К

К.т.н., профессор Загороднюк Л.Х., аспирант Попов Д.Ю., к.т.н. Ильинская Г.Г., аспирант Ильченко В.С., к.т.н. Якимович И. В.

Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, Россия

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ШУНГИТА

В последние годы значительно возрос интерес к шунгиту. Шунгит – это углесодержащая горная порода, образовавшаяся при метаморфизме каменного угля и занимающая по составу и свойствам промежуточное положение между антрацитами и графитом [1]. Его свойства давно привлекают внимание многих ученых в нашей стране и за рубежом. Особенностью шунгита является наличие в его структуре углеродной составляющей, что дает возможность этой породе проводить электрический ток [5]. Содержание углерода в шунгите от 1…5% до 30…70%. Это единственная порода в мире, которая содержит в своем составе фуллерены – недавно открытую форму существования углерода в виде сферических ионов [2].

Сфера использования шунгита обширна. К настоящему времени выявлено более 30 направлений его практического использования, в зависимости от свойств. Предлагаемая схема (рис.) основных направлений использования шунгита свидетельствует о его широком применении в самых различных отраслях народного хозяйства, а также в сфере эффективной жизнедеятельности человека.

Шунгит используются в сельском хозяйстве в качестве удобрения, кормовой биологически активной добавки, лекарства в ветеринарии, как вещество, способствующее сохранности овощей. В водоснабжении используется как фильтрующий материал [3], сорбент, катализатор, антиоксидант, бактерицидный материал, структуризатор воды, в подготовке питьевой воды, воды для душа, ванн и бассейнов, для очистки промышленных и

бытовых стоков, стоков свалок, водных бассейнов и очистки воздуха. В химической промышленности используется в качестве активного наполнителя резин, пластмасс, красок, замазок, паст, химически стойкой футеровки днищ алюминиевых электролизеров и катализаторов в процессах оргсинтеза. В металлургической промышленности применяется в качестве заменителя кокса при производстве литейного чугуна, электрометаллургии ферросплавов и цветных металлов (Ni, Cu, Co), применяется как шихта для производства карбидкремниевых и нитридкремниевых материалов.

Наибольшую область применения шунгит нашел в производстве строительных материалов (бетон, кирпич, штукатурные и кладочные растворы, сухие строительные смеси, гипс) [4], используется как основной компонент электропроводного силикатного кирпича, наполнитель электропроводного бетона, входит в состав электропроводных растворов, красок, асфальтов. Изучение шунгита в токопроводящих композициях на цементном связующем, выявили его преимущества перед изучаемыми ранее композициями на основе углеродсодержащих материалов типа кокса, сажи, графита и др. Применяется как черный пигмент для красок на любой основе (водной, масляной, полимерной) и так же для строительных материалов (бетона, силикатного кирпича, штукатурных и кладочных растворов).

Исключительно важным свойством шунгита является сочетание электропроводности и защиты от магнитного поля. В настоящее время шунгит используют в качестве добавки к различным строительным материалам, что позволяет при строительстве экранировать электромагнитные излучения высоких и сверхвысоких частот [3,4,5]. Экранизирующие свойства шунгита давно используются военными для защиты бункеров стратегического управления. Всплески электромагнитного поля при ядерных взрывах в стратосфере выводят из строя электронные устройства. Шунгит защищает их от этого.

Шунгит применяют в индивидуальном строительстве, для помещений, требующих защиты конфиденциальной информации. Помимо добавок, для отделки стен помещения используют и сами шунгитовые пластины, что не только помогает экранировать комнату от всех видов магнитного поля, но и просто улучшает самочувствие длительно находящегося там человека. Специальные добавки на шунгитовой основе сейчас пробуют вносить также в пластмассовые корпуса бытовой и компьютерной техники. Это позволит снизить негативное воздействие на человека электромагнитного излучения.

Экранированные комнаты и экранированные помещения не содержат и не выделяют вредных для человека веществ, а сами экраны надежны и долговечны. Они не подвержены химической коррозии, биологическому воздействию, стойки против воздействия механических вибраций и высоких температур. Наибольший интерес вызывает использование шунгита в лечебно-оздоровительных терапиях [6,7]. При взаимодействии с водой, шунгит выделяет в нее целебные комплексы фуллеренов, которые дают эффект марциальных вод, излечивающих аллергии, кожные заболевания, раны, ожоги, сахарный диабет, стоматит, парадонтоз, способствует нормализации артериального давления.

Нами разработаны составы широкой номенклатуры с использованием шунгита в качестве минерального наполнителя, которые показали оптимальные физико-механические характеристиками с необходимыми физическими показателями. Проведенные исследования показали, что твердение цементно-шунгитовых композиций происходит по типу твердения обычных цементных масс и полученные составы могут быть рекомендованы для создания стеновых экранирующих материалов для защитных целей.

Таким образом, уникальность свойств шунгита позволяет создавать строительные композиты с заранее заданными свойствами и способствует созданию необходимого микроклимата для жизнедеятельности человека и открывает перед ним большие возможности в создании материалов на его основе.

Литература:

1. Политехнический словарь. Гл. ред. акад. А.Ю. Ишлинский. 2-е изд.- М.: Советская Энциклопедия.1980. 656 с.

2. Комохов П.Г., Александров Н.И. Наноструктурированный радиационный бетон и его универсальность. Строительные материалы, оборудование, технологии 21 века, №5 (112), с. 38-40, 2008.

3. Панов П. Б., Калинин А. И., Сороколетова Е. Ф., Кравченко Е. В., Плахотская Ж. В., Андреев В. П. Использование шунгитов для очистки питьевой воды. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2007. с.103.

4. Комохов П.Г. Защитный бетон от радиации. Цемент. Бетон. Сухие строительные смеси. Международное аналитическое обозрение. №1(02), с.63-70, 2008.

5. Парфеньева Л. С., Смирнов И. А., Зайденберг А. З., Рожкова Н. Н., Стефанович Г. Б Электропроводность шунгитового углерода. Физика твердого тела. 1994. Т. 36. № 1. С. 234-236

6. Покровский Б. Шунгит - минерал на страже здоровья. - Изд. 3-е, испр. и доп. - М.: ТехКомпани, 2010, 96с.

7. Шунгиты и безопасность жизнедеятельности человека. Материалы Первой всероссийской научно-практической конференции. Петрозаводск, 2007. 23 с.