Бишофит и его применение¶

Бишофит — природный минерал класса галогенидов, представляющий собой кристаллогидрат хлорида магния с химической формулой MgCl₂·6H₂O. Относится к группе хлоридов, кристаллизуется в моноклинной сингонии, образуя бесцветные, белые или слегка желтоватые игольчатые и волокнистые агрегаты. Минерал хорошо растворим в воде, гигроскопичен, обладает горько-солёным вкусом. Назван в честь немецкого геолога и химика Карла Густава Бишофа (1806–1878), впервые описавшего его в 1877 году по образцам из соляных месторождений Германии.

¶Происхождение и месторождения

Бишофит формируется в процессе испарения (эвапоритизации) морских и континентальных соленосных бассейнов на завершающих стадиях галогенеза, когда из рассолов последовательно выпадают хлориды натрия, калия, а затем магния. В природе встречается в виде плотных соляных пород, а также в составе подземных рассолов и в озёрах с высокой минерализацией.

Крупные промышленные залежи известны в Германии (бассейн Штасфурт), в России (Волгоградская область, Пермский край, Предуралье), в Нидерландах, США, Израиле (Мёртвое море), Китае и Казахстане. В России одним из наиболее известных является Волгоградское месторождение бишофита, где минерал залегает на глубинах порядка 1–2 км в виде пластов каменной соли с прослоями бишофитовой породы.

¶Физико-химические свойства

При нагревании и обезвоживании бишофит переходит в безводный хлорид магния. Водные растворы бишофита имеют нейтральную или слабокислую реакцию и высокую плотность, что определяет их технологические и лечебные свойства.

¶Области применения

¶Металлургия и химическая промышленность

Основной объём добываемого бишофита используется как сырьё для получения металлического магния и его сплавов, а также хлорида магния, магнезиальных вяжущих и огнеупоров. Из рассолов и бишофитовой породы извлекают магний электролизом расплавленных солей. Соединения магния применяются в производстве магнезиального цемента, магнезитового кирпича для металлургических печей, в целлюлозно-бумажной промышленности, при изготовлении магнезиальных строительных плит (СМЛ, магнезитовые листы).

¶Строительство и дорожное хозяйство

Бишофит и его растворы используются как противогололёдный реагент, антиобледенитель и средство для обеспыливания дорог и промышленных площадок. Хлорид магния эффективно плавит лёд при низких температурах и удерживается на поверхности дольше, чем хлорид натрия. В то же время применение таких реагентов вызывает критику из-за коррозионного воздействия на металл, бетон и негативного влияния на почвы и растительность.

¶Нефтегазовая отрасль

Растворы бишофита применяются при бурении скважин как компонент буровых растворов, а также для глушения скважин благодаря высокой плотности, позволяющей создавать противодавление на пласт без закупоривания породы.

¶Медицина и бальнеология

Бишофит используется в физиотерапии и бальнеологии в виде ванн, компрессов и аппликаций. Растворы и «бишофитовые» ванны применяются при заболеваниях опорно-двигательного аппарата, суставов, периферической нервной системы. Магний, входящий в состав, способствует снятию мышечного напряжения. Лечебные свойства бишофита изучаются, однако клинические доказательства ограничены, и препараты на его основе относятся к средствам с недостаточно подтверждённой эффективностью.

¶Сельское хозяйство

Хлорид магния применяется как магниевое микроудобрение, поскольку магний входит в состав хлорофилла и необходим растениям. Бишофит используют для подкормки культур на почвах, бедных магнием, а также в составе комплексных удобрений.

¶Прочие направления

Минерал применяется в производстве магнезиальных огнезащитных составов, в текстильной и кожевенной промышленности, для получения магниевых солей, в лабораторной практике как осушитель и источник магния. Бишофитовые рассолы служат сырьём для получения брома и других сопутствующих элементов.

¶Экологические аспекты

Добыча и использование бишофита связаны с рядом экологических вопросов. Противогололёдные реагенты на основе хлорида магния повышают минерализацию почв и водоёмов, угнетают растительность вдоль дорог и ускоряют коррозию транспортных средств и инфраструктуры. Разработка месторождений сопровождается образованием рассолов и отходов, требующих утилизации. В ряде стран вводятся ограничения на применение хлоридных реагентов вблизи водоохранных зон.

¶Добыча и переработка

Промышленная добыча ведётся подземным растворением (выщелачиванием) пластов бишофита с последующей откачкой рассолов на поверхность либо разработкой соляных пород. Полученные рассолы упаривают, очищают и используют напрямую или перерабатывают в товарные продукты — хлорид магния, металлический магний, магнезиальные вяжущие. Объёмы мировой добычи оцениваются в миллионы тонн в год, значительная часть приходится на Китай, Израиль и Россию.

¶Сходные минералы

Бишофит близок по составу и происхождению к другим эвапоритовым минералам: галиту (NaCl), сильвину (KCl), карналлиту (KMgCl₃·6H₂O), каиниту. Все они образуются в соляных бассейнах и часто залегают совместно, что определяет комплексный характер их добычи.