Шунгіт. Особливі властивості мінерала та класифікація
Шунгіт — давній і унікальний за своїми властивостями природний мінерал. Однією з основних якостей, за які він цінується, є наявність в його складі рідкісної форми молекул вуглецю – фулеренів. Мінерал розглядається і як метаморфічна гірська порода, і як мінералоїд. Має сорбційні, каталітичні та бактерицидні властивості.
У 1877 році Олександр Іноземцев визначив породу як новий крайній член в ряду природного некристалічного вуглецю, що не є кам’яним вугіллям і дав назву — шунгіт, за назвою заонезького села Шуньга, де порода вперше була виявлена і діяла штольня.
Шунгіт входить до переліку корисних копалин загальнодержавного значення, затвердженого постановою Кабінету Міністрів України від 12 грудня 1994 р. № 827, як електро- та радіотехнічна сировина.
Перелік корисних копалин загальнодержавного значення
Ознайомтесь з повним класифікованим списком корисних копалин України
Перейти до перелікуВластивості шунгіту
Раніше значення та властивості шунгіту залишалися недооціненими, тому його використовували переважно як замінник коксу в доменному виробництві, а також як наповнювач для гуми та в інших подібних сферах. Шунгітові породи характеризуються високою електропровідністю та фізико-механічною стійкістю й складаються з різних компонентів (вуглець, кварц, складні силікати). Згодом учені встановили, ще ряд цінних властивостей, серед яких:
- бактерицидні
- сорбційні
- відновлювальні
- каталітичні
- здатність екранувати радіо- й електромагнітні випромінювання
Класифікація
У геологічній класифікації шунгіти поділяють на п’ять категорій, що відрізняються за віком та концентрацією вуглецю:
- Категорія I (наймолодша): благородний шунгіт, склоподібний, чорного кольору з характерним металічним блиском, містить від 98 до 100 % вуглецю, з яких приблизно 0,01 % представлено фулеренами.
- Категорія II: чорний шунгіт із вмістом вуглецю від 35 до 80 %.
- Категорія III: сірий шунгіт, що містить 20–35 % вуглецю.
- Категорія IV (одна з найдавніших): характеризується вмістом вуглецю від 10 до 20 %.
- Категорія V (найдавніша): має найнижчу концентрацію — від 1 до 10 % вуглецю.
Шунгітові породи IV і V категорій прийнято називати шунгітовим вугіллям.
Зараз використовуються шунгітовмісні (менше 10% С) і шунгітові (більше 20% С) породи, основними компонентами яких є шунгітовий вуглець (20–40%), кварц (40–50%) і алюмосилікати (15–25%). Перша група використовується для виробництва шунгізитів.
Утворення шунгіту
Шунгіт утворюється з органічних відкладів сапропелю, які з часом перекривалися новими шарами, ущільнювалися, зневоднювалися та занурювалися на значну глибину. Під дією стиску й підвищеної температури процес метаморфізму відбувався повільно, внаслідок чого аморфний вуглець розсіювався у мінеральній матриці у вигляді специфічних шунгітових глобул. Таким чином, шунгіти формуються в результаті природних процесів коксування, що супроводжуються переходом органічного вуглецю в аморфний різновид під впливом зеленосланцевого метаморфізму осадових та вулканогенно-осадових порід.
Чистий шунгіт зустрічається в природі досить рідко, переважно у вигляді тонких, до 30 см завширшки, жил. Частіше присутній як домішка в шунгітських сланцях і доломітах .
Родовища
Виділяють два основні типи родовищ шунгіту:
- Нестратифікований, представлений дрібними жилами і гніздами шунгіту.
- Стратифікований, представлений витриманими пластами шунгітоносних порід в осадових і осадово-вулканогенних формаціях.
Промислові родовища шунгіту та шунгітовмісних порід сконцентровані в основному на території Карелії (Гінозерське родовище) та Казахстану. В Україні родовища і прояви шунгіту та шунгітовмісних порід невідомі.
Використання шунгіту
Однією з основних галузей використання шунгітових порід є чорна й кольорова металургія. У високотемпературних металургійних процесах (рідке шлаковидалення, електротермічне виробництво феросплавів, переробка нікельвмісної сировини, синтетичного чавуну, фосфору, кольорових металів) шунгітові породи здатні виступати комплексною сировиною, що одночасно замінює кокс і кварцит. У такому випадку використовуються різновиди із вмістом шунгітового вуглецю 25–40%, кварцу 40–50%, алюмосилікатів 15–25%.
Шунгіт використовується як основний компонент модернізації двигунів внутрішнього згоряння, коробок передач, автомобільних редукторів і механізмів, включаючи промислове застосування.
Шунгітові породи характеризуються високою адсорбційною здатністю, що робить можливим їх застосування як адсорбенту при очистці стічних вод і газових викидів. Високі каталітична активність, стійкість і електропровідність шунгітів використовуються при електрохімічних процесах і каталізі. Останнім часом шунгітвмісні хлоритові сланці із вмістом шунгітового вуглецю 1–3% використовуються для отримання штучного щебеню, що спучується (шунгізиту).
ПРОЙДЕМО РАЗОМ ШЛЯХ ВІД ІДЕЇ ДО ВИДОБУВАННЯ
Теоретичні знання з геології, мінералогії та оцінки ресурсів — лише початок. Щоб реалізувати потенціал родовища, потрібна чітка послідовність дій: від правових процедур до польових робіт і видобутку.
Нижче — покроковий шлях, який ми допомагаємо пройти на практиці.
Пов’язані матеріали
Більше публікацій про корисні копалини, способи видобутку та практичне використання ресурсів.
Цирконій і гафній. Властивості та поширення
Гафній і цирконій — це стратегічно важливі метали, які завдяки своїм унікальним фізико-хімічним властивостям
Плагіограніт. Інтрузивна порода як свідок глибинних процесів планети
Плагіограніт — інтрузивна порода, що відображає процеси магматичної диференціації та формування океанічної кори.
Палигорськіт. Унікальні властивості породи та її поширення
Палигорськіт — волокнистий глинистий мінерал із високими адсорбційними властивостями, який утворюється у відкладах теплого мілководдя.


