Кульмухаметова Марьям Гафуровна
Кианит техногенных россыпей Андрее-Юльевского участка (Ю. Урал)
РЕФЕРАТ
Слайд 1
тема моей дипломной работы:
«Кианит техногенных россыпей Андрее-Юльевского участка(Ю.Урал)»
Слайд 2
Области применения кианита: высокоглиноземистые огнеупоры (муллитовые, муллит-кремнеземистые), керамика, фарфор, медицинская и химическая посуда, нескользский кафель для пола, фрикционный материал тормозных колодок, пирометрические трубки, свечи зажигания, высоковольтные изоляторы, стержни сварочных аппаратов и др., а также ювелирные изделия.
Для нашей страны данный вид сырья имеет стратегическое значение, позволяющий создать крупномасштабное производство глинозёмсодержащей продукции.
В настоящее время у нас функционируют 11 алюминиевых заводов, из них 5 находятся в Сибири, 2 на Урале и 4 на западе и северо-западе страны. В сумме они производят порядка 3.5 млн. тонн алюминия в год, но собственным глиноземом обеспечены на 35-40%
В России концентраты кианита не получают, хотя потребности в них только в огнеупорной отрасли измеряются сотнями тысяч тонн в год, а разведанные запасы руд превышают 3 млрд. тонн.
На Урале имеются свои месторождения кианита, среди которых Андрее-Юльевская техногенная россыпь, расположенная на территории Пластовского района Челябинской области в 18 км юго-западнее г. Пласт и в 6 км юго-восточнее п. Борисовка, содержит промышленные концентрации кианита.
В настоящее время поставлена задача доизучения техногенных россыпей кианита с целью выработки технологии обогащения и получения разных промышленных сортов кианитовых руд. Для прогноза выхода разных сортов руд необходимо знать качества обогащаемого кианита.
Слайд 3
Цель работы: характеристика кианита Андрее-Юльевсого участка.
Задачи работы: изучение состава, формы и анатомического строения кианита техногенных россыпей Андрее-Юльевского участка.
Материал для исследований собран во время преддипломной практики и дополнен руководителем дипломной работы Поповым В. А.
Слайд 4
Наибольшее распространение на Урале имеют месторождения кианита. Месторождения андалузита, силлиманита представляют исключительно минералогический интерес.
Представлена Схематическая карта уральских месторождений кианита, андалузита, силлиманита. Отмечен Андрее-Юльевский участок, который имеет промышленные содержания кианита.
Слайд 5
В 2009 году на Андрее-Юльевском участке проходили работы по отработке технологии обогащения кианитовых руд под руководством Савичева А.Н., в которых я принимала непосредственное участие. На лицензионном участке проводилось исследование техногенных россыпей, с целью оценки перспектив добычи и переработки кианита.
Слайд 6
Геологическая карта Русской Бразилии (Колисниченко…2008)
В геоморфологическом плане Андрее-Юльевский участок располагается в пределах Зауральского пенеплена Уральского горного сооружения и приурочен к Кочкарской эрозионно-структурной депрессии, предположительно являющейся речной долиной мезозойского возраста. Впоследствии палеодолина наследовалась миоцен-плиоценовой речной сетью, по отношению к которой современная речная сеть является секущей.
Рыхлые образования, развитые в пределах Андрее-Юльевского участка, залегают на кристаллическом основании, сложенном метаморфизованными осадочными, вулканогенными и магматическими породами различного состава.
В районе повсеместно распространены площадные и линейные коры выветривания, по карбонатным породам развит карст.
Учитывая техногенный характер образования полезных компонентов Андрее-Юльевского участка, сведения о составе и строении техногенных месторождений определяются геолого-промышленным типом исходного природного сырья.
Слайд 7
Кианит-содержащие породы (Борисовское месторождение)
Слайд 8
Методика исследований
Полевые исследования ые исследования
- Методы геологического картирования и полевой документации.
- Отбор геологического материала для дальнейших аналитических лабораторных исследований.
- Пробоподготовка и предварительное обогащение проб.
- Полуколичественный сокращенный минералогический анализ шлиховых проб на
кианит (ситование, сокращение и определение массы кианита в пробах).
Лабораторные исследования
- Изучение анатомии кристаллов под бинокуляром, в ориентированных сечениях.
- 2.Рентгеноспектральный микроанализ.
- Метод оптической микроскопии.
- Гониометрия и вычерчивание кристалла кианита.
Слайд 9
Принципиальная технологическая схема обогащения кианитовых песков
На основе полученных данных о минералогии и гранулометрическом составе техногенных образований были разработаны предварительные схемы обогащения.
Слайд 10
Технология обогащения кианитовых руд Андрее-Юльевского участка
- Проведены опыты по обогащению техногенных песков по двум технологиям обогащения – мокрым и сухим способами. Технология обогащения мокрым способом является традиционной для такого вида полезных ископаемых и позволяет получить кианитовые концентраты с содержанием Al2O3 до 56-59%. В условиях предполагаемого отсутствия необходимого количества воды и исключения сезонной работы при обогащении мокрым способом проведены опыты по обогащению кианитсодержащих техногенных образований сухим способом. Проведенные опытные работы показали возможность получения кианитовых концентратов сухим способом по «узким» классам крупности с содержанием Al2O3 в диапазоне от 12,4 до 59,9%. Рекомендовано отработать принципиальную технологическую схему сухого обогащения кианита в опытно-промышленных условиях.
Как уже говорилось, Андрее-Юльевские пески неоднократно перемывались, и поэтому почти не содержат глинистого материала. Фракция +7 мм, на которые приходится в среднем 7%, практически без кианита. Наиболее богатые кианитом фракции 7-5, 5-3, 3-2, 2-1 (соответственно 13,1, 17,1, 18,0 и 9,4 мас.%)
Доля этих фракций относительно общей горной массы составляет 27%. На фракции менее 1 приходится более 66% горной массы: кварц = 90-95%, кианит = 2-5%, гематит = 3-5%.
Первая группа фракций без кианита, засорена лимонитом и ее можно выбрасывать или использовать на отсыпку дорог. Из второй группы фракций выделяется кианит (рис. 9), хвосты обогащаются кварцем. В третьей группе фракций преобладающим является кварц. При его обогащении кианит накапливается в хвостах, которые могут идти на повторный передел. Следует иметь в виду, что здесь же будут концентрироваться золото и рутил.
Таким образом, простое рассеивание (грохочение) позволяет на начальной стадии обогатительного процесса сократить объем горной массы в 3–4 раза, увеличив при этом во столько же раз количество кианита в ней.
Слайд 11
Особенности морфологии и состава кианита Андрее-Юльевского участка и
Борисовского месторождения
Для реализации поставленных задач дипломной работы были исследованы пластинки кианита с помощью рентгеноспектрального микроанализа, изучена анатомия, выявлены зональность и секториальность, а также вычерчен монокристалл кианита с головкой гониометрическим методом, детально описаны различные по свойствам кианиты и разделены на типы, сделаны выводы о генезисе минерала в техногенных россыпях Андрее-Юльевского участка.
Для изучения кристаллов кианита, сравнения состава и составления типизации были выбраны кристаллы кианита, которые максимально отличаются по внешнему виду (по цвету, форме кристаллов, содержанию включений), и которые наиболее распространены в россыпях (образцы № 1, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12). Образцы № 2 и 3 отобраны из Борисовских сопок (копь Ферсмана).
Большинство кристаллов кианита являются метакристаллами, в их анатомической картине видна «тень» текстуры вмещающего сланца.
Секториальность и зональность
При кристаллизации создаются одновременно растущие, но различные части кристалла, получающиеся за счет отложения вещества на разных гранях, ребрах, вершинах или разных участках иных поверхностей кристаллов кианита.
Кристаллы кианита обладают секториальным строением (рис. 16, 17, 20, 21), поскольку они состоят из пирамид нарастания (секторов), число которых равно числу растущих граней кристаллов в соответствующий момент роста.
Предположительно, секториальный кианит в разных частях секторов, а также на разных гранях и ребрах кристалла имеет различные физические и химические свойства.
колебания хода кристаллизации с течением времени приводят к образованию более грубой зональности вплоть до макроскопической
Особенности внутреннего строения кианита устанавливаются макро- и микроскопически по различиям в таких свойствах минерала, как окраска, распределение изоморфных примесей и включений. Разные части в одном кристалле отличаются по химическому составу.
Секториальность и зональность часто проявлены в одном и том же индивиде (рис. 21), формируются в растущем кристалле вместе, но различные пирамиды нарастания растут одновременно, тогда как отдельные зоны – последовательно.