Калийли ўғитлар технологияси

8. Сувда эримайдиган қолдиқ ва тупроқли қўшимчалар

Барча галоген қатламларда туз ҳосил бўлишига таъсир этадиган туз лой-тупроғи мавжуд. Қатламдаги лой туз кўлларининг гидрокимёвий режимини аниқловчи метаморфизация, доломитизация ва бошқа жараёнлар бўлиб ўтганлигини белгилайди. 1930 йилда С.А. Шукаров туз кўлларининг коллоид-кимёвий назариясини яратди. Ушбу назарияга биноан тузли ҳавзага киритилган тоғ жинсларининг нурашидан ҳосил бўлган алюмосиликат заррачалари алмашинув адсорбция хусусиятини намоён этади. Ютилган кальций натрий, калий, магний ионлари ёки аксинча, уни ўраб олган эритма ўртасидаги мувозанат ҳолатига қараб сиқиб чиқарилади.

Концентрацияни камайтириш ёки кўпайтириш натижасида мувозанатнинг бузилиши жараённи у ёки бу томонга йўналтиради.
Ca = алюмосиликат + MgSO₄<> Mg = алюмосиликат + CaSO₄
Ca = алюмосиликат + MgCl₂ <> Mg = алюмосиликат + CaCl₂ (2)
Na = алюмосиликат + KCl <> K = алюмосиликат + NaCl
Гипс иштирокида рапа суюлтирилганда жараён ўнгдан чапга йўналади, бу эса метаморфизация коэффициентини кўпайишига олиб келади; қуюлганда, аксинча, магний, натрий ва калий кальцийни сиқиб чиқаради. Катион алмашинуви натижасида кальций ва натрийси кам бўлган ва магний ва калий билан тўйинган алюмосиликатлар ҳосил бўлади. Катион алмашинуви билан бир қаторда ҳавзага рапа билан келиб тушаётган карбонат кальций ва бикарбонат коллоид заррачалари ва рапа орасидаги метаморфизация жараёни катта аҳамиятга эга.
Ушбу реакцияларни схема бўйича қуйидагича кўрсатиш мумкин.
2Ca(HCO₃)₂ + MgSO₄ = CaMg(HCO₃)₂ + CaSO₄ + 2H₂O + 2CO₂ (3)
2CaCO₃ + MgSO₄ = CaCO₃ · MgCO₃ + MgSO₄ (4)
CaCO₃ + MgSO₄ = MgCO₃ + CaSO₄ (5)
2Ca(HCO₃)₂ + MgCl₂ = CaMg(CO₃) ₂ + CaCl₂ + 2H₂O + 2CO₂ (6)
2CaCO₃ + MgCl₂ = CaCO₃ · MgCO₃ + CaCl₂ (7)
CaCO₃ + MgCl₂ = MgCO₃ + CaCl₂ (8)
Ушбу қайтар реакцияларнинг мувозанати эритмадаги тегишли тузлар концентрацияси ва температурасига боғлиқ. Улар доимий эритма алмашинувида охиригача боришлари мумкин.
Денгиз сувли сульфатли сувларининг метаморфизациясида бош жараён қуйидагича:
MgSO₄ + Ca(HCO₃)₂ = Mg(HCO₃)₂↓ + CaSO₄↓ (9)
xMg(OH)₂ · yMgCO₃ · 7H₂O CaSO₄ · 2H₂O
Mg⁺ ва SO4^2- эритмадан олиб кетилади. Агар эритмага лойсимон модда таъсир этса, Na⁺ ва SO4^2-- қуйидаги схема бўйича бир пайтда йўқолиши мумкин:
Na₂SO₄ + Ca(ПК)тв = CaSO₄ + Na₂(ПК)тв (10)
CaSO₄ · 2H₂O
Метаморфизиция жараёни жуда секин ўтади ва унинг тузли ҳавзадаги сув таркибини ўзгаришидаги аҳамияти умумий минерализация қанчалик тез ошишига боғлиқ бўлади.
Карбонатларнинг магний сульфат билан ўзаро таъсири реакцияси доломитлашган оҳактош, доломит ва магнезитларни ҳосил бўлишига олиб келади. Карбонатнинг магний хлорид билан ўзаро таъсири натижасида ҳам доломит ёки магнезит ва кальций хлорид пайдо бўлади.
Парчаланмайдиган силикатлар жинсларнинг асосий оғирлигини ташкил этади. «Силикатли қолдиқ» таркиби барча горизонт жинслари учун доимийдир 50…60% SiO₂, 11…15% Al₂O₃ ва 5…10% K₂O ни ўз таркибида тутган силикатлар Na₂O ва СаО нинг йўқлигида ёки кўп бўлмаган миқдорида MgO нинг доимий мавжудлиги билан характерли.
Тюбегатан конининг галоген қатлами кластик материал (нураган тоғ жинслари) қатламини ўз ичига олиб хусусияти бўйича лойтупроқ қатлами ёки кристаллараро қўшимчалардир.
Лой тупроқ қўшимчаларининг ашёвий таркиби – тузли лойнинг асосий материали – алюмосиликат ва карбонатлардир. Барча лойтупроқ қатламлар мумкин қадар карбонатлаштирилган бўлиб карбонатлар таркибида ҳар доим MgCO₃ мавжуддир.
Эримайдиган қолдиқларнинг карбонат қисми доломитизациясининг юқори даражаси, тузларда кальций хлориднинг мавжудлиги, силикатли қолдиқларда MgO нинг СаО дан ва K₂O нинг Na₂O дан ортиқлиги – барча бу далиллар метаморфизация жараёнларининг жадал ўтиши шароитларида тузли қатлам шаклланиши тўғрисидаги тахмин билан мувофиқ келади.