Шунгит

Область применения шунгитов

Шунгитовые породы – уникальные по составу, структуре и свойствам [1] образования. Они представляют собой необычный по структуре природный композит – равномерное распределение высокодисперсных кристаллических силикатных частиц в аморфной силикатной матрице. Средний размер силикатных частиц около 1 мкм. Средний состав пород месторождения – 30 % углерода и 70 % силикатов. Породы характеризуются высокой прочностью, плотностью, химической стойкостью и электропроводностью. Они обладают рядом необычных физических, химических, физико-химических и технологических свойств.

Шунгитовый углерод обладает высокой активностью в окислительновосстановительных реакциях. Вследствие исключительно развитого контакта между активным углеродом и силикатами, при нагреве шунгитовой породы активно протекают реакции восстановления кремнезема до металлического кремния и карбида кремния. Благодаря этому шунгитовые породы являются эффективным сырьем в производстве литейного чугуна, ферросплавов, карбида кремния, в процессе удаления жидких шлаков из нагревательных колодцев и при выплавке элементарного фосфора. Основными потребителями шунгита являются металлургические заводы Тулы, Липецка, Челябинска.

В производстве резин тонкие шунгитовые порошки заменяют углеродную и белую сажу. Могут быть получены композиты с широким диапазоном свойств, например твердые конструкционные резины (резинопласты), предоставляющие новые возможности для модернизации в машиностроении, электропроводные краски, пластмассы с антистатическими свойствами, электропроводные строительные материалы, совмещающие функции обычных стройматериалов со способностью экранировать электромагнитные излучения или служить нагревателями.

Композиционные шунгитовые радиоэкранирующие материалы способны обеспечить ослабление электромагнитной энергии в диапазоне более 100 МГц на уровне не менее 100 дБ. По сравнению с металлическими материалами обладают экологическими преимуществами, так как не искажают магнитное поле Земли и исключают возможность возникновения значительных напряжений за счет резонансных явлений. Шунгитовые радиоэкраны могут использоваться в жилых помещениях.

Шунгитовые электропроводные материалы, как нагреватели малой удельной мощности, безопасные в пожарном и ожоговом отношении, экологически безопасные, могут использоваться для строительства теплых полов и других обогреваемых поверхностей помещений.

Эти породы обладают и сорбционными, каталитическими и бактерицидными свойствами. Все это находит применение при использовании шунгитов в фильтрах питьевой воды и воды в плавательных бассейнах, катализаторах в процессах оргсинтеза. По способности очищать воду от нефтепродуктов шунгитовые породы не уступают активированному углю, но значительно дешевле. Они могут использоваться в крупных фильтрах для очистки поверхностных сточных вод, сточных вод карьеров, автомоек, железнодорожных депо и др. В частности, в Москве построены шунгитовые фильтры по очистке стоков с МКАД.

Эффективно использование шунгитовых электродных засыпок для электроосаждения ионов тяжелых металлов из промстоков гальванических заводов и возврата этих металлов в производство.

Шунгитовые радиоэкранирующие материалы

На основе шунгитовых пород созданы стройматериалы, совмещающие в себе свойства обычных стройматериалов и достаточно высокую электропроводность. Это определяет способность материала экранировать электромагнитные излучения.

Шунгитовые композиционные радиоэкранирующие материалы по способам реализации из них экранов могут быть разделены на два класса:

1) конструкционные материалы, к числу которых относятся бетон, кирпич, кладочный раствор. Материалы способны обеспечить ослабление электромагнитной энергии в диапазоне частот более 100 МГц на уровне не менее 100 дБ. Разработаны технические характеристики на шунгитовый кирпич и бетон. По физикомеханическим характеристикам шунгитовые конструкционные материалы не уступают традиционным строительным аналогам. Шунгитовые материалы прошли испытания в конструкциях (бетон в панелях перекрытий, кирпич в кладках) и признаны соответствующими существующим требованиям;

2) материалы для реконструкции, такие как штукатурные растворы и мастики, позволяющие переоборудовать обычные сооружения в экранированные. Мастики способны обеспечить экранирующий эффект на уровне не менее 30 дБ – в диапазоне свыше 30 МГц при толщине слоя в 2–3 см.

Композиционные шунгитовые радиоэкранирующие материалы обладают рядом преимуществ по сравнению с используемыми в настоящее время металлическими листами и сетками:

1) являясь немагнитными материалами, они не искажают, в отличие от стальных материалов геомагнитное поле Земли, что создает лучшие условия для обслуживающего персонала, находящегося внутри экранированного помещения;