Выделите неметаллические полезные ископаемые

НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ

НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ

, совокупность видов минер. сырья, к-рые служат источником неметаллов (и их соед.), соед. нек-рых металлов (К, Na), ряда минералов, а также используются в качестве строит. материалов или исходного сырья для получения последних. Т. обр., к Н. п. и. не относят минер. топлива и те полезные ископаемые, к-рые применяются гл. обр. для извлечения металлов (в виде простых в-в). Нередко Н. п. и. отождествляют с нерудными полезными ископаемыми, что неточно, поскольку первые включают как руды (в частности, руды асбеста, графита, бора), так и нерудные виды (глины, известняки, строит. граниты и др.). Граница, разделяющая неметаллич. и металлич. полезные ископаемые, достаточно условна. Напр., руды титана, бериллия и алюминия в СССР относят к металлическим, а в ряде стран-к Н. п. и.; руды мышьяка, стронция, селена и бора одни специалисты в СССР считают металлическими, а другие — неметаллическими.

Есть виды сырья, к-рые занимают пограничное положение между группами. Напр., баритовые руды являются источником барита как пром. минерала, обладающего ценными физ. св-вами (высокая плотность и белизна), в то же время они-источник бария, используемого в сплавах. Имеются пром. горные породы, к-рые применяются только частично («полурудное» сырье); напр., из нефрита и гагата извлекают часть, предназначенную для поделок, из гранита и тешени-та-часть для облицовочных плит.

Имеется более подробная классификация Н. п. и. по их использованию в народном хозяйстве, насчитывающая более 20 групп: сырье для хим., керамич. или стекольного произ-ва, для получения вяжущих в-в, для атомной пром-сти, для радио- и телетехники, флюсы, наполнители и т. д. Причем мн. виды полезных ископаемых относят сразу к неск. группам, напр. известняк является одновременно сырьем для керамич. и стекольного произ-в, для получения вяжущих в-в и флюсом.

Н. п. и. играют большую роль в пром-сти, стр-ве, с. х-ве. Стоимость добытого неметаллич. сырья и темпы роста его добычи значительно выше, чем металлич. сырья. Существует тенденция замены ряда металлич. изделий неметаллическими. Для Н. п. и. характерна широкая взаимозаменяемость сырья. Напр., среди наполнителей тальк может заменять каолинит и пирофиллит. В то же время сырье, добываемое в отдельных месторождениях, часто настолько специфично, что для него разрабатываются индивидуальные техн. условия.

Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. Под ред. И. Л. Кнунянца. 1988.

Наша жизнь невозможна без неметаллических ископаемых. Присмотревшись внимательно, нетрудно увидеть, что они окружают нас всюду.
Например, вспомним хлеб! Наши фермерские хозяйства используют удобрения для полей, часто весьма сложного состава — из фосфоритов, апатита, калийных солей, а также из различных соединений азота, которые получают из воздуха. Когда в специальных установках пропускают через воздух мощные электрические искры, то азот и кислород соединяются. При этом образуются различные так называемые окислы азота; им находят разнообразное применение, в том числе они нужны и для производства удобрений. Кроме того, сельскому хозяйству необходимы яды для уничтожения вредителей: клещей, амбарных жучков, домовых мышей, полевок и т. п. Эти яды изготовляют также из неметаллических ископаемых: флюорита, соединений элемента таллия, извлекаемого из пирита, и т. д. Таких примеров можно привести великое множество.
Вы везде будете встречать неметаллические ископаемые.
К таким ископаемым относится больше 300 различных минералов и горных пород, нужных многим десяткам различных отраслей промышленности и сельского хозяйства.
Широко использует неметаллические ископаемые химическая промышленность. Сырьем для нее служат апатит, фосфориты, каменная и калийные соли, сера, пирит, флюорит и т. д. Сотни тысяч тонн неметаллических ископаемых ежегодно потребляет стекольная и керамическая промышленность (изготовляющая фарфоровые и фаянсовые изделия). Они используют кварцевый песок, глины различных сортов, полевой шпат, флюорит, мирабилит и т. п.
Среди неметаллических ископаемых немало ценных шлифующих материалов. Почти все отливки из чугуна, стали, меди и все поковки должны быть отшлифованы, отполированы, прежде чем их можно применить в деле. Без шлифующих веществ невозможна точная пригонка ни поршней в цилиндрах моторов, ни частей часового механизма, ни любых других металлических поверхностей. К шлифующим мателам относятся алмаз, корунд, гранит и горные породы — наждак, кварцевый песок, пемза, томит.
*
Наша страна исключительно богата апатитами и фосфоритами. Из них приготовляют важнейшие удобрения для полей.
О качестве апатита, а также и фосфоритов судят по содержанию в них фосфорного ангадрида (Р2O5); в апатите его более 40%. Чтобы яснее представить себе, какое громадное значение для животных и растений имеет фосфор, проследим его «путешествие» по земной поверхности.
Без фосфора невозможна жизнь ни человека, ни животных, ни растений. Нет такого животного и растительного организма, который не содержал бы фосфора. В костях позвоночных животных около 60% фосфорнокислого кальция, а зубная эмаль морских рыб содержит его в еще большем количестве.
Первоначальный источник фосфора, из ко-о в природе образуются различные соединения, — минерал апатит. Он чрезвычайно широко распространен во всех изверженных горных породах.
При выветривании, разрушении горных пород, содержавшийся в них апатит растворяется в поверхностных водах. Часть фосфора усваивается растениями, часть с водой попадает в океан. С растительной нищей фосфор попадает в тело человека и животных. После смерти животных и растительных организмов фосфор опять переходит в растворы, циркулирующие близ поверхности земли, снова поглощается растениями и повторяет свой кругооборот. Однако есть места, где фосфор растений концентрируется, накапливается, — это происходит в торфяниках. Здесь фосфор, выделившийся из растений после их отмирания, соединяется с железом (в виде окислов оно всегда присутствует в почвенных водах) и образует минерал вивианит. Его белёсые прослойки становятся при окислении воздухом серовато-синими и резко выделяются на буром фоне торфа. Иногда же вивианит пропитывает всю массу торфа, как, например, во многих торфяниках Белоруссии. Такой торф — большая ценность: это первоклассное удобрение.
Строение фосфорита плотное, а в изломе он имеет землистый цвет. В сильную лупу видны песчинки, обломки скелетиков мельчайших морских организмов, раковинок. Все это скреплено, как цементом, темным фосфорнокислым кальцием.
Химический состав фосфорита непостоянен: обычно фосфорит содержит 5—35% фосфорного ангидрида (Р0О5). 25—50% окиси кальция (СаО), несколько процентов кремнезема (Si02), а также в очень небольшом количестве воду и соединения натрия, калия, фтора, хлора, серы, железа, алюминия, марганца и др.
Источником получения важных для легкой промышленности химических продуктов — сернистой (H2SO3) и серной (H2S04) кислот служит пирит. Сотни тысяч тонн этих кислот применяются для получения удобрений, в бумажной, текстильной, фармацевтической, металлургической и многих других отраслях промышленности. Частично пирит добывается попутно с каменным углем. Как же он туда попал? Ткани каждого живого организма содержат серу; при разложении (гниении) ткани растений в конце концов превращаются в уголь, а сера выделяется в виде сероводорода, который очень жадно соединяется с железом. Последнее же в виде растворов окислов всегда присутствует в подземных водах, протекающих по месторождению углей. В воду железо попадает из разлагающихся темноокрашенных породо-образующих минералов: авгита, роговой об манки и др.
Серная и сернистая кислоты получаются из сернистого газа (SO2), который выделяется при горении пирита в особых ретортах. Серу содержат и другие руды цветных металлов, например галенит, халькопирит. При их переработке выделяется сернистый газ, из которого также готовится серная кислота.
Широко используется в промышленности самородная сера, очень разнообразны и интересны условия ее образования: некоторые месторождения находятся на склонах кратеров вулканов, где сера выделилась в парообразном состоянии из лавы. В других местах сера образовалась с помощью бактерий. Как это происходит, можно себе представить, ознакомившись подробнее с черным морем. Глубина моря достигает 2245 м, но только в тонком слое воды его (от 50 до 200 м) возможна жизнь. Вся нижележащая толща воды насыщена ядовитым сероводородом. Здесь живут в огромном количестве только особые бактерии, которые разлагают сернистые соли, растворимые в морской воде. При этом выделяются сероводород и сера, отлагающаяся в виде мельчайших кристалликов в теле бактерии. После смерти бактерии сера опускается на дно. Так в течение тысячелетий, по-видимому, образовались многие очень крупные месторождения серы.
Каменная соль (NaCI) не только идет к нашему столу, для засолки рыбы, обработки шкyp и т. д. Главная масса ее используется в металлургии цинка и свинца, для получения извести, соляной (хлористоводородной) кислоты и в холодильном производстве.
Отложение солей происходило в течение различных геологических периодов в заливах, постепенно отделявшихся намывными косами от моря.
Такое явление наблюдается, например, в заливе Кара-Богаз-Гол, на восточном побережье Каспийского моря.
Для изготовления содержащих калий удобрений используют карналлит и сильвин — магнезиально-калиевую и калиевую соли. Карналлит, кроме того, применяется для получения различных соединений калия и магния, в том числе металлического магния. Его извлекают из соли следующим образом: в расплавленную соль опускают два электрода и пропускают сквозь них постоянный ток. Тогда на отрицательном полюсе оседает металлический магний.
Грандиозные, неисчерпаемые запасы магния и калия содержатся в Соликамском месторождении.
В строительной и химической промышленности широко используется гипс (CaS04 • 2Н20). Кроме того, из него делают формы для разнообразных пластмассовых отливок.
Ценное неметаллическое ископаемое — асбест. Из этого «камня» еще 250 лет назад русские мастера ткали тончайшие полотна для сервировки обеденного стола, кружева, занавески. Нет в наше время такого мотора, двигателя, мотоцикла, автомобиля, в котором бы не было прокладок из асбеста.
Если «распушить» небольшой кусочек асбеста величиной с лесной орех по волокнам, то образовавшаяся «пушонка» не уместится в чайном стакане. Весь минерал состоит из бесконечного числа тонких волокон, тесно прижатых друг к другу. И вот, оказывается, если покрыть особым способом каждое из волокон пушонки металлами — платиной, палладием или другими, — то такая пушонка приобретает «волшебные» свойства: пропущенные через нее некоторые газы, пары соединяются, образуя важные для нас вещества, которые другим способом получить невозможно. Этим методом широко пользуются для получения различных соединений углерода, некоторых пластмасс и других веществ.
Много различных замечательных изделий делают из асбеста: костюмы для пожарных и для рабочих у металлургических печей, несгораемую черепицу для крыш, картон и т. п. Образуется асбест в трещинах горных пород змеевиков. Горячие воды, связанные глубинными породами, протекая по трещинам в змеевиках, растворяли их, а на некотором расстоянии, в более холодных местах, растворенный змеевик снова выделялся из раствора, но уже в виде волокнистого асбеста.
Близок к асбесту по составу тальк. Он известен всем в виде тонкого, жирного на ощупь порошка. Неизмельченный тальк имеет вид очень мягких, воскоподобных листочков бледно-зеленого цвета различных оттенков. Его применяют в бумажной, парфюмерной (для различных кремов, пудр), красочной, резиновой, текстильной, керамической, электро-технической, металлургической и других отраслях промышленности.
Замечательный минерал магнезит (MgC03) — углекислый магний — близок по составу к змеевиковым породам. Он образуется под воздействием на глубинные породы горячих вод, содержащих углекислоту, а также другими путями. Встречается магнезит в виде плотных масс, то очень похожих на фарфор, то имеющих крупнокристаллическое строение. Его применение очень разнообразно; например, из него делают особо прочный цемент, который скрепляет зернышки твердых шлифующих минералов. Этот цемент используется при изготовлении точильных кругов.
Большой интерес представляет группа корунда. Корунд по составу — окись алюминия (Аl2O3). Это непрозрачный беловатый или синеватый минерал. Корунд — один из самых твердых минералов. Применяется он в основном для шлифовки.
Прозрачные разновидности корунда — голубой или синий сапфир и красным рубин. Эти минералы настолько красивы, что применяются как драгоценные камни высшего качества. Встречаются они редко и стоят дорого.
Трудно описать все неметаллические ископаемые в одной статье, поэтому здесь были описаны только некоторые из них.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *