Адсорбционные свойства  цеолитсодержащих кремнисто-карбонатных пород Дагестана

А.Р. Юсупов; С.А. Мамаев; З.В. Атаев

doi:10.46698/VNC.2025.31.49.012

А.Р. Юсупов Институт геологии ДФИЦ РАН, Россия, 367010, г. Махачкала, ул. Ярагского, 75
С.А. Мамаев Институт геологии ДФИЦ РАН, Россия, 367010, г. Махачкала, ул. Ярагского, 75
З.В. Атаев Институт геологии ДФИЦ РАН, Россия, 367010, г. Махачкала, ул. Ярагского, 75

DOI: https://doi.org/10.46698/VNC.2025.31.49.012

Ключевые слова: цеолиты, цеолитсодержащие породы, кремнистые породы, кальцит, эоцен, опалкристобалит-тридимит, адсорбент, монтмориллонит, ионообменная активность, Дагестан

Резюме

Актуальность работы. По минеральному составу цеолитсодержащие породы Нагорного Дагестана можно с долей условности сопоставить с цеолитовым сырьем Татарско-Шатрашанского месторождения, находящегося в Республике Татарстан, принципиальная возможность использования которого установлена многочисленными испытаниями. Цеолититы же Левашинской площади (свыше 80% гейландита-клиноптилолита) по качеству уникальны и сопоставимы по продуктивности только с высококачественными цеолитовыми рудами Мысовского месторождения в Ханты-Мансийском АО и месторождения Хонгуруу в Республике Саха (Якутия). Они заведомо пригодны для применения в качестве адсорбентов и активных ионообменников, а также в медицинской и др. ответственных направлениях и технологиях. Цель исследования. Целью наших исследований является рассмотрение данных пород как сырья для применения в качестве адсорбентов и активных ионообменников, в соответствии с результатами лабораторно-технологического изучения. Методика. Токсичность цеолитовых и цеолитсодержащих пород определялась спектральным полуколичественным и ионометрическим количественным анализами. Проводилось определение минерального состава, физико-механических и адсорбционно-структурных параметров. Результаты исследований. Установлено, что адсорбционная способность цеолитсодержащих кремнисто-карбонатных пород (ЦКП) определяется либо суммарным содержанием в породе опал-кристобалита (ОКТ), цеолита (Ц) и монтмориллонита (ММ) и оценивается по группе порошковых адсорбционных материалов, либо суммарным содержанием только ОКТ и цеолита и оценивается по группе зернистых адсорбентов.

Литература

Алехина М.Б., Конькова Т.В., Ахназарова С.Л. Адсорбция органических красителей из водных растворов на цеолитах типа Y. // Сорбционные и хроматографические процессы. – 2016. – Т. 16. No 3. – C. 281–290.

Асламова В.С., Шалунц Л.В., Обуздина М.В., Грабельных В.А. Моделирование процесса адсорбции в системе жидкость – твердое тело: регрессионный анализ извлечения меди из водных растворов цеолитом Холинского месторождения, модифицированным серосодержащим полимером. // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. – 2019. Т. 9. No 2. – С. 351–359. DOI: 10.21285/2227-2925-2019-9-2-351-359.

Бартенев В.К., Бельчинская Л.И., Жабин А.В., Ходосова Н.А. Опыт исследования сорбционной способности минеральных образований в зависимости от их состава. // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Геология. – 2008. – No 2. – С. 133–136.

Винокуров Е.Г., Зуев К.В., Колдаева Т.Ю., Перевалов B.П., Мирошников В.С. Адсорбция фталоцианината цинка на углеродных материалах. // Макрогетероциклы. – 2017. – Т. 10. No 4-5. – С. 526–530. DOI: 10.6060/mhc170623v.

Гордина Н.Е., Прокофьев В.Ю., Борисова Т.Н., Елизарова А.М. Синтез гранулированных низкомодульных цеолитов из метакаолина с использованием механохимической активации и ультразвуковой обработки. // Известия высших учебных заведений. Серия Химия и химическая технология. – 2019. – Т. 62. Вып. 7. – С. 99-106. DOI: 10.6060/ivkkt201962fp.5725.

Дистанов У.Г., Конюхова Т.П. Минеральное сырье. Сорбенты природные. М.: Геоинформмарк, 1999. – 42 с.

Конюхова Т.П., Дистанов У.Г. Технологическая классификация смешанных кремнистых цеолитсодержащих пород. // Разведка и охрана недр. – 2000. – No 9. – С.45–46.

Мельников В.Б., Федорова Е.Б., Макарова Н.П., Гафарова Э.Б. Исследование динамической адсорбционной активности силикагелей в осушке газов. // Нефтепромысловое дело. – 2022. – No 5(641). – С. 51-53. DOI: 10.33285/0207-2351-2022-5(641)-51-53.

Первов А.Г. Современные высокоэффективные технологии очистки питьевой и технологической воды с применением мембран, обратный осмос, нанофильтрация, ультрофильтрация. М.: АСВ, 2009. – 282 с.

Прокофьев В.Ю., Гордина Н.Е., Захаров О.Н., Цветова Е.В., Колобкова А.Е. Гранулированные низкомодульные цеолиты для извлечения катионов Co. // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. – 2020. – Т. 63. Вып. 6. – С. 44–49. DOI: 10.6060/ivkkt.20206306.6144.

Талпа Б.В., Агарков Ю.В., Бардин Ю.Ю. Кремнистые породы – новая сырьевая база стройиндустрии Северного Кавказа. // Разведка и охрана недр. – 1992. – No 11. – С. 12–14.

Хардиков А.Э. Цеолиты Северного Кавказа. Ростов-на-Дону: Изд. Ростовского университета, 2005. – 224 с.

Хардиков А.Э., Бойко Н.И., Агарков Ю.В. Цеолиты Восточного Предкавказья и перспективы их практического использования. // Известия высших учебных заведений. Серия: Геология и разведка. – 1992. – No 6. – С. 86–91.

Храмцова А.П., Прокофьев В.Ю., Гордина Н.Е., Чередникова Д.С., Константинова Е.М. Термическое поведение смеси на основе метакаолина для синтеза цеолита LTA. Влияние ультразвуковой обработки. // Известия высших учебных заведений. Серия Химия и химическая технология. – 2019. – Т. 62. Вып. 2. – С. 65–71. DOI: 10.6060/ivkkt.20196202.5702.

Юсупов А.Р., Мамаев С.А., Юсупов З.А., Мамаев А.С. Особенности цеолитсодержащих кремнисто-карбонатных пород Дагестана. // Геология и геофизика Юга России. – 2023. – Т. 13. No 4. – С. 99–107.

Юсупов А.Р., Мамаев С.А., Юсупов З.А., Мамаев А.С. Цеолитсодержащие кремнистые породы Дагестана как добавка для получения керамической волластонитсодержащей облицовочной плитки. // Геология и геофизика Юга России. – 2022. – Т. 12. No 4. – С. 142–152.

Alekberov Y.Z., Khalilov R.Z., Ismailova X.G. Research and application of natural zeolite in the processes of gas purification and drying. // SOCAR Proceedings Special Issue. – 2021. – No. 2. – pp. 016–021.

Melnikov V.B., Fedorova E.B., Gafarova E.B. Comparative evaluation of adsorbents for natural gas dehydration at liquefied natural gas plant. // Chemistry and Technology of Fuels and Oils. – 2020. – Vol. 56. – pp. 31–35. DOI: 10.1007/s10553-020-01107-9.

Prokofiev V.Yu., Gordina N.E., Zakharov O.N., Tsvetova E.V., Kolobkova A.E. Granular low-modulus zeolites for extraction of Co cations. // Russian Journal of Chemistry and Chemical Technology. – 2020. – Vol. 63. Issue 6. – pp. 44–49. DOI: 10.6060/ivkkt.20206306.6144.

Raso R., Tovar M., Lasobras J., Herguido J., Kumakiri I., Araki S. Comparison of zeolite membranes towards their use in membrane reactors for CO2 hydrogenation to methanol. // Catalysis Today. – 2020. – Vol. 364. – pp. 270-275. DOI: 10.1016/j.cattod.2020.03.014.

Trifan B., Lasobras J., Soler J. Modifications in the composition of CuO/ZnO/Al2O3 catalyst for the synthesis of methanol by CO2 hydrogenation. // Catalysts. – 2021. – Vol. 11. No. 774. DOI: 10.3390/catal11070774.