CC BY
16Современные технологии
Физико-химическое исследование нефелиновых сиенитов Кыргызстана (на примере Сандыкского месторождения)
и
у
а
г
*
а о
Садыралиева Уулболсун Жеенкуловна
старший преподаватель, Институт горного дела и горных технологий, gumelova@mail.ru
Ногаева Кулжамал Абдыраимовна
д.т.н., профессор, заведующей кафедры «Металлургия и металлургические процессы», Институт горного дела и горных технологий
Орозова Гульнур Токтосуновна
старший преподаватель, Институт горного дела и горных технологий
В данной работе проведены исследования по изучению нефелиновых сиенитов на примере Сандыкского месторождения. Был проведен комплекс физико-химических методов исследований, включающий следующие виды анализа: химический, кристаллооптический, рентгенофазовый. Химический анализ исходной усредненной пробы показал следующий состав, %:Элементы - скандий, индий, германий - не обнаружены.
Кристаллооптический анализ пробы нефелиновой руды показал следующий минералогический состав: основная составляющая пробы - нефелин ^а3[А18Ю4]4 - бесцветный, одноосный отрицательный О(-) с показателем преломления N-1,540. Кроме того, проба содержит микроклин К[А1Бь08] -минерал группы полевых шпатов, показатель преломления N-1,523; шамозит (Ре2+,Ре3+,Мд)2А1^3А1)0ю(0Н,0)8 - минерал группы хлоритов, анизотропный, зеленого цвета, пластинчатый, плеохроизм в желто-зеленых тонах. Минерал двуосный отрицательный 2У(-), показатель преломления N-1,670; мусковит КА12[А1вЬ010](0Н)2 - в виде мелких пластинок, показатель преломления N-1,542...1,560. Санидин (№А1Б^О8) бесцветен, водяно-прозрачен, показатель преломления N-1,509. По данным термического анализа исходный пробы, проведенным с использованием прибора «□ЕР1УАТ00РАРН0-1500» обнаружено, что основу пробы составляет нефелин, который термоинертен вплоть до 900°С, при 910°С перекристализуется в высокотемпературный нефелин. При 1260°С зафиксирован экзотермический эффект, который можно отнести к превращению высокотемпературного нефелина в полиморфную разновидность а-карнегита. Эндотермические эффекты с экстремумами при 1285 и 1345 °С отнесены к проявлению поэтапного расплавления пробы. Кроме того, обнаружены примесные минералы: гиббсит (А1203 3Н20), гетит (Ре203 3Н20), лепидокрокит Y-Fe00H, который при 335 °С дегидратируется, а при 4б5°С образовавшийся Y-Fe203 переходит в а- Ре203. Ключевые слова: нефелин, микроклин,мусковит ,глинозем, кристаллооптический анализ, санидин, полевой шпат.
Введение
Кыргызстан располагает значительными ресурсами нефелинового сырья, которые в перспективе могут обеспечить самостоятельное производство. Одним из таких ресурсов является месторождения Сандык, расположенный на Джумгал-Тоо в правобережье реки Суек.
Изучения минералогического состава нефели-но-сиенитовой руды было проведено в лаборатории глиназема и алюминия в АО «Центре наук о земле, металлургии и обогащения» г. Алматы республики Казакстан.Усредненная проба была подвергнута измельчению в шаровой мельнице, тщательно перемешана и подготовлена к физико-химическим исследованиям, и к дальнейшей технологической переработке (табл. 1).
Таблица 1
Химический анализ исходной усредненной пробы показал
Наименование Содержание в %
Исх. сырья вЮг 54.5 АЪ0-19.0 РеЛт 4.25 №2<0-1.9 К2<0- 5.6 -аАт 0.0077 Се0-0.0148 РГ20-0.0015
№200.0052 йу0-0.0006 УЬ203-0.0003 У203- 0.0043 <ЗС0г 0.0017 Эа< 0.0008 №Ь-0.13 и- 0.009
Се -0.63
Элементы - скандий, индий, германий - не обнаружены.
Кристаллооптический анализ пробы нефелиновой руды показал следующий минералогический состав: основная составляющая пробы -нефелин К№3[А1БЮ4]4 - бесцветный, одноосный отрицательный О(-) с показателем преломления N-1,540. Кроме того, проба содержит микроклин К[А1БЬ08] - минерал группы полевых шпатов, показатель преломления N-1,523; шамозит (Ре2+,Ре3+,Мд)2А1^3А1)С>10(0Н,0)8 - минерал группы хлоритов, анизотропный, зеленого цвета, пластинчатый, плеохроизм в желто-зеленых тонах. Минерал двуосный отрицательный 2У(-), показатель преломления N-1,670; мусковит КА12[А18Ь010](0Н)2 - в виде мелких пластинок, показатель преломления N-1,542.1,560. Санидин (№А1БЬО8) бесцветен, водяно-прозрачен, показатель преломления N-1,509.
В пробе находится небольшое количество анизотропных, рубиново-красных мелких зерен гематита Ре203; также в пробе присутствуют зерна черного цвета, возможно, магнетит Ре304; Предположительно, минерал группы гранатов
Современные технологии
Са3Ре2[8104]3. Цвет буровато-коричневый, изотропный, излом раковистый, показатель преломления Ы~1,8.
На рис.1 представлены основные минералы исходной нефелиновой породы Сандыкского месторождения (рис.1).
1 - Нефелин NaAlSiO4; 2 - Шамозит (Ре2*,Ре3*,Мд)!А1(^;А1)01^(0Н,0),;
3 -Группа гранатов СазРе2^04]3; 4 - Микроклин К[А1^0е]. Рис. 1. Основные минералы исходной нефелиновой породы
По данным термического анализа исходный пробы, проведенным с использованием прибора «□ЕР!УАТ0СРАРН0-1500» обнаружено, что основу пробы составляет нефелин, который термоинертен вплоть до 900°С, при 910°С перекриста-лизуется в высокотемпературный нефелин. При 1260°С зафиксирован экзотермический эффект, который можно отнести к превращению высокотемпературного нефелина в полиморфную разновидность а-карнегита. Эндотермические эффекты с экстремумами при 1285 и 1з45 °С отнесены к проявлению поэтапного расплавления пробы.
Кроме того, обнаружены примесные минералы: гиббсит (А1203 3Н20), гетит (Ре2О3-3Н2О), лепидок-рокит Y-Fe00H, который при 335 °С дегидратируется, а при 465°С образовавшийся Y-Fe203 переходит в а- Ре203. Слабая экзотермика с экстремумом при 910°С может быть проявлением природного канкринита Ма6Са[С03(А!8Ю4)]2Н20 (рис. 2)
Таким образом результаты анализа показали , что основой исходной пробы является нефелин КЫа3[А!8104]4; микроклин К[А!81308]; шамозит (Ре2+,Ре3+,Мд)2А!(813А!)010(0Н,0)8; мусковит КА!2[А!813010](0Н)2; санидин (ЫаА!813О8).
Литература
1. Абрамов В.Я., Алексеев А.И., Бадальянс Х.А. Комплексная переработка нефелино-апатитового сырья. Москва. «Металлургия» 1990
2. А.Н.Зеликман Металлургия редких металлов, Москва 1980
3. Ни Л.П.,Халяпина О.Б. физико - химические свойства сырья и продуктов глиноземного производства Алматы. 1978.
Physico-chemical study of nepheline syenites of Kyrgyzstan
(on the example of the Sandykskoe deposit) Sadyralieva U.Zh., Nogaeva K.A., Orozova G.T.
Institute of Mining and Mining Technologies Abstract in this paper, conducted a study on the nepheline syenites in the example Sandykskogo. A complex of physicochemical methods of research was carried out, including the following types of analysis: chemical, crystallo-optical, X-ray phase. The chemical analysis of the initial averaged sample showed the following composition,%: Elements - scandium, indium, germanium - were not detected. The crystal-optical analysis of the sample of nepheline ore showed the following mineralogical composition: the main component of the sample is nepheline KNa3 [AlSiO4 ] 4 - colorless, uniaxial negative O (-) with refractive index N ~ 1.540. In addition, the sample contains microcline K [AlSi3O8], a mineral of the feldspar group, the refractive index N ~ 1.523; Chamosite (Fe2 +, Fe3 +, Mg) 2Al (Si3Al) 010 (OH, O) 8 is a mineral of the chlorite group, anisotropic, green, lamellar, pleochroism in yellow-green tones. Mineral biaxial negative 2V (-), refractive index N ~ 1,670; Muscovite KAl2 [AlSi3O10] (OH) 2 - in the form of small plates, the refractive index N ~ 1.542 ... 1.560. Sanidine (NaAlSi3O8) is colorless, water-transparent, the refractive index N ~ 1,509. According to the thermal analysis of the initial sample, carried out using the device "DERIVATOGRAPHQ-1500", it was found that the base of the sample is nepheline, which is thermo inert up to 900°C, at 910°C recrystallized into high-temperature nepheline. At 1260°C, an exothermic effect is fixed, which can be attributed to the transformation of high-temperature nepheline into a polymorphic version of a-carnegite. Endothermic effects with extrema at 1285 and 1345 °C are attributed to the manifestation of a stage-by-stage melting of the sample. In addition, impurity minerals were found: gibbsite (Al2O3 • 3H2O), goethite (Fe2O3 • 3H2O), lepidocrocite Y-FeOOH, which is dehydrated at 335 ° C, and at y45 ° C the y-Fe2O3 formed transforms to a-Fe2O3. Keyword: Nepheline, microcline, muscovite, alumina, crystal-optical analysis, sanidine, feldspar.
References
1. Abramov V.Ja., Alekseev A.I., Badass H.A. Kompleksnajа
pererabotka nefelino-apatitovogo syr^. Moskva. «Metallurgijа» 1990
2. A.N.Zelikman Metallurgijа redkih metallov, Moskva 1980
3. Ni L.P.,Haljаpina O.B. fiziko - himicheskie svoistva syj i produktov glinozemnogo proizvodstva Almaty. 1978.
О R
t*
£
R
n
4
9
8
Рис. 2. Термограмма исходной нефелиновой руды
