Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
флаги.docx
Скачиваний:
26
Добавлен:
03.06.2015
Размер:
203.38 Кб
Скачать

Огнеупор глины и легкоплавк 20млн крупные 5-20 среднии, глины бентонитовые 5 млн крупные, 1-5 среднии

Флюорит синоним - плавиковый шпат является основным природным минералом фтора. Его теоретическому составу CaF2 отвечает 51,1% кальцйя! и 48,9% фтора. В малых количествах флюорит содержит примеси редких земель, урана, галлия и др., а также органические вещества.. В минералогии кроме обыкновенного (резко преобладает) и оптического флюорита выделяют также хлорофан (флюорит, обнаруживающий свече­ние при нагревании свыше 50°С, ратовкит (землистая или тонкозернистая разновидность флюорита, встречающаяся в осадочных горных породах, иттрофлюорит, в котором часть кальция замещена иттрием, и антозонит (вонючий шпат), содержащий свободные ионы фтора и кальция.. Качество флюорита определяется размером криталлов, количеством примесей и дефектов. Наряду с флюоритом источниками фтора могут слкжить фторапатит и криолит, потенциальными - виллиомит.. В соответствии с главными областями использования минерала выделяют пять основных промышленных сортов его концентра­тов: химический (кислотный), керамический (Эмалевый), цементный, металлургический (флюсовый) и оптический Химический флюорит используется для получения плавиковой кислоты и на что расходуется около 58° о от всей массы добываемого минерала. Хими­ческий флюорит должен содержать не менее 92е о . не более чем но 3% SiO: и CaCO2 и 0.2% сульфидной или свободной серы. Для него недопустимы включения различных минералoв в первую очередь оксиды железа. Плавиковая кислота является исходным сырьем в химической промышленности для получения самых различных органических и неорганических фторсодержаших химических соединений - фторуглеродов. фторполимеров и др., элементарного фтора. синтетического криолита (Na3AlF6. которые в свою очередь широко используются для получения высокооктанового топлива. всевозможных растворителей, аэрозольных препаратов, хладореагентов, полимерных материалов а также и ядерной технике. Сингегический криолит является незаменимым расплавным электролитом. используечым для растворения глинозема с последующим извлечением из раство­ра алюминия. Плавиковая кислота используется ддя травления стекла.. Керчиическии флюорит используется при варке белых или окрашенных кварцевых стекол ускоряется процесс варки) плавке цинка в производстве стеклянного волокна, для получения эмалей для покрытия металлов, получения металлического магния и его соединении . армирования стержней при производстве электродуговой сварки.. Содержа­ние СаF2 должно составлять (95-96%.Цементный флюорит добавляется в цементную шихту для повышения ее качества и по­нижения температуры ее обжига, что у величивает производительность печей и ведет к значи тельном эконочии энергии или топлива. Для этого используется флюорит низких марок (ратовкит с содержанием 45-55% Са1 У) или флюорит содержашие известняки. Металлургическии флюорит необходим как флюсовая добавка при производстве чугуна, стали и алюминия (на это расходуется 40% мировой добычи флюорита). Его присутствие в шихте не только понижает температуру плавления, но и разжижает шлаки, облегчая их отделение от расплавленного металла. Содержание Caf:2 для металлургического copra составляет 60-85%, максимально допустимое количетво кремнезема -30%, а серы и фосфора по 0.3 %. При этом кусковой флнюрит ныне успешно заменяется искусственно приготовленными флюориговыми окатышами из флотационных концентратов.. К оптическому флюориту относят бесцветные или слабо окрашеные кристаллы с бездефектными областями. Отличающимися совершенной прозрачностью, чистотой и отсутствием трещиноватости. . Флюорит свободно пропускает ультрафиолетовые и инфракрасные лучи, имеет низкий показатель преломления и будучи минералом кубиче­ской сингонии лишен двупреломления. Из него изготовляют всевозможные линзы, приз­мы. окна в микроскопах и спектрографах. Он используется для изготовления светодели тельных и светопреломляющих оптических элементов, в акустических устройствах для переработки радиосигналов.Требования промышленности. К собственно флюоритовым относят месторождения , в которых содержание флюорита превышает 25%. Промышленный интерес представляют лишь относительно крупные концентрации флюорита - при запасах не менее сотен тысяч тонн и при кларке концентрации не менее 1000. содержание CaF2 в промышленных рудах колеблется в широком диапазоне: богатые содержат более 50%. средние 35-50% и рядовые до 35%. За рубежом разрабатывают руды с содержанием не менее 45%. Начинается освоение и низкосортных руд с концентрацией флюорита 15-30%. По минеральному составу выделяют флюоритовые мономинеральные, кварц-флюоритовые. сульфидно-флюоритовые. кальцит-флюоритовыс. барит-флюоритфвые и барит-калыцит- флюоритовые руды. Последние три типа труднообогатимы.. Для Оптического флюорита предъявляют крайне жесткие требования. Бездефектные и бесцветные кристаллы оптиче­ского флюорита должны превышать 10 мм. а изготавливаемые из них моноблоки имеют размеры 6x6x5, либо 10x10x3 мм. Поскольку природные кристаллы оптического флюорита очень редки, в ряде стран налажено выращивание их синтетических аналогов путем плавки природного крупнокристаллического флюорита. В нем содержание СаЬ2 должно быть не менее 97-99%.Промышленные типы месторождений флюорита. Условия образования плавикого шпата чрезвычайно разнообразны: он зафиксирован как продукт Магматических, грейзе- новых, пегматитовых, карбонатитовых. скарновых. гидротермальных и осадочных процессов. Это предопределяет известную сложность классификации его месторождений, проводимую как на генетической, так и на формационной основе, поэтому пока система­тика флюоритовых месторождений отсутствует..В настоящее вре^я большинством исследователей принято выделять шесть основных типов месторождений флюорита: 1. Пегматитовые (месторождения оптического флюорита). 2. Грейзеновые. 3. Карбонати­товые (флюорит-редкоземельные) 4. Гидротермальные. 5. Гидротермальные вулканоген- но-осадочные.. 6. Остаточные.. 1. Пегматитовый (месторождения оптического флюорита). Месторождения этого типа связаны с постскладочными массивам^ гранитоидов, которые в основном сложены двуслюдяными и мусковитовыми разностями}., причем наиболее продуктивными являются пегматитовые тела трубообразной, изометричной и крутопада­ющей жилообразной форм. Пегматиты характеризуются зональным строением дифференцированные) с последовательной сменой от ядра к периферии: кварцевое ядро —полевошпатовая зона. —»пегматоидная (блоковая) зона —^графическая (письменный гранит) —>аплитовая оторочка. После формирования пегматитов происходила их проработка поздними гидротермальными растворами, сопровождавшаяся выщелачиван­ием и замещением ряда минералов. С этим процессом и связано формирование промыш­ленного оруденения, относящегося к камерному типу, флюорит а| также образующиеся одновременно с ним кварц, морион, топаз, апатит, мусковит и ряд других минералов отлагались в так называемых занорышах или более крупных поЛостях (погребах, камерах объемом до нескольких кб. Величина минерализованных погребов находится в прямой зависимости от размеров пегматитового тела, его кварцевого ядра и полевошпатовой зоны., располагаются такие полости преимущественно на границе(ьлокового пегматита с кварцевым ядром, а также на контакте полевошпатовой, графической и блоковой зон. Температуры формирования кристаллов оцениваются диапазонов 350-150 °С. Размеры кристаллов флюорита достигают десятков см, окраска их колебл^ся от бесцветной до голубой и фиолетовой.. С пегматитами связаны некрупные по запасам месторождения, но они представлены крупнокристаллическим флюоритов, очень час^о пригодным для оптики. Попутно с ним добывается горный хрусталь и пьезокварц^ кварц для плавки, полевой шпат и др. Примеры месторождений: Пегматиты с оптическим флюоритом встречаются на Волыни, Украина, в ряде районов Казахстана. 2. Карбонатитовые (Флюорит-редкоземельные месторождения прйурочены к щелочно- ультраосновным и карбонатитовым комплексам древних щитов.; Родные скопления выделяются в связи с поздними доломит-анкеритовыми карбонатйтами, несущими редкоземельную минерализацию. Но основная масса руд связана с посткарбонатитовыми процессами при гидротермальной переработке апикальных частей карбонатитов. Наибо­лее благоприятны для появления крупных промышленных скоплений карбонатитовые комплексы, в которых слабо проявлены ранние ультрамафиты и преобладают поздние щелочные породы.. Рудные тела локализуются как в апикальный Частях карбонатитов. так и в эндоконтактовых породах. Форма тел штокообразная, жильн^, гнездовая. Их длина в некоторых случаях достигает 500 м при мощности до 25 м и содержании плавикового шпата до 60%.. При этом выделяются собственно флюоритовые руды, но чаще - редкозе­мельные., в которых флюорит является попутным компонентом.Примеры месторождений: Амба-Донгар, Индия, Большетагнинское, Россия; Некоторые карбонатитовые массивы Намибии и ЮАР.3. Грезеновый. К этому типу относят комплексные месторождения, в котором флюорит является одним из попутных компонентов. В формировании месторождений выделяют несколько стадий: скарнирование вмещающих пород—►микроклинизация и альбитизация субстрата—> формирование флюорит-редкометалльного комплекса—► формирование кварц-сульфидного парагенезиса.. Минеральные парагенезисы грейзенов и скарнов существенно различаются. С грейзенами идет мусковит-(турмал^)-фенакит-флюоритовая минерализация с касситеритом и литиевыми слюдами, содержаний флюорита в них обычно не превышает 5% и лишь изредка достигает 15%.. Скарны,более сложны по строению, рудные тела в них имеют трубообразную форму, реже неправильных залежей. Во внешних их зонах преобладают полевошпатовые метасоматиты, известны магнетито- вые скарны с гранатом и пироксеном. Внутренние зоны представлены мусковит-хризобе- рилл-гопаз-флюоритовыми рудами, в которых сосредоточена основная масса флюорита. Содержание последнего достигает 80%. Часто в рудных полях выделяют внутреннюю зональность - переходы от слюдисто-редкометалльно-флюоритсЫж к полиметалличе­ской. тантал-ниобиевой, олово-вольфрамовой минерализации. Прейзеновые месторожде­ния редки, однако среди них встречаются уникальные по запасам ^объекты. Для России они являются одним из ведущих типов по запасам и добыче флюорита. Примеры: Соло- нечное, Вознесенское, Россия; Лост Ривер и Кемпл-Крик, США.

  1. Гидротермальные (эпитермальные) являются своеобразным «продолжением» грейзеновых месторождений. Генетически связаны с интрузивными комплексами кислого, среднего и щелочного состава, которые являются источником гидротерм.. Однако, оруденение локализовано на значительном расстоянии от интрузивных тел во вмещающих осадочных породах. Подавляющая часть гидротермальных месторождений приурочена к разнообразным разрывным нарушениям, что предопределяет морфологию рудных тел - чаще всего жильные, иногда столбообразные. Околорудные изменения - березитизация, серицитизация и низкотемпературное окремнение. Минеральный состав рудных тел простой: флюорит, кварц, реже кальцит, барит, сульфиды. Содержание флюорита меня­ется от 40 до 90%. Температуры формирвания рудной минерализации оцениваются в 300- 200°С. Флюорит преимущественно высококачественный металлургический , иногда используется для получения искусственного оптического Масштабы отдельных объектов

не выше средних. Примеры месторождений : Наранское, Эгита. Абагайтуйское, Солнечное Шахтерское, Россия; Бороундар, Адаг, Хаара-Айраг, Монголия; Минас-де- Навидад, Мексика; Россиньоль, Франция; Дербишир, Англия, Озор, Испания; Торгола, Италия, Розиклер-Гудхоуп, США и др..

  1. Гидротермальные вулканогенно-осадочные содержат наиболее низкотемпературную рудную минерализацию, для которой связь с магматическими комплексами устанавлива­ется лишь в региональном масштабе, (гидротермальные месторождения), либо не отмеча­ется совсем (телетермальные месторождения).. Они формируются на малых глубинах в районах развития наземного вулканизма.рудные тела залегают в стратифицированных породах (терригенных, реже карбонатных), представлены секущими и согласными жилами выполнения от сотен м до первых км. и мощностью от одного до наскольких метров, флюорит в таких рудах ассоцммрует с опалом, халцедоном, каолинитом, пиритом и др.. Содержание флюорита от 15 до 70%..температуры формирования таких руд не превышают 200 градусов. В настоящее время эти месторождения Являются ведущими как по запасам, так и по добыче флюоритового сырья. Примеры месторождений : Даринское,, Степное, Амдерминское, Россия; Таскайнарское, Казахстан; Аурахматское, Узбекистан; Покровско-Киреевское, Украина; Пьянчиано, Италия.

6. Остаточные месторождения представлены площадными корами! выветривания. Наиболее благоприятны участки, подвергшиеся тектонической дезинтеграции Рудные зоны представляют собой щебнисто-каменистый материал, обогащенный флюоритом. Примеры: Верхние горизонты Солнечного, Казахстан, Покровско-Киреевского, Украина, Канравия, Испания; Месторождения штатов Кентукки и Иллинос к США.

Цеолигы. К цеолитам относят водные алюмосиликаты Щелочных и щелочноземель­ных минералов, обладающих открытой каркасно-полостной структурой. Кристалличе­ский трехмерный каркас цеолитов состоит из кремнекислородных. тетраэдров |(Si.Al)О4] и пронизан в нескольких направлениях крупными порами и каналами, связанными друг с фугом и с поверхностью кристалла более узкими отверстиями - Входными окнами, диам­етр которых колеблется or 0,26 до 0,8 нм. Суммарный объем пор Ц каналов составляет 10- 50% от объема кристалла.. В настоящее время известно около 50 природных и более 100 искусственных аналогов цеолитов.. Наиболее широко известные цеолиты: клиноптилолит, морденит, эрионит, шабазит, стильбит, гейландит , филлипсит, анальцим и другие.. Вну фикрнсталлические поры и каналы выполнены так называемой цеолитной водой, которая, имея с каркасом слабые водородные связи, легко мигрирует из кристаллов при нагревании в интервале 150-400°С и в вакууме (дегидратация целиитов, без нарушения структуры каркаса. Дегидратированные цеолиты способны снова поглощать воду (дегидрагацияО. Цеолиты, катионы которых замещаются катионами тяжелых металлов, являются природными ионитами.. По соотношению кремния и алюминия цеолиты подразделяю! на высоко- и низкокремнистые (то есть высокоалюминистые) Первые являются термо- и кислотостойкими, но имеют меньшую ионообменную емкость. Природные цеоли гыиспользуют преимущественно как природные! адсорбенты: для очистки газовых отходов предприятий, очистки вод нефтепереработки, и водоснабжения, различных жидкостей и хладореагентов.. Модифицированные платиной, рением и молибденом природные цеолиты являются высокоэффективными, долгодействующими и экономическими катализаторами при крекинге нефти. В качестве Структурирующего и отбеливающего наполнителя они используются при производстве высококачественной бумаги, а также для приготовления лекарств и других продуктов фармацецевтической, парфюмерной и кондитерской промышленности.. Кроме того, природные цеолиты используют для синтеза искусственных неолитов,которые применяются для получения ракетного топлива, биологически разрушающихся моущих средст^ и пр. Второй крупной областью применения является сельское хозяство. Цеолиты испфт^зуют в растениеводстве внесение в почву приводит к стабильному повышению урожайности, в животноводстве и птицеводстве в качестве кормровых добавок, а также в качестве'дезодорантов помеще­ний. Требования промышленности. К цеолитовым рудам относят породы, содержащие более 40% цеолитов (для некоторых направлений использования -т более 15-20%). По минеральному состау выделяют клиноптилолитовый, морденитовые, шабазитовый, филлипситовый и смешанные типы руд. Промышленные типы;Месторождений. Выделяют два основных промышленных типа месторождений цео|литов (с подтипами): 1. Вулканoreнно-осадоч н ые месторождения 2. Вулканогенно-гидротермальнве. I. Вулканогенно-осадочные месторождении образуются в результате цеолитизации витрокластического материала пепловых туфов туффитов и других пород кислого или среднег о по состаку материала. Быстрое поступление материала обеспечивает его чистотуи слабое засорение терригенным или биогенным материалом. В водосодержащем осадке на стадии диагенеза вулканическое стекло быстро разлагается (гидротируется). Важным условием для начала процесса формирования цеолитов является замкнутость системы, то есть отсутствие или очень слабая циркуляция водной фазы.. Быстро повышается pН среды - более 9.0 и начинается кристаллизация цеолитов. За счет растворенного вещества. В зависимости от состава стекла формируются различные типы цеолитов.. При этом выделяют два подтипа цеолитов: 1.1. Раннедиагенетический подтип образуется при диагенезе осадков высокощелочных содовых озер, содержащих пйрокластический материал кислого или щелочного состава. Данный подтип широко распространен в мире, но в России его пока не выявлено.Примеры: Боуи, Дарки, США;'Патрон, Олдувай, Танзания; Щелочные озера в Кампании и Лациуме, Италия. 1.2. Позднедиагенический подтип. Связан с мощными толщами эффузивно-осадочных пород, накапливающихсяв морсуих бассейнах нормальной солености. Они представлены лавами и туфами липаритов, андезитов, дацитов и реже базальтов, переслаивающимися с туфоконгломератами, песчаниками, известняками, мергелями и бе|нтониговыми глинами.. Формирование цеолитов здесь происходило более медленно. Содержание цеолитов в рудах выдержанное, в пределах 50-70%. Запасы цеолитов здесь Достигают десятков и сотен млн т. Сопутствующим цероитам здесь являются бентонитовые глины. Месторож­дения этого подтипа являются основным источником цеолитов в мире. Примеры: Тедзакамское, Дзегское,Ахалцикское, Грузия; Крайниковское, Сокирнецкое, Даниловское, Водинское, Украина; Ноемберянское, Ленинаканское, Армения; ;Бауи, США. 2. Вулканно- генно-гидротермальные месторождения. Как и в предыдущем ти|пе цеолиты возникают в результате преобразования вулканического стекла вулканогенных) пород.Отличие состоит в том, что источником водных растворов является низкотемпературная гидротермальная проработка вулканогенно-осадочных пород.. Гидротермы лишь значительно увеличивают скорость и площадь цеолитизации пород. Наиболее блпгоприятных условия для возни- новения крупных залежей создаются при наличии кислых пеплово-пемзовых туфов, парекрываемых слабо проницаемыдавами и сочленяющихся с разломами. Это обеспечивает латеральное растекание гидротермальных растворов и развитие относи­тельно равномерной цеолитизации на площади в десятки квадра^ых км при мощности в десятки метров. Минеральный состав руд разнообразен: .в основном это морденит и шабазит, менее распространены клиноптилолит, ломонтит и анальцим.. Содержание цеолитов в рудных телах иеняется от 15 дО 80%.. Данный тип яв^ется основным для России. Примеры: Холигское, Шивыртуйское, Россия. МСБ России и мира.. Наибольшими запасами обладают Россия и Китай. Крупные запасы имеют также Куба, Ю.Корея и Украина.. Мировая добыча цеолитов составляет 3,5 млн.т., из которых 70% используется в качестве сорбционного сырья.. Основные страны|-производители: Китай (2,5 тыс.т.), Ю.Еорея (13? Тыс.т), Канада, Мексика Куба, Венгрик.. Прогнозные ресурсы России составляют 1,1 млрд т.Запасы по категориям A+B+Ci -602 млнт,. С2 -800 млн.т. Тем не менее производство и особенно поребление цеолитов развито кране слабо. Основные ресурсы и запасы цеолитов находится в Читинской области (84%). Количество балансовых месторождений - 15, из них 6 разрабатываются. Крупнейшпе: Холинское, Шывыртуйсуок Чугуевское, Хонгунуу, Пегаское ЛюТогское, Ягоднинское.. Преобладают клиноптилолитовый и клиноптилолит-морденитовый минеральные типы руд, содержание цеолитов в породе - до 80%.

Цемент - общее название порошкообразных вяжущих веществ, которые при смеши­вании с водой образуют пластичную массу, приобретающее затем камневидпое состояние.

Если в эту пластичную массу добавляют песок, мелкоизмельченный шлак и другие, то получается строительный раствор; если же заполнителями являются гравий, щебень, галька и другие, достаточно крупные частицы, то после затвердевания такой массы обра­зуется бегон. Мировое производство цемента как абсолютно необходимого вяжущего строительного материала постоянно возрастает, составляя в настоящее время около 1.6 млрд г. а ежегодный прирост потребности в нем оценивается в 33 млн т. Крупнейшим его производителем является Китай (570 млн т).

Среди множества различных типов, сортов и марок цементов, исчисляемых тысяча­ми. важнейшим водным (то есть затвердевающим с водой) вяжущим материалом является портландцемент. Для изготовления его в качестве основного исходного сырья использу­ются карбонатные (известняки, мел, мергель) и глинистые (глины, глинистые сланцы) по­роды, смешиваемые в строго определенном отношении. Первоначально портландцемент изготавливался и з богатых глиной известняков, так называемых мергелей-натуралов. имеющих близкое к требуемому отношение оксида кальция к кремнезему. Широко из­вестными источниками такого сырья являются месторождения шт. Огайо (США), района Регби-Лейстер (Центральная Англия) и Новороссийские в России. Однако в связи с резким повышением спроса па портландцемент и истощением мергелей-натуралов для его про­изводства стали использовать глины и известняки различных месторождений.

Производство портлан-цемента является многоэтапным. Вначале исходное вещество (известняк, глина) размалывается и перемешивается. Затем эта смесь обжигается во вра­щающейся печи. Температура повышается медленно: в интервале 100-110°С удаляется вся гигроскопическая вода, приблизительно при 600° начинает удаляться вся гидратная и гид- роксильная вода, около 800-850°С начинает разлагаться карбонат кальция: СаСОз —> СаО + COat 11 происходит распад алюмосиликатов. Это является начала клинкер-процесса, при котором СаО вступает в реакции с алюмосиликатами и силикатами с образованием клин­керных минералов. При 1300-1500°С происходит частичное плавление этих минералов с появлением двух- и трехкальциевых силикатов и расплава. Последней стадией формиро­вания клинкера является кристаллизация расплава и его реакция с кальциевыми силиката­ми.. Окончательный состав клинкерных минералов формируется при охлаждении до 1000°С.

Клинкер состоит из четырех главных искусственных соединений-минералов (в по­рядке их значимости): |3-дикальциевого силиката -Ca2Si04 (белит), трикалъциевого сили­ката Ca3Si05 (алит), три кальциевого алюмината Са3А1206 и кальциевого алюминоферрита Cа2AlFeO5. Если в шихте преобладает оксид кальция СаО, то при гидратации цемента пре­обладает портландит Са(ОН)2, легко вымывающийся из бетона, что понижает прочность последнего, разрушая его ("белая смерть бетона").

Когда портландцемент смешивается с водой, то его первично безводные компоненты вступают с ней в химическое взаимодействие с образованием гидратов.