CC BY
176
УДК 622.7 К.К. Размахнин
ХАРАКТЕРИСТИКА ВЕЩЕСТВЕННОГО СОСТАВА И ТЕХНОЛОГО-МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦЕОЛИТСОДЕРЖАЩИХ ТУФОВ ВОСТОЧНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ
Ж'Ж'итинская область обладает большими потенциальными возможностями для создания крупной сырьевой базы цеолитсодержащего сырья. В настоящее время можно говорить о наличии в этом регионе пяти крупных и двадцати средних объектах цеолитсодержащего сырья. Все они находятся в благоприятных географических условиях, вблизи транспортных путей и экономически освоенных районов. Наибольший промышленный интерес представляют: Шивыртуйское, Холинское и Талан-Гозагорское месторождения [1, 2, 3].
Перлит-цеолитовые туфы Холинского месторождения признаны пригодными для использования в медицине по содержанию железосодержащих и токсичных примесей и являются сырьем для изготовления биологически-активных добавок. Монтмориллонит-цеолитсодержащие породы Шивыртуйского месторождения и ша-базитсожержащие андезитобазальты Талан-Гозагорское месторождения не уступают Холинским туфам по технологическим и фар-мокологическим свойствам [4, 5], но имеют повышенное содержание примесей железа, кварца, слюд, монтмориллонита и полевого шпата.
Важнейшей особенностью Шивыртуйского месторождения является принадлежность практически всей массы пород к полезному ископаемому. При этом основным полезным ископаемым являются туфы и туффиты, попутным - вмещающие породы; все они в различной степени цеолиторесурсны до глубины 100 м оцениваются по основному полезному ископаемому в 2, по попутному - в 12,1 млрд т, до глубины 150 м - соответственно в 2,4 и 17,7 млрд т [6].
По пластам средняя концентрация цеолита колеблется от 16 до 54 %, среднее содержание монтмориллонита по пластам составляет
от 17 до 60 %. Основное и попутное полезные ископаемые по минеральному составу существенно отличаются между собой лишь по количеству цеолита и монтмориллонита - основных полезных компонентов. В туфах и туффитах в количестве до 15 % развиты кварц, кальцит, кристобалит, слюда, присутствуют полевой шпат, хлорит, гипс, органическое вещество, карбонаты, сульфиды; соотношение второстепенных минералов изменчиво.
Для туфогенных пород характерны кристалло-литоклас-тическая, пепловая структура, в породах с преобладанием осадочного компонента - псаммито-алевритовая, перлито-алеври-товая, микрозернистая. Кластический материал представлен кристалло-, лито- и витрокластами, растительным детритом, раковинами ост-ракод, органикой. Степень цеолитизации определяется количеством витрокластов. Наибольшее количество цеолита (до 95 %) присутствует в алевропелитовых пепловых туфах, туффитах (шивыр-туин), уменьшаясь в песчанистых туфах и туффитах, туфопесчани-ках, туфоалевролитах до 40, а в туфоаргиллитах, мергелях - до 1520 %. Цеолитизация прошла без существенного изменения текстур и структур исходных пород. Совместно с цеолитом развивается монтмориллонит, количество которого в пробах достигает 90 % [7].
Цеолиты представлены единственным минеральным видом -клиноптилолитом. Шивыртуйские туфы характеризуются сложной раковистой поверхностью сколов и хорошо развитой вторичной пористостью. Повсеместно цеолитовые агрегаты окантовываются глинистыми минералами группы монтмориллонита. Совместно с последними клиноптилолит присутствует в переотложенной форме, заполняя трещины и пустоты в осадочных породах. В микроучастках развиты сложные щетки кристаллов и сростки различных ориентаций. Кристаллы клиноптилолита уплощены по оси, имеют чистую поверхность, и обычно представлены комбинацией хорошо развитых граней. Клиноптилолит в виде тонкочешуйчатых, пластинчатых агрегатов величиной не более 0,001, реже до 0,004
- 0,006 и редко до 0,025-0,040 мм (в пустотах) развиваются по вулканическому стеклу, а также по кремнистому веществу и монтмориллониту.
Попутное полезное ископаемое в виде вмещающих пород характеризуется следующими особенностями:
- по петрографо-литологическим характеристикам вмещающие породы приближаются к глинистым камнеподобным;
- вмещающие вулканогенно-осадочные породы характеризуются частым прослаиванием, фациальной изменчивостью, волнистым, брахиальным залежанием и мелкими разрывными нарушениями;
- вмещающие породы не выдержаны по составу, строению, мощности, содержанию цеолита и монтмориллонита, содержат прослои некондиционных пород (конгломераты).
По количественному содержанию цеолита на Шивыртуйском месторождении выявлено три сорта руды [7]:
- существенно цеолитовые балансовые руды, содержание цеолита в котором превышает 50 % (шивыртуин);
- смешанные монтмориллонит-цеолитовые балансовые руды, содержание обоих компонентов в котором ниже 50 %, но сумма содержаний минералов превышает 50 %;
- существенно-монтмориллонитовые балансовые руды, содержание монтмориллонита в которых составляет свыше 50 %.
Минеральный состав цеолитсодержащих туфов Шивыртуйско-го месторождения, %: клиноптилолит из группы цеолитов - 4-85; монтмориллонит (смектит и смешаннослойный агрегат гидросерицит - монтмориллонит) - 4-91, кальцит - 0-23; примеси- опал, кри-стобалит, каолинит, гидросерицит, биотит, турмалин, фосфаты, пирит, кристаллолито и витрокласты, растительный детрит, раковины остракод. Клиноптилолит изотропный ^0«1,483, ^«1,486. Минеральный состав вмещающих алевро-аргелитов соответствует по-лиминеральным глинам, содержание клиноптилолита 4-29 %, монтмориллонита 4-46 % [75, 76].
Текстура руд массивная, слоистая, структура - кристалло-литокластическая, пепловая. Руды характеризуются обилием микрожеод [7].
Химический состав монтмориллонит-цеолитсодержащих туфов Шивыртуйского месторождения представлен в табл. 1.
Талан-Гозагорское месторождение шабазитсодержащих анде-зитобазальтов находится на территории деятельности АООТ ППГХО. Оно расположено в северо-восточном борту одноименной пади, в 8-10 км южнее г. Краснокаменска.
Месторождение расположено в пределах Тулукуевского прогиба, осложняющего юго-западную часть Аргунского локальнокупольного поднятия. На участке выделяется два структурных этажа. Нижний (фундамент) представлен в основном гранитоидами
палеозойского и ксенолитами метаморфических пород протерозойского возрастов, верхний - вулканическими образованиями приаргунской свиты верхнеюрского возраста. В основании залегает ба-зальтный горизонт конгломератов и песчаников мощностью в несколько метров обогащенный углефицированной органикой. Породы фундамента располагаются на глубинах с абсолютными отметками 500-1000 м, образуя широкую ложбину субмеридионального направления.
Кроме шабазита, на месторождении в небольших количествах развиты: морденит, анальцим и гейландит. Монтмориллонит-цеолитовая фракция проявлена в виде мощных зон монтморилло-нитизации, занимающих центральные части ореолов аргиллизации. Монтмориллонит замещает базис, а также лейсты основной массы породы и выполняет совместно с цеолитом центральные части миндалин.
В процессе аргиллизации андезитобазальты существенно обогатились гематитом. При одновременном выносе кремнезема и кальция в породе накапливались алюминий, железо и щелочные металлы. Кальций, как главный катион шабазитов, связываясь с алюмо- и кремнекислородными тетраэдрами, концентрировался в миндалинах [4].
Вмещающими породами месторождения являются: трахида-цит, туф, алевролит, андезитобазальт и базальт. Поисковооценочными работами установлено, что Талан-Гозагорское месторождение относится к средним по запасам цеолитов, которое залегая практически на поверхности, благоприятствует открытой разработке [4].
Спектральным анализом [7] установлены (в мас. %): стронций, хром (0,07),барий (0,03), цирконий (0,01), ванадий (0,007), никель, цинк (0,005), кобальт, медь, лантан, литий (0,003), молибден, иттрий, скандий (0,02), гафний (0,0015), свинец (0,001), ниобий, вольфрам (0,0005); бериллий (0,0003), иттербий (0,0002), висмут, олово (0,0001), серебро (0,00002) [7].
Цеолитизация проявлена только в миндалекаменных андези-тобазальтах. Помимо миндалин (0,1-2 см) цеолиты встречаются также в цементирующем материале лавокластовых образований и микробречий, изредка выполняют прожилки в породе. Андезитоба-зальты продуктивной толщи интенсивно изменены низкотемпературными процессами. Кальцит, как главный шабазитсодержащий
катион, связывающий катион, связываясь с алюминий- и кремне -кислородными тетраэдрами, концентрировался в миндалинах. Основная масса андезитобазальта представляет обогащенное гематитом (содержит до 13,02 % окиси железа) слабо раскристализован-ное стекло, в котором присутствуют микролиты плагиоклаза, агрегаты слабополяризующихся чешуй иллитоподобного смешано-слоистого оранжево-бурого силиката близкого к монтмориллониту
[7].
Структура основной массы флюидальная, текстура миндалекаменная, миндалины 0,1-2 см заполнены цеолитом (шабазит, реже морденит, анальцим, гейландит), кварцем, халцедоном, кальцитом, монтмориллонитом, гематитом, иллитом. По результатам диагнос-цирования рентгеном и ИКС шабазит кальций-натровый имеет псевдокубическую форму, двупреломление 0,04, прозрачен. Содержание цеолитов до 36 % объема при содержании миндалин до 40 %. Среднее содержание цеолитов 16 %. Кристаллы шабазита бесцветны, прозрачны и имеют характерную псевдокубическую форму. Микроскопически минерал характеризуется низкими показателями преломления (ниже канадского бальзама) и двупреломле-ния, равного примерно 0,04 (темно-серые цвета интерфференции). Шабазит миндалин, как правило, включает многочисленные округлые зернышки кварца. Шабазит уверенно диагносцируется на рентгенограммах и ИК-спектрах. По составу относится к кальцит-натровой разновидности.
Химический состав шабазитсодержащих андезитобазальтов Талан-Гозагорского месторождения представлен в табл. 1 [7]. Геолого- промышленные типы (подтипы), вещественный состав месторождений цеолитсодержащих пород Восточного Забайкалья представлены в табл. 2. Следует отметить, что колебания в химическом составе отмечаются не только для разных месторождений, но и по простиранию отдельных пластов в пределах одного месторождения, что обусловлено их генезисом.
При оценке цеолитового сырья определяющими петрографическими показателями являются содержания кремнезема, глинозема и их соотношение SiO2/Al2O3 или Si/Al.
Состав и свойства цеолитсодержащего сырья определяются, прежде всего количеством и минеральным видом цеолитов. Последние отличаются особенностями сочетания структурных Таблица 1
Химический состав цеолитсодержащих туфов Восточного Забайкалья
Компоненты Месторождения, среднее содержание компонентов, %
Шивыртуйское Талан-Гозагорск.
SiÜ2 62,90 53,12
P2Ü5 0,08 0,33
A12O3 13,61 16,63
TiO2 0,34 1,50
Fe2O3 3,00 11,40
FeO 0,14 0,32
CaO 0,61 5,82
MgO 1,51 1,97
Na2O 1,36 3,45
K2O 4,04 1,78
S общ. 0,007 0,041
MnO 0,11 0,08
H2O 3,88 1,08
п.п.п. 9,16 3,28
Сумма: 99,50 100,36
Таблица 2
Геолого-промышленные типы (подтипы), вещественный состав месторождений цеолитсодержащих пород Восточного Забайкалья
Месторождения, запасы Шивыртуйское, 14,5 млрд т Талан-Гозагорское 100-150 млн т
Г енетический тип Вулканогенно-осадочный Вулканогенный
Г енетический подтип Г идротермально-диагенетический Миндалекаменный
Минералого-техно-логические типы Моноцеолитовый (кли-ноптилолитовый) Моноцеолитовый (ша-базитовый)
Содержание цеолитов, % 50 - 60 5 - 20
Вмещающие примеси Монтмориллонит, микроклин, слюда, кальцит, кварц, кристобалит, лимонит, гематит, органическое в-во. Монтмориллонит, каолинит, кальцит, кварц, плагиоклазы, слюды, гематит, пироксен, оливин.
Текстура Псевдофлюидальная Массивная, миндалекаменная
Структура Микропористая Интерсертальная, пи-лотакситовая
элементов, состоящих из SiO4 и АЮ4 - тетраэдров, объединенных общими вершинами (через кислород) и трехмерный каркас, пронизанный полостями и каналами. Обычно эти полости заполнены молекулами воды и катионами металлов ЫП групп периодической системы элементов. Оксидная формула цеолитов имеет вид: ^/п0-А1203^Ю2-уН20, где п - больше или равно двум; от его значения зависит пористость, которая за счет полостей и каналов достигает 50% объема породы.
Применение цеолитсодержащих туфов по ряду направлений использования регламентируются специфическими физикомеханическими свойствами.
Достаточно сложной задачей изучения месторождений и подсчета запасов является определение объемной массы цеолитсодержащих туфов; при изучении цеолитового сырья с незначительной примесью монтмориллонита эта проблема не стоит. Разнохарактерная направленность изменения объемной массы, развитие полезных компонентов в различных сочетаниях, а также способность цеолитсодержащих туфов сорбировать воду в переменных количествах в зависимости от температуры, влажности окружающей среды не позволяют с высокой достоверностью определить названный показатель.
Естественная влажность пород не является постоянной величиной и изменяется в зависимости от глубины залегания, времени года, уровня грунтовых вод, петрографического состава и т. д. Большинство пород Шивыртуйского месторождения, особенно залегающих ниже уровня грунтовых вод, характеризуются высокой влажностью (до 32 %), близкой к полному водонасыщению. Выше уровня грунтовых вод влажность пород изменяется от 2 до 32,2 %, составляя в августе-сентябре в среднем около 11 % [7].
Влажность пород в воздушно-сухом состоянии сильно зависит от температуры воздуха. В марте она изменяется от 22,5 % до 29,3 % (средняя 25,9 %). При комнатной температуре (20-25 °С) влажность цеолитового сырья равна 7,4 %; в зимний период на открытом воздухе составляет 22,9-23,9 %. При этом более высокая влажность свойственна мелким классам (класс -25 мм - 22,6 %, класс -200+25 мм - 19-20 %).
По гранулометрическому составу цеолитсодержащие туфы Шивыртуйского месторождения относятся к замельченным: содержание класса +25 мм составляет 45,1 %; класса -2 мм - 23,8
%; класса -0,05 мм -13,5 %. Содержание требуемых для технологических целей классов -8+1 мм составляет 5,2-5,7 %, класса -0,3 мм - 18,4 %. Коэффициент измельчаемости, определенный в режиме мокрого измельчения, равен 2,2. Девятикратное обезвоживание (при 110 ° С) и гидратация способствуют увеличению степени разрушаемости зерен с увеличением их крупности (с 6,9 % для класса -3+1 мм до 9,4 % для класса -8+5 мм) при соответст-вуюшем снижении влагоемкости (с 6,1 до 4,6 %). Температурный показатель гидратации цеолитсодержащих туфов колеблется от 8,2 °С (класс -0,6 + 0,074 мм) до 25,5 °С (класс +20 мм).
Насыпная масса полезного ископаемого класса -200 мм при влажности 22,9 % равна 0,87 т/м3, при влажности 7,4 % изменяется от 0,8 (класс -20 мм) до 0,98 (классы -3, -5 мм), для цеолитсодержащих туфов Бадинского месторождения насыпная масса равна 0,96 - 1,2 т/м3.
Насыпная плотность цеолитсодержащих туфов изменяется в зависимости от содержания полезных компонентов, фракционного состава, влажности; для основной массы пород составляет 1,007-0,7789 х 103 кг/м 3, что удовлетворяет требованиям ТУ 38.10281-80 по плотности сорбентов (более 0,60-0,65), а также ОСТ 38.01134-77 (не более 1,1).
Согласно требованиям промышленности, показатель виброизноса синтетических адсорбентов и катализаторов должен быть не более 1 %. У шивыртуйских цеолитсодержащих туфов он составляет
0,73-2,59.
Шивыртуйские цеолитсодержащие туфы характеризуются пониженной водостойкостью, которая в воде комнатной температуры составляет 89-100 %, а кипящей - 76,0-99,7 %. Этот показатель существенно зависит от размера фракции, содержания монтмориллонита и, в целом, ниже требований промышленности (не менее 96 %) для сорбентов. Водостойкость активированного (HCI+Cu2) ши-выртуина составляет 92,1-99,9 %. Потеря массы вещества при отмывке фракции 0,25-1 мм изменяется от 3 до 80 %, чаще составляя 30-50 %, что свидетельствует о значительной неоднородности механического состава цеолитсодержащих туфов. Многие пробы из-за присутствия монтмориллонита набухают и слипаются.
Таблица 3
Результаты гранулометрического анализа цеолитсодержащих туфов Шивыртуйского месторождения, %
Классы крупности, мм Выход, %
-5+3 1.2
-3+1 8.6
-1+0.5 13.4
-0.5+0.25 15.2
-0.25+0.1 19.6
-0.044+0 42
Исходная проба 100.0
Следует отметить, что дробление материала до -1 мм показало его интенсивную шламуемость - в дробленом продукте образовалось 42 % класса -0.044+0 мм. Результаты гранулометрического анализа цеолитсодержащих туфов Шивыртуйского месторождения представлены в табл. 3.
Основные направления применения цеолитсодержащего сырья определяются количеством цеолита, монтмориллонита и токсичных элементов. В цеолитах токсичные элементы присутствуют в малорастворимых минеральных формах. Клиноптилолит низко и высоко термостойкий, характерна высокая химическая активность. Объем сорбционного пространства 0,037-0,121-Ю'1 м3/кг, предельный сорбционный объем 0,151-0,217-10" м/кг, микропористость 24-51 %, статистическая влагоемкость 3,0-8,6 %, предельная сорбция 4,1-10 %, точка росы 49-65 0С. При обработке соляной, серной кислотой меняется химический состав, структурно-сорбционные характеристики в сторону улучшения.
Цеолиты хорошо гранулируются, обладают гидравлическими, вяжущими керамическими свойствами, вспениваются, вспучиваются, не обладают токсическими, эмбриотоксическими, тератогенными, сенсибилизирующими, генадотоксическими свойствами, слабо канцерогенны, являются природными радиопротекторами.
Характерной особенностью монтмориллонит-цеолитсодер-жащих пород Шивыртуйского месторождения является их мягкость. Вынутые из воды цеолиты легко ломаются. Исследованиями установлено, что диапазон значенийвыноса вещества составляет от 3 до 80 %, составляя чаще 30-50 %, что свиде-Таблица4
Результаты гранулометрического анализа шабазитсодержащих андезитобазальтов Талан-Гозагорского месторождения
Классы крупности, мм
Выход, %
-5+3
-3+1
-1+0.5
-0.5+0.25
-0.25+0,1
-0.044+0
4.6
4.5
16.3
13.1
52.4
9.1 100.0
Исходная проба
тельствует о значительной неоднородности механических свойств пород. Многие образцы содержат большое количество глины, при отмывке набухают и склеивают образец. Все это подчеркивает крайне низкую механическую прочность пород и присутствие в большом количестве мелкой фракции.
Коэффициент крепости цеолитов колеблется в пределах 3,1-4,1 т/м3. При хранении в естественных условиях (при попадании влаги) прочностные характеристики цеолитов изменяются, крупные куски распадаются по трещинам. Последнее обстоятельство объясняется присутствием монтмориллонита, который сорбируя влагу, расширяется в объеме и разрушает породу. Насыпной вес цеолитового сырья крупностью от 200 до 3 мм колеблется от 0,8 до 0,98 т/м3, удельный вес сухого измельченного до 0,15 мм материала составляет 2,3 г/см3. Влажность цеолитового сырья непостоянна и зависит от условий хранения фракции. Установлено, что мелкие классы имеют более высокую влажность (22,6 %), чем крупные (19-20 %). Свойство цеолитового сырья «впитывать» воду дает возможность ему при большой влажности визуально оставаться сыпучим, обманчиво сухим внешне, особенно если материал переморожен. При плюсовой температуре такой материал слипается, что затрудняет процесс переработки.
По результатам гранулометрического анализа шабазитсодер-жащих андезитобазальтов Талан-Гозагорского месторождения (табл. 4), определено, что основная масса материала находится в интервале крупности -0,25+0,1 мм.
Одним из основных показателей цеолитового сырья является их химическая устойчивость. При воздействии на цеолиты слабых растворов кислот катионы переходят в жидкую фазу в обмен на ионы гидроксония, или, иными словами, осуществляется процесс декантирования. При обработке цеолитов крепкими растворами кислот, процесс деалюминирования приводит вначале к получению
высококремнистого минерала, затем к разрушению кристаллической структуры.
Активация цеолитов растворами щелочей изучена в меньшей степени, чем активация кислотами. Установлено, что с увеличением концентрации щелочи и температуры обработки начинается процесс десилицирования, что ведет к уменьшению модуля SiO2/Al2O3. Как показывают результаты рентгеноструктурного анализа, параметры кристаллической решетки клиноптилолита, модифицированного в оптимальных условиях (концентрация гидроксида натрия 3 н., время выдерживания 3 ч., температура обработки 80 0С), полностью сохраняются. При выбранных параметрах обработки происходит максимальное увеличение адсорбционного объема микропор и развитие переходных пор. При контакте цеолитов с водой происходит гидролиз, выделение кремния и понижение модуля SiO2/Al2O3. Наблюдаемое снижение модуля в растворах слабых кислот и основаниях, сильных и слабых электролитов и в разбавленных растворах сильных кислот можно объяснить происходящим гидролизом. В присутствии сильных кислот и щелочи гидролиз подавлен. Некоторое увеличение суммы щелочных и щелочноземельных элементов возможно в результате уменьшения количества кремнезема в составе цеолитов. Из обменных катионов ион калия наименее активно участвует в обмене. В исследованных условиях активирование образцов ограничено, в основном, процессом декатионирования. Незначительное деалюминирование наблюдается лишь при обработке 1 н. растворами сильных кислот, причем при обработке серной кислотой деалюминирование глубже.
При внесении в кислую среду клиноптилолит обнаруживает эффект нейтрализации, аналогичный известкованию. Механизм кислотного декатионирования цеолитов сложен. Под действием концентрированных растворов кислот происходит одновременный переход в раствор катионов и анионообразующих атомов. Реакции с разбавленными растворами кислот позволяют выявить две стадии процесса кислотного декатионирования, которые идут с разными скоростями: ионный обмен и деалюминирование [7].
Путем обработки растворами солей или гидроксидов соответствующего катиона клиноптилолит может быть переведен в первоначальную форму. Взаимодействие протона с алюмосиликатным каркасом цеолита приводит к уничтожению катионных центров
обмена, обусловленному понижением заряда матрицы при гидролизе алюминия.
Результатами исследований [8] цеолитсодержащего сырья Шивыртуйского и Талан-Гозагорского месторождений выявлено, что прочность цеолитов и шабазитов в зависимости от насыщения водой падает линейно и после высушивания (регенерации), принимает исходное значение, что позволяет сделать вывод о возможности длительного его использования в процессах обезвоживания. Цеолиты как сорбенты характеризуются такими физическими параметрами, как истинная и кажущаяся плотности, насыпная плотность и пористость. Цеолиты являются микропористыми сорбентами (размер микропор составляет 0,5-1,5 нм).
В процессе проведения [7] экспериментов были определены основные физические свойства шабазитсодержащих базальтов Та-лан-Гозагорского месторождения и Шивыртуйских монтморилло-нит-цеолитсодержащих пород (содержание клиноптилолита 60 %) с перспективой использования их в качестве сорбентов.
Базальты обладают наибольшей плотностью. Плотность более цеолитизированного сырья приближается к обычной для цеолитов, равной 2,0-2,3 г/см3.
Следует отметить, что шабазит является одним из наиболее перспективных природных цеолитов, он отличается наибольшей пористостью. Но полезные свойства цеолитов группы шабазита связаны не только с наличием в них полостей большого объема, но и относительной устойчивостью их каркаса при термических воздействиях [86]. С учетом минералогических особенностей шаба-зитсодержащих андезитобазальтов Талан-Гозагорского месторождения, а также необходимости сохранения структуры каналов и полостей, определяющих технологическую ценность шабазита, процесс селективного раскрытия минерала может быть достигнут раздавливающими воздействиями с многократным чередованием измельчения и просеивания.
Монтмориллонит-цеолитсодержащие породы Шивыртуйского месторождения и шабазитсодержащие андезитобазальты Талан-Гозагорского месторождения содержат в качестве элементов примесей монтмориллонит, кварц, слюду, полевой шпат и окислы железа. Породы Шивыртуйского месторождения отличаются тонким прорастанием цеолитовых минералов с глинистыми образования-
ми, особенно монтмориллонитом. Основная масса андезитобазаль-та обогащена гематитом, а шабазиты либо нацело выполняют миндалины, либо слагают их совместно с кварцем, халцедоном, кальцитом, монтмориллонитом, гематитом и иллитом. В порах цеолитов и шабазитов содержится большое количество органики, накапливавшейся в процессе выветривания или на этапе формирования пород при участии организмов флоры и фауны. Такая органика забивая поры цеолитов, снижает их сорбционную емкость, а также может являться источником загрязнения при использовании цеолитсодержащего сырья, например, в медицине.
Выводы
1. Установлено, что характерными особенностями монтморил-лонит-цеолитсодержащих пород Шивыртуйского месторождения являются их мягкость и повышенное содержание глины. Эти свойства ограничивают возможность переработки данного вида сырья мокрым способом.
2. Определено, что основная масса андезитобазальта обогащена гематитом, что говорит о возможности эффективного применения магнитной сепарации при их переработке.
3. Установлено, что глубокая очистка пор цеолитов и шабази-тов от содержащегося в них значительного количества органики, существенно снижающей их сорбционную емкость, а также являющейся источником загрязнения при использовании цеолитсодержащего сырья в различных отраслях народного хозяйства, может быть достигнута посредством применения ультразвукового воздействия на цеолитовое сырье.
4. Определено, что цеолитсодержащие туфы изучаемых месторождений имеют ряд общих технолого-минералогических свойств, определяющих возможность применения при их переработке одинаковых методов обогащения. К таким свойствам можно отнести: неравномерное распределение цеолитов (12-56 %), присутствие железосодержащих примесей, часто тонкозернистое взаимопрорас-тание цеолита с монтмориллонитом, присутствие в качестве основных примесей минералов кварца, полевого шпата и монтмориллонита.
5. Анализ физических свойств основных вмещающих минералов цеолитсодержащих пород с позиции разделительных признаков позволяет заключить, что для наиболее эффективного извлечения вредных вмещающих примесей требуются комбинированные технологи-
ческие схемы, включающие кроме методов рудоподготовки, магнитную и электростатическую сепарацию, а также методы энергетического воздействия на вещество.
------------------------------------------------ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Гуселетова А.Я., Павленко Ю.В. Геолого-генетическая модель формирования Шивыртуйского месторождения цеолитовых туфов // Рудоносные и рудные формации Забайкалья и смежных регионов: Материалы чтений памяти акад. С.С. Смирнова, ДСП.- Чита, 1988. С. 170-172.
2. Жамойцина Л.Г., Семушин В.Н., Гордиенко П.И. Генетические типы цеолитовых месторождений Забайкалья и Монголии // Геология и геофизика.- 1992. - №2. С. 113-126.
3. Кац Б.С., Покровская В.И. Талан-Гозагорское месторождение цеолитов (шабазитов) // Перспективы применения цеолитсодержащих туфов Забайкалья. - Чита, 1990. С. 33-35.
4. Рязанцев А.А., Цыцыктуева Л.А., Дашибалова. Физико-химические свойства цеолитов Холинского месторождения //Сб. журн. Комплекс. Использов. Минерального сырья, 1986. - №6-С.44-46.
5. Савельева Е.Г., Кодачигов В.Н., Стангрит А.К Холинское месторождение пер-литов. Результаты детальной разведки с подсчетом запасов на 1.01.1983 г. Отчет Хо-линской ГРП за 1978-1983 гг. / ПГО Бурятгеология -Улан-Удэ, 1983. - 1773 с.
6. Отчет Цеолитовой партии о поисково-оценочных работах на цеолитовые туфы Шивыртуйского месторождения за 1988-1989 гг. / Ю.В. Павленко, О. В. Орлов, Н. С. Коростелев и др. ПГО Читагеология. - Чита, 1989. - 861 с.
7. Отчет о детальной разведке в границах опытно-промышленного карьера по эксплуатации Шивыртуйского месторождения с подсчетом запасов цеолитсодержащих пород / Ю. В. Павленко, Б. С. Кац, Н. С. Коростелев и др. ПГО Читагеология. - Чита, 1989. - 288 с.
8. Отчет Цеолитовой партии по опытно-методическим работам на агрохимическое сырье за 1985-1990 гг. / Ю.В. Павленко, А. Н. Полев, В. А. Шумейко и др. ПГО Читагеология. - Чита, 1900. - 372 с.
— Коротко об авторах -------------------------------------
Размахнин Константин Константинович - кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры «Обогащение полезных ископаемых и вторичного сырья», ЧитГУ.
