نسيج البوكسيت. البوكسيت المعدني المذهل

يستخدم البوكسيت على نطاق واسع صخر، وتتكون بشكل رئيسي من معادن هيدروكسيد الألومنيوم. سمي بهذا الاسم نسبة إلى محلية لي بو في جنوب فرنسا، حيث تم اكتشاف ووصف عينة منه عام 1821. وتعرف العالم على خصائص البوكسيت بعد معرض باريس عام 1855، الذي تم فيه عرض الألمنيوم المستخرج منه، وعرض على شكل "الفضة الطينية." في الواقع، البوكسيت ظاهريا يشبه الطين، ولكن في شكله المادي و الخواص الكيميائيةلا علاقة لها بها.

البوكسيت عبارة عن صخرة واسعة الانتشار تتكون أساسًا من معادن هيدروكسيد الألومنيوم.

في اللون غالبًا ما تكون حمراء أو بنية أو بيضاء أو رمادية أو سوداء أو خضراء أو مع شوائب من ألوان مختلفة. البوكسيت لا يذوب في الماء خارجيًا، يمكن أن تبدو طينية أو صخرية، في هيكلها - كثيفة أو مسامية، بلورية ناعمة أو غير متبلورة. تعتمد الكثافة على محتوى الحديد. في كثير من الأحيان يمكن تضمين الحبوب المستديرة التي تتكون من الألومينا أو أكسيد الحديد في الكتلة الأرضية. مع محتوى 50-60٪ من أكسيد الحديد، تصبح الصخرة ذات أهمية كبيرة خام الحديد. تتراوح صلابة البوكسيت على مقياس موس من 2 إلى 7.وتشمل تركيبته الكيميائية، بالإضافة إلى هيدرات أكسيد الألومنيوم التي تشكل كتلة الخام الرئيسية، الحديد والسيليكون والتيتانيوم والمغنيسيوم وكربونات الكالسيوم والفوسفور والصوديوم والبوتاسيوم والزركونيوم والفاناديوم على شكل مركبات مختلفة. في بعض الأحيان - خليط من البيريت.

البوكسيت لا يذوب في الماء

اعتمادًا على طبيعة المعدن المكون للصخور، يمكن تقسيم البوكسيت إلى ثلاث مجموعات رئيسية:

• مونوهيدرات، حيث يتم تقديم الألومينا في شكل واحد فقط (الشتات، البوهميت)؛
• ثلاثي الهيدرات، يحتوي على الألومينا في شكل ثلاثي الهيدرات (جيبسيت)؛
• مختلط، يجمع بين المجموعتين الأوليين.

تعتمد جودة ودرجة البوكسيت كخام الألومنيوم على محتوى أكسيد الألومنيوم من حيث المادة الجافة. أعلى علامة تجارية تحتوي عليها بنسبة 52%، وأقل علامة تجارية تحتوي على 28% على الأقل. حتى داخل نفس الرواسب، يمكن أن تختلف كمية الألومينا بشكل كبير. تنخفض جودة الصخور مع زيادة محتوى أكسيد السيليكون.

خام البوكسيت ذو قيمة عالية، حيث يتم استخراج الألومينا منه بسهولة. وتستخدم أصنافها وعلاماتها التجارية المختلفة في الصناعة بطريقتها الخاصة.

كيف يتم استخراج البوكسيت (فيديو)

مكان الميلاد

يوجد حوالي 90٪ من احتياطيات البوكسيت في العالم في 18 دولة استوائية. عادةً ما تكون جودة البوكسيت اللاتريتي المتكون نتيجة للمعالجة الكيميائية العميقة لصخور الألومينوسيليكات في المناخات الاستوائية عالية. البوكسيت الرسوبي الذي يتكون نتيجة لنقل منتجات التجوية اللاتريتية وإعادة ترسيبها يمكن أن يكون عالي الجودة أو دون المستوى المطلوب. وتتواجد الرواسب على شكل طبقات أو عدسات أو أعشاش، غالباً على سطح الأرض أو في طبقاتها العليا. لذلك، يتم استخراج الخام بشكل رئيسي طريقة مفتوحةباستخدام معدات التعدين القوية. تتميز الاحتياطيات العالمية بالتوزيع الإقليمي غير المتكافئ. تمتلك أكثر من 50 دولة رواسب خام، حيث يوجد 93٪ من هذه الاحتياطيات في 12 دولة منها. تم اكتشاف رواسب كبيرة في أستراليا وأفريقيا وأمريكا الجنوبية والوسطى وآسيا وأوقيانوسيا وأوروبا. أعلى محتوى من الألومينا موجود في الخام المستخرج في إيطاليا (64٪) والصين (61٪).

المعرض: حجر البوكسيت (50 صورة)

تقع أكبر رواسب البوكسيت في روسيا في سفيرورالسكيتم استخراج 70٪ من إجمالي كمية الخام في البلاد هناك. هذه هي أقدم الرواسب على وجه الأرض، عمرها أكثر من 350 مليون سنة. يقع منجم Cheremukhovskaya-Glubokaya الذي تم تشغيله مؤخرًا على عمق 1500 متر تحت الأرض. تفردها هو في استخراج ونقل الخام: 1 كومة تحتوي على 3 آلات رفع. تبلغ الاحتياطيات المؤكدة 42 مليون طن، ويصل محتوى الألومنيوم في الخام إلى 60% تقريبًا. منجم Cheremukhovskaya هو الأعمق في الاتحاد الروسي. وينبغي أن تلبي حاجة البلاد من الألمنيوم لمدة 30-40 سنة.

تبلغ تكلفة طن واحد من الخام بدون تكاليف النقل في روسيا 20-26 دولارًا للمقارنة في أستراليا -10. بسبب عدم الربحية، تم إيقاف تعدين البوكسيت في لينينغرادسكايا، منطقة تشيليابينسك. في أرخانجيلسك، يتم استخراج الصخور ذات الحفرة المفتوحة مستوى عالالألومينا، إلا أن زيادة محتوى الكروم والجبس يقلل من قيمتها.

جودة الخامات من الرواسب الروسية أقل شأنا من الخامات الأجنبية، ومعالجتها أكثر تعقيدا. تحتل روسيا المرتبة السابعة في العالم في إنتاج البوكسيت.

استخدام البوكسيت

ويمثل استخدام البوكسيت 60% من إنتاج الألومنيوم. يحتل إنتاجها واستهلاكها المرتبة الأولى في العالم بين المعادن غير الحديدية. فمن الضروري في بناء السفن والطيران والصناعات الغذائية. استخدام لمحات الألومنيومفي البحر، تعتبر قوتها وخفة وزنها ومقاومتها للتآكل ذات أهمية كبيرة. يتطور استهلاك البوكسيت في البناء بشكل ديناميكي، حيث يتم إنفاق أكثر من 1/5 الألمنيوم المنتج على هذه الاحتياجات. عند صهر الخام، يتم الحصول على أكسيد الألمونيوم الكهربائي - وهو مادة كاشطة صناعية. تعتبر بقايا الشوائب المنبعثة من المعادن غير الحديدية مواد خام لإنتاج الأصباغ والدهانات . يتم استخدام الألومينا التي يتم الحصول عليها من الخام كمادة قولبة في علم المعادن.الخرسانة المصنوعة بإضافة الأسمنت الألوميني تتصلب بسرعة وتكون مقاومة لدرجات الحرارة المرتفعة والبيئات الحمضية السائلة. خصائص الامتصاص للبوكسيت تجعله مناسبًا للاستخدام في منتجات إزالة الانسكاب النفطي. تُستخدم الصخور منخفضة الحديد في صناعة الحراريات التي يمكنها تحمل درجات حرارة تصل إلى 1900 درجة مئوية.

يتزايد الطلب على الألمنيوم ومنتجات معالجة الخام الأخرى، لذلك تستثمر البلدان المتقدمة في تنمية الودائع حتى مع وجود عتبة ربحية منخفضة.

تم العثور على استخدام البوكسيت في المجوهرات فقط في الأعمال الأصلية. لون غير عاديوتستخدم العينات في صنع الهدايا التذكارية، وخاصة الكرات المصقولة. معدن البوكسيت الطب الشعبيلا يستخدم، حيث لم يتم اكتشاف إمكاناته العلاجية حتى الآن. كما أنه لم يتم التعرف على خصائصه السحرية، لذا فهو لا يجذب انتباه الوسطاء.

كيفية صنع تميمة بيديك (فيديو)

انتبه، اليوم فقط!

ينتمي البوكسيت إلى الصخور الرسوبية الشحمية. اسمها يأتي من "Baux" الفرنسية - قرية في بروفانس (فرنسا) في مكان الاكتشافات الأصلية.

البوكسيت لديه السمات المميزة: الهيكل بقولي أو زيتي، في حالات نادرة - أفانيتي (أي كثيف للغاية مع معادن بالكاد مرئية) أو كولومورفيك. الملمس ضخم ويشبه التكتلات أو البريشيا في المظهر.

يتكون البوكسيت من عدة معادن:

هيدرات الألومينا (هيدرارجيليت، بوهميت، الشتات)؛

معادن الطين: الكلوريت والسدريت وأكاسيد وهيدروكسيدات الحديد والبيريت والكوارتز والعقيق الأبيض وغيرها.

يختلف البوكسيت أيضًا في النسب الكمية للمعادن التي يحتوي عليها - هيدرات الألومينا. وهي مصنفة على النحو التالي: البوهيميت-دياسبور، والهيدرارجيليت، والبوكسيت المختلط. يتراوح محتوى Al2O3 في البوكسيت من 28 إلى 45%؛ Fe2O3 - من 2 إلى 50-60%. في بعض الأحيان يتم ملاحظة زيادة في محتويات Ga، Zr، Zn، Co، Ni، Cr، Cu، Ba، وما إلى ذلك.

في أغلب الأحيان، يكون معدن البوكسيت عبارة عن صخرة ذات صلابة متوسطة إلى عالية. ولكن في بعض الأحيان يكون هناك أيضًا ممثلون ترابيون، مرتبطون بشكل فضفاض، والذين تتسخ أيديهم حقًا. إذا تم ترطيب البوكسيت، فإنه يصبح غير بلاستيكي. الكثافة - 2.7 جم/سم3؛ تتراوح الجاذبية النوعية حوالي 3. الألوان الأساسية هي الأحمر والبني والرمادي إلى الأبيض، وتعتمد الظلال على نسبة الحديد.

يتواجد البوكسيت على شكل عدسات وأعشاش ورواسب تشبه الصفائح. بناءً على أصلها، هناك عدة أنواع من البوكسيت: المتبقي أو اللاتريتي، وهي نتاج التجوية الحديثة للصخور النارية المختلفة. في أغلب الأحيان، مثل هذه العينات لها لون محمر.

النوع التالي هو الغروية الرسوبية، والتي "تنضج" في التربة القارية أو المهملة. المناطق البحرية. غالبًا ما يوجد البوكسيت البحري الساحلي، والذي يُطلق عليه أيضًا بوكسيت البحيرة، على سطح كارستي غير مستوٍ من الحجر الجيري ويغطيه طبقات من المارل أو الحجر الجيري البيتوميني.

الكالسيت على البوكسايت

تنقسم التطورات القارية إلى أربع مجموعات:

1) المنحدر (الوهمي)، الذي ينشأ ويقع على المنحدرات على التوالي؛

2) الوديان، التي تبطن الوديان القديمة، وتشكل عدسات بين البقايا الأحفورية، وخاصة طين الكاولينيت؛

3) البحيرة أو الحوض والتي تنمو في الأجزاء الوسطى والساحلية من أحواض البحيرة. ويصاحب مثل هذا البوكسيت أيضًا طين الكاولينيت.

4) الكارستية، والتي تملأ على التوالي الفجوات الكارستية والمنخفضات في التضاريس. غالبًا ما تكون تحتها طين الكاولينيت، والتي توجد تحتها صخور كربونات.

هناك العديد من رواسب البوكسيت الرئيسية: تم تطوير البوكسيت المتبقي أو اللاتريت في Yenisei Ridge؛ تأتي الأنواع الساحلية والبحرية من جبال الأورال، ويوجد نفس الممثلين في جبال سايان، في آسيا الوسطى. تقع الرواسب الرئيسية للبوكسيت القاري في منطقة كامينسك أورالسكي (المنحدر)، في شمال كازاخستان (الكارست)، وتيخفين (الوادي). توجد رواسب كبيرة من البوكسيت في أستراليا والبرازيل وغينيا والهند وإندونيسيا وفيتنام.

والبوكسيت هو المصدر الرئيسي لإنتاج الألمنيوم. الاستخدام الرئيسي للمعدن هو في تعدين الحديد على شكل صهور، وكذلك في صناعة الدهانات الاصطناعية والمواد الكاشطة والمواد الماصة لتنقية المنتجات البترولية من الشوائب.

منذ العصور القديمة، استخدم الجواهريون البوكسيت لإنتاج الأحجار الاصطناعية. تتحول بلورات الألومنيوم، بعد تنقيتها في الأفران الكهربائية، إلى بلورات بيضاء صناعية. تمت إضافة أكاسيد الكروم إلى الياقوت وكانت النتيجة حمراء. تم استخدام الياقوت لصنع أحجار الساعة.

حاليًا، يستخدم الألومنيوم في صناعة المجوهرات لصناعة الأساور والسلاسل ودبابيس الزينة وما إلى ذلك. يتناسب الألمنيوم بشكل جيد مع الأحجار الكريمة.

وفقًا للتركيب المعدني ، ينقسم البوكسيت إلى: 1) مونوهيدرات - البوهيميت والشتات ، 2) ثلاثي الهيدرات - الجبسيت و 3) مختلط. قد يتواجد كلا من أحاديات هيدرات الألومينا وثلاثي هيدرات في هذه الأنواع من الخامات. في بعض الرواسب، إلى جانب ثلاثي الهيدرات، توجد الألومينا اللامائية (اكسيد الالمونيوم).

تنتمي رواسب البوكسيت في شرق سيبيريا إلى نوعين مختلفين تمامًا من حيث العمر والنشأة والمظهر والتركيب المعدني. الأول عبارة عن نوع من الصخور المتحولة التي تشبه الأرجيليت مع بنية مجهرية غير واضحة للفاصوليا، والثاني له بنية فولية نموذجية.

المكونات الرئيسية للبوكسيت هي أكاسيد الألومنيوم والحديد والتيتانيوم والسيليكون. وتوجد أكاسيد المغنيسيوم والكالسيوم والفوسفور والكروم والكبريت بكميات تتراوح من أعشار النسبة المئوية إلى 2٪. محتوى أكاسيد الغاليوم والفاناديوم والزركونيوم هو جزء من الألف من النسبة المئوية.

بالإضافة إلى Al 2 O 3، يتميز البوكسيت البوهيميت-دياسبور الموجود في شرق سيبيريا باحتوائه على نسبة عالية من SiO 2 وFe 2 O 3، وأحيانًا ثاني أكسيد التيتانيوم (نوع الجيبسيت).

يتم تنظيم المتطلبات الفنية للبوكسيت من قبل GOST، التي توحد محتوى الألومينا ونسبته إلى السيليكا (وحدة السيليكون). بالإضافة إلى ذلك، تنص GOST على محتوى الشوائب الضارة في البوكسيت، مثل الكبريت وأكسيد الكالسيوم والفوسفور. وقد تختلف هذه المتطلبات حسب طريقة المعالجة ونوع الوديعة وشروطها الفنية والاقتصادية لكل وديعة.

في البوكسيت البوهيمي الشتات في شرق سيبيريا، يتم ملاحظة البنية المميزة للفاصوليا بشكل رئيسي فقط تحت المجهر، وتهيمن المادة الأسمنتية على الحبوب. من بين هذا النوع من البوكسيت، يتم تمييز نوعين رئيسيين: دياسبور-كلوريت و دياسبور-بويهميت-هيماتيت.

يهيمن البوكسيت على رواسب نوع الجبسيت مع بنية فولية نموذجية، من بينها: كثيفة، صخرية ومتعرضة للعوامل الجوية، مدمرة، تسمى فضفاضة. بالإضافة إلى البوكسيت الحجري والقابل للتفتيت، يتكون جزء كبير من البوكسيت الطيني والطين. يتكون الجزء البقولي من البوكسيت الصخري والقابل للتفتيت بشكل رئيسي من الهيماتيت والماجنتيت. تتراوح أحجام الحبوب من أجزاء من المليمتر إلى السنتيمتر. يتكون الجزء الأسمنتي من البوكسيت الحجري، وكذلك أصناف البوكسيت، من معادن طينية دقيقة الحبيبات ومشتتة بدقة والجبسيت، وعادة ما يكون لونها بنيًا محمرًا بواسطة هيدروكسيدات الحديد.

المعادن الرئيسية المكونة للصخور من البوكسيت من نوع الشتات-بويهميت هي كلوريت-دافنيت، الهيماتيت، الشتات، البوهيميت، البيروفيليت، الإليت، الكاولينيت؛ الشوائب - السيرسيت والبيريت والكالسيت والجبس والمغنتيت والزركون والتورمالين. إن وجود الكلوريت، وكذلك ألومينوسيليكات عالية السيليكا - الإليت والبيروفيليت، يحدد المحتوى العالي من السيليكا في البوكسيت. أحجام الحبوب المعدنية من كسور ميكرون إلى 0.01 مم.ترتبط المعادن الموجودة في البوكسيت ارتباطًا وثيقًا، وتشكل مخاليط متناثرة بدقة، وفقط في مناطق معينة وطبقات رقيقة تشكل بعض المعادن انفصالًا (كلوريت) أو حبوب. بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما يتم ملاحظة الاستبدالات والتغيرات المختلفة في المعادن بسبب عمليات التجوية والتحول.

المعادن المكونة للصخور من البوكسيت من نوع الجبسيت هي ثلاثي هيدرات الألومنيوم - الجبسيت، الهيماتيت (هيدروهيماتيت)، الجيوثيت (هيدروجويثيت)، الماغميت، الكاولينيت، الهالوسيت، الهيدروميكاس، الكوارتز، الروتيل، الإلمنيت والألومينا اللامائية (اكسيد الالمونيوم). وتمثل الشوائب بالماجنتيت والتورمالين والأباتيت والزركون وما إلى ذلك.

يتم ملاحظة المعدن الرئيسي للألومينا - الجبسيت - في شكل كتلة مشتتة جيدًا وضعيفة التبلور، وفي كثير من الأحيان، كبيرة نسبيًا (0.1-0.3) مم)البلورات والحبوب. عادة ما يتم تلوين الجبسيت المشتت بدقة بواسطة هيدروكسيدات الحديد بألوان صفراء وبنية ولا يستقطب تقريبًا تحت المجهر. تعتبر حبيبات الجبسيت الكبيرة من سمات البوكسيت الحجري، حيث تشكل حواف قشرية حول الحبة. يرتبط الجيبسايت ارتباطًا وثيقًا بالمعادن الطينية.

وتتمثل معادن التيتانيوم في الإلمنيت والروتيل. يتواجد الإلمنيت في الجزء الأسمنتي من البوكسيت وفي الجزء البقولي على شكل حبيبات يتراوح حجمها من 0.003 إلى 0.01 إلى 0.1 إلى 0.3 مم.الروتيل في البوكسيت مشتت بشكل ناعم، ويتراوح حجمه من الكسور إلى 3-8 عضو الكنيستو

2. دراسة تركيب المواد

عند دراسة التركيب المادي للبوكسيت، على النحو التالي مما سبق، فإننا نتعامل مع معادن غير متبلورة ومشتتة بدقة وحبيبات دقيقة تقع في نموات مجاورة متقاربة ودائمًا ما تكون ملونة بأكاسيد الحديد وهيدروكسيدات. لذلك، من أجل إجراء التحليل المعدني النوعي والكمي للبوكسيت، من الضروري استخدام طرق بحث مختلفة.

من عينة الخام الأصلية إلى -0.5 أو -1.0 مم،أخذ العينات: واحد – 10 زللمعدنية والثانية -10 جم للكيميائية والثالثة -5 زللتحاليل الحرارية . يتم سحق عينات من البوكسيت الشتات البوهيميت إلى 0.01-0.07 ممو gibbsite - ما يصل إلى 0.1-0.2 مم.

يتم إجراء التحليل المعدني للعينة المسحوقة بعد التبييض الأولي، أي إذابة أكاسيد الحديد وهيدروكسيدات في حمض الأكساليك والهيدروكلوريك.

الأحماض أو الكحول المشبع بكلوريد الهيدروجين. في حالة وجود الكربونات، تتم معالجة العينات أولاً بحمض الأسيتيك. في المحاليل الناتجة، يتم تحديد محتوى أكاسيد الحديد والألومنيوم والسيليكون والتيتانيوم كيميائيا.

يمكن دراسة التركيب المعدني للمخلفات غير القابلة للذوبان عن طريق الفصل في السوائل الثقيلة بعد التفكك الأولي والتصفية، وعن طريق الفصل في السوائل الثقيلة دون التصفية الأولية.

لإجراء دراسة أكثر اكتمالا للمعادن الطينية، يتم استخدام التصفية (الخيار الأول)، في حين يمكن دراسة كسور الطين بطرق أخرى للتحليل (الحراري، حيود الأشعة السينية) وبدون فصل في السوائل الثقيلة. تحليل الخيار الثاني هو الأسرع، ولكنه أقل دقة.

فيما يلي وصف للعمليات الرئيسية والأساليب التحليلية المستخدمة في دراسة التركيب المادي للبوكسيت.

الدراسة تحت المجهريتم إنتاجها في أقسام شفافة ومصقولة وفي مستحضرات الغمر. في الدراسة المختبرية، يجب أن يسبق مجمع التحليلات بأكمله دراسة البوكسيت في أقسام رقيقة. باستخدام المقاطع الرقيقة المحضرة من عينات البوكسيت المختلفة يتم تحديد التركيب المعدني ودرجة تشتت المعادن وعلاقة المعادن ببعضها البعض ودرجة التجوية والبنية وما إلى ذلك، وفي المقاطع الرقيقة المصقولة يتم تحديد معادن أكاسيد الحديد و تتم دراسة الهيدروكسيدات والإلمنيت والروتيل والمعادن الخام الأخرى. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن معادن أكاسيد الحديد وهيدروكسيدات تكون دائمًا على اتصال وثيق بمعادن الطين والألومينا، لذلك، كما أظهرت دراساتنا، فإن خصائصها البصرية لا تتطابق دائمًا مع بيانات العينات المرجعية.

عند دراسة التركيب المعدني للبوكسيت، وخاصة أصنافها السائبة، يتم استخدام طريقة الغمر على نطاق واسع. في مستحضرات الغمر، تتم دراسة التركيب المعدني بشكل رئيسي من خلال الخصائص البصرية للمعادن، كما يتم تحديد النسبة الكمية للمعادن في العينة.

يجب إجراء دراسة صخور البوكسيت تحت المجهر في مقاطع شفافة ومصقولة ومستحضرات الغمر بأقصى قدر من التكبير. وحتى في هذه الحالة، ليس من الممكن دائمًا تحديد الخصائص المورفولوجية والبصرية اللازمة للمعادن وطبيعة نموها الدقيق. لا يمكن حل هذه المشكلات إلا من خلال الاستخدام المتزامن لطرق البحث المجهري الإلكتروني وحيود الإلكترون.

إنهاكتستخدم لفصل الكسور الخشنة نسبيًا عن الحبيبات الدقيقة، والتي تتطلب طرقًا أخرى للدراسة. بالنسبة للبوكسيت الملون (البني، الأخضر)، يتم إجراء هذا التحليل فقط بعد التبييض. تتم تصفية أجود أنواع البوكسيت ذات الحبيبات الكثيفة بعد التفكك الأولي.

يتم تفكيك العينة المبيضة عن طريق الغليان باستخدام الببتيزر في قوارير مخروطية تحت الارتجاع. يمكن استخدام عدد من الكواشف كعامل بببتيزينغ (الأمونيا، الزجاج السائل، الصودا، بيروفوسفات الصوديوم، وما إلى ذلك). من المفترض أن تكون نسب السائل والصلب هي نفسها بالنسبة للطين. في بعض الحالات، كما هو الحال، على سبيل المثال، في البوكسيت الشتات البوهيميت، لا يحدث التفكك تمامًا حتى بمساعدة الببتيزر. لذلك، يتم أيضًا طحن الجزء غير المجزأ في ملاط ​​مع ضغط خفيف باستخدام مدقة مطاطية.

هناك طرق التوضيح المختلفة. بالنسبة للصخور الطينية، تم وصفها بالكامل بواسطة M. F. Vikulova. قمنا بتصفية عينات البوكسيت في أكواب لترية، كما وصفها I. I. Gorbunov. يتم عمل علامات على الجدران: أعلى - لـ 1 ل، 7 تحتها سم -لتصريف الجزيئات<1 عضو الكنيستو 10 جرام تحت علامة اللتر - لتصريف الجزيئات > 1 عضو الكنيست.يتم تصريف السائل المنضب باستخدام سيفون: الطبقة العليا بقطر 7 سم بعد 24 ح(جسيمات أقل من 1 عضو الكنيست)،طبقة 10 سم بعد 1 ح 22 دقيقة(الجزيئات 1-5 عضو الكنيست)وبعد 17 دقيقة 10 ثانية(الجزيئات 5-10 م.ك).الفصائل أكبر من 10 عضو الكنيستمتناثرة على المناخل. لمنع امتصاص التعليق من عمق أقل من مستوى التصميم، يتم وضع طرف مصمم بواسطة V. A. Novikov على الطرف السفلي من السيفون المخفض في التعليق.

من كسر أصغر من 1 عضو الكنيستأو 5 عضو الكنيستفي بعض الحالات باستخدام جهاز طرد مركزي فائق (بسرعة دوران تتراوح بين 18-20 ألف. دورة في الدقيقة)من الممكن عزل الكسور المخصبة بجزيئات بحجم مئات الميكرون. ويتم تحقيق ذلك عن طريق تغيير المعدل الذي يتم به تغذية المعلق في جهاز الطرد المركزي. تم وصف مبدأ تشغيل وتطبيق جهاز الطرد المركزي الفائق للتحليل الحبيبي بواسطة K. K. Nikitin.

تحليل الجاذبيةيتم إنتاج صخور البوكسيت باستخدام أجهزة الطرد المركزي الكهربائية عند 2000-3000 دورة في الدقيقةفي السوائل الثقل النوعي 3.2؛ 3.0; 2.8؛ 2.7؛ 2.5.

يكاد يكون من المستحيل تحقيق فصل العينات إلى أجزاء أحادية المعدن عن طريق الطرد المركزي في السوائل الثقيلة دون التصفية الأولية. الطبقات الرقيقة (1-5 عضو الكنيست)وحتى بعد التصفية يتم فصلها بشكل سيئ في السوائل الثقيلة. يبدو أن هذا يحدث بسبب درجة عاليةالتشتت، فضلا عن أفضل تراكم للمعادن. وبالتالي، قبل تحليل الجاذبية، من الضروري فصل العينات إلى فئات عن طريق التوضيح. الطبقات الرقيقة (1-5 عضو الكنيستوأحيانا 10 عضو الكنيستتتم دراستها بالطرق الحرارية وحيود الأشعة السينية والمجهرية وغيرها دون فصل في السوائل الثقيلة. من الأجزاء الأكبر في السوائل الثقيلة، من الممكن فصل الشتات عن البوهميت (الثقل النوعي للسائل 3.0)، والبيريت، والإلمنيت، والروتيل، والتورمالين، والزركون، والإبيدوت، وما إلى ذلك (في الثقل النوعي للسائل 3.2)، والبوهميت إلى الجيبسايت والكاولينيت ( الثقل النوعي السائل 2.8)، الجبسيت من الكاولينيت (الثقل النوعي السائل 2.5).

تجدر الإشارة إلى أنه من أجل فصل أفضل في السوائل الثقيلة، لا يتم تجفيف العينات أو الكسور المبيضة بعد التصفية حتى الجفاف، ولكن يتم ملؤها بسائل ثقيل في حالة رطبة، نظرًا لأن العينة المجففة قد تفقد قدرتها على التشتت. تم وصف استخدام تحليل الجاذبية في دراسة التركيب المعدني للبوكسيت بالتفصيل بواسطة E. V. Rozhkova et al.

التحليل الحراريهي إحدى الطرق الرئيسية لدراسة عينات البوكسيت. كما تعلم، يتكون البوكسيت من معادن تحتوي على الماء. اعتمادًا على التغير في درجة الحرارة، تحدث تحولات طورية مختلفة في العينة، مصحوبة بإطلاق أو امتصاص الحرارة. يعتمد استخدام التحليل الحراري على خاصية البوكسيت هذه. تم وصف جوهر الطريقة وأساليب العمل في الأدبيات المتخصصة.

يتم إجراء التحليل الحراري باستخدام طرق مختلفة، غالبًا باستخدام طريقة منحنى التسخين وطريقة الجفاف. في الآونة الأخيرة، تم تصميم المنشآت التي يتم فيها تسجيل منحنيات التسخين والجفاف (فقدان الوزن) في وقت واحد. يتم تسجيل المنحنيات الحرارية لكل من العينات الأصلية والكسور المعزولة عنها بشكل منفصل. على سبيل المثال، يتم إعطاء المنحنيات الحرارية لمجموعة الكلوريت ذات اللون الرمادي المخضر من البوكسيت الشتات وأجزاءه الفردية. هنا، على المنحنى الحراري لجزء الشتات II،

تأثير ماص للحرارة عند درجة حرارة 560 درجة، وهو ما يتوافق مع التأثيرات الماصة للحرارة على المنحنيين الأول والثالث عند درجات حرارة 573 و556 درجة. على منحنى التسخين للجزء الطيني الرابع، فإن التوقفات الماصة للحرارة عند 140 و652 و1020 درجة تتوافق مع الإليت. يمكن تفسير التوقف الماص للحرارة عند 532 درجة والتأثيرات الطاردة للحرارة الضعيفة عند 816 و 1226 درجة بوجود كمية صغيرة من الكاولينيت. وبالتالي، فإن التأثير الماص للحرارة عند 573 درجة على العينة الأصلية (منحنى أنا) يتوافق مع كل من الشتات والكاولينيت، وعند 630 درجة - الإليت (652 درجة على المنحنى الرابع) والكلوريت. عندما تحتوي العينة على تركيبة متعددة المعادن، تتراكب التأثيرات الحرارية؛ ونتيجة لذلك، من المستحيل الحصول على فكرة واضحة عن تركيبة الصخر الأصلي دون تحليل الأجزاء المكونة لها أو كسورها.

في البوكسيت الجبسايت، يتم تحديد التركيب المعدني بشكل أكثر بساطة من خلال المنحنيات الحرارية. تُظهر جميع الرسوم البيانية الحرارية تأثيرًا ماصًا للحرارة في النطاق من 204 إلى 588 درجة مئوية بحد أقصى عند 288-304 درجة مئوية، مما يشير إلى وجود الجبسيت. في نفس نطاق درجة الحرارة، تفقد هيدروكسيدات الحديد - الجيوثيت والهيدروجويثيت - الماء، ولكن بما أن كمية الماء فيها أقل بحوالي مرتين من الجبسيت، فإن عمق التأثير المقابل لهيدروكسيدات الحديد سوف يتأثر بكمية الجبسيت . التأثير الماص للحرارة الثاني في حدود 500-752 درجة وبحد أقصى عند 560-592 درجة والتأثير الطارد للحرارة المقابل عند 980-1020 درجة يميز الكاولينيت.

الهالويسيت والمسكوفيت، الموجودان بكميات صغيرة في البوكسيت قيد الدراسة، لا ينعكسان في المخططات الحرارية، باستثناء تأثير ماص للحرارة صغير عند 116-180 درجة مئوية، والذي ينتمي على ما يبدو إلى الهالويسيت. والسبب في ذلك هو انخفاض محتوى هذه المعادن وفرض عدد من التأثيرات. بالإضافة إلى ذلك، في حالة وجود الكاولينيت والميكا في العينات، فكما هو معروف، يتم التعبير عن خليط غير مهم من الكاولينيت في الميكا في المخططات الحرارية من خلال تأثير الكاولينيت.

يمكن تحديد كمية الجبسيت من خلال مناطق التأثير الماص للحرارة الأول. يتم قياس المساحات باستخدام جهاز Planimeter. يمكن أخذ العينة الأكثر إثراءً بالجبسيت مع الحد الأقصى من محتوى الألومينا والماء، وأقل محتوى من السيليكا وأكاسيد الحديد، كمعيار. يتم تحديد قيمة A1 2 O 3 gibbsite في العينات الأخرى من الحساب

أين X- قيمة موقع gibbsite المحدد A1 2 O 3؛

S هي مساحة تأثير الجبسيت الماص للحرارة للعينة قيد الدراسة على الرسم الحراري، سم 2,

أ- محتوى A1 2 O 3 من العينة المرجعية لموقع gibbsite؛

K هي مساحة العينة المرجعية على الرسم البياني الحراري، سم 2.

يمكن التعبير عن اعتماد مناطق التأثير الماصة للحرارة على محتوى gibbsite بيانياً. للقيام بذلك، يتم رسم محتوى A1 2 O 3 بالنسبة المئوية على طول محور الإحداثي، ويتم رسم المساحات المقابلة بالسنتيمتر المربع على طول المحور الإحداثي. من خلال قياس مساحة التأثير الماص للحرارة المقابلة لـ gibbsite على المنحنى، من الممكن حساب محتوى A1 2 O 3 في عينة الاختبار من الرسم البياني.

تعتمد طريقة التجفيف على حقيقة أن المعادن التي تحتوي على الماء تميل إلى فقدان الوزن عند درجات حرارة معينة. يتم تحديد كمية المعادن في العينة من خلال فقدان الوزن. في بعض الحالات، خاصة عندما تتداخل نطاقات درجة حرارة تجفيف المعادن، تكون هذه الطريقة غير موثوقة. لذلك، ينبغي استخدامه في وقت واحد مع تسجيل منحنيات التسخين، على الرغم من أن هذه الطريقة المدمجة ليست متاحة دائمًا بسبب عدم وجود تركيبات خاصة.

تم تطوير أبسط طريقة لتحديد فقدان الوزن في VIMS. للقيام بذلك، يجب أن يكون لديك خزانة تجفيف، دثر، مزدوجة حرارية، توازن الالتواء، إلخ. تم وصف طريقة العمل ومسار التحليل ونتائج تطبيقه على الطين والبوكسيت بالتفصيل بواسطة V. P. Astafiev.

لا يمكن إعادة حساب فقدان الوزن أثناء التسخين في كل نطاق من درجات الحرارة ليس بكمية المعدن، كما يوصي V. P. Astafiev، ولكن بمقدار A1 2 O 3. الموجودة في هذا المعدن. ويمكن مقارنة النتائج التي تم الحصول عليها مع البيانات تحليل كيميائي. إن التعرض الموصى به لمدة ساعتين عند 300 درجة للعينات المخصبة بـ gibbsite غير كافٍ. تصل العينة إلى وزن ثابت خلال 3-4 ساعات من التسخين، أي عندما يتم إطلاق كل ماء الجبسيت. في أصناف الطين الفقيرة بالجبسايت، يحدث الجفاف عند 300 درجة مئوية بشكل كامل في 2 ح.يمكن التعبير عن الخسارة في وزن العينات عند درجات حرارة مختلفة بيانياً إذا تم رسم قيم درجة الحرارة (من 100 إلى 800 درجة) على طول محور الإحداثي، وتم رسم خسارة الوزن المقابلة (H 2 O) كنسبة مئوية على طول المحور المحور الإحداثي. نتائج التحديد الكمي للمعادن باستخدام طريقة V. P. عادة ما تتزامن Astafiev بشكل جيد مع نتائج التحليل الحراري حسب منطقة التأثير ومع التحويل إلى التركيب المعدني للتحليل الكيميائي للعينات.

تحليل كيميائييعطي الفكرة الأولى عن جودة البوكسيت عند دراسة تركيبها المادي.

وتحدد نسبة وزن الألومينا إلى السيليكا قيمة معامل السيليكون، وهو معيار لجودة البوكسيت. كلما كانت هذه الوحدة أكبر، كانت جودة البوكسيت أفضل. تتراوح قيمة المعامل للبوكسيت من 1.5 إلى 12.0. تعطي نسبة محتوى الألومينا إلى الخسارة عند الاشتعال (LOI) بعض المؤشرات على نوع البوكسيت. وبالتالي، في البوكسيت الجبسايت، يكون الفقد عند الاشتعال أعلى بكثير منه في البوكسيت الشتاتي-بويهميت. تتراوح في الأولى من 15 إلى 25%، وفي الثانية من 7 إلى 15%. عادة ما يتم حساب الخسارة الناتجة عن الاشتعال في البوكسيت على أنها كمية H2O، حيث نادرًا ما يتم العثور على SO3 وCO2 والمواد العضوية بكميات كبيرة. تحتوي البوكسيت دياسبور-بوهميت على الكالسيت والبيريت كشوائب. مجموع SO 3 و CO 2 فيها هو 1-2٪. يحتوي البوكسيت من نوع الجبسيت في بعض الأحيان على مادة عضوية، لكن كميتها لا تتجاوز 1%. يتميز هذا النوع من البوكسيت باحتوائه على نسبة عالية من أكسيد الحديد (10-46%) وثاني أكسيد التيتانيوم (2-9%). يتم تقديم الحديد بشكل رئيسي في شكل أكسيد وهو جزء من الهيماتيت والجويتيت والماجنتيت وأشكال الهيدرات الخاصة بهم. يحتوي البوكسيت دياسبور-بوهميت على حديد حديدي يتراوح محتواه من 1 إلى 17٪. يرجع محتواه العالي إلى وجود الكلوريت وكميات صغيرة من البيريت. في البوكسيت من نوع الجبسيت، يكون الحديد الحديدي جزءًا من الإلمنيت.

قد يشير وجود القلويات إلى وجود الميكا في صخور البوكسيت. وهكذا، في البوكسيت البوهيميت الشتاتي، يتم تفسير المحتوى العالي نسبيًا للقلويات (K 2 O + Na 2 O = 0.5–2.0٪) من خلال وجود هيدروميكاس من النوع الإيليت. يمكن العثور على أكاسيد الكالسيوم والمغنيسيوم في الكربونات والمعادن الطينية والكلوريت. عادة لا يتجاوز محتواها 1-1.5٪. يشكل الكروم والفوسفور أيضًا شوائب بسيطة في البوكسيت. عناصر الشوائب الأخرى Cr، Mn، Cu، Pb، Ni، Zn، As، Co، Ba، Ga، Zr، V موجودة في البوكسيت بكميات ضئيلة (جزء من الألف وعشرة آلاف من النسبة المئوية).

عند دراسة التركيب المادي للبوكسيت، يتم أيضًا إجراء تحليل كيميائي للكسور الفردية الفردية. على سبيل المثال، في كسور البوهميت-دياسبور والجيبسايت، يتم تحديد محتوى الألومينا، وفقدان الاشتعال والشوائب - السيليكا، وأكاسيد الحديد، والمغنيسيوم، والفاناديوم، والغاليوم، وثاني أكسيد التيتانيوم. يتم تحليل الكسور المخصبة بالمعادن الطينية لمحتوى السيليكا والقلويات الكلية والألومينا والكالسيوم والمغنيسيوم وأكاسيد الحديد والخسائر عند الاشتعال. تشير المحتويات العالية من السيليكا في وجود القلويات في كسور الطين من بوكسيت الشتات البوهيميت إلى وجود هيدروميكاس من النوع الإيليت. في الأجزاء الطينية من البوكسيت الكاولينيت-الجيبسيت، إذا كانت القلويات ومعادن السيليكا الحرة غائبة، فإن المحتوى العالي من SiO 2 قد يشير إلى محتوى عالي من السيليكا من الكاولينيت.

وفقا للتحليل الكيميائي، من الممكن إعادة حساب التركيب المعدني. يتم تحويل التحليل الكيميائي للكسور الأحادية المعدن إلى كميات جزيئية، يتم من خلالها حساب الصيغ الكيميائية للمعادن قيد الدراسة. ويتم تحويل التركيب الكيميائي للبوكسيت إلى معادن للتحكم بالطرق الأخرى أو كإضافة لها. على سبيل المثال، إذا كانت المعادن الرئيسية المحتوية على السيليكا في العينة هي الكوارتز والكاولينيت، فإنه بمعرفة كمية الكوارتز، يتم تحديد السيليكا المتبقية المرتبطة بالكاولينيت. بناءً على كمية السيليكا لكل كاولينيت، من الممكن حساب كمية الألومينا المطلوبة لربطها في صيغة الكاولينيت. بناءً على المحتوى الإجمالي للكاولينيت، من الممكن تحديد كمية Al 2 O 3 الموجودة على شكل هيدرات الألومينا (الجيبسيت أو غيره). على سبيل المثال التركيب الكيميائي للبوكسيت: 51.6% A1 2 O 3؛ 5.5% شافي 2؛ 13.2% الحديد 2 يا 3؛ 4.3% تيو 2؛ 24.7% تعادل القوة الشرائية؛ المبلغ 99.3%. نسبة الكوارتز في العينة هي 0.5%. عندها ستكون كمية SiO 2 في الكاولينيت مساوية للفرق بين محتواه الإجمالي في العينة (5.5%) وSiO 2 من الكوارتز (0.5%)، أي 5.0%.

وستكون كمية A1 2 O 3 لكل 5.0٪ SiO 2 كاولينيت

الفرق بين إجمالي محتوى A1 2 O 3 في الصخر (51.6) و A1 2 O 3 لكل كاولينيت (4.2) هو Ai 2 O 3 من هيدرات الألومينا أي 47.4٪. مع العلم أنه في البوكسيت قيد الدراسة فإن معدن هيدرات الألومينا هو الجبسيت، ومن كمية A1 2 O 3 التي تم الحصول عليها لهيدرات الألومينا (47.4%) نحسب كمية الجبسيت على أساس تركيبته النظرية (65.4% A1 2 O 3؛ 34.6). %ح2س). في هذه الحالة، فإن كمية الألومينا ستكون مساوية ل

يمكن مراقبة البيانات التي تم الحصول عليها من خلال فقدان الوزن عند الاشتعال، والذي يؤخذ هنا على أنه كمية H 2 O. وبالتالي، لربط A1 2 O 3 = 47.4٪ في gibbsite، من الضروري

وفقًا للتحليل الكيميائي، فإن المحتوى الإجمالي لـ H 2 0 في العينة هو 24.7 (pp. p.)، أي تقريبًا نفس محتوى H 2 0 في gibbsite. وفي هذه الحالة لا يتبقى ماء للمعادن الأخرى (الكاولينيت، هيدروكسيدات الحديد). وبالتالي، فإن كمية الألومينا التي تساوي 47.4%، بالإضافة إلى ثلاثي الهيدرات، تتضمن أيضًا كمية من مونوهيدرات أو الألومينا اللامائية. يوضح المثال أعلاه مبدأ إعادة الحساب فقط. في الواقع، معظم البوكسيت أكثر تعقيدًا في تركيبها المعدني. لذلك، عند تحويل التحليل الكيميائي إلى تحليل معدني، يتم أيضًا استخدام البيانات من التحليلات الأخرى. على سبيل المثال، في البوكسيت الجبسيت، يجب حساب كمية معادن الجبسيت والطين من خلال التجفيف أو التحليل الحراري، مع الأخذ في الاعتبار تركيبها الكيميائي.

ومع ذلك، على الرغم من تعقيد التركيب المعدني، فمن الممكن بالنسبة لبعض البوكسيت تحويل التركيب الكيميائي إلى التركيب المعدني.

مرحلة التحليل الكيميائي.تم توضيح المبادئ الأساسية لتحليل الطور الكيميائي للبوكسيت في كتاب V. V. Dolivo-Dobrovolsky و Yu.V. Klimenko. عند دراسة البوكسيت في شرق سيبيريا، اتضح أن هذه الطريقة في كل حالة محددة تتطلب بعض التغييرات والتحسينات. ويفسر ذلك حقيقة أن معادن البوكسيت المكونة للصخور، وخاصة الطينية، لها حدود واسعة للذوبان في الأحماض المعدنية.

يتم إجراء تحليل الطور الكيميائي لدراسة البوكسيت بشكل رئيسي في نسختين: أ) تحليل الطور الكيميائي غير المكتمل (الذوبان الانتقائي لواحد أو مجموعة من المعادن) و ب) تحليل الطور الكيميائي الكامل.

يتم إجراء تحليل الطور الكيميائي غير الكامل، من ناحية، لغرض المعالجة المسبقة للعينات للدراسة اللاحقة للمخلفات غير القابلة للذوبان تحت المجهر والتحليلات الحرارية وحيود الأشعة السينية وغيرها من التحليلات، ومن ناحية أخرى، من أجل التحديد الكمي من مكون واحد أو اثنين. يتم تحديد كمية المعادن من خلال اختلاف الأوزان قبل الذوبان وبعده أو من خلال إعادة حساب التركيب الكيميائي للجزء المذاب من العينة.

باستخدام الذوبان الانتقائي، يتم تحديد كمية أكاسيد وهيدروكسيدات الحديد (أحيانًا الكلوريت). تمت تغطية مسألة تأجيل البوكسيت بالتفصيل في أعمال VIMS. في البوكسيت من نوع الشتات البوهيميت، يتم إذابة أكاسيد الحديد والكلوريت في 6 ن. حمض الهيدروكلوريك. في البوكسيت الجبسيت، يتم استخلاص الهيدروكسيدات وأكاسيد الحديد إلى الحد الأقصى (90-95%) في المحلول عند إذابته في الكحول المشبع بكلوريد الهيدروجين (3 N)، عند L: T = 50. في هذه الحالة، 5-10% من الإجمالي تمر الألومينا إلى المحلول بكمية البوكسيت وثاني أكسيد التيتانيوم بنسبة تصل إلى 40٪. يمكن إجراء إزالة اللون من البوكسيت في 10٪ من حمض الأكساليك عن طريق التسخين في حمام مائي لمدة 3-4. حعند L: T = 100. في ظل هذه الظروف، تذوب المعادن المحتوية على التيتانيوم بشكل أقل (حوالي 10-15% TiO 2)، ولكن يتم استخلاص المزيد في محلول الألومينا (25-40%)، مع استخلاص أكاسيد الحديد بنسبة 80- 90%. وبالتالي، لتعظيم الحفاظ على معادن التيتانيوم أثناء تبييض البوكسيت، من الضروري استخدام حمض الأكساليك بنسبة 10٪، وللحفاظ على معادن الألومينا، من الضروري استخدام محلول كحول مشبع بكلوريد الهيدروجين.

تذوب الكربونات (الكالسيت) الموجودة في بعض البوكسيت في حمض الأسيتيك 10% عند تسخينها لمدة 1 حعند F: T = 100 (انظر الفصل "الأحجار الرملية النحاسية"). وينبغي أن يسبق حلها تبييض البوكسيت.

ويستخدم أيضًا تحليل الطور الكيميائي غير المكتمل لتحديد كمية معادن الألومينا. هناك عدة طرق لتحديدها على أساس الحل الانتقائي. في بعض البوكسيت، يمكن تحديد كمية الجبسيت بسرعة كبيرة عن طريق إذابة العينات في 1 ن. KOH أو NaOH وفقًا للطريقة التي وصفها V.V. Dolivo-Dobrovolsky و Yu.V. Klimenko. معادن الألومينا منخفضة الماء واللامائية - يمكن تحديد الشتات والكوراندوم في البوكسيت عن طريق إذابة العينات في حمض الهيدروفلوريك دون تسخين، على غرار طريقة تحديد السيليمانيت والأندلوسيت الموضحة أدناه. يشير A. A. Glagolev و P. V. Kulkin إلى أن اكسيد الالمونيوم والشتات من الكوارتزيت الثانوي في كازاخستان في حمض الهيدروفلوريك في البرد لمدة 20 حعمليا لا تذوب.

تحليل المرحلة الكيميائية الكامل، بسبب التركيب المادي الفريد للبوكسيت والسلوك المختلف أثناء تحلل نفس المعادن من رواسب مختلفة، له خصائصه الخاصة لكل نوع من أنواع البوكسيت. بعد إذابة الكاولينيت، يتم تحديد A1 2 O 3 وSiO 2 في البقايا. بناءً على محتوى الأخير، يتم حساب كمية البيروفيلايت، في حين يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن السيليكا موجودة دائمًا تقريبًا في الشتات نفسه (حتى 11٪).

بالنسبة لبوكسيت الجبسايت، الذي تكون فيه معادن الألومينا أحادية الهيدرات غائبة أو تشكل نسبة بسيطة، يمكن تقليل تحليل الطور الكيميائي إلى مرحلتين أو ثلاث مراحل. وفقا لهذا المخطط، يتم إذابة الجبسيت عن طريق المعالجة المزدوجة بالقلويات. بناءً على محتوى A1 2 O 3 في المحلول، يتم حساب كمية الجيبسيت في العينة. ولكن باستخدام مثال البوكسيت الجبسيت في شرق سيبيريا، اتضح أنه في العينات الفردية يتم ترشيح كمية أكبر من الألومينا مما هو موجود في شكل الجبسيت. في هذه البوكسيت، يبدو أن الألومينا الحرة، التي تتشكل أثناء التحلل الفيزيائي والكيميائي للكاولينيت، تمر إلى مستخلصات قلوية. مع الأخذ في الاعتبار خصائص البوكسيت الجبسيت، عند إجراء تحليل الطور الكيميائي، من الضروري إجراء تحليل متوازي دون معالجة العينات بالقلويات. أولاً، يتم إذابة العينة في حمض الهيدروكلوريك (HCl) ذو الثقل النوعي 1.19 عند تسخينه لمدة 2 ح.في ظل هذه الظروف، يذوب الجيبسيت وأكاسيد الحديد والهيدروكسيدات بشكل كامل.

التحليلات الطيفية وحيود الأشعة السينية وغيرهافعالة جدًا في دراسة البوكسيت. وكما هو معروف فإن التحليل الطيفي يعطي صورة كاملة عن التركيب العنصري للخام. يتم إجراؤه للعينات الأولية وللأجزاء الفردية المعزولة منها. يحدد التحليل الطيفي في البوكسيت محتوى المكونات الرئيسية (Al، Fe، Ti، Si)، وكذلك العناصر النزرة Ga، Cr، V، Mn، P، Zr، إلخ.

يتم استخدام تحليل حيود الأشعة السينية على نطاق واسع، مما يجعل من الممكن تحديد تكوين الطور للكسور المختلفة. وتستخدم دراسات حيود الإلكترون والمجهر الإلكتروني لنفس الغرض. تم وصف جوهر هذه التحليلات وطرق تحضير الأدوية وطرق تفسير النتائج في الأدبيات المتخصصة. وتجدر الإشارة هنا إلى أنه عند الدراسة بهذه الطرق فإن طريقة تحضير العينة لها أهمية كبيرة. بالنسبة لطرق تحليل حيود الأشعة السينية وحيود الإلكترون، من الضروري الحصول على كسور أحادية المعدن أكثر أو أقل، وكذلك فصل الجزيئات حسب الحجم. على سبيل المثال، في البوكسيت الشتات البوهيميت في جزء من أقل من 1 عضو الكنيستيكشف تحليل حيود الأشعة السينية عن الإليت فقط، ويكشف تحليل حيود الإلكترون عن الكاولينيت فقط. ويرجع ذلك إلى أن الإليت يكون على شكل جسيمات كبيرة الحجم لا يمكن فحصها بحيود الإلكترون (جسيمات أكبر من 0.05). عضو الكنيست)،والكاولينيت، على العكس من ذلك، بسبب درجة تشتته العالية، لا يتم اكتشافه إلا عن طريق حيود الإلكترون. وأكد التحليل الحراري أن هذا الجزء عبارة عن خليط من الإليت والكاولينيت.

لا تعطي الطريقة المجهرية الإلكترونية إجابة محددة، لأنه في البوكسيت، وخاصة الأسمنت الكثيف، لا يتم الحفاظ على الشكل الطبيعي للجزيئات بعد طحن العينات وإذابتها في الأحماض. لذلك، فإن المشاهدة تحت المجهر الإلكتروني لها قيمة مساعدة أو متحكمة في تحليلات حيود الإلكترون وحيود الأشعة السينية. فهو يجعل من الممكن الحكم على درجة تجانس وتشتت جزء معين، ووجود الشوائب التي يمكن أن تعكسها التحليلات المذكورة أعلاه.

ومن بين طرق البحث الأخرى، تجدر الإشارة إلى الفصل المغناطيسي. يتم عزل حبوب الماجميت والهيماتيت بواسطة مغناطيس دائم.

أحيانًا تسمع مصطلح "البوكسيت" في الأخبار. ما هو البوكسيت ولماذا هو مطلوب؟ سيتم مناقشة الأغراض التي يتم استخدامها من أجلها ومكان استخراجها وما هي ميزاتها في المقالة.

المفهوم العام

البوكسيت يحصل على اسمه من منطقة في جنوب فرنسا تسمى Les Baux. ما هو البوكسيت يصبح واضحًا عندما تقرأ وصفه. هذا هو خام الألومنيوم، الذي يتكون من هيدرات الحديد والسيليكون وأكاسيد الألومنيوم. ويستخدم البوكسيت أيضًا كمادة خام لإنتاج الحراريات المحتوية على الألومينا. وفي المواد الصناعية يتراوح محتوى الألومينا من 39 إلى 70%. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام المعدن كتدفق في إنتاج المعادن الحديدية.

اليوم، تعدين البوكسيت هو المصدر الأكثر أهمية لخام الألومنيوم. وهذا ما تقوم عليه صناعة المعادن العالمية بأكملها تقريبًا، مع استثناءات بسيطة.

مُجَمَّع

وبالنظر بمزيد من التفصيل إلى ماهية البوكسيت، يمكن الإشارة إلى أنها صخرة ذات تركيبة معقدة إلى حد ما. ويشمل مواد مثل هيدروكسيد الألومنيوم والسيليكات وأكاسيد الحديد، وكذلك السيليكون على شكل أوبال وكوارتز وكاولينيت.

بالإضافة إلى ذلك، تحتوي التركيبة على التيتانيوم على شكل معدن أكسيد (الروتيل ومركبات أخرى)، وكربونات المغنيسيوم، والكالسيوم، والصوديوم، والزركونيوم، والكروم، والفوسفور، والبوتاسيوم، والجاليوم، ومركبات الفاناديوم وعناصر أخرى. في بعض الأحيان توجد شوائب البايرايت في ألومنيوم البوكسيت.

قيمة

يختلف التركيب الكيميائي للمعدن على نطاق واسع. بادئ ذي بدء، يتأثر الاختلاف في المؤشرات بالشكل المعدني لهيدروكسيد الألومنيوم، وكذلك بكمية الشوائب المختلفة. تعتبر رواسب البوكسيت ذات قيمة إذا كان الخام المستخرج يحتوي على كميات كافية من السيليكا والألومينا. أيضًا دور مهميلعب ما يسمى قابلية انفتاح البوكسيت دورًا. وبعبارة أخرى، هو سهولة وبساطة استخراجه.

البوكسيت لديها مجموعة متنوعة من الخصائص الفيزيائية. إنهم متقلبون تمامًا مظهروبالتالي يصعب تحديد جودتها من خلال العلامات البصرية. وهذا ما يسبب صعوبات كبيرة في العثور على المعدن. ولذلك يتم فحص العينات الصخرية تحت المجهر قبل اتخاذ القرار ببدء التعدين.

مظهر

الاستمرار في النظر في ما هو البوكسيت، يجب عليك الانتباه إلى مظهره. فهي تشبه الطين وغالباً ما تكون صخرية. البوكسيت كثيف جدًا، ومسامي، وله كسور ترابية أو خلوية. في كثير من الأحيان في الكتلة الرئيسية، يمكنك العثور على شوائب من الأجسام المستديرة التي تخلق بنية أولية (رسوبية) للخام.

يأتي البوكسيت بمجموعة متنوعة من الألوان، من الأحمر الداكن إلى الأبيض. وهي في الغالب مطلية بالطوب الأحمر أو البني. هناك أيضًا اختلاف معدني بين البوكسيت. يكمن في حقيقة أن تركيبتها تحتوي على نسبة عالية من الألومنيوم على شكل هيدروكسيد أو كاولينيت (سيليكات الألومنيوم). وفي هذا الصدد، يتم تمييز عدة أنواع من البوكسيت: الشتات، البوهيميت، المختلط والهيدرارجيليت.

إنتاج

ويتركز أكثر من 90% من احتياطيات البوكسيت في العالم في 18 دولة. تم اكتشاف رواسب مثيرة للإعجاب في المناطق ذات المناخ الحار. الاتحاد الروسيلديها رواسب صغيرة من البوكسيت وتستورد المواد الخام بشكل رئيسي. توجد أكبر الودائع في البلدان التالية:

• غينيا - حوالي 20 مليار طن؛
• أستراليا - أكثر من 7 مليارات طن؛
• البرازيل - حوالي 6 مليارات طن؛
• فيتنام - 3 مليار طن؛
• الهند وإندونيسيا - حوالي 2.5 مليار طن.

في روسيا، البوكسيت هو الأكثر جودة عاليةالملغومة في منطقة شمال الأورال. توجد أيضًا رواسب في منطقة لينينغراد في منطقة بوكسيتوجورسك. تعتبر رواسب سريدن تيمان، التي تقع في جمهورية كومي، المصدر الواعد للمواد الخام. وتقدر الاحتياطيات المستكشفة بأكثر من 250 مليون طن.

تطبيق البوكسيت

وبعد صهر الصخور، يتم الحصول أيضًا على أسمنت الألومينا. كما ترون، فإن نطاق تطبيقات البوكسيت واسع جدًا، مما يجعله مادة خام ذات قيمة خاصة.

أنواع

أحد الأنواع النادرة من البوكسيت هو الألونيت، الذي تم تطويره فقط في أذربيجان، في رواسب زغليك. وبحسب المستكشف فإن الاحتياطيات المؤكدة تبلغ أكثر من 200 ألف طن.

ومع ذلك، من المفترض أيضًا وجود احتياطيات من خامات الألونيت في أراضي أوزبكستان. تم إجراء التنقيب عن رواسبهم في وديعة غوشساي. قد يكون هناك ما يقرب من 130 مليون طن هناك. ومع ذلك، فإن تطوير وتعدين هذه الخامات ليس قيد التنفيذ حاليًا، مما يسمح لأذربيجان بأن تكون الدولة الوحيدة التي يتم فيها تعدين الألونيت.

ميزات التعدين والمعالجة

يتم استخراج البوكسيت بشكل رئيسي عن طريق التعدين في الحفرة المفتوحة، ولكن في بعض الحالات يتم ذلك أيضًا تحت الأرض. تعتمد طريقة تكوين الرواسب على كيفية تكوين الصخور المعدنية. نظام التكنولوجيايتم استخدام طرق معالجة مختلفة، والتي تتأثر بتكوين الصخور. يتم إنتاج الألمنيوم على مرحلتين. الأول هو إنتاج الألومينا باستخدام الطرق الكيميائية المختلفة، والثاني هو عزل المعدن النقي من خلال التحليل الكهربائي لأملاح فلوريد الألومنيوم.

للحصول على الألومينا، يتم استخدام طريقة باير الهيدروكيميائية (التلبيد)، بالإضافة إلى الجمع بين: الطرق المتسلسلة والمتوازية. السمة الرئيسية لطريقة باير هي أنه من خلال ترشيح (معالجة) البوكسيت، يتم الحصول على الصوديوم المركز، وبعد ذلك تمر الألومينات إلى شكل محلول ألومينات الصوديوم. يتم بعد ذلك تنقية المحلول من الطين الأحمر ويتم ترسيب الألومينا (هيدروكسيد الألومنيوم). وبعد ذلك يتم إجراء الترشيح، ويتم الحصول على الألومنيوم.

تتم معالجة البوكسيت منخفض الجودة بالطريقة الأكثر صعوبة. هذه طريقة تلبيد خليط من البوكسيت المسحوق مع الصودا والحجر الجيري (خليط ثلاثي المكونات) عند درجة حرارة 1250 درجة مئوية في أفران خاصة، والتي خلال عملية الإنتاجاستدارة. وبعد ذلك يتم ترشيح المادة الناتجة (اللبيدة) بمحلول ضعيف التركيز. ثم يتم ترشيح الهيدروكسيد المترسب.

تعد الطرق المذكورة أعلاه لإنتاج الألومنيوم عمليات معقدة للغاية، ولكنها تسمح لك بالحصول على أكبر قدر ممكن من المعدن من الصخور.

ويعد البوكسيت أهم مصدر للألمنيوم، والمعدن نفسه ذو قيمة كبيرة، حيث يستخدم في صناعات السيارات والطائرات والسفن. كما أنه يستخدم على نطاق واسع في المجمع الصناعي العسكري، مما يجعل هذا المعدن ذا أهمية استراتيجية.

تم الاهتمام الأول بالخصائص غير العادية للمعادن بعد المعرض الذي أقيم في باريس عام 1855. يتميز بمعدن فضي مذهل، خفيف الوزن ومتين في مقاومة المواد الكيميائية. تم تصنيف المعدن على أنه "فضة من الطين". نحن نتحدث عن الألومنيوم. والمواد الأولية لإنتاجه هي البوكسيت. أُطلق هذا الاسم المضحك على المنطقة من بروفانس بفرنسا، حيث تم اكتشاف أول رواسب كبيرة.

في القرن التاسع عشر، كان الحصول على الألومنيوم أمرًا صعبًا ومكلفًا للغاية. في ذلك الوقت، تم استخدام المعدن فقط للزينة. تذكرت الفترة السوفيتية، في ملاعق الطعام والشوك المصنوعة من الألومنيوم بكميات كبيرة.

المادة الخام الرئيسية لإنتاج معدن AL كانت ولا تزال البوكسيت.

البوكسيت في شكله الأصلي. مثيرة للاهتمام حول الخصائص الكيميائية والفيزيائية

• البوكسيت في الجيولوجيا:
• صخرة معقدة. يتكون من هيدروكسيدات الألومنيوم وأكاسيد الحديد وشوائب عناصر أخرى.
• ولإنتاج الألمنيوم يستخدم البوكسيت الذي يحتوي على نسبة عالية من الألومينا تصل إلى 40%. يتم تحديد الجودة من خلال نسبة تركيزات الألومينا والسيليكا.
• يتم تقدير البوكسيت الذي يحتوي على "فتحة" طفيفة. يشير هذا المصطلح إلى جودة وسرعة استخلاص الألومينا.
• ليس من السهل التعرف بصريًا على البوكسيت في الرواسب. العثور على هذه الصخرة أمر صعب للغاية بسبب تشتت مكوناتها. على سبيل المثال، في المجهر يمكن تمييز الشوائب المتبلورة الزاهية فقط.

• مجموعة متنوعة من أنواع الألومينا البوكسيت:
• ومظهر الصخر عبارة عن كتلة طينية أو صخرية.
• فهناك معادن كثيفة تشبه الصوان، وهناك معادن تشبه الخفاف. مع نفس الكسر الخلوي المسامي الخشن. في بعض الأحيان يمكن العثور على شوائب مستديرة غير عادية في الكتلة. ثم يسمى الهيكل الأوليتيك، وتدل الأجسام على أن الصخر الموجود يحتوي على مواد خام لإنتاج الحديد.
• مجموعة واسعة من الألوان مذهلة. يمكن العثور على البوكسيت باللون الرمادي والأبيض أو الكريمي الناعم أو ظلال الكرز الداكن. هذه حالات نادرة. البوكسيت الأكثر شيوعًا هو اللون البني المحمر أو الأحمر القرميدي.
• كما أن الصخرة مثيرة للاهتمام أيضًا لأنها لا تمتلك قيمة جاذبية محددة محددة بوضوح، كما هو الحال بالنسبة للكبريت أو السيليكون. الصخور الخفيفة ذات البنية المسامية لها ثقل نوعي يبلغ حوالي 1.2 كجم/م3. والأكثر كثافة هو البوكسيت الحديدي الذي يبلغ وزنه النوعي 2.8 كجم / م 3.
• البوكسيتيشبه الطين ظاهريًا ، لكنه يختلف عنه بشكل لافت للنظر في خصائص أخرى. على سبيل المثال، لا يمكن تخفيف البوكسيت في الماء وتحويله إلى كتلة بلاستيكية، كما هو الحال مع الطين. هذا يرجع إلى الشكل والاختلاف المعدني.
• بناءً على تركيبها المعدني، ينقسم البوكسيت إلى بوهميت، وديسبور، وهيدروأرجيليت، ومختلط، اعتمادًا على الشكل الكيميائي للألمنيوم الذي يحتوي عليه.
• أغنى رواسب البوكسيت:
• ما يقرب من 90٪ من جميع الرواسب المعدنية القيمة موجودة في 18 دولة. ويرجع ذلك إلى حدوث القشور اللاتريتية التي تكونت نتيجة تجوية الألومينوسيليكات على مدى آلاف السنين في مناخ حار ورطب.
• هناك 6 ودائع ضخمة. في غينيا - ما يقرب من 20 مليار طن، في أستراليا، أكثر من 7 مليارات طن، في البرازيل، ما يصل إلى 6 مليارات طن، في فيتنام 3 مليارات طن، في الهند 2.5 مليار طن، في إندونيسيا 2 مليار طن. من هذه البلدان يتركز ثلثي احتياطيات البوكسيت على الأرض.
• على أراضي الاتحاد الروسي، لا يتم تصنيف الرواسب الموجودة على أنها كبيرة، ولكنها ذات قيمة كبيرة لإنتاج الألمنيوم في البلاد. تم العثور على رواسب كبيرة في منطقة بوكسيتوجورسك بالقرب من سانت بطرسبرغ. والوديعة الأنظف والأكثر قيمة في روسيا هي منطقة شمال الأورال.

الخصائص السحرية والعلاجية للبوكسيت

البوكسيتتستخدم قليلا لصنع التمائم. ما لم يلفت انتباهك شيء ذو شكل غير عادي للغاية، فسوف تمد يداك لتصنع منه حرفة.

في السابق، في القرنين الثامن عشر والتاسع عشر، تم إدخال البوكسيت في إطار مصنوع من المعدن الثمين، وخاصة الفضة، فقط بسبب لونه الأحمر غير المعتاد. هناك عدد قليل من هذه الزخارف، ولم تكن شعبية.

التأثير العلاجي أيضًا لم يكشف عن أي قيمة. الألومنيوم الموجود في الصخر موجود في جسم الإنسان بتركيزات دقيقة. وهو موجود في النباتات على مستوى ميكرون.

القيمة الرئيسية للبوكسيت هي كمادة خام لإنتاج الألومنيوم.

• أول رواسب كبيرة من البوكسيت في جبال الأورال كانت تسمى "ذات الرداء الأحمر".
• حصلت السلالة على اسمها من فرنسا. تم العثور على الإيداع الأول في مقاطعة بروفانس بالقرب من بلدة بو أو بو.
• هناك 10 درجات صناعية رئيسية من المعدن، تختلف في تركيز الألومينا وتكوينها.
• يمكن العثور على أقدم البوكسيت في البلدان الاستوائية. تشكلت هذه "الحصى" في حقب الحياة الحديثة أو البروتيروزويك.
• أكبر مساهمة في تطوير تقنيات إنتاج الألومنيوم من البوكسيت قدمها العلماء الروس: باير، مانويلوف، ستركوف، ليلييف وكوزنتسوف. وتستمر طريقة باير، التي تم اكتشافها في نهاية القرن التاسع عشر، في إنتاج الألومينا حتى يومنا هذا.