1.8 Общая характеристика опок и сорбента св-2

Опоки – это минералы, месторождение которых расположено на территории Черноярского района, в 2 км к юго-западу от с. Каменный Яр на севере Астраханской области. Месторождение, как по ресурсному потенциалу, так и по качеству сырья можно отнести к числу уникальных. Общее их количество составляет около двухсот миллионов тонн, на поверхности находится часть месторождения, содержащая около 70 миллионов тонн опок. Добыча опок данного месторождения согласована с Комитетом природных ресурсов по Астраханской области (заключение государственной экологической экспертизы, утвержденное приказом № 478 от 27 июля 2001 г.). Перспективная добыча опок уже ведется открытым (карьерным) способом с планомерным заглублением на территории площадью 2,146 км². Продолжительность добычи планируется на 10 лет.

Это материал многоцелевого использования. Естественно, на первом месте стоит задача их использования в качестве сорбентов – в неизмельченном, натуральном или просто раздробленном виде. После отмывки от пыли их можно использовать для очистки воды самого различного направления.

Достаточно велики возможности применения сорбентов группы СВ для концентрирования и последующего определения в различных объектах ионов тяжелых токсичных элементов (Alykov N.M. et al., 1997, Реснянская А.С., 1997), редкоземельных элементов (Alykov N.N. et al., 1998, Алыков Н.Н., 1997), ионов щелочноземельных элементов (Алыков Н.М. и др., 1998), железа, фенолов, углеводородов (Алыкова Т.В. и др., 2004, 1998, Алыков Н.М. и др., 1999), ряда физиологически активных веществ, таких, как антрациклины (Алыков Н.М. и др., 2000, 1998), аминогликозиды (Алыков Н.М. и др., 2000), тетрациклины (Алыков Н.М. и др., 1998), гормоны (Alykova T.V. et al., 1997) ферменты (151), хиноноксимы (Алыков Н.М., 1998, Алыкова Т.В. и др., 1997). Кластеры сорбентов группы СВ представляют собой не просто смесь различных веществ, а сложную структуру. Сорбенты группы СВ ведут себя как универсальные сорбенты.

1. Минеральный и химический состав опок

Минеральный состав представлен для двух проб: исходной опоки фракции (1,0 – 4,0) ×10^-3 м и отмытой водой. Результаты исследований приведены в таблице 1.1. (Алыков Н.М. и др., 2005).

Таблица 1.1. Минеральный состав опоки Каменно-Ярского месторождения по данным рентгенофазового анализа

Наименование пробы	Опока исходная, (1,0-4,0) 10-3 м	Опока отмытая водой (1,0-4,0) 10-3м
ОКТ - фаза*, %	86	93,5
Кварц, %	4	3
Гидрослюда, %	3	1,5
Монтмориллонит, %	5	2
Цеолит, %	2	-
Кальцит, %	-	-

*ОКТ – опал-кристобалит тридимитовая фаза

По данным рентгенографического количественного фазового анализа (РКФА) (156) содержание в опоке ОКТ-фазы довольно высокое и находится на уровне 86% в исходной пробе и 93,5% – в отмытой; содержание глинистой фазы (монтмориллонита) невысокое соответственно 5% и 2%; кварца – 4% и 3%; гидрослюды – 3% и 1,5 %. Кроме того, в исходной пробе зафиксирован цеолит – 2%.

По химическому составу опока характеризуется следующими значениями, %: SiO₂ – 75-80; Аl₂О₃ – 18-23; Fe₂O₃ – 0,5-1,0; Н₂О – 0-0,5; СаSO₄ – 0,3-0,54; СаСО₃ – 0,12-0,80. Для минералогического состава опок существенное значение имеет молекулярное отношение SiO₂ : R₂O₃ (полуторные оксиды), которые для Астраханских опок больше четырех и изменяется в пределах от 5,8 до 10. Подобное молекулярное отношение характерно для глин и опок монтмориллонитового состава. Общий химический состав опок представлен в (табл. 1.2).

Таблица 1.2. Химический состав опок Астраханской области.

Компоненты	Содержание, %	Допустимые уровни, %
SiO2, %	75 – 80	–
Al2O3, %	18 – 23	–
Свинец, мг/кг	1,27	Не более 32,0
Кадмий, мг/кг	менее 0,1	Не более 1,0
Мышьяк, мг/кг	0,01	Не более 2,0
Ртуть, мг/кг	0,01	Не более 2,1
Марганец, мг/кг	10,3	Не более 100,0
Медь, мг/кг	0,8	Не более 3,0
Кобальт, мг/кг	0,5	Не более 3,0
Молибден, мг/кг	0,5	Не более 3,0
Магний, мг/кг	50,0	Не более 100,0
Цинк, мг/кг	12,5	Не более 23,0
Стронций-90, Бк/кг	0,5
Цезий-137, Бк/кг	0,7
Уран (радий), %	0,1
Эффективная удельная активность, Бк/кг	1,3	Не более 370
Содержание бенз()пирена и др. полиядерных ароматических, мкг/кг	9,33	Не более 50