úvodem
základní pojmy
nerudní a stavební suroviny
rudní suroviny
energetické suroviny
stavební a dekorační kámen
kamenivo
anorganická pojiva
sklo
keramika
tavené horniny
pigmenty a barviva
drahé kameny
výroba železa a oceli
využití ropy
využití uhlí
využití radioaktivních surovin
míry, váhy, použité zkratky
autoři, poděkování

NERUDNÍ A STAVEBNÍ SUROVINY

 

alunit forsterit petrurgické suroviny
andalusit fosfor písky
anhydrit fosfority (fosfáty) pokrývačské břidlice
apatit grafit pyrit
azbesty granáty pyrofylit
baryt halit sádrovec
bauxit hořečnaté soli sepiolit
bentonit jíly a jílovce sillimanit
bor jód síra
brom kaolín slídy
cementářské suroviny korund soda a sodné suroviny
cihlářské suroviny křemelina smirek
čilský ledek křemen staurolit
dekorační kameny kyanit sůl kamenná
diamant ledek vápenec
diatomit magnezit vermikulit
dolomit mastek vulkanoklastické horniny
drahé kameny minerální pigmenty wollastonit
draselné soli olivín zeolity
fayalit pemza živce
fluorit perlit  

 

keramické a sklářské suroviny:

  kaolín, pórovinové a kameninové jíly, cihlářské suroviny, sklářské písky,   

  křemen, živce, soda a sodné suroviny, alunit, petrurgické suroviny

žáruvzdorné materiály:

  žáruvzdorné jíly, magnezit, křemenec, chromit (viz rudy), andalusit, kyanit,

  sillimanit, bauxit, grafit, forsterit, pyrofylit, slévárenské písky

průmyslové minerály:

  azbesty, mastek, slídy, grafit, baryt, dolomit, psací křída, wollastonit,  

  sepiolit, ledek

chemické suroviny:

  halit, fluorit, K a Mg-soli, boráty, síra, pyrit, fosfáty, vápenec, dolomit,

  soda a sodné suroviny, jódové suroviny, bromové suroviny

brusné materiály a abraziva:

  diamant, korund a smirek, staurolit, granáty, olivín, křemen

filtrační suroviny:

  písky, diatomit, azbesty, granáty, bentonit, zeolity

tepelné a zvukové izolanty:

  diatomit, perlit, jílovce, azbesty, vermikulit

drahé a dekorační kameny:

  diamant, korund, granáty, olivín, ostatní drahé a dekorační kameny

stavební materiály:

  cementářské suroviny, cihlářské suroviny, vápenec, sádrovec a anhydrit

  pokrývačské břidlice, pemza a vulkanoklastické horniny

minerální pigmenty

petrurgické suroviny

 

Kliknutím na názvy nerostů zobrazíte jejich obrazové galerie.

 

 

ALUNIT

 

Alunit - KAl2(SO4)2(OH)6 - je měkký minerál, vznikající jako produkt působení kyseliny sírové na horniny bohaté Al. 

 

Použití: v chemickém průmyslu, při výrobě keramiky a ve stavebnictví. Je nejdůležitějším netradičním zdrojem hliníku, ačkoli je zatím pro tyto účely téměř nevyužívaný.  

 

Recyklace: nerecykluje se.

 

Možnosti náhrady: při výrobě keramiky tradičními surovinami, jako ruda hliníku bude ještě dlouho nejvýznamnější bauxit.

 

Literatura:

 

Kraus, I., Kužvart, M.: Ložiska nerud. Praha: SNTL, 1987. 232 s.

 

 

 

ANDALUSIT - KYANIT - SILLIMANIT

 

Celá skupina trimorfních minerálů má chemický vzorec Al2SiO5, andalusit je kosočtverečný, kyanit trojklonný a sillimanit kosočtverečný.   

                            

Použití: více než 90 % andaluzitu, kyanitu a sillimanitu se transformuje při teplotě 1315 - 1549 ºC na mullit, který se používá jako zásaditý žáruvzdorný materiál pro hutnictví železa, méně pro hutnictví neželezných kovů a  sklářství a výrobu keramiky. Keramika na bázi oxidu hlinitého s karbidem křemíku nebo oxidem zirkoničitým se používá díky své pevnosti, houževnatosti a tepelné odolnosti pro výrobu otěruvzdorných součástí (mlýny, tváření kovů, ventily čerpadel), řezných nástrojů, ložisek, brusných materiálů aj. Stejné materiály jsou díky své inertnosti vhodné pro lékařské aplikace - dentální nebo ortopedické implantáty.      

 

Recyklace: nevýznamná.

 

Možnosti náhrady: žáruvzdorné mullitové výrobky lze vyrábět i spékáním bauxitu nebo hliníku s kaolinitem a dalšími jílovými minerály, mohou je nahradit i žáruvzdorné jíly a jílovce.

 

Literatura:

 

Kraus, I., Kužvart, M.: Ložiska nerud. Praha: SNTL, 1987. 232 s.

Potter, M. J.: Mineral Commodity Summaries - Kyanite and related minerals [online]. USA: U.S. Geological Survey, January 2007 [cit. 2007-13-10]. PDF formát. Dostupný z www: <URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/ commodity/kyanite/kyanimcs07.pdf>

Ptáček, L. et al.: Nauka o materiálu II. 2. opr a rozš. vyd. Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2002. 392 s.

 

 

AZBESTY

 

Azbest je technický název skupiny minerálů dělitelných na vlákna. Jde o minerály ze skupiny serpentinu (chryzotilové azbesty) a amfibolů (amfibolové azbesty).   

 

Užitkové minerály: 

 

chryzotilový azbest: amfibolové azbesty:
chryzotil  Mg3Si2O5(OH)4 aktinolit   Ca2(Mg,Fe)5[Si8O22|(OH)2]
    tremolit Ca2Mg5[Si8O22|(OH)2]
    antofylit Mg7[Si8O22|(OH)2]
riebeckit   Na2Fe5[Si8O22|(OH)2]
grunerit   Fe7[Si8O22|(OH)2]

 

Pozn.: riebeckitový azbest se prodává pod obchodním názvem krokydolit, gruneroïtový azbest pak pod názvem amosit.

 

Použití: Hlavním kritériem pro použití je minerální druh a délka vláken azbestu. Azbesty s nejdelšími vlákny se používají k výrobě ohnivzdorných materiálů, azbesty s krátkými vlákny se přidávají do výplní podlahových krytin a stavebních materiálů. Celkově největší spotřeba je při produkci azbesto-cementových výrobků, kde se používají azbesty se střední délkou vláken. Využití azbestů ve stavebnictví (azbestocementová střešní krytina eternit, azbestové nástřiky a izolační desky) je v mnoha zemích legislativně omezeno pro jejich rakovinotvorné účinky. To je případ i našeho státu, kde je od roku 1984 použití azbestu velmi silně redukováno. Nebezpečné je zejména dlouhodobé vdechování azbestových vláken nebo jejich nechtěná konzumace při pití vody.    

 

Recyklace: nerecykluje se, ukládání odpadů s obsahem azbestů na skládkách u nás podléhá přísným legislativním požadavkům (blíže viz Zákon č. 185/2001 Sb., o odpadech ve znění pozdějších předpisů a Vyhláška MŽP č. 294/2005 Sb., o podmínkách ukládání odpadů na skládky a jejich využívání na povrchu terénu).

 

Možnosti náhrady: náhrady s vláknitou strukturou jsou např. uhlíková, skleněná, keramická, ocelová nebo polymerová vlákna, celulóza nebo wollastonit. Mezi nevláknité ohnivzdorné materiály použitelné ve stavebnictví patří např. perlit, mastek, křemen a hadce.

 

Literatura:

 

Kraus, I., Kužvart, M.: Ložiska nerud. Praha: SNTL, 1987. 232 s.

Virta, R. L.: Mineral Commodity Summaries - Asbestos [online]. USA: U.S. Geological Survey, January 2007 [cit. 2007-13-10]. PDF formát. Dostupný z www: <URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/asbestos/ asbesmcs07.pdf>

Vyhláška č. 294/2005 Sb., o podmínkách ukládání odpadů na skládky a jejich využívání na povrchu terénu a změně vyhlášky č. 383//2001 Sb., o podrobnostech nakládání s odpady.

Zákon č. 185/2001 Sb., o odpadech a o změně některých dalších zákonů.

 

 

 

BARYT

 

Baryt, síran barnatý - BaSO4, je šedý až šedobílý nerost s vysokou hustotou (4,5 g/cm3), chemicky inertní, schopný pohlcovat rentgenové paprsky. 

 

Použití: asi 90 % barytu se používá při vrtání jako barytové suspenze, využívající vysokou měrnou hmotnost barytu k vyvážení působení tlakových sil ve větších hloubkách a k cirkulaci výplachu. O zbylých 10 % se dělí chemický průmysl, průmysl barev a laků (výroba bílé barvy), sklářský a keramický průmysl, speciální stavebnictví aj. Jako plnivo je vyhledávaný pro schopnost pohlcování zvuku a ionizujícího záření, bílou barvu, odolnost vůči vysokým teplotám a chemickou odolnost.

 

Recyklace: nerecykluje se.

 

Možnosti náhrady: ve vrtných suspenzích by mohl být nahrazován celestinem, ilmenitem, železnými rudami a syntetickým hematitem.

 

Literatura:

Keegan, N. (ed.): Raw Materials for Pigments, Fillers & Extenders. 3rd edition, Worcester Park: Industrial Minerals Information Limited, 1999. 114 s.

Miller, M. M.: Mineral Commodity Summaries - Barite [online]. USA: U.S. Geological Survey, January 2007 [cit. 2007-13-10]. PDF formát. Dostupný z www: <URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/barite/barit mcs07.pdf>

 

 

 

BENTONIT

 

Bentonit je jílová hornina s převládajícím obsahem minerálů skupiny smektitů, nejčastěji montmorillonitu, méně beidellitu, saponitu aj. Jednotlivé minerály se liší strukturou, chemickým složením a vazbou kationtů na výměnných pozicích (hlavně Na+, Ca2+). Společná je jejich odolnost vysokým teplotám, schopnost dispergovat vodu a schopnost sorbování kationtů a organických látek z roztoků. 

 

Užitkové minerály: 

 

montmorillonit (Na,Ca)0,33(Al,Mg)2Si4O10(OH)2 · nH2O
beidellit  (Na,Ca0,5)0,3Al2(Si,Al)4O10(OH)2 · nH2O
saponit  Ca0,25(Mg,Fe)3(Si,Al)4O10(OH)2 · nH2O

 

Použití: díky svým specifickým vlastnostem se bentonity využívají jako pojiva, suspenze a sorbenty. Hlavní použití bentonitových suspenzí je ve vrtání jako přídavek do výplachů (natrifikovaný montmorillonit), dále pak ve stavebnictví a při výrobě barev a laků. Jako pojivo odlévacích forem se používá ve slévárenství. V některých zemích, např. v USA, se bentonity užívají při peletizaci železných rud. Vápenaté bentonity jsou filtrační materiál, používaný především v petrochemii a potravinářství (výroba jedlých olejů). Bentonity mohou sloužit i jako nosiče pesticidních přípravků. Vedlejší použití je v zemědělství k zúrodňování půd a při výrobě steliva absorbujícího pachy pro domácí zvířata. 

 

Recyklace: nevýznamná.

 

Možnosti náhrady: v případě sorbentů přírodní a syntetické zeolity.

 

Literatura:

 

Kraus, I., Kužvart, M.: Ložiska nerud. Praha: SNTL, 1987. 232 s.

Virta, R. L.: Mineral Commodity Summaries - Clays [online]. USA: U.S. Geological Survey, January 2007 [cit. 2007-13-10]. PDF formát. Dostupný z www: <URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/clays/clay smcs07.pdf>

 

 

BOR (BORÁTY)

 

Boráty jsou soli různých boritých kyselin, většinou sloučeniny s Na, Ca, méně Mg. Další suroviny boru, silikáty a alumosilikáty, se ve větší míře pro obtížnost zpracování a nízké obsahy boru nevyužívají. 

 

Užitkové minerály: 

 

boracit Mg3B7O13Cl ulexit NaCaB5O6(OH)6 · 5 H2O
borax  Na2B4O7 · 10 H2O datolit   CaB(SiO4)(OH)
colemanit  Ca2B6O11 · 5 H2O danburit   Ca(BSiO4)2
kernit Na2B4O6(OH)2 · 3 H2O turmalíny  

alumoborosilikáty 

s obecným vzorcem

XY3Z6(BO3)3Si6O18(OH,O)3(OH,F)

priceit Ca2B5O7(OH)5 · H2O

 

Použití: zejména ve sklářství (skelná vlákna a borokřemičitanová skla) a keramice (emaily). Dále se používá při výrobě mýdel a detergentů, v metalurgii neželezných kovů a žáruvzdorných materiálů. Boridy kovů jsou mimořádně tvrdé, chemicky netečné, netěkavé a žáruvzdorné materiály s teplotami tání a elektrickými vodivostmi, které často předčí vlastnosti matečných kovů. Například mimořádně vodivé diboridy Zr, Hf, Nb a Ta tají vesměs nad 3000 ºC a TiB2 má vodivost 5 × vyšší než kovový Ti. Boridy TiB2, ZrB2 a CrB2 našly uplatnění jako materiál na lopatky turbín, vnitřní povrchy spalovacích komor a raketových trysek. Schopnosti odolávat roztaveným kovům se využívá při výrobě vysokoteplotních reakčních nádob atd. Jaderné využití bóru je založené na  velkém účinném průřezu izotopu 10B vůči termálním neutronům a výhodné je i proto, že produkty reakce jsou stálé neradioaktivní prvky Li a He. Boridy kovů se používají ve velkém rozsahu v jaderných elektrárnách  pro neutronové štíty a kontrolní tyče v reaktorech. Karbid bóru je brusivem a leštivem kovů, používá se v obložení brzd, neprůstřelných vestách a ochranných štítech bojových letadel. Kubický nitrid bóru (borazon) se tvrdostí vyrovná diamantu a má lepší tepelnou stabilitu, je proto výborným brusivem. Borová vlákna různého složení se používají v laminátech letectví a kosmonautice.

 

Recyklace: nevýznamná.

 

Možnosti náhrady: odpovídající náhrady má jen v některých oblastech využití - např. chlorová nebo enzymatická bělidla v případě detergentů nebo sodné a draselné soli mastných kyselin v případě mýdel, emaily je možné částečně vyrábět z fosfátů.

 

Literatura:

Jirkovský, R., Tržil, J., Mažáriová, G.: Abeceda chemických prvkov. 2. vyd. Bratislava: Alfa, 1980. 224 s.

Lyday, P. A.: Mineral Commodity Summaries - Boron [online]. USA: U.S. Geological Survey, January 2007 [cit. 2007-13-10]. PDF formát. Dostupný z www: <URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/boron/boro nmcs07.pdf>

Ptáček, L. et al.: Nauka o materiálu II. 2. opr a rozš. vyd. Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2002. 392 s.

 

 

BROM A BROMOVÉ SUROVINY

 

Brom je těžká červenohnědá kapalina nepříjemného zápachu, která už za pokojové teploty přechází do červenohnědých dusivých a dráždivých par.

 

Použití: především k výrobě organických sloučenin (brometylen, brommetylen, bromoform aj.), používaných jako zpomalovače hoření, pesticidy, v medicíně aj. Dále se využívá do výplachů pro hlubinné vrtání, při úpravě vody a v klasické fotografii.

 

Recyklace: recykluje se v omezeném množství.

 

Možnosti náhrady: ve zpomalovačích hoření Al, Mg(OH)2 a další.

 

Literatura:

Jirkovský, R., Tržil, J., Mažáriová, G.: Abeceda chemických prvkov. 2. vyd. Bratislava: Alfa, 1980. 224 s.

Lyday, P. A.: Mineral Commodity Summaries - Bromine [online]. USA: U.S. Geological Survey, January 2007 [cit. 2007-13-10]. PDF formát. Dostupný z www: <URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/bromine/br omimcs07.pdf>

 

 

 

CEMENTÁŘSKÉ SUROVINY

 

Cement je hydraulické práškové pojivo (maltovina), jehož účinnými složkami jsou sloučeniny CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3. Mezi cementářské suroviny se řadí jílovité vápence (60 - 80 % CaCO3) a slínovce (pod 60 % CaCO3). Jako korekční přísady se z hornin a nerostů používají jíly, hlíny, spraše, břidlice a sádrovec.

 

Použití: výroba anorganického pojiva - cementu. Podle složení se dělí na křemičitanové, hlinitanové a jiné (např. železitanový, chromitanový). Složením příbuzné, avšak způsobem výroby i mechanizmem tuhnutí odlišné, jsou cementy z přírodních nebo umělých hydraulických surovin (puzzolan, strusky). Prakticky ze všeho vyrobeného cementu se dále připravuje beton nebo malta. Detaily ohledně vstupních surovin, výrobní technologie, druhů cementu a mechanizmu jejich tuhnutí jsou uvedeny v kapitole Anorganická pojiva.

 

Recyklace: do výroby mohou být použity odprašky cementářských pecí, strusky a další materiál. Cement se nerecykluje přímo, ale ze stavebního betonového odpadu je možné vyrábět drcené kamenivo.

 

Možnosti náhrady: ve směsných portlandských, vysokopecních a pucolánových cementech je možno portlandský slínek do jisté míry nahradit jemně mletou granulovanou vysokopecní struskou, popílkem, přírodním pucolánem, kalcinovanými břidlicemi nebo mletým vápencem (blíže viz kapitola Anorganická pojiva).

 

Literatura: 

Hlaváč, J.: Základy technologie silikátů. Praha: SNTL, 1981. 520 s.

van Oss, H. G.: Mineral Commodity Summaries - Cement [online]. USA: U.S. Geological Survey, January 2007 [cit. 2007-13-10]. PDF formát. Dostupný z www: <URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/cement/ce menmcs07.pdf>

 

 

 

ČILSKÝ LEDEK

 

Čilský ledek (minerál nitronatrit) - NaNO3, je velice dobře rozpustný ve vodě, proto se uchovává jen v aridních oblastech.

 

Použití: jako vysoce kvalitní přírodní dusičné hnojivo.

 

Recyklace: z logiky použití není možná.

 

Možnosti náhrady: pro růst rostlin je dusík nenahraditelný, zastupitelné jsou ale jeho zdroje. Přírodní ledek je vzhledem k vysoké ceně už dlouhou dobu téměř zcela zastupován syntetickými hnojivy na bázi NH3.

 

Literatura:

 

Ney, R., Smakowski, T. (red.): Bilans Gospodarki Surowcami Mineralnymi Polski i Świata 1999-2003. Krakow: Pracownia Polityki Surowcowej, 2005. 1023 s.

 

 

 

 

DIAMANT

 

Diamant je kubická modifikace uhlíku. Díky své specifické krystalické mřížce má nejvyšší tvrdost z přírodních materiálů, vysoký index lomu, disperzi a refrakci světla. Přibližně 80 % produkce jsou technické diamanty, tmavě zbarvené inkluzemi cizorodých částic, zbytek dosahuje drahokamové kvality. Vybroušené diamanty se nazývají brilianty.  

 

Použití: jen asi 20 % přírodních diamantů se hodí pro šperkařské zpracování. Zbytek produkce je využíván jako abrazivo, tepelný izolant, v optice a v elektronice. 

 

Recyklace: recyklace diamantového brusiva se pohybuje v prvních desítkách procent jeho spotřeby, šperkové kameny prakticky nevycházejí z oběhu.

 

Možnosti náhrady: vzhledem k filozofii použití drahých kamenů (vzácnost a výlučnost) nejsou ve skutečnosti přírodní diamanty vytlačovány ani syntetickými diamanty, ani jejich náhradami. V průmyslových aplikacích se používá asi 90 % syntetických diamantů, může ale být nahrazován i jinými velmi tvrdými hmotami - např. karbidy nebo nitridy.

 

Literatura:

Olson, D. W.: Mineral Commodity Summaries - Diamond (industrial) [online]. USA: U.S. Geological Survey, January 2007 [cit. 2007-13-10]. PDF formát. Dostupný z www: <URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/ diamond/diamomcs07.pdf>

 

 

 

DIATOMIT
 

Diatomit (křemelina) je sedimentární hornina složená z více jak 80-ti % z křemitých schránek jednobuněčných řas rozsivek (Diatomaceae). Rozsivky se vyskytují od svrchní křídy po současnost ve sladkovodním, brakickém i mořském prostředí s dostatkem oxidu křemičitého. Diatomity jsou velmi pórovité (až 90 %), mají nízkou objemovou hmotnost (0,4 - 0,9 g/cm3), nízkou tepelnou a elektrickou vodivost, vysokou sorpční schopnost, jsou chemicky a objemově stálé a odolávají teplotám do 1400 - 1600 ºC.  

 

Použití: největší jako filtrační materiál v potravinářském průmyslu (pivo, víno aj.) a v chemickém průmyslu. Dále slouží k výrobě tepelně izolačních materiálů a jako plnidlo v průmyslu barev a laků, při výrobě gumy, nosič katalyzátorů, jako leštivo a abrazivo atd. V některých zemích (Rusko) se používá jako aktivní přísada do portlandského cementu a do azbestocementových výrobků. 

 

Recyklace: nerecykluje se.

 

Možnosti náhrady: jako filtrační materiál křemenný písek, expandovaný perlit, keramika, celulóza a syntetické polymery. Pro výrobu izolačních materiálů se používá expandovaný vermikulit, perlit a minerální vlákna.

 

Literatura:

Founie, A.: Mineral Commodity Summaries - Diatomite [online]. USA: U.S. Geological Survey, January 2007 [cit. 2007-13-10]. PDF formát. Dostupný z www: <URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/diatomite/ diatomcs07.pdf>

Keegan, N. (ed.): Raw Materials for Pigments, Fillers & Extenders. 3rd edition, Worcester Park: Industrial Minerals Information Limited, 1999. 114 s.

 

 

 

DOLOMIT

 

Dolomit je sedimentární hornina, složená téměř výhradně z minerálu stejného jména - dolomitu CaMg(CO3)2. V přírodě se často vyskytuje s příměsí vápence - CaCO3. Při obsahu CaMg(CO3)2 nad 90 % je hornina označována jako dolomit, při 50 - 90 % CaMg(CO3)2 jako kalcitický dolomit. Je to zcela běžná hornina, budující celá pohoří.

 

Použití: jako tavivo v hutnictví železa. Značná část produkce se používá i na výrobu zásaditých žáruvzdorných materiálů. Menší množství spotřebovává chemický průmysl, jemně mletý dolomit se používá jako plnidlo do barev, emulzí a omítek. Další použití je při výrobě dolomitických vápen a hydrátů, hořečnatých cementů, odsiřování spalin tepelných elektráren, neutralizaci odpadních vod, pro dekorační účely. Díky obsahu hořčíku - biogenního prvku - se používá pro výrobu hnojiv a zlepšování vlastností půdy. Z čistého dolomitu lze vyrábět MgO a kovový hořčík - viz rudní suroviny

 

Recyklace: část žáruvzdorných materiálů se opět používá, nebo se z nich vyrábí drcené kamenivo.

 

Možnosti náhrady: v žáruvzdorných materiálech částečně chromit, křemen (dinas) a materiály na bázi jílových minerálů (šamot).

 

Literatura:

Kramer, D. A.: Mineral Commodity Summaries - Magnesium compounds [online]. USA: U.S. Geological Survey, January 2007 [cit. 2007-13-10]. PDF formát. Dostupný z www: <URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/ commodity/magnesium/mgcommcs07.pdf>

Kraus, I., Kužvart, M.: Ložiska nerud. Praha: SNTL, 1987. 232 s.

Tabak, J.: Možnosti využitia dolomitov pri ochrane životného prostredia. Geologický průzkum, 1990, roč. 32, č. 5, s. 139-142.

 

 

 DRAHÉ A DEKORAČNÍ KAMENY
 

Viz kapitola Drahé kameny.

 

 

 

FLUORIT
 

Fluorit je minerál s chemickým složením CaF2. Je prakticky jediným primárním zdrojem fluoru.  

 

Použití: z chemického fluoritu (min. 97 % CaF2) se vyrábí kyselina fluorovodíková, která se používá při leptání nerezových ocelí, v petrochemickém, sklářském průmyslu, elektronice, vrtání a jako meziprodukt při výrobě dalších sloučenin fluoru (freony, teflon). Metalurgický fluorit (60 - 85 % CaF2 a do 15 % SiO2) se používá jako tavivo v metalurgii železa i oceli, fluorit prostřední kvality (85 - 95 % CaF2, 2,5 - 3,0 SiO2, 1,0 - 1,5 % CaCO3, minimum Fe, Pb, Zn) je používán jako tavivo v keramice a přísada do bílého a opálového skla a emailů.

  Fluor má všestranné použití v chemickém průmyslu. Používá se v inertních fluorovaných olejích, mazacích tucích a polymerech. Freony se používaly v chladírenství a jako hnací plyny v tlakových rozprašovačích. Dnes je snaha nahrazovat je jinými látkami, protože poškozují ozónovou vrstvu atmosféry. Polytetrafluoretylen (PTFE, Teflon) je plastický polymer s dobrými smykovými vlastnostmi a odolný vyšším teplotám. Největší část vyrobeného fluoru se používá k přípravě sloučeniny UF6, která slouží k separaci izotopů uranu v plynném stavu, použití pro obohacování paliva jaderných reaktorů. Fluorovodík HF (bezvodý) je velmi toxický. Používá se na výrobu syntetického kryolitu, který při výrobě hliníku výrazně snižuje teplotu tavení rudy, a tím šetří energii. Dále se používá jako katalyzátor při alkylaci ropy, k úpravě povrchů korozivzdorných ocelí, k výrobě kyselých pracích a čistících prostředků. Kyselina fluorovodíková HF (vodný roztok) se používá při leptání skla. Fluor je považován za perspektivní oxidační činidlo pro raketová paliva, dnes se ale k tomuto účelu nepoužívá. Fluorid sodný NaF se používá k fluorizaci vody, konzervování dřeva, výrobě insekticidů a fungicidů. SnF2 se přidává do zubních past k prevenci tvorby zubního kazu. Tetraflouroboritany se uplatňují při elektrickém pokovování.  

 

Recyklace: recyklace sloučenin fluoru probíhá u obohacování uranu a v menší míře i v metalurgii a chemickém průmyslu.

 

Možnosti náhrady: kyselina fluorovodíková by mohla být ve větší míře nahrazena kyselinou fluorokřemičitou.

 

Literatura:

Jirkovský, R., Tržil, J., Mažáriová, G.: Abeceda chemických prvkov. 2. vyd. Bratislava: Alfa, 1980. 224 s.

Kraus, I., Kužvart, M.: Ložiska nerud. Praha: SNTL, 1987. 232 s.

Miller, M. M.: Mineral Commodity Summaries - Fluorspar [online]. USA: U.S. Geological Survey, January 2007 [cit. 2007-13-10]. PDF formát. Dostupný z www: <URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/fluorspar/ fluormcs07.pdf>

 

 

 

 FOSFOR (APATIT, FOSFORITY)

 

Fosfority (fosfáty) jsou nerostné suroviny s bilančním obsahem P2O5, tvořené většinou krystalickými nebo mikrokrystalickými formami apatitu - Ca5(PO4)3(F,Cl,OH) a některými dalšími minerály fosforu. 

 

Použití:  okolo 95 % získaných surovin fosforu jde na výrobu hnojiv. Ze zbylých 5 % se vyrábí kyselina fosforečná nebo fosfor, užívané v chemických výrobách. Sloučeniny fosforu mají další použití v keramice, sklářství, farmaceutickém a potravinářském průmyslu, barvířství, při výrobě papíru aj.

   Fosfor: nejobvyklejší forma je voskovitá bílá kubická modifikace, je to nejtěkavější a nejreaktivnější pevná forma. Dále existuje bílá hexagonální forma, bílá forma je velmi toxická, amorfní červený fosfor je méně reaktivní a téměř netoxický. Nejstabilnější forma je černý fosfor, má tři krystalové a jednu amorfní modifikaci. Je to prvek nezbytný pro růst a vývoj rostlin a živočichů, je tudíž důležitou součástí hnojiv. Sloučeniny fosforu se účastní procesů předávání energie (fotosyntéza, metabolismus, svalová činnost atd.), růstu kostí atd.

  Některé sulfidy fosforu se používají do hlaviček zápalek. Kyselina fosforečná H3PO4 se používá při povrchové úpravě kovů. Dále se používá jako důležitý katalyzátor při organických výrobách. Hojné použití má při výrobě hnojiv. Vodný roztok čisté kyseliny se používá při výrobě solí pro potravinářský průmysl, pro výrobu detergentů a zubní pasty. Používá se i do nápojů sycených oxidem uhličitým.

   Fosforečnany (orthofosforečnany) mají rozmanité použití v domácnosti i průmyslu. Na3PO4 se používá do prášků na praní, odstraňovačů nátěrů a zmýdelňovačů tuků. Na2HPO4 je emulgátor je výrobě sýra. Přidává se i do sušeného mléka. K3PO4 slouží k absorpci H2S z proudu plynu. KH2PO4 je piezoelektrický a uplatňuje se v podmořských ultrazvukových lokátorových systémech. (NH4)2HPO4 a NH4H2PO4 lze použít jako speciálního hnojiva a živin. Na výrobu (NH4)2HPO4 v granulované nebo kapalné formě se spotřebovává více přírodního fosfátu než na kterýkoliv jiný produkt obsahující fosfor. Fosforečnany vápenaté mají široké použití jak v potravinářském průmyslu, tak jako hnojiva.  

 

Recyklace: z logiky použití není možná u hnojiv ani v převážné většině jeho dalších použití.

 

Možnosti náhrady: pro růst rostlin je fosfor nenahraditelný a tudíž jsou fosfátová hnojiva nezastupitelná sloučeninami bez obsahu tohoto prvku.

 

Literatura:

Jasinski, S. M.: Mineral Commodity Summaries - Phosphate rock [online]. USA: U.S. Geological Survey, January 2007 [cit. 2007-13-10]. PDF formát. Dostupný z www: <URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodi ty/phosphate_rock/phospmcs07.pdf>

Jirkovský, R., Tržil, J., Mažáriová, G.: Abeceda chemických prvkov. 2. vyd. Bratislava: Alfa, 1980. 224 s.

 

 

 

GRAFIT

 

Grafit je šesterečná modifikace uhlíku. Díky své specifické krystalické mřížce má ve směru kolmém na krystalickou osu c velmi nízkou tvrdost a dokonalou štěpnost. Zároveň má vysokou tepelnou a elektrickou vodivost, nízký koeficient tření a je odolný proti kyselinám a žáruvzdorný.

 

Použití: podle velikosti vloček rozeznáváme grafit makrokrystalický (>0,1 mm), mikrokrystalický (0,001 - 0,1 mm) a kryptokrystalický (též amorfní,  <0,001 mm). Různé velikosti šupinek mají různé využití i cenu. Všechny formy grafitu se využívají jako žáruvzdorný materiál. V oxidační atmosféře je grafit stálý jen do 500 ºC, ale v redukční ho lze použít až do 3700 ºC. Makrokrystalický grafit se používá v ocelárnách na nátěry. Kryptokrystalický grafit se používá ve slévárenství do formovacích písků a nátěrů forem. Mikro- a kryptokrystalický grafit se používají jako mazivo. Další použití jsou v gumárenském průmyslu, výroba baterií, tužek aj. 

 

Recyklace: největší množství grafitu je recyklováno z žáruvzdorných materiálů.

 

Možnosti náhrady: ve slévárenství jemně mletý koks s olivínem, jako mazivo MoS2.

 

Literatura:

Jirkovský, R., Tržil, J., Mažáriová, G.: Abeceda chemických prvkov. 2. vyd. Bratislava: Alfa, 1980. 224 s.

Kraus, I., Kužvart, M.: Ložiska nerud. Praha: SNTL, 1987. 232 s.

Olson, D. W.: Mineral Commodity Summaries - Graphite (natural) [online]. USA: U.S. Geological Survey, January 2007 [cit. 2007-13-10]. PDF formát. Dostupný z www: <URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodi ty/graphite/graphmcs07.pdf>

 

 

 

GRANÁTY

 

Granáty jsou jsou skupina 15-ti kubických nesosilikátů s obecným vzorcem A3B2(SiO4)3. Jako kationty obsahují hlavně Ca, Fe, Mg, Mn a Al. Jejich hlavními společnými vlastnostmi jsou vysoká tvrdost a měrná hmotnost. 

 

Užitkové minerály: 

 

almandin  Fe3Al2(SiO4)3 grosulár Ca3Al2(SiO4)3
pyrop  Mg3Al2(SiO4)3 andradit  Ca3Fe2(SiO4)3

 

Použití: granáty mají poměrně vysokou tvrdost (6,5 - 8 podle Mohse), hustotu v rozmezí 3,1 - 4,5 g·cm-3, nerovný až lasturnatý lom a jsou chemicky velmi stálé. Většina světové spotřeby se využívá jako brusivo ve formě lepených a tmelených abraziv, sypkých leštících prášků a abraziv ve vzdušném proudu a vodním paprsku. Menší množství granátů převážně nižší jakosti se využívá jako filtrační materiál v rychloprůtokových filtrech ve vodárenství. Z granátů se zhotovují kotvové kameny do velmi namáhaných částí mechanických zařízení, např. hodinové strojky. Kameny dostatečné velikosti a kvality jsou vyhledávanými drahými kameny.

 

Recyklace: recykluje se malé množství granátů z filtrů a abraziv.

 

Možnosti náhrady: většina přírodních a syntetických abraziv se může navzájem zastupovat. V případě lepených abraziv jde o přírodní a syntetický korund a karbid křemíku, u sypkých leštících prášků oxid ceru, diamant, pemza aj., u abraziv ve vzdušném proudu korund, karbid křemíku, hematit, magnetit, staurolit, olivín aj. a u abraziv ve vodním paprsku oxid hlinitý, olivín, staurolit a různé umělé materiály. Ve filtrech granáty může nahrazovat ilmenit, magnet, olivín, perlit, pemza, křemenný písek a další.

 

Literatura:

Chrt, J., Zimmerhakl, P.: Granát - významná průmyslová surovina. Geologický průzkum, 1990, roč. 32, č. 9-10, s. 269-272.

Olson, D. W.: Mineral Commodity Summaries - Garnet (industrial) [online]. USA: U.S. Geological Survey, January 2007 [cit. 2007-13-10]. PDF formát. Dostupný z www: <URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodi ty/garnet/garnemcs07.pdf>

Palová, P.: Granáty a jejich využití v technické praxi. MS, Bakalářská práce, Institut geologického inženýrství, Hornicko-geologická fakulta, VŠB-TU Ostrava, 2007. 49 s.

 

 

 

JÍLY A JÍLOVCE

 

Jíly a z nich zpevněním vzniklé jílovce jsou jemnozrnné sedimenty tvořené převážně jílovými minerály (kaolinit, illit, montmorillonit, hydroslídy, smektity). Speciálními typy jílových hornin jsou kaolín a bentonit uvedené v samostatných kapitolách.

 

Použití:  jíly (s výjimkou kaolínu a bentonitu) se využívají pro výrobu žáruvzdorného materiálu šamotu používaného v energetice, hutnictví a při výrobě cementu - viz kapitola Anorganická pojiva. Další velká oblast využití je výroba keramiky (pórovina, kamenina, cihlářské výrobky) - viz kapitola Keramika.

 

Recyklace: žáruvzdorné materiály je možné recyklovat a odpad z výroby keramiky použít jako ostřivo pro cihlářské výrobky.

 

Možnosti náhrady: v žáruvzdorných materiálech částečně chromit, křemen (dinas) a materiály na bázi dolomitu a magnezitu, pro výrobu keramiky jsou jílové minerály vzhledem ke své široké dostupnosti a nízké ceně nenahraditelné.

 

Literatura:

Kraus, I., Kužvart, M.: Ložiska nerud. Praha: SNTL, 1987. 232 s.

 

 

 

JÓD A JODOVÉ SUROVINY

 

Jód je prvek ze skupiny halogenů. Za pokojové teploty a tlaku jeho temně fialové kovově lesklé krystalky sublimují na fialové jedovaté páry. Jde o prvek, který je v malém množství nezbytný pro lidský organismus.

 

Použití: roztok jódu v alkoholu s přídavkem jodidu draselného má silné antiseptické účinky. Podobné účinky mají i další organické sloučeniny jódu, jeho anorganické sloučeniny (jodid draselný, jodid sodný aj.) se používají jako léčiva. Přidáváním malého množství jódu do kuchyňské soli se předchází některým chorobám štítné žlázy. Dále se používá jako katalyzátor. Jodid stříbrný má použití v klasické fotografii.

 

Recyklace: pouze velmi malé množství.

 

Možnosti náhrady: v části chemických sloučenin je možná náhrada chemicky blízkými chlorem a bromem. Jako důležitý biogenní prvek však nemá náhradu ve výživě ani jako katalyzátor.

 

Literatura:

Jirkovský, R., Tržil, J., Mažáriová, G.: Abeceda chemických prvkov. Bratislava: Alfa, 2. vydání, 1980. 224 s.

Lyday, P. A.: Mineral Commodity Summaries - Iodine [online]. USA: U.S. Geological Survey, January 2007 [cit. 2007-13-10]. PDF formát. Dostupný z www: <URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/iodine/iodi nmcs07.pdf>

 

 

 

KAOLÍN

 

Kaolín je bíle se pálící hornina složená z minerálu kaolinitu - Al2Si2O5(OH)4 a zbytků nerozložených minerálů matečné horniny, ze které kaolinit zvětráváním živců vznikl. Je bílý, žáruvzdorný, chemicky inertní, snadno dispergovatelný a málo abrazivní. 

 

Použití: závisí na jeho kvalitě a technologii úpravy. Téměř polovina produkce se používá v papírenském průmyslu. Je nezbytný pro výrobu ušlechtilé keramiky - porcelánu (viz kapitola Keramika). Jako plnivo do gumy a jiných materiálů a do žáruvzdorných výrobků se kvůli vysoké ceně používá stále méně. Méně kvalitní surovina se používá při výrobě omítek.

 

Recyklace: prakticky není možná.

 

Možnosti náhrady: jako plnivo a v papírenství uhličitan vápenatý a mastek, při výrobě porcelánu bez náhrady.

 

Literatura:

Kraus, I., Kužvart, M.: Ložiska nerud. Praha: SNTL, 1987. 232 s.

Virta, R. L.: Mineral Commodity Summaries - Clays [online]. USA: U.S. Geological Survey, January 2007 [cit. 2007-13-10]. PDF formát. Dostupný z www: <URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/clays/clays mcs07.pdf>

 

 

 

KORUND A SMIREK

 

Korund je přírodní oxid hlinitý - Al2O3. Vyznačuje se vysokou tvrdostí, chemickou odolností a teplotou tavení (2050 ºC). Smirek je přeměněná hornina složená z korundu, magnetitu, spinelidů aj., vzniklá převážně metamorfózou bauxitů mediteránního typu.  

 

Použití: většina produkce se spotřebovává jako abrazivo, menší část k výrobě žáruvzdorných materiálů. Jednodušší než těžba je výroba modifikací oxidu hlinitého z bauxitu, která je však energeticky náročná. Různobarevné odrůdy korundu dostatečné velikosti a kvality jsou vyhledávanými drahými kameny. Z korundu se také zhotovují velmi odolné části mechanických zařízení (kotvové kameny v hodinových strojcích, člunky na tkaní látek aj.), rubíny (dnes už všechny syntetické) jsou součástí laseru s červeným viditelným světlem.

 

Recyklace: recykluje se menší množství z abraziv, drahé kameny zůstávají stále v oběhu.

 

Možnosti náhrady: většina přírodních a syntetických abraziv se může navzájem zastupovat. Přírodní suroviny je navíc dostupné tak omezené množství, že se většina oxidu hlinitého vyrábí uměle. Syntetická výroba je zavedena i pro kameny drahokamové kvality různých barev. Rubínové lasery jsou nahrazovány lasery jiných typů - pevnolátkové lasery např. YAG (yttrium-hliníkový granátoid) nebo YLF (fluorid yttria a lithia) dopované Nd nebo Er.

 

Literatura:

Kraus, I., Kužvart, M.: Ložiska nerud. Praha: SNTL, 1987. 232 s.

 

 

 

KŘEMEN A KŘEMENNÉ SUROVINY

 

Křemen je nejběžnější minerál zemské kůry - SiO2. Je znám v různých polymorfních modifikacích (α, β - křemen, α, β -tridymit, α, β -cristobalit, coesit, stišovit). Jako zdroje křemene proto přichází v úvahu mnoho různých typů ložisek, které obsahují minimálně okolo 96 % SiO2

 

Použití: kovový technický křemík se získává z křemene nebo kvarcitů redukcí uhlím, koksem, nebo tavením v elektrických pecích. Polovodičový křemík (nad 99,997 % Si) se používá v počítačové technice, monokrystaly křemíku v elektronice. Běžný kovový křemík má 96 - 99 % Si a ferosilicium 55 - 90 % Si se používají v hutnictví hliníku a chemickém průmyslu, méně pak v ocelářství k výrobě nerezavějících a žáruvzdorných ocelí. Hlavním odběratelem ferosilicia je automobilový a chemický průmysl (elastomery, silikonové kaučuky).

  Křišťál je čirá varieta křemene. musí mít co nejmenší obsah cizích prvků v krystalové mřížce. Taková surovina v dostatečné velikosti je vzácná, proto je stále více nahrazován synteticky vyrobenými křemennými monokrystaly.  Malá část produkce se používá v optice na výrobu skel a laserových čoček. Piezoelektrických vlastností křemene se využívá v krystalových oscilátorech a piezoelektrických filtrech pro řízení frekvence v elektromagnetických přístrojích. Přírodní křemen nemá pro tyto účely většinou dostatečnou čistotu, proto se vyrábí uměle.

  Křemen je též velmi levné abrazivo. Velká spotřeba křemene je ve sklářském průmyslu. Křemenné sklo má výjimečně nízký koeficient tepelné roztažnosti a vysokou odolnost vůči chemickému šoku, propouští UV záření, je žáruvzdorné a chemicky netečné. Vzhledem k jeho vysoké teplotě měknutí, velké viskozitě a vysoké těkavosti se s ním ale špatně pracuje. Silikagel (porézní amorfní SiO2) se používá jako sušidlo, selektivní sorbent, tepelný a zvukový izolační materiál. Vody absorbuje až 40 % vlastní hmotnosti. Je chemicky inertní a není jedovatý, proto je používám i v potravinářském průmyslu jako prostředek proti spékání práškových hmot. Jiná forma práškového SiO2 se používá jako plnidlo do kaučuku a zahušťovadlo do pryskyřic a plastů. Křemenné suroviny se též používají k výrobě dinasu - kyselého žáruvzdorného materiálu. Je vysoce žáruvzdorný, odolný proti deformaci a odolný proti náhlým změnám teploty (v oblasti nad 600 ºC).

 

Pozn.: buližník je negenetický český termín pro šedočerné rekrystalizované organochemické silicity proterozoického stáří.

 

Recyklace: ve sklářství jde o velmi významné množství, v naprosté většině dalšího použití se nerecykluje.

 

Možnosti náhrady: křemen je stále nejlepším materiálem pro oscilátory a frekvenční filtry. Náhrady v dalším použití se vesměs kvůli dostatku poměrně levné suroviny nehledají.

 

Literatura:

Dolley, T. P.: Mineral Commodity Summaries - Quartz crystal (industrial) [online]. USA: U.S. Geological Survey, January 2007 [cit. 2007-13-10]. PDF formát. Dostupný z www: <URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/ commodity/silica/quartmcs07.pdf>

Hlaváč, J.: Základy technologie silikátů. Praha: SNTL, 1981. 520 s.

Jirkovský, R., Tržil, J., Mažáriová, G.: Abeceda chemických prvkov. 2. vyd. Bratislava: Alfa, 1980. 224 s.

 

 

 

KŘÍDA PSACÍ

 

Křída je usazená hornina, jejíž hlavní součástí jsou silně pórovité kostry drobných organizmů z uhličitanu vápenatého o velikosti okolo 0,001 mm. 

 

Použití: kromě psaní se používá ve farmaceutickém, kosmetickém, papírenském, chemickém a keramickém průmyslu.

 

Recyklace:  nerecykluje se.

 

Možnosti náhrady: jako plnidlo a při výrobě papíru může být nahrazována jinými formami přírodního nebo syntetického uhličitanu vápenatého, kaolínem a mastkem.

 

 

 

MAGNEZIT

 

Magnezit je jeden z nejdůležitějších minerálů hořčíku - MgCO3

 

Použití: magnezit se pro technické použití dělí do dvou zrnitostních kategorií. Krystalický magnezit (0,01 - 10 mm), kryptokrystalický nebo též celistvý magnezit (0,004 - 0,01 mm) a typický lasturnatý lom. Z obou typů se vyrábí při teplotě 600 - 700 ºC kaustický magnezitový slínek. Ten má hydraulické vlastnosti a používá se ve stavebnictví (Sorrelův cement), na výrobu izolací, žáruvzdorných hmot, dále při čištění vod a plynů, v chemickém průmyslu, zemědělství, v petrochemii, papírenství, farmacii aj. Mrtvě pálený magnezit - MgO - se získává z krystalického magnezitu při teplotě 1500 - 1800 ºC a taje až při teplotě 2800 ºC. Používá se jako žáruvzdorný materiál. Je odolný proti velmi vysokým teplotám a korozním vlivům, ale má vysokou teplotní roztažnost. Žáruvzdorné vlastnosti magnezitu snižuje příměs FeO, Fe2O3, SiO2 a CaO. 

 

Recyklace: část žáruvzdorných materiálů je znovu použita, příp. ze z nich vyrábí drcené kamenivo.

 

Možnosti náhrady: v žáruvzdorných materiálech částečně chromit, křemen (dinas) a materiály na bázi jílových minerálů (šamot).

 

Literatura:

Jirkovský, R., Tržil, J., Mažáriová, G.: Abeceda chemických prvkov. 2. vyd. Bratislava: Alfa, 1980. 224 s.

Kraus, I., Kužvart, M.: Ložiska nerud. Praha: SNTL, 1987. 232 s.

Kramer, D. A.: Mineral Commodity Summaries - Magnesium compounds [online]. USA: U.S. Geological Survey, January 2007 [cit. 2007-13-10]. PDF formát. Dostupný z www: <URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/ commodity/magnesium/mgcommcs07.pdf>

 

 

 

MASTEK A PYROFYLIT

 

Mastek -  Mg3Si4O10(OH)2 a pyrofylit - Al2Si4O10(OH)2 jsou fylosilikáty s podobnými vlastnostmi. Vrstevnatá struktura jim zajišťuje nízkou tvrdost a výbornou štěpnost. Jsou chemicky inertní, mají nízkou elektrickou vodivost, vysoký měrný povrch. Kvalitní surovina je čistě bílé barvy.

 

Použití: mastek se používá v keramickém průmyslu při výrobě elektrotechnické keramiky, kde je požadavek na nízký obsah Fe, Cu a Mn. Je vhodným plnidlem do barviv, omítek, gum a plastů, upravuje se s ním papír. Technický mastek se využívá v zemědělství jako nosič insekticidů a pesticidů. Mastek nejvyšší kvality je používán v kosmetice a farmacii. Spolu s pyrofylitem jde o oblíbený a tradiční drahý kámen, zejména v Asii. Právě díky své velmi nízké tvrdosti je snadno opracovatelný do nejrůznějších uměleckých výrobků.

  Pyrofylit se používá hlavně v keramice a v průmyslu žáruvzdorných hmot.

 

Recyklace: pouze nevýznamné množství.

 

Možnosti náhrady: v keramice bentonit, chlorit, kaolinit, v barvivech chlorit, kaolinit a slídy, v papírenském průmyslu uhličitan vápenatý a kaolinit, jako plnidlo do plastů bentonit, kaolinit, slída a wollastonit a jako plnidlo do gumy kaolinit a slídy. 

 

Literatura:

Keegan, N. (ed.): Raw Materials for Pigments, Fillers & Extenders. 3rd edition, Worcester Park: Industrial Minerals Information Limited, 1999. 114 s.

Virta, R. L.: Mineral Commodity Summaries - Talc and pyrophyllite [online]. USA: U.S. Geological Survey, January 2007 [cit. 2007-13-10]. PDF formát. Dostupný z www: <URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodi ty/talc/talc_mcs07.pdf>

 

 

 

MINERÁLNÍ PIGMENTY

 

Viz kapitola Minerální pigmenty a barviva.

 

 

 

OLIVÍN (FORSTERIT A FAYALIT)

 

Olivín je název pro směsný člen minerální řady, jejímiž krajními členy jsou forsterit - Mg2SiO4 a fayalit - Fe2SiO4.  

 

Použití: forsterit se používá jako žáruvzdorný materiál, při výrobě tzv. forsteritové keramiky a jako abrazivo. Zelená drahokamová odrůda forsteritu se nazývá peridot (olivín), většinou obsahuje do 15 % Fe a příměs Ni a Cr. Drahokamové olivíny pochází z bazaltů a z náplavů. Fayalit nemá tak vysokou teplotu tání jako forsterit, používá je proto jen jako abrazivo při řezání vodním paprskem a čištění kovů a kamene otryskáváním. 

 

Recyklace: omezeně v případě žáruvzdorných materiálů i abraziva.

 

Možnosti náhrady: většina přírodních a syntetických abraziv se může navzájem zastupovat.

 

Literatura:

Martinec, P. a kol.: Abrasives for AWJ cutting. Ostrava: Ústav geoniky Akademie věd ČR, 2002. 80 s.

 

 

 

PEMZA A VULKANOKLASTICKÉ HORNINY

 

Pemza je velmi pórovitá pyroklastická hornina, vzniklá z lávy vysoce zpěněné magmatickými plyny. Podobné vlastnosti mají i jiné vulkanoklastické horniny - vulkanické tufy (známé pod názvy tras a puzzolan), vulkanické popely a lapilly. 

 

Použití: Pemza se používá jako abrazivo a materiál v kosmetickém průmyslu, dále jako přísada do stavebních hmot a někdy i jako stavební kámen. V některých zemích je používána jako sorbent a filtrační materiál.    

  Puzzolan, tras a tufy se používají jako aktivní přísada do cementů a hydraulického vápna a méně také jako stavební kámen. 

 

Recyklace: není sledována, pravděpodobně nepříliš významná.

 

Možnosti náhrady: ve stavebním průmyslu je dostupná řada dalších materiálů s podobnými vlastnostmi, např. drcené přírodní a umělé pórovité kamenivo, diatomit a expandovaný vermikulit.

 

Literatura:

Founie, A.: Mineral Commodity Summaries - Pumice and pumicite [online]. USA: U.S. Geological Survey, January 2007 [cit. 2007-13-10]. PDF formát. Dostupný z www: <URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodi ty/pumice/pumicmcs07.pdf>

 

 

 

PERLIT

 

Perlit je přírodní vulkanické sklo s obsahem vody 1 - 5 %. Má lasturnatý lom, kulovou texturu a mastný lesk. Vzniká při rychlém ochlazení kyselého ryolitového až dacitového magmatu.  

 

Použití: surový perlit se téměř všechen používá k výrobě expandovaného perlitu, vhodného izolačního materiálu. Expandovaný perlit se vyrábí rychlým zahřátím na teplotu kolem 1000 ºC. Unikající vodní páry několikanásobně zvětší objem a zmenší objemovou hmotnost materiálu. Ten se používá i jako filtrační materiál, méně jako sorbent a nosič hnojiv v zahradnictví, plnidlo a odlehčovací hmota do betonů.    

 

Recyklace: není sledována, pravděpodobně nepříliš významná.

 

Možnosti náhrady: ve stavebním průmyslu je dostupná řada dalších materiálů s podobnými vlastnostmi, např. drcené přírodní a umělé pórovité kamenivo, diatomit a expandovaný vermikulit.

 

Literatura:

Bolen, W. P.: Mineral Commodity Summaries - Perlite [online]. USA: U.S. Geological Survey, January 2007 [cit. 2007-13-10]. PDF formát. Dostupný z www: <URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/perlite/perl imcs07.pdf>

Kraus, I., Kužvart, M.: Ložiska nerud. Praha: SNTL, 1987. 232 s.

 

 

 

PETRURGICKÉ SUROVINY

 

Viz kapitola Tavené horniny.

 

 

 

 

POKRÝVAČSKÉ BŘIDLICE

 

Jde o jílovité břidlice, které je možné dobře štípat na tenké desky (4 - 6 mm) s rovným povrchem a zároveň co největšími rozměry.

 

Použití: zejména jako kvalitní a trvanlivá střešní krytina, ale i jako obkladový materiál exteriérů i interiérů, brousky, plnidlo do barev, dehtových hmot a lehčených betonů. 

 

Recyklace: nerecyklují se.

 

Možnosti náhrady: levnějšími keramickými nebo betonovými taškami, bitumenovými (asfaltovými) pásy, pozinkovaným, hliníkovým nebo měděným plechem.

Literatura:

Kumpera, O., Strohalm, P.: Ložiska pokrývačských břidlic v Nízkém Jeseníku a renesance jejich využití. In Sborník referátů Mezinárodní konference u příležitosti 50. výročí působení VŠB v Ostravě, 12.-17.9.1995. Sekce 3 – Geologie. s. 243 - 248.

 

 

 

PRŮMYSLOVÉ PÍSKY

 

Písky jsou nezpevněné klastické sedimentární horniny s velikostí zrn 0,063 - 2 mm (štěrky více jak 50 % zrn nad 2 mm). Většinou je v nich díky své stálosti a hojnému výskytu převažujícím minerálem křemen. Kategorie průmyslové písky se podle použití dělí na sklářské a slévárenské, dále do písků patří i materiál běžně využívaný ve stavebnictví.

  

Použití: největší spotřeba průmyslových písků je ve sklářství a slévárenství. Ve sklářství je důležitá chemická čistota a zrnitost. Pro běžnou výrobu skla se používá písek o velikosti částic 0,1 až 0,6 mm. Písek nesmí obsahovat větší množství barvicích složek - oxidů Fe, Cr2O3 a TiO2 (viz kapitola Sklo). Ve slévárenství se písky používají na výrobu odlévacích forem. Další použití je jako abrazivní materiál, filtrační materiál, pro čištění vody a produkci chemických sloučenin. Menší množství se spotřebovává k výrobě žáruvzdorných materiálů, v keramickém průmyslu, jako plnidlo do barev, gum, omítek, jako surovina při výrobě karbidu křemíku atd. Běžné písky mají největší použití ve výrobě stavebních hmot.

 

Recyklace: ve sklářství jde o velmi významné množství, v případě slévárenství omezeně.

 

Možnosti náhrady: ve sklářství jiné křemenné horniny, v případě slévárenství chromit, olivín, staurolit a zirkonové písky.

 

Literatura:

Dolley, T. P.: Mineral Commodity Summaries - Sand and gravel (industrial) [online]. USA: U.S. Geological Survey, January 2007 [cit. 2007-13-10]. PDF formát. Dostupný z www: <URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/ commodity/silica/sgindmcs07.pdf>

Kraus, I., Kužvart, M.: Ložiska nerud. Praha: SNTL, 1987. 232 s.

 

 

 

SÁDROVEC A ANHYDRIT

 

Sádrovec - CaSO4 · 2 H2O a anhydrit - CaSO4 jsou první produkty při odpařování mořské vody, protože jsou nejméně rozpustné. Primárně vzniká většinou sádrovec (při 4,8 × vyšší salinitě něž v mořské vodě), oba minerály do sebe ale mohou při rekrystalizaci a hydrataci přecházet.

 

Použití: ze sádrovce a anhydritu se vyrábí sádrová pojiva. V rozvinutých zemích se okolo 80 % sádrovce, hlavně páleného, používá do různých stavebních prefabrikátů. Dále se používá pro výrobu forem a omítek. Surový sádrovec je přísadou při výrobě portlandského cementu a má použití v zemědělství. 

 

Recyklace: u stavebních prefabrikátů dosahuje až desítek procent.

 

Možnosti náhrady: ve stavebnictví cement a vápno. Největší konkurencí je však syntetický (průmyslový) sádrovec, který je buď produktem mokrých metod odsíření uhelných elektráren a tepláren (tzv. energosádrovec), nebo vzniká jako druhotná surovina v chemickém, potravinářském a sklářském průmyslu (tzv. chemosádrovec), blíže viz kapitola Anorganická pojiva.

 

Literatura:

Founie, A.: Mineral Commodity Summaries - Gypsum [online]. USA: U.S. Geological Survey, January 2007 [cit. 2007-13-10]. PDF formát. Dostupný z www: <URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/gypsum/gy psumcs07.pdf>

Hlaváč, J.: Základy technologie silikátů. Praha: SNTL, 1981. 520 s.

 

 

 

SEPIOLIT

 

Sepiolit (mořská pěna) - Mg4Si6O15(OH)2 · 6 H2O - je kryptokrystalický tuhý minerál. Za sucha je porézní, plave na vodě a má většinou bílou nebo šedavou barvu.

 

Použití: z homogenních čistě bílých kusů se vyrábí dýmky (zvané podle materiálu pěnovky) a špičky na cigarety.

 

Recyklace: nerecykluje se.

 

Možnosti náhrady: dýmky jsou dále vyráběny z kořenů některých dřevin nebo keramiky.

 

Literatura:

 

Bernard, J. H. et al.: Encyklopedický přehled minerálů. Praha: Academia, 1992. 704 s.

 

 

 

SÍRA, PYRIT

 

Síra se vyskytuje v mnoha alotropických modifikacích a různých fyzikálních stavech (existuje řetězení -S-S- jako u uhlíku), v přírodě je nejběžnější stálá rombická γ-S. Dříve byly hlavní zdroje sirných sloučenin zejména pyrit FeS2 a pyrhotin Fe0,83-1S. 

 

Použití: je z 80 % na výrobu kyseliny sírové. Dále se užívá k výrobě pesticidů, pigmentů a anorganických barev, jiných organických a anorganických sloučenin, při rafinaci ropy, produkci mýdel a detergentů a má mnoho dalších využití. Kyselina sírová se využívá v mnoha technologiích - při výrobě fosfátových hnojiv, síranu amonného a draselného, papíru, při vulkanizaci kaučuku, výrobě pigmentů, loužení rud (hlavně mědi) aj. Existují akumulátory používané jako pohon automobilů pracující na principu reakce mezi sírou a sodnými ionty (Na/S). Tuhý elektrolyt β-Al2O3 odděluje dvě elektrodu z roztaveného sodíku od roztavené síry. Mohou akumulovat až 5 × více energie než olověný akumulátor o stejné hmotnosti, mají dlouhou životnost a jsou spolehlivé, nevýhodou je dlouhá doba nabíjení.

  Oxid siřičitý se používá hlavně k výrobě kyseliny sírové, dále pak jako bělicí činidlo, k dezinfekci, jako konzervační činidlo v potravinářství, jako chladivo, rozpouštědlo aj.

  Kyselina sírová H2SO4 je hustá, viskózní kapalina, neomezeně mísitelná s vodou. Používá se při výrobě hnojiv, rafinaci ropy, v chemických provozech.

 

Recyklace: částečně je recyklována kyselina sírová používaná v chemickém průmyslu a při rafinaci ropy.

 

Možnosti náhrady: za současných podmínek nejsou odpovídající náhrady ve většině použití známy.

 

Literatura:

Jirkovský, R., Tržil, J., Mažáriová, G.: Abeceda chemických prvkov. 2. vyd. Bratislava: Alfa, 1980. 224 s.

Ober, J. A.: Mineral Commodity Summaries - Sulfur [online]. USA: U.S. Geological Survey, January 2007 [cit. 2007-13-10]. PDF formát. Dostupný z www: <URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/sulfur/sulfu mcs07.pdf

 

 

 

SLÍDY

 

Slídy představují skupinu hlinitokřemičitanů s fylosilikátovou strukturou. Mají dokonalou štěpnost, vynikající elektroizolační i tepelně izolační vlastnosti, jsou pružné a chemicky stálé. Některé jsou průhledné. Průmyslový význam mají muskovit, flogopit a vermikulit (uváděný zvlášť). 

 

Užitkové minerály: 

 

muskovit  KAl2[AlSi3O10|(OH)2]
flogopit  KMg3[AlSi3O10|(OH,F)2]

 

Použití: bloková slída se používá jako izolační materiál v elektrickém a elektronickém průmyslu, v optických filtrech, pyrometrech, regulátorech teploty, zpožďovačích v helium-neonových laserech apod. Vrstevnatá slída se používá jako dielektrikum v kondenzátorech. Vločková slída je má využití při výrobě speciálního papíru a mletá slída je vhodná jako plniva do cementů, omítek, barev, plastů a gumy. 

 

Recyklace: nerecykluje se.

 

Možnosti náhrady: jako plnivo diatomit, perlit a vermikulit.

 

Literatura:

Hedrick, J. B.: Mineral Commodity Summaries - Mica (natural), scrap and flake [online]. USA: U.S. Geological Survey, January 2007 [cit. 2007-13-10]. PDF formát. Dostupný z www: <URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/ pubs/commodity/mica/micscmcs07.pdf

Keegan, N. (ed.): Raw Materials for Pigments, Fillers & Extenders. 3rd edition, Worcester Park: Industrial Minerals Information Limited, 1999. 114 s.

 

 

 

SODA A SODNÉ SUROVINY

 

Přírodní zdroje sodíku jsou zejména velmi dobře rozpustné uhličitany a sírany tohoto prvku, které mají vysoký obsah Na a jsou snadno chemicky upravitelné. Průmyslový význam má zejména soda Na2CO3 a síran sodný Na2SO4.

 

Užitkové minerály: 

 

thenardit Na2SO4 soda Na2CO3
mirabilit Na2SO4 · 10 H2O trona Na3H(CO3)2 · 2 H2O
glauberit  Na2Ca(SO4)2 nahcolit NaHCO3
dawsonit  NaAlCO3(OH)2

 

 

SODA

 

Použití: kalcinovaná soda (bezvodá, technická, 98,0 - 99,3 % Na2CO3) se používá hlavně ve sklářském průmyslu. V chemickém průmyslu se používá pro výrobu fosforečnanů, křemičitanů, chromanů, hydrogenuhličitanu atd.) a při výrobě detergentů (fosforečnan sodný a křemičitany sodné - zeolity). V menším množství se používá při výrobě papíru, filtraci vody, odsiřování plynů aj. 

 

Recyklace: samotný uhličitan sodný se nerecykluje, recyklace skla ale snižuje potřebu všech sodných surovin při jeho opětovné výrobě.

 

Možnosti náhrady: nejsou významné.

 

 

SÍRAN SODNÝ

 

Použití: síran sodný se tradičně využívá v papírenském a textilním průmyslu a v průmyslu detergentů (produkce fosforečnanů sodných do pracích prášků). Jeho použití má v rozvinutých zemích klesající tendenci.  

 

Recyklace: velmi omezeně v papírenském průmyslu.

 

Možnosti náhrady: v papírenském průmyslu síra a hydroxid sodný, ve sklářství omezeně uhličitan sodný a síran vápenatý, v detergentech širší řada sloučenin.

 

Literatura:

Kostick, D. S.: Mineral Commodity Summaries - Soda Ash [online]. USA: U.S. Geological Survey, January 2007 [cit. 2007-13-10]. PDF formát. Dostupný z www: <URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/soda_ash/ sodaamcs07.pdf>

Kostick, D. S.: Mineral Commodity Summaries - Sodium sulfate Ash [online]. USA: U.S. Geological Survey, January 2007 [cit. 2007-13-10]. PDF formát. Dostupný z www: <URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodi ty/sodium_sulfate/nasulmcs07.pdf>

 

 

 

SOLI DRASLÍKU A HOŘČÍKU

 

Draselné a hořečnaté soli (chloridy, sírany) jsou díky své snadné rozpustnosti ve vodě poměrně vzácné minerály. Jsou hlavním zdrojem draslíku a jeho sloučenin.  

 

Užitkové minerály: 

 

sylvín KCl kainit  KMg(SO4)Cl · 3 H2O
carnallit  KMgCl3 · 6 H2O kieserit MgSO4 · H2O
langbeinit K2Mg2(SO4)3 polyhalit  K2Ca2Mg(SO4)4 · 2 H2O

 

Použití: draselné soli se z 90 - 95 % používají jako hnojivo, buď přímo, nebo po úpravě. Jen několik procent se používá v chemickém průmyslu k produkci draselných sloučenin (chlorid, dusičnan, uhličitan, manganistan aj.). 

 

Recyklace: z logiky použití není možná.

 

Možnosti náhrady: pro růst rostlin je draslík nenahraditelný, zastupitelné jsou ale jeho zdroje. Přírodní anorganická draselná hnojiva jsou vzhledem k vysoké ceně zastupována organickým odpadem, např. chlévskou mrvou.

 

Literatura:

Kostick, D. S.: Mineral Commodity Summaries - Potash [online]. USA: U.S. Geological Survey, January 2007 [cit. 2007-13-10]. PDF formát. Dostupný z www: <URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/potash/pot asmcs07.pdf>

 

 

 

STAUROLIT

 

Staurolit - (Fe,Mn,Zn)2Al9(Si,Al)4O22(OH)2 - je těžký minerál, donedávna zajímavý jen pro mineralogy, dnes má však stále širší použití v průmyslu.

 

Použití: staurolit se využívá jako mleté abrazivo (tvrdost 7 - 7,5 podle Mohse). Další upotřebení má při výrobě portlandského cementu, jako formovací písek při odlévání neželezných kovů (nízká tepelná roztažnost, vysoká tepelná vodivost a vysoký bod tání) a jako struskotvorná přísada při výrobě železa.  

 

Recyklace: omezeně v případě abraziva.

 

Možnosti náhrady: většina přírodních a syntetických abraziv se může navzájem zastupovat, pro výrobu portlanského cementu není nezbytný.

 

Literatura:

 

Schejbal, C. et al.: Nové nerostné suroviny České republiky. MS, Přípravná studie, Hornicko-geologická fakulta VŠB-TU Ostrava, 1995. 349 s.

 

 

 

SŮL KAMENNÁ (HALIT)

 

Kuchyňská sůl, chemicky chlorid sodný, mineralogický název halit - NaCl - je životně důležitý nerost, nejběžněji se vyskytující rozpuštěný v mořské vodě.  

 

Použití: chemický průmysl spotřebovává 50 - 60 % těžby soli na výrobu různých sloučenin (chlor, kyselina chlorovodíková, chloridy aj.). Asi 20 % spotřebovává potravinářský průmysl a konzervárenství. Další použití je jako posypový materiál vozovek, v zemědělství a v papírenském a farmaceutickém průmyslu.

 

Recyklace: nerecykluje se.

 

Možnosti náhrady: v některých chemických procesech a jako posyp vozovek mohou halit zastoupit chlorid draselný a vápenatý, kyselina chlorovodíková a acetát vápenatohořečnatý.

 

Literatura:

Kostick, D. S.: Mineral Commodity Summaries - Salt [online]. USA: U.S. Geological Survey, January 2007 [cit. 2007-13-10]. PDF formát. Dostupný z www: <URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/salt/salt_m cs07.pdf>

 

 

 

VÁPENEC

 

Vápenec je monominerální sedimentární hornina, obsahující více než 90 % kalcitu - CaCO3. Dolomitické vápence obsahují 10 až 50 % dolomitu, horniny s obsahem nekarbonátové příměsi nad 10 % mají v názvu hlavní složky této příměsi (vápence jílovité, písčité aj.). Podle toho, zda vápence prodělaly metamorfní přeměny, rozlišujeme vápence sedimentární a krystalické (tj. mramory - již jde o přeměněnou horninu). Podle vzniku dělíme vápence na mořské a sladkovodní. Je to zcela běžná hornina, budující celá pohoří.

 

Použití: více než polovina světové produkce vápence se používá na výrobu pojiv - cementu a vápna a do jiných průmyslových výrob. Vápno je technický název pro CaO o různém stupni čistoty, který se vyrábí dekarbonatizací (pálením) přírodních vápenců. Pro stavební účely se rozlišuje vzdušné vápno a hydraulické vápno. Z chemicky čistých i nečistých vápenců se vyrábí cement. Detailně je tato problematika rozebrána v kapitole Anorganická pojiva. Vápence se dále používají jako stavební a drcený kámen, méně i jako obkladový a dekorační kámen. V hutnictví se používá jako struskotvorné činidlo, v chemickém průmyslu při výrobě sody, karbidu vápenatého, kyseliny citrónové aj. Vápencová moučka se používá ve sklářském a keramickém průmyslu, v černouhelném hornictví (proti výbuchům uhelného prachu), v zemědělství jako korekce kyselých půd a v uhelných elektrárnách na odsiřování plynů. Velmi jemně mletý vápenec (nebo jeho chemický ekvivalent uměle připravovaný srážením) má rozsáhlé využití jako pigment, plnivo do plastů a papíru. 

 

Recyklace: vápenec se recykluje ve velkém množství v papírenském průmyslu, ve stavebnictví se recyklují finální produkty z něj na drcené kamenivo.

 

Možnosti náhrady: při výrobě vápna a cementu je nenahraditelný, i když jsou známa i další anorganická a organická pojiva (např. sádra). Beton je ve stavebnictví zastupitelný sklem, ocelí, přírodními horninami, plasty aj. V hutnictví ho může zastoupit dolomit.

 

Literatura:

Hlaváč, J.: Základy technologie silikátů. Praha: SNTL, 1981. 520 s.

Keegan, N. (ed.): Raw Materials for Pigments, Fillers & Extenders. 3rd edition, Worcester Park: Industrial Minerals Information Limited, 1999. 114 s.

Kraus, I., Kužvart, M.: Ložiska nerud. Praha: SNTL, 1987. 232 s.

 

 

 

VERMIKULIT

 

Vermikulit - (Mg,Fe,Al)3[(Al,Si)4O10|(OH)2] · 4 H2O - je fylosilikát ze skupiny smektitu. 

 

Použití: při zahřátí na teplotu 700 - 900 °C se z jeho krystalové struktury prudce uvolňuje mezivrstevní voda a surovina 15 - 25 × zvětší svůj objem. Tento tzv. expandovaný vermikulit má řadu použití. V zemědělství slouží jako růstové médium rostlin, nosič pesticidů, herbicidů, přísada do krmiv hospodářských zvířat (nosič živin a minerálů). V průmyslu se používá jako izolační materiál v automobilovém průmyslu (náhrada azbestu), příp. jako protipožární a těsnící materiál. Přidává se do lehčených stavebních hmot. Je vhodný jako plnivo do barev a omítek.

 

Recyklace: nevýznamná.

 

Možnosti náhrady: ve stavebním průmyslu je dostupná řada dalších materiálů s podobnými vlastnostmi, např. drcené přírodní a umělé pórovité kamenivo, diatomit, expandovaný perlit, minerální vlákna.

 

Literatura:

 

Mališ, J., Vavro, M., Kurková, Z., Řezníček, P.: Vermikulit a jeho použití pro technické a stavební účely. Minerální suroviny - Surowce mineralne, 2005, roč. 7, č. 4, s. 22 - 25.

Potter, M. J.: Mineral Commodity Summaries - Vermiculite [online]. USA: U.S. Geological Survey, January 2007 [cit. 2007-13-10]. PDF formát. Dostupný z www: <URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/vermiculite/ vermimcs07.pdf>

 

 

 

WOLLASTONIT

 

Wollastonit je bílý vláknitý inosilikát - CaSiO3 s vysokou teplotou tání, v přírodě se v kontaktních skarnech nacházejí jeho polymorfní modifikace T - triklinický a 2M - monoklinický (parawollastonit). 

 

Použití: průmyslově je ve větším množství využíván až od roku 1953. Speciální vlastnosti minerálu (dlouhé křehké bílé jehlice s vysokou teplotou tání) našly využití při výrobě speciálních keramických a sklářských výrobků, jako izolační materiál aj. V plastech zlepšuje pevnost v tlaku a ohybu a tvarovou stálost výrobků. Dále jako plnidlo do barev, laků, gumy, plastů a omítkových materiálů. V barvách také pomáhá neutralizovat kyselé prostředí a zvyšuje tak jejich odolnost proti atmosférickým vlivům. V gumách a omítkových materiálech upravuje jejich tepelnou hustotu a roztažnost, přičemž mají výrobky izolační vlastnosti (nevedou el. proud) a jsou odolné proti zvýšeným teplotám. Vzhledem k jeho vláknité struktuře bývá někdy používán jako náhrada azbestu. Některé země ho využívají i v ocelářství jako struskotvorné činidlo. Syntetický wollastonit je perspektivní materiál pro kostní implantáty, protože se dobře snáší s živou tkání.

 

Recyklace: nerecykluje se.

 

Možnosti náhrady: jako plnivo v některých materiálech přírodní a syntetický uhličitan vápenatý, kaolinit, mastek aj.

 

Literatura:

Chrt, J., Woller, F.: Wollastonit - nová surovina v České republice? Geologický průzkum, 1990, roč. 32, č. 7, s. 205-208.

Keegan, N. (ed.): Raw Materials for Pigments, Fillers & Extenders. 3rd edition, Worcester Park: Industrial Minerals Information Limited, 1999. 114 s.

Virta, R. L.: Minerals Yearbook 2006 - Wollastonite [online]. USA: U.S. Department of the Interior & U.S. Geological Survey, June 2007 [cit. 2007-13-10]. PDF formát. Dostupný z www: <URL: http://minerals.usgs.gov/miner als/pubs/commodity/wollastonite/wollamyb06.pdf

 

 

 

ZEOLITY

 

Zeolity jsou skupina asi 45-ti hlinitokřemičitanů ze skupiny tektosilikátů, obsahujících v průchozích dutinách v krystalické mřížce tzv. zeolitovou vodu. Tato voda může být zahřátím bez změny krystalové mřížky odstraněna a zase rehydratována. Stejně je tomu s některými ionty a molekulami specifické velikosti. Jako kationty obsahují hlavně Na, K, Ca, Mg.

 

Užitkové minerály: 

 

heulandit  (Na,K,Ca,Sr)2-3Al3(Al,Si)2Si13O36 · 12 H2O
chabasit  (Ca,K2,Na2,Sr,Mg)2Al4Si8O24 · 12 H2O
mordenit  (Na2,Ca,K2)Al2Si10O24 · 7 H2O
phillipsit  (K,Na,Ca0,5,Ba0,5)Al4-7Si12-9O32 · 12 H2O
erionit  (Ca,K2,Na2)Al4Si14O36 · 15 H2O

 

Použití: specifické vlastnosti zeolitů, hlavně průchozí kanálky v krystalové struktuře o průměru 0,26 - 0,74 μm, předurčují zeolity pro široké průmyslové využití. Schopnost vyměňovat kationty z kapalného prostředí se využívá při odstraňování amonných iontů, těžkých kovů a některých radioaktivních prvků z odpadních vod. Zeolity používané jako iontoměniče a molekulová síta mají tu výhodu, že je lze snadno regenerovat a používat znovu. Pro své sorpční vlastnosti  se zeolity využívají jako nosiče hnojiv v zemědělství, aditiva krmiv drůbeže a prasat, stelivo pod domácí zvířata a při čištění vzduchu. Zeolity se dále používají jako přídavek do lehkých betonů a cementů a zastupují fosfáty při produkci detergentů. Některé přírodní zeolity (thomsonit, natrolit, mezolit a mordenit) se využívají jako drahé kameny.

  Stejné nebo větší je použití velkého spektra uměle vyráběných zeolitů, připravovaných nejčastěji z kaolínu nebo popílku po spalování uhlí. Je totiž možné syntetizovat sorbent nebo katalyzátor přímo na míru pro daný účel.

 

Recyklace: zeolity používané jako molekulová síta lze poměrně snadno regenerovat a opět použít, u dalších typů využití nejsou zeolity recyklovány.

 

Možnosti náhrady: za nižší cenu než přírodní zeolity se vyrábí syntetické zeolity, které mají lepší čistotu a požadované vlastnosti. Oproti asi deseti průmyslově využívaným přírodním zeolitům je syntetických známo asi sto. Pro iontově - výměnné procesy se průmyslově využívají také syntetické pryskyřice.

 

Literatura:

Brandštetr, J.: Zeolity v maltách a betonech. In Zeolity a jejich aplikace, Rychlý, R., Kusá H. (eds.). Hradec Králové: Česká zeolitová skupina, 2000, s. 76.

Koloušek, D.: Syntéza zeolitů. In Zeolity a jejich aplikace, Rychlý, R., Kusá H. (eds.). Hradec Králové: Česká zeolitová skupina, 2000, s. 45 - 48.

Kouřimský, J.: Zeolity jako ozdobné kameny. In Zeolity a jejich aplikace, Rychlý, R., Kusá H. (eds.). Hradec Králové: Česká zeolitová skupina, 2000, s. 57 - 58.

Kovanda, F.: Využití zeolitů v zemědělství. In Zeolity a jejich aplikace, Rychlý, R., Kusá H. (eds.). Hradec Králové: Česká zeolitová skupina, 2000, s. 64 - 68.

Králová, M., Hrozinková, A., Růžek, P., Kovanda, F.: Synthetic zeolites improving the physical-chemical properties of the soil system. Acta Universitatis Carolinae – Geologica, 1993, vol. 37, nos. 1-2, s. 187 - 191.

Kusá, H.: Využití zeolitů v iontově - výměnných procesech. In Zeolity a jejich aplikace, Rychlý, R., Kusá H. (eds.). Hradec Králové: Česká zeolitová skupina, 2000, s. 58 - 63.

Österreicher, J., Rychlý, R.: Applications of zeolites in health sciences. In Zeolity a jejich aplikace, Rychlý, R., Kusá H. (eds.). Hradec Králové: Česká zeolitová skupina, 2000, s. 77 - 78.

Tschernich, R. W.: Zeolites of the world. Phoenix: Geoscience Press, 1992. 563 s.

 

 

 

ŽIVCE A ŽIVCOVÉ SUROVINY

 

Živce jsou skupina horninotvorných hlinitokřemičitanů s tektosilikátovou strukturou. Nejběžnější jsou draselné živce a plagioklasy (směsi Na-Ca živců).

 

Užitkové minerály: 

 

ortoklas KAlSi3O8 albit NaAlSi3O8
mikroklin  KAlSi3O8 anortit  CaAl2Si2O8

 

Použití: okolo 80 až 90 % produkce se spotřebovává v keramickém a sklářském průmyslu (viz kapitoly Keramika a Sklo). Živcová surovina s převahou ortoklasu se používá v ušlechtilé a elektrotechnické keramice. Ve sklářském průmyslu se používá hlavně albit. Živcová surovina s převahou ortoklasu se používá v ušlechtilé a elektrotechnické keramice. Méně jsou živce používané jako plnidlo do plastů, barev, gumy, omítek aj. Ca-plagioklasy nemají větší průmyslový význam kvůli příliš vysoké teplotě tání. Některé odrůdy živců mohou dosahovat šperkařské kvality: adulár - var. měsíček, mikroklin - var. amazonit, plagioklasy - labradorit. 

 

Recyklace: samotné živce se nerecyklují, recyklace skla ale snižuje potřebu všech sodných a draselných surovin při jeho opětovné výrobě.

 

Možnosti náhrady: ve většině použití mohou být nahrazeny horninami bohatými nefelínem (fonolitem,  nefelinickým syenitem), omezeně pyrofylitem, spodumene, mastkem a některými jílovými minerály.

 

Literatura:

Keegan, N. (ed.): Raw Materials for Pigments, Fillers & Extenders. 3rd edition, Worcester Park: Industrial Minerals Information Limited, 1999. 114 s.

Potter, M. J.: Mineral Commodity Summaries - Vermiculite [online]. USA: U.S. Geological Survey, January 2007 [cit. 2007-13-10]. PDF formát. Dostupný z www: <URL: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commo dity/feldspar/feldsmcs07.pdf>