Золотаревский Федор Викторович
Минеральные включения в кварце Аргазинского месторождения (Ю. Урал)
1 слайд – Тема диплома: «Минеральные включения в кварце Аргазинского месторождения (Южный Урал)»
2 слайд – Уникальные природные свойства кварца по мере развития науки и техники обусловили его востребованность самыми разнообразными отраслями промышленного производства, и в настоящее время диапазон использования кварца чрезвычайно широк.
Отраслям промышленности, потребляющим изделия и полуфабрикаты из кварца, необходимы данные о минералогических и технологических характеристиках исходного сырья.
Основными качественными параметрами жильного кварца служат содержание минералов – примесей и ГЖВ. Месторождений жильного кварца множество при этом важно знать насколько пригоден в качестве сырья материал данного месторождения для получения кварцевых концентратов глубокого обогащения.
3 слайд – Цель работы: определение минерального состава кварца Аргазинского месторождения и изучение его технологических свойств
Для достижения цели решались следующие задачи:
1. Описание образцов с выделением текстурно – структурных типов кварца Аргазинского месторождения.
2. Выделение электромагнитной, легкой и тяжелой фракций минералов.
3. Изучение качественного и количественного минерального состава кварца.
4. Обогащение кварца, получение концентратов высокого качества и наплав кварцевого стекла.
5. Определение качественных параметров стёкол, полученных из кварцевых концентратов.
4 слайд – Аргазинское месторождение приурочено к центральной части восточного крыла Сысертско-Ильменогорского мегантиклинория .
Образцы отбирались с Увельдинского, Чешминского, Халитовского, Саитовского участков.
5 слайд – Типы кварца Аргазинского месторождения
6 слайд – Схема проведенной пробоподготовки и исследования
7 слайд – В ходе работы было произведено выделение фракций минералов примесей:Электромагнитной фракции минералов.
Легкой фракции минералов ρ<2,63±0,002 г/см³.
Тяжелой фракции минералов ρ>2,67±0,002 г/см³.
8 слайд – Электромагнитная сепарация. Электромагнитная сепарация проводилась на электромагнитном сепараторе ЭВС – 10/05 производства Механообртехника г. Санкт – Петербург при силе тока 10А. Разделение смеси минералов осуществляется в помещенном между полюсами электромагнита наклонном лотке, на верхний край которого постепенно поступает материал, затем по лотку смесь попадает в зону электромагнита и происходит разделение по магнитным свойствам на две части
9 слайд – определение содержания в кварцевой крупке легкой минеральной фракции.
Для проведения анализа проб приготавливается 0,3л рабочего раствора тяжелой жидкости плотностью 2,63±0,002 г/см³. В качестве рабочего раствора используется бромоформ CHBr3 в бензоле. Для выделения легкой фракции наливаем жидкость в стакан, с исследуемой пробой массой 50г, затем производим трехкратное перемешивание пробы с интервалом 15 минут. Пульпу оставляем в состоянии покоя на 45 минут, после этого сливаем ее из стакана на воронку с фильтром примерно 1/3 объема тяжелой жидкости с минералами легкой фракции. После фильтрации проба промывается этиловым спиртом и просушивается в вытяжном шкафу.
10 слайд – определение содержания в кварцевой крупке тяжелой минеральной фракции
Для проведения анализа пробприготавливается 0,3л рабочего раствора тяжелой жидкости плотностью 2,67±0,002 г/см³. В качестве рабочего раствора использовали бромоформ CHBr3 в бензоле. Для выделения тяжелой фракции в воронку, с закрепленной на ней пробиркой-ловушкой, заливается жидкость и засыпается исследуемая проба, массой 50г. Затем производится трехкратное перемешивание пробы с интервалом 15 минут. По истечении 45 минут закрывается зажим на шланге и содержимое пробирки-ловушки переносится на фильтр. После фильтрации пробирка-ловушка и фильтр многократно промывается этиловым спиртом и просушивается в вытяжном шкафу.
11 – 12 слайд – Светопропускание и содержание минералов-примесей в кварцевых концентратах
13 слайд – Показатели коэффициента светопропускания кварца различной плотности
14 слайд – химический состав минералов-примесей
15 слайд – Тестовые наплавы кварцевого стекла – прямой метод оценки технологических свойств кварца
16 слайд – Параметры эксперимента.
– Нагрев до температуры 1100°С в течение 1 часа.
– Нагрев до температуры 1600°С и кристобалитизация в течение 1 часа.
– Нагрев до температуры 1780°С и плавка стекла в течение 2 часов.
– Охлаждение до температуры 1350°С и выдержка в течение 1 часа для снятия термоупругих напряжений в стекле.
– Охлаждение до комнатной температуры в течение 3 часов.
– Из полученного блока кварцевого стекла из центральной части вырезались образцы для испытаний в соответствии с ГОСТ 15130 – 86 на кварцевое стекло. Были изготовлены образцы в форме параллелепипеда размером 30*25*10 мм. Образцы были отшлифованы и отполированы до получения оптически ровной поверхности.
17 слайд – Качество кварцевого стекла теневые фотографии стекол
18 слайд – Оптические свойства кварцевого стекла. Cпектры пропускания кварцевого стекла из кварца Аргазинского месторождения (толщина 10мм, без учета отражения).
19 слайд – Заключение. В ходе описания образцов и шлифов Аргазинского месторождения выделены текстурно-структурные типы кварца. Выполнен количественный минералогический анализ кварца и показано, что основными минеральными примесями являются белые слюды (мусковит-парагонит), полевые шпаты, оксиды железа и сфен. Методом растровой электронной микроскопии установлен состав выделенных минералов. Показано, что выделившийся “легкий” кварц характеризуется низкими коэффициентами светопропускания, что связано с повышенным содержанием в нем газово-жидких включений.
Из кварца различных структурно-минералогических типов получены глубокообогащенные кварцевые концентраты (электромагнитная сепарация, промывание деионизированной водой, обработка в плавиковой кислоте). Выполнен наплав кварцевых стекол и определены их физико-химические характеристики.
Кварцевое сырье Аргазинского месторождения достаточно разнообразно по своим характеристикам: из проб 509-1 и 212-3 получены стёкла по своим оптическим характеристикам превышающие стёкла, полученные из кварца JOTA – стандарт. С другой стороны, (210-1, 210-5) содержат в своём составе значительное количество кварца плотность, которого меньше стандартной, что говорит о содержании в нём большого числа газово-жидких включений. Даже после удаления всех выделенных минералов-примесей качество наплавленного стекла остается достаточно низким по качеству (пузырное стекло).