vermikülit - Vermiculite

vermikülit
VermikülitUSGOV.jpg
Genel
Kategori fillosilikatlar
Formül
(yinelenen birim)
(Mg,Fe 2+ ,Fe 3+ ) 3 [(Al,Si) 4 O 10 ](OH) 2 ·4H 2 O
Strunz sınıflandırması 9.EC.50
kristal sistemi monoklinik
kristal sınıfı Prizmatik (2/m)
(aynı HM sembolü )
Uzay grubu C2/m
Birim hücre a = 5,24 Â, b = 9,17 Â
c = 28,6 Â; β = 94.6°; Z = 2
Kimlik
Renk Renksiz, beyaz, sarı, yeşil, kahverengi, siyah
kristal alışkanlığı Kil boyutundaki parçacıklara büyük kristal plakalar olarak; lameldan pulluya
bölünme {001} için mükemmel
dayanıklılık esnek
Mohs ölçeği sertliği 1.5-2
parlaklık Yağlı veya camsı (yarılma düzlemlerinde inci gibi)
Meç Bazı durumlarda beyaz veya sarımsı, yarı saydam, parlak, açık kahverengi veya yeşilimsi renktedir. Örneğin, palabora vermukülit.
şeffaflık yarı saydam
Spesifik yer çekimi 2.4–2.7 (pul pul döküldüğünde 0.065–0.130)
Optik özellikler Çift eksenli (-)
Kırılma indisi n α = 1.525 – 1.561 n β = 1.545 – 1.581 n γ = 1.545 – 1.581
çift ​​kırılma δ = 0.020
pleokroizm X, Y ve Z'den daha soluk tonlarda
Referanslar

Vermikülit , ısıtıldığında önemli ölçüde genleşen sulu bir fillosilikat mineralidir . Mineral yeterince ısıtıldığında pul pul dökülme meydana gelir ve ticari fırınlar rutin olarak bu etkiyi üretebilir. Tarafından Vermikulit formlar ayrışma veya hidrotermal alterasyon ait biyotit veya filogopit . Şu anda Amerika Birleşik Devletleri , Rusya , Güney Afrika , Çin ve Brezilya'da büyük ticari vermikülit madenleri bulunmaktadır .

oluşum

Vermikülit ilk olarak 1824'te Millbury, Massachusetts'te bir olay için tanımlandı . Adı, ısıtıldığında pul pul dökülme şekli için "solucan yetiştirmek" anlamına gelen Latince vermiculare'dan gelir.

Tipik olarak, piroksenitler ve dünitler gibi felsik ve mafik veya ultramafik kayaçlar arasındaki temasta bir alterasyon ürünü olarak ortaya çıkar . Aynı zamanda karbonatitler ve metamorfoza uğramış magnezyumca zengin kireçtaşlarında da bulunur . İlişkili mineral fazları şunları içerir: korindon , apatit , serpantin ve talk . Klorit , biyotit ve flogopit ile arakatmanlı olarak oluşur .

Yapı

Vermikülit 2: 1 kildir , yani her bir oktahedral tabaka için iki tetrahedral tabakaya sahiptir . Orta derecede büzülme-şişme kapasitesine sahip sınırlı genleşmeli bir kildir . Vermikülit, 100-150 meq /100 g'da yüksek katyon değişim kapasitesine (CEC) sahiptir . Vermikulit killer ayrışmış olan mika içinde potasyum arasında iyonları moleküler tabakalar magnezyum ile değiştirilir ve demir iyonları.

Ticari kullanımlar

  • Kalıplanmış şekiller: Bu işlem, pul pul dökülmüş vermikülitin sodyum silikat , çimento (belirli miktarlarda) ve potasyum gibi diğer bileşikler gibi inorganik bağlayıcı maddelerle karıştırılarak 'toprak nemli' bir karışım elde edilmesini içerir. Bu malzeme daha sonra bir kalıp içinde hidrolik olarak preslenir ve daha sonra kalıplanmış parçanın kalınlığına bağlı olarak 180 °C'ye kadar sıcaklıklarda 24 saate kadar ısıyla kürlenir. Bu tür parçalar, 1150 °C'ye kadar servis sıcaklıklarına dayanabilir ve genellikle alüminyum eritme endüstrisinde, erimiş kriyolit ve alümina karışımını içeren kap hücrelerinde karbon katodunun arkasında yedek yalıtım olarak kullanılır. Kalıplanmış şekiller ve levhalar şu alanlarda kullanılır:
  • Kalsiyum silikat levhalar: bir kalsiyum silikat bulamacına pul pul dökülmüş vermikülit eklenir. Bu daha sonra preslenerek veya Fourdriner/Magnani/Hatschek işlemlerinden biri kullanılarak düz bir levha oluşturmak için susuzlaştırılır ve bu daha sonra basınç altında (tipik olarak 10-15 bar) 24 saate kadar sürelerle ısıyla kürlenir.
  • Fren balataları: Öncelikli olarak otomotiv pazarı için fren balatalarında daha ince derecelerde pul pul dökülmüş vermikülit kullanılmaktadır. Vermikülitin fren balatalarında kullanım için uygun bir seçim olmasını sağlayan özellikleri arasında ısıl direnci, homojen bir karışım elde etmek için diğer hammaddelere ilave kolaylığı, şekil ve yüzey özellikleri sayılabilir.
  • Çatı ve zemin şapları ve yalıtım betonları: dökülen vermikülit (tipik olarak daha ince dereceler) sahada Portland çimentosuna ve diğer agregalara, reolojik yardımcı maddelere ve suya eklenerek hafif ve yalıtkan çatı ve zemin beton şapları üretilebilir. Çoğu durumda, vermikülit esaslı çatı şapları, tam bir çatı kaplama sistemi oluşturmak için polistiren levha gibi diğer yalıtım malzemeleriyle birlikte kullanılır. Düşük ısı iletkenliği, düşük nem içeriği ve yerleştirme kolaylığı (torbadan dökerek ve sonra sıkıştırarak) avantajlarına sahip kuru, hafif bir çatı şapı üretmek için pul pul dökülmüş vermikülit ile bir bitümlü bağlayıcı da kullanılabilir.
  • Topraksız yetiştirme ortamı: pul pul dökülmüş vermikülit, profesyonel bahçıvanlar ve ev bahçıvanları için topraksız yetiştirme ortamı üretmek üzere turba veya kompostlanmış çam kabuğu gibi diğer malzemelerle birleştirilir . Bu karışımlar daha hızlı kök büyümesini teşvik eder ve genç köklere hızlı ankraj sağlar. Karışım havayı, bitki besinlerini ve nemi muhafaza etmeye yardımcı olur ve bitkinin ihtiyaç duyduğu şekilde bunları serbest bırakır. Bu karışımlara Boodley ve Sheldrake öncülük etmiştir. Eksfoliye edilmiş vermikülit, hidroponik için yetiştirme ortamı olarak da kullanılır.
  • Tohum çimlenmesi : vermikülit, tek başına veya toprak veya turba ile karıştırılarak tohumların çimlenmesi için kullanılır; çok az sulama gereklidir. Vermikülit tek başına kullanıldığında , ilk gerçek yapraklar göründüğünde fideler zayıf bir gübre çözeltisi ile beslenmelidir. Her galon suya bir çay kaşığı 5-10-5 çözünür gübre ile başlayın, ekim sırasında yavaş yavaş bir çorba kaşığına (1:256 oranında) yükseltin .
  • Ampullerin ve kök bitkilerinin saklanması: kap içine yerleştirilmiş ampullerin etrafına vermikülit dökün. Kümeler kazılırsa, birkaç saat güneşte kurumaya bırakın ve ardından kartonlara veya kile sepetlere koyun ve vermikülit ile kaplayın. Vermikülitin emici gücü, depolama süresince küf ve nem dalgalanmasını önleyen bir düzenleyici görevi görür. Depolanan yumru köklerin içindeki nemi emmez, ancak dışarıdan serbest su alarak depolama çürümesini önler.
  • Bir şekilde toprak iyileştirici , doğal toprak toprak-tavsiye edilen bir yarı hacme vermikülit-kadar ağır veya yapışkan, yumuşak karıştırma olup. Bu hava kanalları oluşturur ve toprak karışımının nefes almasını sağlar. Vermikülitin çiçek ve sebze bahçelerinde veya saksı bitkilerinde karıştırılması, güçlü bitki büyümesini sürdürmek için gerekli havayı sağlayacaktır. Toprakların kumlu olduğu yerlerde, vermikülitin toprağa karıştırılması, toprağın büyüme için gereken suyu ve havayı tutmasını sağlayacaktır.
  • Gevşek dolgu yalıtımı olarak : Bir su itici madde ile işlenmiş pul pul dökülmüş vermikülit, yangın derecelerini (örn. Underwriters Laboratories Duvar ve Bölme tasarımları), ısı yalıtımını ve akustik performansı artırmak için duvar yapılarının ve içi boş blokların gözeneklerini ve boşluklarını doldurmak için kullanılır. Genişletilmiş vermikülit ayrıca evlerin çatı ve duvarlarında ısı yalıtımı olarak, su ısıtıcılarında, yangın kasalarında, sobalarda, fırınlarda ve buzdolaplarında da kullanılmıştır.
  • Refrakter / İzolasyon püskürtme ve dökülebilir karışımlar: pul pul dökülmüş vermikülit, yüksek alümina (kalsiyum alüminat olarak da bilinir) çimentoları ve genişletilmiş şeyl, kil ve arduvaz gibi diğer agregalarla birleştirilebilir ve refrakter/yalıtım betonları ve harçları üretilebilir. Kullanımlarının ilk günlerinde bu ürünler, kurulum yerine veya çok yakın bir yere seri olarak gönderilirdi. Bu, bazı sınırlı durumlarda böyle olmaya devam eder; bununla birlikte, önceden harmanlanmış, tescilli karışımlardan giderek daha fazla yararlanılmaktadır. Vermikülit içeren karışımlar, mukavemet ve korozyon/aşınma direncinin ikincil öneme sahip olduğu alanlarda kullanılır, en önemli faktör yerinde refrakter astarın yalıtım performansıdır. Bu karışımlar, demir/çelik, çimento ve hidrokarbon işleme dahil endüstrilerde kullanılmaktadır.
  • Çimentolu ateşe dayanıklı ürünler: Pul pul dökülmüş vermikülit, genellikle yapısal çelik ve beton üzerinde Pasif Yangından Korunma ürünleri olarak kullanılan, çimento esaslı ve alçı bazlı sprey dereceli yanmaz malzeme üretimindeki bileşenlerden biridir.
  • Bir kaplamanın bir bileşeni olarak: vermikülit dispersiyonları tipik olarak bir sıvı ortam içinde kimyasal veya fiziksel olarak çok ince delamine vermikülittir. Bu dispersiyonlar, bir parça pürüzsüz, düşük yüzey enerjili plastik üzerine dökülerek ve kurumaya bırakılarak vermikülit 'kağıt' tabakaları yapmak için kullanılabilir. Ortaya çıkan tabaka daha sonra plastikten soyulabilir. Vermikülit dispersiyonları için tipik son kullanımlar, inşaat malzemeleri, contalar, özel kağıtlar/tekstiller, karbon bazlı kompozitler üzerinde oksidasyona dirençli kaplama ve filmler için bariyer kaplamalar için yüksek sıcaklık kaplamalarına veya bağlayıcılarına dahil olmayı içerir.
  • Yüksek emiciliği nedeniyle değerli bir ambalaj malzemesi olarak.
  • Atık arıtma: vermikülitin katyon değişim kapasitesi (kg başına 1.000 milieşdeğere kadar) atık su için sıvı arıtma işlemlerinde, kimyasal işlemede ve madenlerde ve endüstriyel işlemlerde gazlarda havanın kirlilik kontrolünde kullanılmasına izin verir. İyon değiştirme özelliklerine ek olarak, pul pul dökülmüş vermikülit, sıvıları tek tek parçacıkların katmanlar arası boşluklarında ve ayrıca parçacıkların kendi aralarında tutabilir.
  • Bir şekilde alt-tabaka , çeşitli hayvanlar için ve / veya bir orta yumurta inkübasyon .
  • Alçı , tescilli beton bileşikleri, yangın durdurucu harç ve çimentolu sprey yanmazlık için hafif bir agrega olarak : Eksfoliye edilmiş vermikülit, kaplamayı, kullanım kolaylığını, çok çeşitli yüzeylere yapışmayı, yangını iyileştirmek için hem elle hem de spreyle uygulanan genel bina sıvalarında kullanılır. direnç ve ufalanmaya/çatlamaya/büzülmeye karşı direnç.
  • Yanmaz duvar kaplamasına katkı maddesi olarak .
  • Yangın durdurucu yastıklar için grafit ile birlikte iç dolgunun bir bileşeni olarak .
  • Kuru işleme ve tarım kimyasallarının yavaş salınımı için taşıyıcı olarak.
  • Bir şekilde sıcak tepesi : Her iki pul pul dökülmüş ve ham vermikülit kullanılmıştır sıcak tepesi çelik endüstrisinde kullanılır. Ham vermikülit, erimiş metal üzerine döküldüğünde hemen pul pul dökülür ve yalıtkan bir tabaka oluşturarak malzemenin çok fazla ısı kaybetmeden bir sonraki üretim sürecine taşınmasını sağlar.
  • İzin vermek için kullanılır yavaş soğutma sıcak parçaların cam üfleme , lampwork , çelik işi ve cam boncuk yapımı .
  • Pürüzsüz bir havuz tabanı sağlamak için yer altı yüzme havuzlarında kullanılır: Daha ince derecelerde pul pul dökülmüş vermikülit artı Portland çimentosu, yüzme havuzu vinil astarları için bir temel sağlamak üzere sahada veya fabrika ön karışımında birleştirilebilir. Bu karışımlar, bir rotor stator pompası kullanılarak yerine pompalanır veya elle dökülür.
  • Ticari el ısıtıcılarında kullanılır .
  • Kullanılan AGA pişiriciler yalıtımı.
  • Patlama önleyici olarak patlayıcı depolamada kullanılır.
  • Katı imha için tehlikeli sıvıları emmek için kullanılır.
  • Közleri simüle etmek için gazlı şöminelerde kullanılır.
  • Mantarların yetiştirilmesi için bir substratın parçası olarak kullanılır .

Pul pul dökülmüş vermikülitin ticari üretimi

2005 yılında vermikülit çıkışı

2014 yılında, Güney Afrika, Brezilya, ABD ve Çin, yaklaşık %90 dünya payı ile mayınlı, konsantre ve pul pul dökülmemiş vermikülitin en büyük üreticileriydi. Güney Afrika'nın üretimi azalırken, Brezilya'nınki önemli ölçüde artıyor.

Vermikülitin bazı son işlemcileri ve eksfoliyatörleri, çok çeşitli endüstrilerde satılan tescilli ürünlerle uzmanlaşırken, bazıları daha az katı teknik gereksinimlerle daha çeşitli son ürünlere sahiptir. Bazı vermikülit eksfoliyatörleri de düşük maliyetli perlit ile karışır . Vermikülit eksfoliyatörleri , endüstrinin çıkarlarını temsil etmek ve bilgi alışverişinde bulunmak için Vermikülit Derneği adlı uluslararası bir ticaret derneğine sahiptir .

yanmazlık

Günümüzde spreyle uygulanan yangına dayanıklı malzemeler, tam olarak ticari ürüne bağlı olarak vermikülit, diğer endüstriyel mineraller ve genleşmiş polistiren kullanır. Bu ürünlerin bileşenlerinin tümü, özellikle ABD ve Avrupa'da katı düzenleyici gereksinimleri karşılamalıdır. Geçmişte, Libby, Montana'daki WR Grace madenlerindeki vermikülit, asbestle ilişkilendirilmiştir . Bu nedenle, 1991 öncesi spreyle uygulanan eski ateşe dayanıklılık, az miktarda asbest içerebilir. Ağustos 2014'te, NYSDoH, bu potansiyel soruna sahip malzemeleri belirlemek ve bunların kaldırılmasıyla ilgili sorunların güvenli bir şekilde ele alınmasına yardımcı olmak için daha iyi tasarlanmış iki, daha kesin, test yöntemini onayladı. Günümüzde modern sprey uygulamalı yanmazlık, asbest içermeyen çeşitli hafif agregalarla yapılır ve durumun böyle olduğundan emin olmak için madencilik ve üretimin tüm aşamalarında dikkatle izlenir.

asbest kirliliği

Tüm vermikülit asbest içermese de , bazı ürünler 1990'ların başına kadar asbest içeren vermikülit ile yapılmıştır. Dünyanın her yerindeki vermikülit madenleri artık bunun için düzenli olarak test ediliyor ve asbest içermeyen ürünler satmaları gerekiyor. Eski vermikülit madeni Libby, Montana , var mı tremolit asbest gibi winchite ve richterite (her ikisi de lifli amfibol ) -in gerçeği, bu kirletici maddeler olarak esas olarak aynı jeolojik süreçler yoluyla kapalı oluşturulmuştur.

Saf vermikülit asbest içermez ve toksik değildir. Saf olmayan vermikülit, asbestin yanı sıra küçük diyopsit veya öncü mineral biyotit veya flogopit kalıntılarını da içerebilir .

Sağlık riskleri tartışması

Amerika Birleşik Devletleri'ndeki en büyük ve en eski vermikülit madeni 1920'lerde Libby, Montana'da başlatıldı ve vermikülit, Zonolite ticari adı altında satıldı. Zonolite markası ve maden, 1963'te WR Grace and Company tarafından satın alındı . Libby sahasındaki madencilik faaliyetleri, asbest kirliliğine yanıt olarak 1990'da durduruldu . Libby madeni çalışırken, dünyadaki vermikülit arzının %80'ini üretmiş olabilir.

Amerika Birleşik Devletleri hükümeti, vermikülitin 35 milyondan fazla evde kullanıldığını tahmin ediyor, ancak kaldırılmasını önermiyor. Bununla birlikte, 1990'ların ortalarından öncesine ait vermikülit veya vermikülit yalıtımı içeren evler veya yapılar - ve özellikle "Zonolit" markasını içerdiği bilinenler - asbest içerebilir ve bu nedenle bir sağlık sorunu olabilir.

The Salt Lake Tribune'de 3 Aralık 2006'da yayınlanan bir makale , vermikülit ve Zonolite'nin asbestle ilgili vakalarda bulunanlar gibi kanserlere yol açan asbest içerdiğinin bulunduğunu bildirdi. Makale, WR Grace ve Company ve diğerleri tarafından vermikülit ile ilişkili sağlık riskleri hakkında bir örtbas edildiğini ve Asbest ile kontamine oldukları gösterildiğinde Salt Lake Valley'deki bazı sitelerin EPA tarafından düzeltildiğini belirtti . WR Grace and Company bu suçlamaları şiddetle reddetti.

Libby, Montana'daki madendeki vermikülit yatağı, asbestle yoğun şekilde kirlenmiş (ve hala). Çok sayıda insan bilerek asbest içeren vermikülitin zararlı tozuna maruz kaldı. Ne yazık ki, maden 1920'lerden beri faaliyet gösteriyordu ve maden, 1963'te WR Grace and Company tarafından satın alınana kadar çevresel ve endüstriyel kontroller neredeyse yoktu. Yine de, maden şirketi insan sağlığı risklerini bilerek, çalışmaya devam etti. 1990'a kadar orada kaldı. Sonuç olarak, Libby'nin eski madencilerinin ve sakinlerinin birçoğu etkilendi ve sağlık sorunları yaşamaya devam ediyor. Kasabadaki 400'den fazla insan, toprak örneklerinin lifli tremolit (çok tehlikeli bir asbest formu olduğu biliniyor) ile yüklendiği yakındaki Zonolite Dağı'ndaki vermikülit madenciliğinden kaynaklanan kirlenme nedeniyle asbeste bağlı hastalıklardan öldü. orada evlerini Zonolite ile izole edenler asbestle ilgili hastalıklara yenik düştüler ve bunların çoğu asbestin sorun olduğu ortamlarda hiç istihdam edilmedi.

1999 Seattle Post-Intelligencer öyküsü kasabada asbeste bağlı hastalıkların yaygın olduğunu iddia ettikten sonra , EPA , siyasi baskıya yanıt olarak, sitenin temizlenmesini bir öncelik haline getirdi ve Libby'yi topluluk çapında toksik bir maddeye maruz kalmanın en kötü örneği olarak nitelendirdi. ABD tarihindeki madde. EPA, temizlik için 120 milyon dolar Süperfon parası harcadı . Ekim 2006'da, WR Grace and Company EPA'dan kendilerine uygulanan para cezalarına (54.5 milyon $) itiraz etmeye çalıştı, ancak Yüksek Mahkeme temyizi reddetti. ABD hükümeti de iddia hiçe ve çalışanlara sağlık risklerini örtbas için çok sayıda eski yöneticilerin ve benim yöneticileri aleyhinde suçlamalarda peşinde. Ayrıca, elektronik dolandırıcılık ve hükümetin temizlik çabalarını engellemekle de suçlanıyorlar. İddianame tarihi itibariyle, Libby bölgesinde yaşayan yaklaşık 1.200 kişinin asbestle ilgili bir tür anormallikten muzdarip olduğu belirlendi. Jüri seçimi Şubat 2009'da tamamlanmış olacaktı. Dava 8 Mayıs 2009'da beraatle sonuçlandı. 17 Haziran 2009'da EPA, Libby'de ve yakınlarında bir halk sağlığı acil durumu yayınladı ve böylece federal kurumların sağlık hizmetleri için fon sağlamasına izin verdi. ve etkilenen evlerden kirlenmiş yalıtımın kaldırılması için.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar