

Химический состав цеолитов в %: 
SiO2 – Окись кремния – 71,5;
Al2O3 – Окись алюминия – 13,1;
Fe2O3 – Окись железа – 0,9;
MnO – Окись марганца – 0,19;
MgO – Окись магния – 1,07;
CaO – Окись кальция – 2,1;
Na2O – Окись натрия &‐ 2,41;
K2O – Окись калия – 2,96;
P2O5 – Окись фосфора – 0,033;
H2O – Вода – 10,0
следы, в качестве микропримесей содержат: никель, ванадий, молибден, медь, олово, свинец, кобальт и цинк.

Содержание микроэлементов в г/т:

Основные катионы, которые поглощаются цеолитом из жидкостей:
Cs+. Pb+. K+. NH4+. Ag+. Cd2+. Pb2+. Zn2+. C2+. Hg2+. Ba2+. Sr2+. Ca2+. Mg2+. Co3+. Al3+. Cr3+. Fe3+.

Основные газы, которые поглощаются цеолитом:
Co. Co 2. So2. Nh3. N 2. HCHO. Ar. O 2. He. Kr. Xe. CH3OH. Фреон. Меркаптани. Формальдегид.

Использование цеолита

• Экология
• Водоснабжение 
• Сельское хозяйство
• Строительство и стройматериалы
• Медицина 
• Пищевая промышленность
• Нефтехимия 
• Химическая и газовая промышленность
• Целлюлозно-бумажная промышленность, пленочные материалы
• Товары народного потребления 
• Атомная промышленность 
• Энергетика

Цеолит и экология

• Улавливание газов
• Устранение запахов
• Отчистка водоемов и сточных вод
• Оздоровление и восстановление почв
• Ликвидация ущерба от транспортных объектов, пищевых и промышленных отходов

Использование цеолита в водоснабжении

• Очистка питьевой воды
• Очистка оборотных вод
• Бурение скважин на воду физическим лицам

Очистка питьевой воды

• Стабильное снижение в осветленной воде содержания хлоридов, сульфатов, нитратов, меди, марганца, железа, остаточного алюминия, а также общей жесткости и продуктов органики
• Очищение воды от меди, марганца, никеля, соединений железа в повышенных концентратах
• Извлекает из воды тяжелые металлы, обладает повышенной избирательностью к ионам цезия и стронция

Применение

• В фильтрах очистных сооружений водопроводной станции г. Коростеня Житомирской области, г. Житомира
• В очистных сооружений водопроводной станции г. Полонное Хмельницкой области
• В качестве фильтрующего слоя скорых водопроводных фильтров при очистке цветных маломутных и среднемутных вод поверхностных водоемов Украины

Преимущества использования цеолитов в фильтровальных сооружениях:
Улучшение технологических параметров фильтрования: скорость фильтрования для цеолита составляет 7-9 м/час (для кварца – 5-7 м/час), фильтроцикл увеличивается на 4-16 часов, расход воды на промывку фильтрующего слоя уменьшается на 10-30%, меньше темп падения скорости фильтрования;
Улучшение физико-химических показателей очищенной воды: мутность воды после цеолитовых фильтров ниже, чем после песчаных на 0,1-1,0 мг/дм, а цветность – на 1-8 град. Содержание алюминия в обработанной воде ниже, чем после кварцевых фильтров, на 0,1-0,8 мг/дм; 
Высокая сорбционная способность цеолита к водорослям и микроорганизмам: избыточная концентрация аммиака в воде опасна для обитателей водойомов и вызывает стремительное размножение водорослей. При биологических загрязнениях эффективность очистки при помощи цеолитов на 30-80% больше, чем при помощи кварца;
Обеспечение защиты от радионуклидов и солей тяжелых металлов (для дезактивационных работ): значительный катионный обмен, причем особенностью является высокая избирательность по отношению к ионам больших размеров (Rb+, Cs+, Sr++, Hg++). Константы обмена ионов Na+ цеолитов подгруппы клиноптилолита на ионы Rb+, Cs+, Sr++, Hg++ находятся в пределах 30-63 мг-экв/г
(апробирован в 30-километровой зоне после аварии на ЧАЭС)

Все данные подтверждены исследованиями, проведенными институтом коллоидной химии и химии воды НАН Украины и Министерством здравоохранения Украины.

Использование цеолита в сельськом хозяйстве

• Животноводство
• Птицеводство
• Рыбоводство
• Растениеводство
• Мелиорация
• Производство органоминеральных удобрений

Животноводство (применение цеолитовых добавок в корма)

• Увеличение прироста живой массы
• Лучшая поедаемость кормов
• Увеличение интенсивности роста молодняка
• Повышение среднесуточного удоя молока
• Повышение сохранности молодняка и его устойчивости к желудочно-кишечным заболеваниям;
• Снижение затрат кормов

Экономический эффект от применения 1 тонны цеолитсодержащих пород в корма (данные 1990г):

• КРС – 475 руб.
• Овцематок – 766 руб.
• Свиней – 410 руб.
• Поросят – 6 323 руб.
• Цыплят-бройлеров – 100 руб.
• Утят – 98 руб.
• Индюшат – 129 руб.

Птицеводство

• Увеличение яйценоскости;
• Сокращение падежа;
• Сохранение от большинства заболеваний
• Рыбоводство
• Очищает водоемы;
• Улучшает условия нереста

Испытания проводились УкрНИИ животноводства степных районов «Аскания Нова», УкрНИИ кормов, УкрНИИ физиологии и биохимии сельскохозяйственных животных, Полтавским НИИ свиноводства, Смоленским филиалом Московской сельскохозяйственной академии, Тернопольской, Закарпатской и ивано-Франковскими сельскохозяйственными опытными станциями, Липецким филиалом ВНИИ ветеринарной санитарии, Беганьским сельхозобьединением по производству свинины (Закарпатская область).

Растениеводство

• Повышение урожайности (1 т цеолита /1 га посевов / на 1 центнер)
• Продолжительность влияния внесенного цеолита до 5 лет
• Увеличение плодоносности овощных и садовых культур до 15-30%
• Добавление цеолита в фуражное зерно уменьшает затраты на его сохранение (500г на 1 тонну)

Экономический эффект от внесения цеолитсодержащих пород из расчета 3-15 тонн/га (в зависимости от видов сельскохозяйственных культур) составляет:

• Для севооборота озимая пшеница – картофель – овес – 60 руб/год
• Севооборота картофель – озимая рожь – картофель – 92 руб/год
• Севооборота картофель – овес – клевер – озимая пшеница &‐ 157 руб/год
• Кукурузы на силос – 48 руб/год

Применение цеолитов в теплицах:

• повышение урожайности овощных культур;
• уменьшение сроков выращивания рассады;
• улучшение качества овощей;
• значительные понижения содержания нитратов

УкрНИИ земледелия, УкрНИИ сельско-хозяйственной микробиологии, УкрНИИ почвоведения и агрохимии, НИИ земледелия и животноводства западных регионов Украины, УкрНИИ кормов, УкрНИИ карто-фельного хозяйства, НИИ сельского хозяйства Нечерноземной зоны Украины, Львовским сельскохозяйственным институтом, Всесоюзным селекционно-генетическим НИИ, Московским государственным университетом, Ровенской, Брылевской, Закарпатской сельско-хозяйственными станциями, НПО «Свекла»

Строительство и стройматериалы

• Краски, лаки;
• Керамический кирпич;
• Теплозвукоизоляция;
• Легкие перегородки;
• Упрочнители цемента;
• Огнеупорные перегородки;
• Компонент вяжущих смесей;
• Предотвращение слеживания стройматериалов

Цеолит в ландшафте

Природный цеолит – это аэратор, удобрение, пролангатор и водный адсорбент

• При строительстве газонов внести в почву под корневой слой на глубину 5-10см как аэратор и пролангатор
• Для реконструкции, обновления и оздоровления газона внести 150 кг на сотку
• Для комнатных растений в почвенную смесь добавить 25%
• Под корневую систему при посадке кустов, цветов и деревьев
• Для тяжелых почв цеолитовый щебень увеличивает аэрацию: удерживает в зоне корней 40-70% от собственного веса
• Ландшафтные дорожки из крупного цеолита (фр:5-10 и 3-5)

Цеолит и медицина

• Очистка инсулина
• Очистка крови
• Стоматология
• Лечение кожных заболеваний
• Желудочные препараты
• Нетрадиционная медицина

• Биологически активные добавки «Литовит», представленные таблетированным цеолитом, смешанным с отрубями или морскими водорослями или различными лечебными травами (Россия)
• Лечение желудочно-кишечных заболеваний (популярное французское лекарство «Смекта» производится на основе цеолита)
• Многие лекарства от раковых заболеваний

Пищевая промышленность

• Пищевые добавки
• Консервирование
• Очистка пищевых жидкостей 

Нефтехимия

• Обессоливание и обезвоживание
• Катализаторы
• Химическая и газовая промышленность
• Химреактивы
• Фильтры
• Хроматография
• Осушка газов
• Пролонгатор действия химреактивов
• Изготовление пластмасс

Целлюлозно-бумажная промышленность, пленочные материалы

• Упрочняющий наполнитель бумаги
• Упрочняющий наполнитель искусственной кожи
• Тарный картон для фруктов

Товары народного потребления

• Сухие духи
• Дезодоранты
• Ароматизаторы
• Осушители обуви
• Поглотители запахов
• Чистящие, моющие средства
• Средства борьбы с бытовыми насекомыми
• Наполнители для ухода за домашними питомцами, аквариумами 

Атомная промышленность

• Фильтрация и адсорбция
• Улавливание и удерживание радионуклидов
• Энергетика
• Очистка и регенерация энергетических масел
• Подготовка воды для котлов и бойлеров 

Основные направления применения цеолита

• Осушка газов и жидкостей (Минибаевский газоперерабатывающий завод, ПО «Нижнекамскнефтехим», Перекопский бромный завод, Казанский п/о «Органический синтез»
• Очистка газов и жидкостей (Черкасское п/о «Азот», Гродненское п/о «Азот», п/о «Полихлорвинил», Волховский алюминиевый завод
• Очистка городских сточных вод и загрузка водопроводных фильтров (водопроводные станции: Деснянская, Днепровская, Коростеньская, Ужгородская)
• Активная минеральная добавка в цементный клинкер (Николаевский горно-цементный комбинат, Здолбуновский цементно-шиферный комбинат)
• Применение в тампонажных растворах (Нижневартовская тампонажная контора п/о «Запсиббурнефть»

Применение цеолита по фракциям
0 – 0,14 – при изготовлении бумаги, резины, красок, пластмассы, контейнер-носителей для бактерицидных удобрений, в медицине (стоматологические, инфекционные, кожные заболевания), в быту;
0 – 1 – удобрение почв, состав смесей, комбикормов, сохранение семян, ландшафт, дезактивация и защита окружающей среды;
1 – 4 – очистка питьевой воды, скважин, сточных вод, очистка газов, сушка воздуха, регенерация масел, дезактивация токсичных веществ и бактериологических веществ;
3 – 5
5 – 10 - очистка питьевой воды, водоемов, сточных вод
20 – 40

Потребители цеолита

• Цементные заводы
• Предприятия по производству сухих строительных смесей
• Птицефермы
• Сельскохозяйственные предприятия
• Горводоканалы
• Нефте- и химзаводы
• Фармакологическая промышленность
• Коммунальные хозяйства (полигоны захоронения отходов)
• Рыбные хозяйства

Выводы и предложения: цеолит спасет экосистему и людей

1. Цеолит имеет колоссальный эффект адсорбции при очистке питьевой воды на водогонных и очистных сооружениях городов, предприятий, в быту (Программа «Питьевая вода Украины»). 
2. Очистка сточных вод городов, предприятий
3. Дезактивация радиотходов, мусорохранилищ, промышленных загрязнений, ликвадации последствий экологических катастроф
4. Очистка и рекультивация земель, мелиорация земель, внесение в почву самостоятельно, в компостах, пролангация действия удобрений. Повышает урожайность на 20-30%
5. Очистка загрязненных водоемов, нерестилищ малых и больших рек от токсических веществ и зеленения
6. Фильтрация верхнего водоносного горизонта в водозаборных скважинах
7. Замена фосфатов на цеолиты в стиральных порошках