Боксит бол өргөн тархсан зүйл юм чулуу, гол төлөв хөнгөн цагааны гидроксидын эрдсүүдээс бүрддэг. Сорьцыг 1821 онд олж, дүрсэлсэн Францын өмнөд хэсгийн Лес Бау тосгоны нэрээр нэрлэгдсэн. Дэлхий нийт бокситын шинж чанарыг Парисын 1855 оны үзэсгэлэнгээс олж мэдсэн бөгөөд түүнээс гаргаж авсан хөнгөн цагааныг "шавар мөнгө" гэж харуулсан. Үнэн хэрэгтээ боксит нь шавартай төстэй боловч физик болон химийн шинж чанартүүнтэй ямар ч холбоогүй.
Боксит нь ихэвчлэн хөнгөн цагааны гидроксидын эрдэсээс бүрддэг өргөн тархсан чулуулаг юм.
Өнгөний хувьд тэдгээр нь ихэвчлэн улаан, хүрэн, бага байдаг - цагаан, саарал, хар, ногоон эсвэл янз бүрийн өнгөт хольцтой. Боксит нь усанд уусдаггүй. Гаднах байдлаар тэдгээр нь шаварлаг эсвэл чулуурхаг, өтгөн эсвэл сүвэрхэг, нарийн талст эсвэл аморф хэлбэртэй харагдаж болно. Нягт нь төмрийн агууламжаас хамаарна. Ихэнхдээ хөнгөн цагааны исэл эсвэл төмрийн ислээр үүссэн бөөрөнхий үр тариаг газрын массад оруулж болно. 50-60% төмрийн ислийн агууламжтай чулуулаг нь чухал ач холбогдолтой болдог төмрийн хүдэр. Бокситын хатуулаг Mohs масштабаар 2-7 хооронд хэлбэлздэг.Түүний химийн томъёонд хүдрийн үндсэн массыг бүрдүүлдэг хөнгөн цагааны ислийн гидратаас гадна төрөл бүрийн нэгдлүүд хэлбэртэй төмөр, цахиур, титан, магни, кальцийн карбонат, фосфор, натри, кали, циркони, ванади зэрэг орно. Заримдаа - пиритийн хольц.
Боксит нь усанд уусдаггүй
Чулуулаг үүсгэгч эрдсийн шинж чанараас хамааран бокситуудыг 3 үндсэн бүлэгт хувааж болно.
- моногидрат, хөнгөн цагааны исэл нь зөвхөн нэг хэлбэрээр байдаг (диаспор, боемит);
- гурван усан хэлбэрээр хөнгөн цагааны исэл агуулсан трихидрат (гиббсит);
- холимог, эхний 2 бүлгийг нэгтгэсэн.
Хөнгөн цагааны хүдэр болох бокситын чанар, зэрэг нь хуурай бодисын хувьд хөнгөн цагааны ислийн агууламжаас хамаарна. Хамгийн дээд зэрэглэлд 52%, хамгийн багадаа 28% -иас багагүй хэмжээгээр агуулагддаг. Ижил талбайд ч гэсэн хөнгөн цагааны ислийн хэмжээ ихээхэн ялгаатай байж болно. Цахиурын ислийн агууламж нэмэгдэх тусам чулуулгийн чанар буурдаг.
Бокситын хүдрийг үнэлдэг бөгөөд үүнээс хөнгөн цагааны ислийг амархан гаргаж авдаг. Түүний төрөл бүрийн сорт, брэндийг үйлдвэрлэлд өөрийн гэсэн байдлаар ашигладаг.
Боксит хэрхэн олборлодог вэ (видео)
Төрсөн газар
Дэлхийн бокситын нөөцийн 90 орчим хувь нь халуун орны 18 оронд байдаг. Ихэвчлэн халуун орны уур амьсгалд алюминосиликат чулуулгийг химийн гүн боловсруулсны үр дүнд үүссэн латерит бокситуудын чанар өндөр байдаг. Латеритийн өгөршлийн бүтээгдэхүүнийг шилжүүлж, дахин хуримтлуулсны үр дүнд үүссэн тунамал боксит нь өндөр агуулгатай, чанаргүй байж болно. Ордууд нь давхарга, линз эсвэл үүр хэлбэрээр ихэвчлэн дэлхийн гадаргуу дээр эсвэл түүний дээд давхаргад байрладаг. Тиймээс хүдэр голчлон олборлодог нээлттэй замхүчирхэг карьерын технологийг ашиглах. Дэлхийн нөөц нь нутаг дэвсгэрийн жигд бус хуваарилалтаар тодорхойлогддог. Дэлхийн 50 гаруй улс хүдрийн ордтой бөгөөд эдгээрийн 93% нь 12-т нь байдаг. Томоохон ордууд Австрали, Африк, Өмнөд болон Төв Америк, Ази, Далайн тив, Европт байдаг. Хүдэр дэх хөнгөн цагааны ислийн хамгийн өндөр агууламжийг Итали (64%), Хятад (61%) улсууд олборлодог.
Галерей: боксит чулуу (50 зураг)
ОХУ-ын хамгийн том бокситын ордууд Северуральск хотод байрладаг, Улсын хэмжээнд байгаа нийт хүдрийн 70 хувийг тэндээс олборлодог. Эдгээр нь дэлхийн хамгийн эртний ордууд бөгөөд 350 сая гаруй жилийн настай. Саяхан ашиглалтад орсон Черемуховская-Глубокая уурхай нь 1500 метрийн гүнд байрладаг. Түүний өвөрмөц чанар нь хүдэр олборлох, тээвэрлэхэд оршдог: 1 овоолгын машин дээр 3 өргөх машин байдаг. Батлагдсан нөөц нь 42 сая тонн, хүдэр дэх хөнгөн цагааны агууламж бараг 60% байна. Черемуховская уурхай нь ОХУ-ын хамгийн гүний уурхай юм. Тус улсын хөнгөн цагааны хэрэгцээг 30-40 жилийн дотор хангах учиртай.
ОХУ-д тээврийн зардалгүй 1 тонн хүдрийн үнэ 20-26 доллар, харьцуулбал Австралид -10 доллар байна. Ашиггүй байдлаас болж боксит олборлолтыг Ленинградская, Челябинск муж. Архангельск хотод чулуулгийг ил уурхайгаар олборлодог өндөр түвшинхөнгөн цагааны исэл, харин хром, гипс ихсэх нь түүний үнэ цэнийг бууруулдаг.
Оросын ордуудын хүдрийн чанар нь гадаадынхаас доогуур, боловсруулалт нь илүү төвөгтэй байдаг. Боксит олборлолтын хэмжээгээр Орос улс дэлхийд 7-д ордог.
Боксит ашиглах
Бокситын хэрэглээ 60% нь хөнгөн цагааны үйлдвэрлэлд ногдож байна. Түүний үйлдвэрлэл, хэрэглээ нь өнгөт металлын дунд дэлхийд нэгдүгээрт ордог. Энэ нь усан онгоц, нисэх онгоц, хүнсний үйлдвэрт зайлшгүй шаардлагатай. Ашиглаж байна хөнгөн цагаан профильдалайд тэдний хүч чадал, хөнгөн байдал, зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал нь маш чухал юм. Барилгад бокситын хэрэглээ эрчимтэй хөгжиж байгаа бөгөөд үйлдвэрлэсэн хөнгөн цагааны 1/5-аас илүү хувийг эдгээр хэрэгцээнд зарцуулдаг. Хүдрийг хайлуулах үед үйлдвэрлэлийн зүлгүүр болох электрокорундыг олж авдаг. Өнгөт металлын хольцын үлдэгдэл нь пигмент, будаг үйлдвэрлэх түүхий эд юм. . Хүдрээс гаргаж авсан хөнгөн цагааны ислийг металлургийн ажилд хэвний материал болгон ашигладаг.Хөнгөн цагааны цемент нэмсэн бетон нь хурдан хатуурч, өндөр температур, шингэн хүчиллэг орчинд тэсвэртэй байдаг. Бокситын шингээгч шинж чанар нь түүнийг газрын тосны асгаралтыг цэвэрлэх бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд тохиромжтой болгодог. Төмрийн агууламж багатай чулуулаг нь 1900 ° C хүртэл температурыг тэсвэрлэх чадвартай галд тэсвэртэй материал үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг.
Хөнгөн цагаан болон бусад хүдэр боловсруулах бүтээгдэхүүний эрэлт нэмэгдэж байгаа тул өндөр хөгжилтэй орнууд ашигт ажиллагааны босго багатай ч ордуудыг ашиглахад хөрөнгө оруулалт хийж байна.
Бокситыг үнэт эдлэлд ашиглах нь зөвхөн зохиолчийн бүтээлээс олддог. Ер бусын өнгөдээжийг бэлэг дурсгалын зүйл, ялангуяа өнгөлсөн бөмбөг хийхэд ашигладаг. Ашигт малтмалын боксит ардын анагаах ухаанЭмчилгээний боломж нь өнөөг хүртэл олдоогүй байгаа тул үүнийг ашигладаггүй. Мөн ид шидийн шинж чанар нь илчлээгүй тул зөн билэгчдийн анхаарлыг татдаггүй.
Өөрийнхөө гараар сахиусыг хэрхэн яаж хийх вэ (видео)
Анхаар, зөвхөн ӨНӨӨДӨР!
Боксит нь тунамал, хөнгөн цагааны чулуулагт хамаарна. Түүний нэр нь Францын "Vaux" - анхны олдворуудын газар болох Прованс (Франц) дахь тосгоноос гаралтай.
боксит байна шинж чанарууд: бүтэцтэй буурцагт ургамал эсвэл оолит, ховор тохиолдолд - афанитик (өөрөөр хэлбэл бараг харагдахгүй эрдэс бодис бүхий маш нягт) эсвэл колломорф. Бүтэц нь том хэмжээтэй, конгломерат эсвэл брекцитэй төстэй.
Боксит нь хэд хэдэн эрдэс бодисоос бүрддэг.
Хөнгөн цагааны ислийн гидратууд (гидраргиллит, бохмит, диаспор);
Шаварлаг ашигт малтмал: хлорит, сидерит, төмрийн исэл ба гидроксид, пирит, кварц, халцедон гэх мэт.
Түүнчлэн бокситууд нь түүнд агуулагдах ашигт малтмалын тоон харьцаагаар ялгаатай байдаг - хөнгөн цагааны гидратууд. Ангилал: бохмит-диаспор, гидаргиллит, холимог боксит. Боксит дахь Al2O3-ийн агууламж 28-45%, Fe2O3 - 2-50-60% хооронд хэлбэлздэг. Заримдаа Ga, Zr, Zn, Co, Ni, Cr, Cu, Ba гэх мэт бодисын агууламж нэмэгддэг.
Ихэнх тохиолдолд боксит эрдэс нь дунд эсвэл өндөр хатуулагтай чулуурхаг чулуулаг юм. Гэхдээ заримдаа сул холбоотой, гараа бохирдуулдаг шороон төлөөлөгчид бас байдаг. Хэрэв бокситыг чийгшүүлбэл уян хатан бус болно. Нягт - 2.7 г / см3; хувийн жин нь 3 орчим хэлбэлздэг. Үндсэн өнгө нь улаан, хүрэн, сааралаас цагаан хүртэл, сүүдэр нь төмрийн хувь хэмжээнээс хамаарна.
Боксит нь линз, үүр, хуудас хэлбэртэй орд хэлбэрээр үүсдэг. Гарал үүслээр нь бокситыг хэд хэдэн төрлөөр ялгадаг: үлдэгдэл эсвэл латерит нь янз бүрийн магмын чулуулгийн орчин үеийн өгөршлийн бүтээгдэхүүн юм. Ихэнхдээ ийм сорьцууд нь улаавтар өнгөтэй байдаг.
Дараагийн төрөл нь коллоид-тунамал бөгөөд тивд "боловсорч гүйцдэг" эсвэл үл тоомсорлодог. далайн бүсүүд. Далайн эрэг орчмын бокситууд нь ихэвчлэн шохойн чулууны тэгш бус карст гадаргуу дээр байрладаг ба давхаргатай марл эсвэл битумэн шохойн чулуугаар давхцдаг нуурын бокситууд гэж нэрлэгддэг.
БОКСИТ ДЭЭР КАЛЬЦИТ
Эх газрын хөгжлийг дөрвөн бүлэгт хуваадаг.
1) налуу (делюви) нь тус тусад нь үүссэн ба налуу дээр байрладаг;
2) эртний жалгыг бүрхсэн хөндийнүүд нь чулуужсан үлдэгдэл, голчлон каолинит шаваруудын дунд линз үүсгэдэг;
3) нуурын нүхний төв ба эрэг орчмын хэсгүүдэд ургадаг нуур, эсвэл хөндий. Ийм бокситыг мөн каолинит шавар дагалддаг;
4) рельеф дэх карст юүлүүр, хотгорыг тус тус дүүргэдэг карст. Ихэнхдээ каолинит шавараар хучигдсан байдаг бөгөөд дор нь карбонат чулуулаг байдаг.
Бокситын хэд хэдэн үндсэн ордууд байдаг: үлдэгдэл буюу латерит бокситуудыг Енисейн нуруунд олборлодог; Эргийн тэнгисүүд Уралаас гаралтай бөгөөд ижил төлөөлөгчид Саяны нуруунаас олддог Төв Ази. Эх газрын бокситуудын гол ордууд нь Каменск Уральскийн нутаг дэвсгэрт (налуу), Хойд Казахстан (карст), Тихвин (хөндий) зэрэгт байрладаг. Бокситын томоохон ордуудыг Австрали, Бразил, Гвиней, Энэтхэг, Индонез, Вьетнамд мэддэг.
Боксит бол хөнгөн цагааны үйлдвэрлэлийн гол эх үүсвэр юм. Ашигт малтмалын гол хэрэглээ нь хар төмөрлөгийн салбарт флюс хэлбэрээр, түүнчлэн газрын тосны бүтээгдэхүүнийг хольцоос цэвэрлэх хиймэл будаг, зүлгүүр, сорбент үйлдвэрлэхэд зориулагдсан.
Эрт дээр үеэс үнэт эдлэлчид нийлэг чулуу үйлдвэрлэхийн тулд боксит ашиглаж ирсэн. Хөнгөн цагааны талстууд нь цахилгаан зууханд цэвэрлэсний дараа нийлэг цагаан болж хувирав. Хромын оксидыг индранил дээр нэмээд улаан өнгөтэй болсон. Рубиныг цагны чулуу хийхэд ашигладаг байсан.
Одоогийн байдлаар хөнгөн цагааныг үнэт эдлэлийн үйлдвэрт бугуйвч, гинж, гархи гэх мэт үйлдвэрлэлд ашиглаж байна. Хөнгөн цагаан нь үнэт чулуутай сайн зохицдог.
Минерологийн найрлагын дагуу бокситыг дараахь байдлаар хуваана: 1) моногидрат - боемит ба диаспор, 2) трихидрат - гиббсит, 3) холимог. Эдгээр төрлийн хүдэрт хөнгөн цагааны ислийн моногидрат ба трихидрат хоёулаа байж болно. Зарим ордод трихидраттай хамт усгүй хөнгөн цагааны исэл (корунд) байдаг.
Зүүн Сибирийн ордын бокситууд нь нас, гарал үүсэл, гадаад төрх, эрдэс бодисын найрлагаараа огт өөр хоёр төрөлд хамаардаг. Эхнийх нь тодорхойгүй тод буурцагны бичил бүтэцтэй аргиллит маягийн хувирсан чулуулаг, хоёр дахь нь ердийн буурцагны бүтэцтэй.
Бокситын үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг нь хөнгөн цагаан, төмөр, титан, цахиурын исэл; магни, кальци, фосфор, хром, хүхрийн исэл нь аравны нэг хувиас 2% хүртэл байдаг. Галли, ванади, цирконы ислийн агууламж нь мянган хувьтай байдаг.
Al 2 O 3-аас гадна Зүүн Сибирийн боемит-диаспора бокситууд нь SiO 2 ба Fe 2 O 3, заримдаа титаны давхар исэл (гиббсит төрөл) их хэмжээгээр тодорхойлогддог.
Бокситын техникийн шаардлагыг ГОСТ зохицуулдаг бөгөөд энэ нь хөнгөн цагааны ислийн агууламж ба цахиурын (цахиурын модуль) харьцааг зохицуулдаг. Нэмж дурдахад, ГОСТ нь боксит дахь хүхэр, кальцийн исэл, фосфор зэрэг хортой хольцын агууламжийг өгдөг. Эдгээр шаардлагууд нь орд тус бүрийн боловсруулах арга, ордын төрөл, түүний техник, эдийн засгийн нөхцлөөс хамаарч өөр өөр байж болно.
Зүүн Сибирийн диаспора-боэмит бокситуудад шошны онцлог шинж чанарыг зөвхөн микроскопоор ажиглаж, цементлэх материал нь шош дээр давамгайлдаг. Энэ төрлийн бокситуудын хоёр үндсэн төрөл байдаг: диаспор-хлорит ба диаспор-бехмит-гематит.
Гиббсит төрлийн ордуудад ердийн буурцагны бүтэцтэй бокситууд зонхилдог бөгөөд тэдгээрийн дотроос ялгагдана: өтгөн, чулуурхаг, өгөршсөн, устгагдсан, сул гэж нэрлэгддэг. Чулуун болон сул бокситоос гадна шаварлаг боксит, шавар ихээхэн хэсгийг эзэлдэг. Чулуун болон сул бокситуудын буурцагт хэсэг нь голчлон гематит, магнетитээс тогтдог. Бобины хэмжээ нь миллиметрээс сантиметр хүртэл байдаг. Чулуун бокситуудын цементлэх хэсэг, түүнчлэн бокситуудын сортууд нь нарийн ширхэгтэй, нарийн сарнисан шаварлаг эрдэс ба гиббситээс бүрддэг бөгөөд ихэвчлэн төмрийн гидроксидоор улаан хүрэн өнгөтэй байдаг.
Диаспор-бемит төрлийн бокситуудын чулуулаг үүсгэгч гол эрдэс нь хлорит-дафнит, гематит, диаспор, бемит, пирофилит, иллит, каолинит; хольц - серицит, пирит, кальцит, гипс, магнетит, циркон, турмалин. Хлорит, түүнчлэн цахиурын өндөр агууламжтай алюминосиликатууд - иллит ба пирофилит зэрэг нь боксит дахь цахиурын өндөр агууламжийг тодорхойлдог. Ашигт малтмалын ширхэгийн хэмжээ микроноос 0.01 хүртэл мм.Бокситуудад агуулагдах ашигт малтмал нь хоорондоо нягт уялдаатай, нарийн тархсан хольц үүсгэдэг бөгөөд зөвхөн зарим хэсэг, нимгэн давхаргад зарим эрдэс нь ялгадас (хлорит) эсвэл шош үүсгэдэг. Үүнээс гадна өгөршил, метаморфизмын үйл явцын улмаас ашигт малтмалын янз бүрийн орлуулалт, өөрчлөлтүүд ихэвчлэн ажиглагддаг.
Гиббсит төрлийн бокситуудын чулуулаг үүсгэгч эрдэс нь хөнгөн цагаан трихидрат - гиббсит, гематит (гидрогематит), гетит (гидрогетит), маггемит, каолинит, галлойзит, гидромикас, кварц, рутил, ильменит, усгүй хөнгөн цагаан исэл (корунд) юм. Бохирдлыг магнетит, турмалин, апатит, циркон гэх мэтээр төлөөлдөг.
Хөнгөн цагааны үндсэн эрдэс болох гиббсит нь нарийн тархсан, сул талстжсан масс хэлбэрээр ажиглагддаг ба ховор тохиолдолд харьцангуй том (0.1-0.3) мм)талст ба үр тариа. Нарийн тархсан гиббсит нь ихэвчлэн төмрийн гидроксидоор шаргал, хүрэн өнгөтэй байдаг бөгөөд микроскопоор бараг туйлширдаггүй. Гиббситийн том ширхэгүүд нь чулуурхаг бокситуудын онцлог шинж чанартай бөгөөд тэдгээр нь шошны эргэн тойронд царцдасын хүрээ үүсгэдэг. Гиббсит нь шаварлаг эрдэстэй нягт холбоотой.
Титан эрдсийг ильменит ба рутилээр төлөөлдөг. Ильменит нь бокситын цементлэх хэсэг болон буурцагт ургамлын аль алинд нь 0,003-0,01-ээс 0,1-0,3 хэмжээтэй үр тариа хэлбэрээр байдаг. мм.Боксит дахь рутил, фракцаас 3-8 хүртэл хэмжээтэй нилээд тархсан мкболон
2. Материалын найрлагыг судлах
Бокситуудын материаллаг найрлагыг судлахдаа дээр дурдсанчлан бид парагенетик хоорондоо нягт уялдаатай, бараг үргэлж төмрийн исэл ба гидроксидоор өнгөтэй байдаг аморф, нарийн тархалттай, нарийн ширхэгтэй эрдсүүдийг авч үздэг. Иймд бокситуудын чанарын болон тоон минералогийн шинжилгээг хийхийн тулд янз бүрийн судалгааны аргуудыг ашиглах шаардлагатай болдог.
Анхны хүдрийн дээжээс -0.5 эсвэл -1.0 хүртэл нунтаглана мм,нугас авах: нэг -10 Гминерологийн хувьд хоёр дахь нь -10 г, химийн хувьд -5 г Гдулааны шинжилгээний хувьд. Diaspore-boehmite бокситын дээжийг 0.01-0.07 хүртэл бутлана ммба гиббсит - 0.1-0.2 хүртэл мм.
Буталсан дээжийн минерологийн шинжилгээг урьдчилсан өнгө өөрчлөгдсөний дараа, өөрөөр хэлбэл төмрийн исэл ба гидроксидыг оксалик ба давсны уусмалд уусгасны дараа хийдэг.
устөрөгчийн хлоридоор ханасан хүчил эсвэл спирт. Хэрэв карбонатууд байгаа бол дээжийг эхлээд цууны хүчлээр эмчилнэ. Олж авсан уусмалд төмөр, хөнгөн цагаан, цахиур, титан зэрэг ислийн агууламжийг химийн аргаар тодорхойлно.
Уусдаггүй үлдэгдлийн эрдэс бодисын найрлагыг хүнд шингэнд урьдчилан задалж, шүүрсний дараа ялгах, хүнд шингэнд урьдчилсан шүүрэлгүйгээр ялгах замаар судалж болно.
Шаварлаг ашигт малтмалыг илүү бүрэн судлахын тулд шүүрэлтийг (I хувилбар) ашигладаг бол шаврын фракцыг бусад шинжилгээний аргаар (дулааны, рентген туяаны дифракц) болон хүнд шингэнд ялгахгүйгээр судалж болно. Шинжилгээний II хувилбар нь хамгийн хурдан боловч нарийвчлал багатай.
Бокситуудын материалын найрлагыг судлахад ашигладаг үндсэн үйл ажиллагаа, шинжилгээний аргуудыг доор тайлбарлав.
Микроскопоор шалгаж байнаил тод, өнгөлсөн хэсгүүд болон усанд дүрэх бэлдмэлээр үйлдвэрлэсэн. Лабораторийн судалгаанд бүхэл бүтэн цогц шинжилгээг хийхийн өмнө бокситыг нимгэн зүсэлтээр судлах шаардлагатай. Төрөл бүрийн бокситын дээжээс бэлтгэсэн зүсэлтээр эрдэс бодисын найрлага, эрдсийн тархалтын зэрэг, эрдсийн харилцан хамаарал, өгөршлийн зэрэг, бүтэц гэх мэтийг тодорхойлно.Төмрийн исэл ба гидроксидын эрдэс, ильменит, рутил ба бусад хүдрийн ашигт малтмалыг өнгөлсөн хэсгүүдэд судалдаг. Үүний зэрэгцээ төмрийн исэл ба гидроксидын ашигт малтмал нь шавар, хөнгөн цагааны эрдэстэй бараг үргэлж холбоотой байдаг тул бидний судалгаагаар тэдний оптик шинж чанарууд нь эдгээрийн өгөгдөлтэй үргэлж давхцдаггүй гэдгийг анхаарах хэрэгтэй. лавлагааны дээж.
Бокситуудын эрдэс бодисын найрлага, ялангуяа сул сортуудыг судлахдаа усанд дүрэх аргыг өргөн ашигладаг. Усанд оруулах бэлдмэлийн хувьд эрдэс бодисын оптик шинж чанараар эрдэсийн найрлагыг голчлон судалж, дээж дэх эрдсийн тоон харьцааг мөн тодорхойлно.
Боксит чулуулгийг микроскопоор ил тод, өнгөлсөн зүсэлт, дүрэх бэлдмэлийн судалгааг хамгийн их өсгөлтөөр явуулна. Гэсэн хэдий ч ашигт малтмалын шаардлагатай морфологи, оптик шинж чанар, тэдгээрийн нарийн харилцан ургах шинж чанарыг тодруулах нь үргэлж боломжгүй байдаг. Эдгээр ажлыг зөвхөн электрон микроскоп ба электрон дифракцийн судалгааны аргуудыг нэгэн зэрэг ашиглах замаар л шийддэг.
шүүрүүлэхнь харьцангуй бүдүүн ширхэгтэй фракцуудыг нарийн ширхэгтэй хэсгүүдээс салгахад ашигладаг бөгөөд бусад судалгааны аргыг шаарддаг. Өнгөт бокситуудын хувьд (хүрэн, ногоон өнгөтэй) энэ шинжилгээг зөвхөн цайруулсаны дараа хийдэг. Хамгийн нарийн ширхэгтэй, нягт цементлэгдсэн бокситууд нь урьдчилсан задралын дараа ялгардаг.
Өнгөө алдсан дээжийг задлахдаа рефлюкс дор Эрленмейер колбонд пептизатороор буцалгана. Олон тооны урвалжуудыг (аммиак, шингэн шил, сод, натрийн пирофосфат гэх мэт) пептизатор болгон ашиглаж болно. Шингэн ба хатуу бодисын харьцааг шавартай адил авна. Зарим тохиолдолд, жишээлбэл, диаспор-бемит боксит гэх мэт пептизаторын тусламжтайгаар задрал нь бүрэн явагддаггүй. Тиймээс салангид бус хэсгийг резинэн шавраар хөнгөн даралттай зуурмаг дээр нэмж үрнэ.
Элутриацын янз бүрийн аргууд байдаг. Шаварлаг чулуулгийн хувьд тэдгээрийг M. F. Vikulova хамгийн бүрэн дүрсэлсэн байдаг. Бокситын дээжийг шүүрүүлэх ажлыг И.И.Горбуновын тодорхойлсончлон литрийн шилэнд хийж гүйцэтгэсэн. Ханан дээр тэмдэглэгээ хийдэг: дээд тал нь 1 би,түүнээс доош 7 см -тоосонцорыг зайлуулах зориулалттай<1 мкба литрийн тэмдэгээс 10 "г доош - тоосонцорыг гадагшлуулах > 1 мк.Цэвэрлэсэн шингэнийг сифон ашиглан шавхана: дээд 7 см-ийн давхарга нь 24-ийн дараа. h(1-ээс бага тоосонцор мк), 1-д 10 см давхарга h 22 мин(1-5-р хэсгүүд mk)ба 17-оос хойш мин 10 сек(5-10 тоосонцор м.к.). 10-аас их бутархай мкшигшүүр дээр тараагдсан. Суспензийг дизайны түвшнээс доогуур гүнээс сорохоос сэргийлэхийн тулд суспенз рүү буулгасан сифоны доод төгсгөлд В.А.Новиковын зохион бүтээсэн үзүүрийг тавьдаг.
1-ээс бага бутархайгаас мкэсвэл 5 мкзарим тохиолдолд суперцентрифугийн тусламжтайгаар (эргэлтийн хурд нь 18-20 мянган эрг / мин). rpm)микроны зууны нэг хэмжээтэй тоосонцороор баяжуулсан фракцуудыг тусгаарлах боломжтой. Энэ нь суспензийн тэжээлийн хурдыг центрифуг руу өөрчлөх замаар хийгддэг. Үйл ажиллагааны зарчим, гранулометрийн шинжилгээнд суперцентрифугийн хэрэглээг К.К.Никитин тайлбарлав.
Таталцлын шинжилгээцахилгаан центрифуг дээр үйлдвэрлэсэн боксит чулуулгийн хувьд 2000-3000 эрг / минхувийн жингийн шингэнд 3.2; 3.0; 2.8; 2.7; 2.5.
Урьдчилсан шүүрэлгүйгээр хүнд шингэнд центрифуг хийх замаар дээжийг моно-эрдэсийн фракц болгон хуваах нь бараг боломжгүй юм. Нимгэн ангиуд (1-5 mk)шүүрсний дараа ч тэдгээр нь хүнд шингэнд муу тусгаарлагддаг. Үүнээс болж байгаа бололтой өндөр зэрэгтэйтархалт, түүнчлэн ашигт малтмалын хамгийн сайн харилцан ургасан . Тиймээс таталцлын шинжилгээ хийхээс өмнө дээжийг ялгах аргаар ангилах шаардлагатай. Нимгэн ангиуд (1-5 мкзаримдаа 10 мкхүнд шингэнд ялгахгүйгээр дулааны, рентген цацрагийн, микроскопийн болон бусад аргаар судалдаг. Хүнд шингэн дэх том фракцуудаас диаспорыг боемит (3.0 хувийн жинтэй шингэн), пирит, ильменит, рутил, турмалин, циркон, эпидот гэх мэт (3.2 хувийн жинтэй шингэнд) ялгах боломжтой. , бэмитээс гиббсит ба каолинит (шингэний хувийн жин 2.8), каолинитээс гиббсит (шингэний хувийн жин 2.5).
Хүнд шингэнд илүү сайн ялгахын тулд хатаасан дээж нь тархах чадвараа алдаж болзошгүй тул шүүрсний дараа өнгө нь өөрчлөгдсөн дээж эсвэл фракцыг хуурай болтол нь хатаадаггүй, харин нойтон төлөвт хүнд шингэнээр дүүргэдэг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Бокситуудын минераллогийн найрлагыг судлахад хүндийн хүчний шинжилгээг ашиглах талаар E. V. Rozhkova нар дэлгэрэнгүй тайлбарласан.
Дулааны шинжилгээбокситын дээжийг судлах үндсэн аргуудын нэг юм. Та бүхний мэдэж байгаагаар бокситууд нь ус агуулсан эрдэс бодисуудаас бүрддэг. Температурын өөрчлөлтөөс хамааран дээжинд янз бүрийн фазын өөрчлөлтүүд гарч, дулаан ялгарах эсвэл шингээх зэрэг дагалддаг. Дулааны шинжилгээний хэрэглээ нь бокситуудын энэ шинж чанарт суурилдаг. Ажлын арга, аргын мөн чанарыг тусгай ном зохиолд тайлбарласан болно.
Дулааны шинжилгээг янз бүрийн аргаар хийдэг бөгөөд ихэнхдээ халаалтын муруй, шингэн алдалтын аргыг ашигладаг. Сүүлийн үед халаалт ба усгүйжүүлэлтийн муруйг (жингийн алдагдал) нэгэн зэрэг бүртгэдэг суурилуулалтууд баригдсан. Дулааны муруйг эхний дээж болон тэдгээрээс тусгаарлагдсан фракцуудын хувьд тусад нь бүртгэнэ. Жишээлбэл, диаспорын бокситын ногоон саарал хлоритын дулааны муруй ба түүний бие даасан фракцуудыг үзүүлэв. Энд диаспорын II хэсгийн дулааны муруй дээр, the
573 ба 556 градусын температурт I ба III муруй дээрх эндотермик нөлөөлөлтэй тохирч байгаа 560°-ийн температурт эндотермик нөлөө. Шаварлаг IV фракцын халаалтын муруй дээр эндотермик зогсолт нь 140, 652, 1020°-д иллиттэй тохирч байна. 532°-д эндотермик зогсолт, 816 ба 1226°-д сул экзотермик нөлөөлөл нь бага хэмжээний каолинит байгаатай холбон тайлбарлаж болно. Тиймээс анхны дээжинд 573°-ийн эндотермик нөлөө (муруй I) диаспор ба каолинитийн аль алинд нь тохирч, 630°-д иллит (IV муруй дээр 652°) ба хлориттэй тохирно. Дээжний полимерийн найрлагад дулааны нөлөөлөл нэмэгддэг тул бүрэлдэхүүн хэсэг, фракцыг шинжлэхгүйгээр анхны чулуулгийн найрлагын талаар тодорхой ойлголт авах боломжгүй юм.
Гиббсит бокситуудын хувьд дулааны муруйгаас эрдэс бодисын найрлагыг илүү хялбархан тодорхойлдог. Бүх термограммууд нь 204-ээс 588°-ийн хязгаарт эндотермик нөлөө үзүүлж, хамгийн ихдээ 288-304°-д байгаа нь гиббсит байгааг илтгэнэ. Температурын ижил мужид төмрийн гидроксид гетит ба гидрогетит нь ус алддаг боловч тэдгээрийн доторх усны хэмжээ нь гиббситээс 2 дахин бага байдаг тул гиббситийн хэмжээ нь төмрийн гидроксидын нөлөөллийн гүнд нөлөөлнө. 500-752 ° муж дахь хоёр дахь эндотермик нөлөө, хамгийн ихдээ 560-592 °, харгалзах экзотермик нөлөө 980-1020 ° нь каолинитыг тодорхойлдог.
Судалгаанд хамрагдсан бокситуудад бага хэмжээгээр агуулагдах галлойзит ба мусковит нь галлойзитэд хамаарах 116-180°-д бага хэмжээний эндотермик нөлөөг эс тооцвол термограммд тусгагдаагүй байна. Үүний шалтгаан нь эдгээр ашигт малтмалын агууламж багатай, олон тооны нөлөө үзүүлдэг. Нэмж дурдахад, хэрэв дээжинд каолинит ба гялтгануур байгаа бол гялтгануур дахь каолинитын бага зэрэг хольцыг каолинитын нөлөөгөөр термограмм дээр илэрхийлдэг.
Эхний эндотермик нөлөөллийн хэсгүүдээс гиббситын хэмжээг тодорхойлж болно. Талбайг планиметрээр хэмждэг. Хөнгөн цагааны исэл, усны хамгийн их агууламжтай гиббситын дээжээр хамгийн их баяжуулсан, цахиур, төмрийн ислийн хамгийн бага агууламжийг стандарт болгон авч болно. Бусад дээж дэх A1 2 O 3 гиббситын утгыг тооцооны үндсэн дээр тодорхойлно
хаана X- тодорхойлсон гиббситийн утга A1 2 O 3 ;
S нь термограмм дээрх туршилтын дээжийн эндотермик гиббситийн нөлөөллийн талбай, см 2,
ГЭХДЭЭ- Гиббситийн лавлагааны дээжийн A1 2 O 3 агуулга;
K нь термограмм дээрх жишиг дээжийн талбай, см 2.
Гиббситын агууламжаас эндотермик нөлөөллийн талбайн хамаарлыг графикаар илэрхийлж болно. Үүнийг хийхийн тулд A1 2 O 3 агуулгыг абсцисса тэнхлэгийн дагуу хувиар, квадрат см-ээр харгалзах талбайнуудыг ординатын тэнхлэгийн дагуу зурна. Муруй дээрх гиббситэд тохирох эндотермик эффектийн талбайг хэмжсэнээр туршилтын дээж дэх A1 2 O 3-ийн агуулгыг графикаас тооцоолж болно.
Шингэн алдалтын арга нь тодорхой температурт ус агуулсан эрдэс бодисууд жингээ хасахад суурилдаг. Жин хасах нь дээж дэх эрдсийн хэмжээг тодорхойлдог. Зарим тохиолдолд, ялангуяа ашигт малтмалын шингэн алдалтын температурын интервалууд давхцаж байвал энэ арга нь найдваргүй байдаг. Тиймээс, халаалтын муруйг бүртгэхтэй зэрэгцүүлэн ашиглах ёстой, гэхдээ тусгай суурилуулалт байхгүй тул ийм хосолсон аргыг үргэлж ашиглах боломжгүй байдаг.
Жингийн алдагдлыг тодорхойлох хамгийн энгийн аргыг SIMS дээр боловсруулсан. Үүнийг хийхийн тулд та хатаах кабинет, муфель, термопар, мушгирах баланс гэх мэт хэрэгтэй. Ажлын арга, шинжилгээний явц, шавар, бокситуудад хэрэглэх үр дүнг В.П.Астафьев нарийвчлан тодорхойлсон.
Температурын муж бүрт халаах явцад жингийн алдагдлыг дахин тооцоолохдоо В.П.Астафьевын зөвлөсний дагуу ашигт малтмалын хэмжээгээр биш харин Al 2 O 3-ийн хэмжээгээр хийж болно. энэ ашигт малтмалд агуулагддаг. Хүлээн авсан үр дүнг өгөгдөлтэй харьцуулж болно химийн шинжилгээ. Гиббситээр баяжуулсан дээжийг 300°-д 2 цаг байлгахыг санал болгож буй хугацаа хангалтгүй байна. Дээж нь халааснаас хойш 3-4 цагийн дотор тогтмол жинд хүрдэг, өөрөөр хэлбэл гиббситийн бүх ус ялгарах үед. Гиббситийн агууламж багатай шавар сортуудад 300°-д усгүйжүүлэлт нь 2 цагийн дотор бүрэн явагддаг. h.Температурын утгыг (100-аас 800 ° хүртэл) абсцисса тэнхлэгийн дагуу, жингийн алдагдлыг (H 2 O) ординат тэнхлэгийн дагуу хувиар тооцвол янз бүрийн температурт дээжийн жингийн алдагдлыг графикаар илэрхийлж болно. . В.П.Астафьевын аргаар ашигт малтмалын тоон тодорхойлолтын үр дүн нь нөлөөллийн талбайн хувьд дулааны шинжилгээний үр дүн, дээжийн химийн шинжилгээний эрдсийн найрлагыг дахин тооцоолохтой сайн тохирдог.
Химийн шинжилгээматериалын найрлагыг судлахдаа бокситуудын чанарын талаархи анхны санааг өгдөг.
Хөнгөн цагааны цахиурын жингийн харьцаа нь бокситуудын чанарын шалгуур болох цахиурын модулийг тодорхойлдог. Энэ модуль их байх тусам бокситуудын чанар сайн болно. Бокситын модулийн утга нь 1.5-12.0 хооронд хэлбэлздэг. Хөнгөн цагааны ислийн агууламжийг гал асаах үед жингийн алдагдалд харьцуулсан харьцаа (p.p.p.) нь бокситын төрлийг тодорхой зааж өгдөг. Тиймээс гиббсит бокситуудад гал асаах алдагдал нь диаспор-бемиттэй харьцуулахад хамаагүй өндөр байдаг. Эхнийх нь 15-25%, хоёрдугаарт 7-15% хооронд хэлбэлздэг. Боксит дахь гал асаах алдагдлыг ихэвчлэн H 2 O-ийн хэмжээгээр авдаг, учир нь SO 3, CO 2 болон органик бодисууд их хэмжээгээр олдох нь ховор байдаг. Кальцит ба пирит нь диаспор-бемит бокситуудад хольц хэлбэрээр байдаг. Тэдгээрийн SO3 ба CO2-ийн нийлбэр нь 1-2% байна. Гиббсит төрлийн боксит нь заримдаа органик бодис агуулдаг боловч түүний хэмжээ 1% -иас хэтрэхгүй. Энэ төрлийн боксит нь төмрийн исэл (10-46%), титаны давхар исэл (2-9%) их хэмжээгээр агуулагддаг. Төмөр нь ихэвчлэн исэл хэлбэрээр байдаг бөгөөд гематит, гетит, магнетит болон тэдгээрийн гидрат хэлбэрийн найрлагад ордог. Diaspore-boehmite бокситууд нь төмрийн төмрийг агуулдаг бөгөөд агууламж нь 1-17% хооронд хэлбэлздэг. Түүний өндөр агууламж нь хлорит, бага хэмжээний пирит агуулдагтай холбоотой юм. Гиббсит төрлийн бокситуудад төмрийн төмөр нь ильменитын найрлагад ордог.
Шүлт байгаа нь боксит чулуулагт гялтгануур байгааг илтгэнэ. Иймээс диаспор-боэмит бокситуудад шүлтийн харьцангуй өндөр агууламж (K 2 O + Na 2 O = 0.5-2.0%) нь иллитийн төрлийн гидромика байгаатай холбон тайлбарладаг. Кальци, магнийн исэл нь карбонат, шаварлаг эрдэс, хлоритын нэг хэсэг байж болно. Тэдний агууламж ихэвчлэн 1-1.5% -иас хэтрэхгүй байна. Хром, фосфор нь боксит дахь бага хэмжээний хольц юм. Бусад хольцын элементүүд Cr, Mn, Cu, Pb, Ni, Zn, As, Co, Ba, Ga, Zr, V нь бокситуудад маш бага хэмжээгээр (мянга, арван мянган хувь) байдаг.
Бокситуудын материалын найрлагыг судлахдаа бие даасан моноэрдэсийн фракцуудын химийн шинжилгээг мөн хийдэг. Жишээлбэл, боемит-диаспора ба гиббсит фракцуудад хөнгөн цагааны ислийн агууламж, гал асаах алдагдал ба хольц - цахиур, төмөр, магни, ванади, галли, титаны давхар ислийн исэл зэргийг тодорхойлно. Шаварлаг эрдсүүдээр баяжуулсан фракцуудыг цахиурын агууламж, нийт шүлт, хөнгөн цагаан исэл, кальци, магни, төмрийн исэл, гал асаах үеийн алдагдлыг шинжилдэг. Диаспор-бемит бокситуудын шавар фракцуудад шүлт агуулагдах өндөр цахиурын агууламж нь иллит төрлийн гидромикасууд байгааг харуулж байна. Каолинит-гиббсит бокситуудын шаварлаг хэсгүүдэд чөлөөт цахиурын шүлт, эрдэс байхгүй бол SiO 2-ийн өндөр агууламж нь каолинитын цахиурын агууламж өндөр байгааг илтгэнэ.
Химийн шинжилгээгээр эрдсийн найрлагыг дахин тооцоолох боломжтой. Моноэрдэсийн фракцуудын химийн шинжилгээг молекулын хэмжигдэхүүн болгон хувиргаж, үүний дагуу судлагдсан эрдсийн химийн томъёог тооцоолно. Ашигт малтмалын бокситуудын химийн найрлагыг дахин тооцоолохдоо бусад аргуудыг хянах эсвэл тэдгээрт нэмэлт болгон ашигладаг. Жишээлбэл, хэрэв дээжинд цахиур агуулсан гол эрдэс нь кварц, каолинит байвал кварцын хэмжээг мэдэж, каолинитэд холбогдсон цахиурын үлдсэн хэсгийг тодорхойлно. Каолинитэд ногдох цахиурын хэмжээн дээр үндэслэн түүнийг каолинитын томъёонд холбоход шаардагдах хөнгөнцагааны ислийн хэмжээг тооцоолж болно. Каолинитын нийт агууламжийг хөнгөн цагааны ислийн гидрат (гиббсит эсвэл бусад) хэлбэрээр Al 2 O 3-ийн хэмжээг тодорхойлоход ашиглаж болно. Жишээлбэл, бокситын химийн найрлага: 51.6% A1 2 O 3; 5.5% SiO 2; 13.2% Fe 2 O 3; 4.3% TiO 2; 24.7% p.p.p.; хэмжээ 99.3%. Дээж дэх кварцын хэмжээ 0.5% байна. Дараа нь каолинит дэх SiO 2-ийн хэмжээ нь дээж дэх нийт агууламж (5.5%) ба SiO 2 кварц (0.5%), өөрөөр хэлбэл 5.0% -ийн зөрүүтэй тэнцүү байх болно.
мөн 5.0% SiO 2 каолинитэд хамаарах A1 2 O 3-ийн хэмжээ
Чулуулаг дахь A1 2 O 3-ийн нийт агууламж (51.6) ба каолинит (4.2) -д хамаарах A1 2 O 3-ийн ялгаа нь Ai 2 O 3 хөнгөн цагааны ислийн гидрат буюу 47.4% байна. Гиббсит нь судлагдсан боксит дахь хөнгөн цагааны ислийн эрдэс гэдгийг мэдэж, онолын найрлагад (65.4% A1 2 O 3 ); 34.6 % H 2 O). Энэ тохиолдолд хөнгөн цагааны ислийн хэмжээгээр энэ нь тэнцүү байх болно
Хүлээн авсан өгөгдлийг гал асаах үед жингээ хасах замаар хянах боломжтой бөгөөд үүнийг H 2 O-ийн хэмжээгээр авна. Тиймээс A1 2 O 3 \u003d 47.4% -ийг гиббсайт руу холбохын тулд,
Химийн шинжилгээний дагуу дээж дэх H 2 0-ийн нийт агууламж 24.7 (p. p. p.), өөрөөр хэлбэл, гиббсит дэх H 2 0-ийн агууламжтай ойролцоогоор давхцаж байна. Энэ тохиолдолд бусад ашигт малтмал (каолинит, төмрийн гидроксид) дээр ус үлдэхгүй. Тиймээс 47.4% -тай тэнцэх хөнгөн цагааны ислийн хэмжээ нь трихидратаас гадна илүү моногидрат эсвэл усгүй хөнгөн цагааны ислийг агуулдаг. Дээрх жишээ нь зөвхөн дахин тооцоолох зарчмыг харуулж байна. Бодит байдал дээр ихэнх бокситууд нь эрдэс бодисын найрлагын хувьд илүү төвөгтэй байдаг. Тиймээс химийн шинжилгээг минерологи болгон хувиргахдаа бусад шинжилгээний өгөгдлийг ашигладаг. Жишээлбэл, гиббсит бокситуудад гиббсит, шаварлаг эрдсүүдийн хэмжээг тэдгээрийн химийн найрлагыг харгалзан усгүйжүүлэлт эсвэл дулааны шинжилгээний өгөгдлөөр тооцно.
Гэсэн хэдий ч эрдэс бодисын найрлага нь нарийн төвөгтэй байсан ч зарим бокситуудын хувьд химийн найрлагыг минералогт дахин тооцоолох боломжтой байдаг.
Фазын химийн шинжилгээ.Бокситуудын химийн фазын шинжилгээний үндсэн зарчмуудыг В.В.Доливо-Добровольский, Ю.В.Клименко нарын номонд тусгасан болно. Зүүн Сибирийн бокситуудыг судалж үзэхэд энэ арга нь тодорхой тохиолдол бүрт зарим өөрчлөлт, сайжруулалтыг шаарддаг. Үүнийг чулуулаг үүсгэгч боксит эрдсүүд, ялангуяа шаварлаг эрдсүүд эрдсийн хүчилд уусах чадвар нь өргөн хязгаартай байдагтай холбон тайлбарладаг.
Бокситыг судлах химийн фазын шинжилгээг голчлон хоёр хувилбараар явуулдаг: а) химийн фазын бүрэн бус шинжилгээ (нэг буюу хэд хэдэн эрдэс бодисыг сонгон уусгах) ба б) химийн фазын бүрэн шинжилгээ.
Химийн фазын бүрэн бус шинжилгээг нэг талаас микроскопоор уусдаггүй үлдэгдлийг судлахын тулд дээжийг урьдчилан боловсруулах, дулааны, рентген туяаны дифракц болон бусад шинжилгээнд, нөгөө талаас тоон тодорхойлох зорилгоор хийдэг. нэг буюу хоёр бүрэлдэхүүн хэсэгтэй. Ашигт малтмалын хэмжээг татан буулгахаас өмнөх ба дараах жингийн зөрүүгээр эсвэл дээжийн ууссан хэсгийн химийн найрлагыг дахин тооцоолох замаар тодорхойлно.
Сонгомол уусгах тусламжтайгаар төмрийн исэл ба гидроксидын хэмжээг (заримдаа хлорит) тодорхойлно. Бокситыг хойшлуулах асуудлыг VIMS-ийн бүтээлүүдэд нарийвчлан тусгасан болно. Диаспор-бемит төрлийн бокситуудад төмрийн исэл ба хлоритууд 6N-д уусдаг. Hcl. Гиббсит бокситуудад төмрийн гидроксид ба ислийг хамгийн их хэмжээгээр (90-95%) устөрөгчийн хлоридоор ханасан спиртэнд уусгахад (90-95%) гаргаж авдаг: T = 50. Энэ тохиолдолд хөнгөн цагааны ислийн 5-10%. боксит дахь нийт хэмжээ, титаны давхар исэл 40% хүртэл. Боксит цайруулах ажлыг 10% оксалийн хүчилд усан ваннд 3-4 халааж хийж болно. hүед W: T = 100. Эдгээр нөхцөлд титан агуулсан эрдсүүд бага уусдаг (ойролцоогоор 10-15% TiO 2), гэхдээ төмрийн ислийг 80-аар ялгаж, хөнгөн цагааны уусмалд (25-40%) илүү ихийг гаргаж авдаг. -90%. Иймд бокситын өнгө өөрчлөгдөх үед титаны эрдсийг дээд зэргээр хадгалахын тулд 10% оксалийн хүчил, хөнгөн цагааны ислийн эрдсийг хадгалахын тулд устөрөгчийн хлоридоор ханасан спиртийн уусмалыг хэрэглэнэ.
Зарим бокситуудад агуулагдах карбонатууд (кальцит) 1 цаг халаахад 10% цууны хүчилд уусдаг. h W: T=100 ("Зэсийн элсэн чулуу" бүлгийг үзнэ үү). Тэдний уусалт нь бокситыг цайруулахаас өмнө байх ёстой.
Хөнгөн цагааны эрдсийг тоон тодорхойлоход бүрэн бус химийн фазын шинжилгээг ашигладаг. Сонгомол уусгахад үндэслэн тэдгээрийг тодорхойлох хэд хэдэн арга байдаг. Зарим бокситуудад дээжийг 1N-д уусгах замаар гиббситын хэмжээг нэлээд хурдан тодорхойлж болно. V. V. Dolivo-Dobrovolsky, Yu. V. Klimenko нарын тодорхойлсон аргын дагуу KOH эсвэл NaOH. Боксит дахь хөнгөн цагааны ислийн ус багатай, усгүй эрдэс бодис - диаспора ба корундыг дээжийг халаахгүйгээр фторын хүчилд уусгах замаар тодорхойлж болох бөгөөд энэ нь бидний доор тайлбарласан силлиманит ба андалузитыг тодорхойлох аргатай адил юм. А.А.Глаголев, П.В.Кулькин нар Казахстаны хоёрдогч кварцитуудын корунд, диаспора нь хүйтэнд 20 жилийн турш фторын хүчилд агуулагддаг болохыг харуулж байна. hбараг уусдаггүй.
Бокситуудын материалын бүтцийн онцлог, өөр өөр ордуудаас ижил ашигт малтмалыг уусгах явцад өөр өөр зан үйлийн онцлогоос шалтгаалан химийн фазын иж бүрэн шинжилгээ нь бокситын төрөл тус бүрт өөрийн гэсэн онцлогтой байдаг. Үлдэгдэлд каолинит ууссаны дараа A1 2 O 3 ба SiO 2-ийг тодорхойлно. Пирофиллитийн хэмжээг сүүлчийн агууламжаас нь тооцдог бол цахиур нь диаспорад бараг байнга байдаг (11% хүртэл) гэдгийг санах нь зүйтэй.
Хөнгөн цагааны ислийн моногидрат ашигт малтмал байхгүй эсвэл ач холбогдолгүй хэсгийг бүрдүүлдэг гиббсит бокситуудын хувьд химийн фазын шинжилгээг хоёр буюу гурван үе шат болгон бууруулж болно. Энэ схемийн дагуу гиббситийг шүлттэй давхар боловсруулалтаар уусгана. Уусмал дахь A1 2 O 3-ийн агууламжийн дагуу дээж дэх гиббситын хэмжээг тооцоолно. Гэхдээ Зүүн Сибирийн гиббсит бокситуудын жишээн дээр зарим дээжинд гиббсит хэлбэрээр агуулагдахаас илүү хөнгөн цагааны исэл уусдаг болох нь тогтоогджээ. Эдгээр бокситуудад каолинитын физик-химийн задралын явцад үүсдэг чөлөөт хөнгөн цагааны исэл нь шүлтлэг ханд руу ордог бололтой. Гиббсит бокситуудын онцлогийг харгалзан химийн фазын шинжилгээг хийхдээ дээжийг шүлтээр эмчлэхгүйгээр зэрэгцээ шинжилгээ хийх шаардлагатай. Нэгдүгээрт, дээжийг 2 халаах замаар хувийн жин 1.19 HCl-д уусгана. h.Ийм нөхцөлд гиббсит, төмрийн исэл ба гидроксид бүрэн уусдаг.
Спектрийн, рентген туяаны дифракц болон бусад шинжилгээбокситыг судлахад маш үр дүнтэй байдаг. Мэдэгдэж байгаагаар спектрийн шинжилгээ нь хүдрийн элементийн найрлагын бүрэн дүр зургийг өгдөг. Энэ нь анхны дээж болон тэдгээрээс тусгаарлагдсан бие даасан фракцуудад зориулж үйлдвэрлэгддэг. Боксит дахь спектрийн шинжилгээ нь үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн (Al, Fe, Ti, Si), түүнчлэн Ga, Cr, V, Mn, P, Zr гэх мэт хольцын элементүүдийг тодорхойлдог.
Рентген туяаны дифракцийн шинжилгээг өргөн ашигладаг бөгөөд энэ нь янз бүрийн фракцуудын фазын найрлагыг тодорхойлох боломжийг олгодог. Үүнтэй ижил зорилгоор электрон дифракц ба электрон микроскопийн судалгааг ашигладаг. Эдгээр шинжилгээний мөн чанар, бэлтгэх арга, үр дүнг тайлбарлах аргуудыг тусгай ном зохиолд тайлбарласан болно. Эдгээр аргуудыг судлахад дээж бэлтгэх арга нь маш чухал гэдгийг энд тэмдэглэх нь зүйтэй. Рентген туяаны дифракц ба электрон дифракцийн шинжилгээний аргуудын хувьд илүү их эсвэл бага хэмжээний моноэрдэсийн фракцуудыг олж авах, түүнчлэн бөөмсийг хэмжээгээр нь салгах шаардлагатай. Жишээлбэл, диаспор-бохмит бокситуудад 1-ээс бага фракцууд мкРентген туяаны дифракцийн шинжилгээнд зөвхөн иллит, электрон дифракцийн шинжилгээнд зөвхөн каолинит илэрдэг. Энэ нь иллит нь электрон дифракцаар (0.05-аас их хэмжээтэй хэсгүүд) судлах боломжгүй том бөөмс хэлбэртэй байдагтай холбоотой юм. мк),ба каолинит нь эсрэгээрээ тархалтын өндөр зэрэгтэй тул зөвхөн электрон дифракцаар илэрдэг. Дулааны шинжилгээгээр энэ фракц нь иллит ба каолинитын холимог болохыг баталсан.
Электрон микроскопийн арга нь тодорхой хариулт өгөхгүй, учир нь бокситууд, ялангуяа нягт цементлэгдсэн хэсгүүдэд дээжийг нунтаглаж, хүчилд уусгасны дараа бөөмсийн байгалийн хэлбэр хадгалагдаагүй байдаг. Иймд электрон микроскопоор харах нь электрон дифракц болон рентген туяаны дифракцийн шинжилгээнд туслах буюу хяналтын үнэ цэнэ юм. Энэ нь тодорхой фракцын нэгэн төрлийн байдал, тархалт, дээрх шинжилгээнд тусгагдсан хольц байгаа эсэхийг шүүх боломжтой болгодог.
Судалгааны бусад аргуудаас соронзон тусгаарлалтыг тэмдэглэх нь зүйтэй. Магемит-гематит шош нь байнгын соронзоор тусгаарлагдсан байдаг.
Заримдаа мэдээнд "боксит" гэх мэт нэр томъёог сонсож болно. Боксит гэж юу вэ, яагаад хэрэгтэй вэ? Тэдгээрийг ямар зорилгоор ашиглаж, хаана олборлож, ямар онцлог шинж чанартай болохыг нийтлэлд авч үзэх болно.
Ерөнхий ойлголт
Боксит нь Францын өмнөд хэсэгт орших Les Baux хэмээх газраас нэрээ авсан. Боксит гэж юу вэ, тэдгээрийн тайлбартай танилцах үед тодорхой болно. Энэ бол төмөр, цахиур, хөнгөн цагааны ислийн гидратаас бүрдэх хөнгөн цагааны хүдэр юм. Мөн бокситыг хөнгөн цагааны исэл агуулсан галд тэсвэртэй материал үйлдвэрлэх түүхий эд болгон ашигладаг. Аж үйлдвэрийн бодис дахь хөнгөн цагааны агууламж 39-70% хооронд хэлбэлздэг. Үүнээс гадна ашигт малтмалыг хар металлын үйлдвэрлэлд урсгал болгон ашигладаг.
Өнөөдрийг хүртэл боксит олборлох нь хөнгөн цагааны хүдрийг судлах хамгийн чухал эх үүсвэр юм. Бараг бүх дэлхийн металлургийн үйлдвэр нь бага зэрэг үл хамаарах зүйл дээр тулгуурладаг.
Нийлмэл
Боксит гэж юу болохыг илүү нарийвчлан авч үзвэл энэ нь нэлээд төвөгтэй найрлагатай чулуулаг гэдгийг тэмдэглэж болно. Үүнд хөнгөн цагааны гидроксид, силикат, төмрийн исэл зэрэг бодисууд, мөн опал, кварц, каолинит хэлбэрийн цахиур орно.
Үүнээс гадна найрлага нь оксидын эрдэс (рутил болон бусад нэгдлүүд), магнийн карбонат, кальци, натри, циркони, хром, фосфор, кали, галли, ванадийн нэгдлүүд болон бусад элементүүд хэлбэрээр титан агуулдаг. Заримдаа боксит хөнгөн цагааны исэлд пиритийн хольц олддог.
Үнэ цэнэ
Ашигт малтмалын химийн бүрэлдэхүүн хэсэг нь нэлээд өргөн хүрээтэй байдаг. Юуны өмнө үзүүлэлтүүдийн ялгаа нь хөнгөн цагааны гидроксидын минералог хэлбэр, түүнчлэн янз бүрийн хольцын хэмжээнээс хамаарна. Олборлосон хүдэрт цахиур, хөнгөн цагааны исэл хангалттай хэмжээгээр агуулагдаж байвал бокситын ордыг үнэ цэнэтэйд тооцно. Мөн чухал үүрэгбокситуудын нээлт гэж нэрлэгддэг тоглодог. Өөрөөр хэлбэл, энэ нь түүнийг олборлох хялбар, энгийн байдал юм.
Боксит нь олон янз байдаг физик шинж чанар. Тэд нэлээд тогтворгүй байдаг Гадаад төрх, үүнтэй холбогдуулан тэдгээрийн чанарыг харааны шинж тэмдгээр тодорхойлоход хэцүү байдаг. Энэ нь ашигт малтмалын эрэл хайгуулд ихээхэн бэрхшээл учруулдаг. Тиймээс олборлолтыг эхлүүлэх шийдвэр гаргахаас өмнө чулуулгийн дээжийг микроскопоор шалгадаг.
Гадаад төрх
Боксит гэж юу болохыг үргэлжлүүлэн авч үзэхийн тулд тэдгээрийн гадаад төрх байдалд анхаарлаа хандуулах хэрэгтэй. Тэд шавар шиг, ихэвчлэн чулуурхаг байдаг. Нэлээд нягт, сүвэрхэг, шороон болон эсийн хугарал бүхий бокситууд байдаг. Ихэнхдээ газрын гүнд хүдрийн оолит (тунамал) бүтцийг бий болгодог бөөрөнхий биетүүд байдаг.
Бокситууд нь хар улаанаас цагаан хүртэл янз бүрийн өнгөтэй байдаг. Үндсэндээ тэдгээрийг улаан тоосгон эсвэл хүрэн өнгөөр буддаг. Мөн бокситуудын хооронд минералогийн ялгаа бий. Энэ нь тэдгээрийн найрлагад гидроксид эсвэл каолинит (хөнгөн цагаан силикат) хэлбэрээр хөнгөн цагааны өндөр агууламжтай байдагт оршино. Үүнтэй холбогдуулан хэд хэдэн төрлийн бокситыг ялгадаг: диаспор, бохмит, холимог, гидаргиллит.
Уул уурхай
Дэлхий дээрх бокситын нөөцийн 90 гаруй хувь нь 18 улсад төвлөрсөн байдаг. Гайхамшигтай ордууд нь халуун уур амьсгалтай бүс нутгуудад байдаг. Оросын Холбооны Улсбокситын багахан ордтой бөгөөд голчлон түүхий эд импортолдог. Хамгийн том ордууд нь дараах орнуудад байдаг.
- Гвиней - ойролцоогоор 20 тэрбум тонн;
- Австрали - 7 тэрбум гаруй тонн;
- Бразил - ойролцоогоор 6 тэрбум тонн;
- Вьетнам - 3 тэрбум тонн;
- Энэтхэг, Индонез - ойролцоогоор 2.5 тэрбум тонн.
Орос улсад бокситууд хамгийн их байдаг Өндөр чанарХойд Уралын бүс нутагт олборлосон . Мөн Ленинград мужид, Бокситогорск мужид ордууд байдаг. Түүхий эдийн хамгийн ирээдүйтэй эх үүсвэр бол Коми улсад байрладаг Средне-Тиманы ордууд юм. Хайгуулын нөөцийг 250 гаруй сая тонн гэж тооцоолсон.
Бокситын хэрэглээ
Чулууг хайлсны дараа хөнгөн цагааны цементийг мөн гаргаж авдаг. Эндээс харахад бокситуудын хэрэглээний хүрээ нэлээд өргөн бөгөөд энэ нь тэдгээрийг онцгой үнэ цэнэтэй түүхий эд болгодог.
Төрлийн
Бокситын ховор төрлүүдийн нэг бол зөвхөн Азербайжанд, Заглик ордоос олборлодог алунит юм. Батлагдсан нөөцөөр бол 200 гаруй мянган тонн.
Гэсэн хэдий ч Узбекистаны нутаг дэвсгэр дээр алунитын хүдрийн нөөц байдаг. Тэдний ордыг Гушсай талбайд хайгуул хийсэн. 130 орчим сая тонн байгаа болов уу. Гэсэн хэдий ч эдгээр хүдрийг боловсруулах, олборлох ажил одоогоор хийгдээгүй байгаа нь Азербайжаныг алунит олборлодог цорын ганц орон болгох боломжийг олгодог.
Олборлолт, боловсруулалтын онцлог
Бокситыг голчлон ил аргаар олборлодог боловч зарим тохиолдолд далд аргаар олборлодог. Орд ашиглах арга нь ашигт малтмалын чулуулаг хэрхэн хуримтлагдахаас хамаарна. Технологийн системөөр өөр боловсруулалтыг ашигладаг бөгөөд энэ нь чулуулгийн найрлагад нөлөөлдөг. Хөнгөн цагааны үйлдвэрлэлийг хоёр үе шаттайгаар явуулдаг. Эхнийх нь янз бүрийн химийн аргаар хөнгөн цагааны исэл үйлдвэрлэх, хоёр дахь нь хөнгөн цагааны хайлуур жоншны давсны электролизээр дамжуулан цэвэр металлыг тусгаарлах явдал юм.
Хөнгөн цагааны исэл авахын тулд Байерын гидрохимийн аргыг (синтеринг) ашигладаг бөгөөд цуваа ба зэрэгцээ аргуудыг хослуулан хэрэглэдэг. Байерын аргын гол онцлог нь бокситыг уусгах (эмчилгээний) явцад төвлөрсөн натри гаргаж авсны дараа хөнгөн цагааны исэл нь натрийн алюминат уусмал хэлбэрт ордог. Дараа нь уусмалыг улаан шавраас цэвэрлэж, хөнгөн цагааны исэл (хөнгөн цагааны гидроксид) тунадасжуулна. Үүний дараа уусгах ажлыг хийж, хөнгөн цагаан гаргаж авдаг.
Чанар муутай бокситыг хамгийн хэцүү аргаар боловсруулдаг. Энэ нь буталсан бокситыг сод, шохойн чулуутай (гурван бүрэлдэхүүн хэсэгтэй цэнэгтэй) хольцыг тусгай зууханд 1250 градусын температурт шингэлэх арга юм. үйлдвэрлэлийн үйл явцэргэдэг. Үүний дараа үүссэн материалыг (толбо) сул төвлөрсөн уусмалаар уусгана. Дараа нь тунадасжсан гидроксидыг шүүнэ.
Хөнгөн цагаан үйлдвэрлэх дээрх аргууд нь маш нарийн төвөгтэй процесс боловч чулуулгаас хамгийн их хэмжээний металл авах боломжийг олгодог.
Боксит нь хөнгөн цагааны хамгийн чухал эх үүсвэр бөгөөд автомашин, нисэх онгоц, усан онгоцны үйлдвэрлэлд ашигладаг тул металл нь өөрөө маш үнэ цэнэтэй юм. Түүнчлэн цэрэг-аж үйлдвэрийн цогцолборт өргөн хэрэглэгддэг нь энэ металлыг стратегийн ач холбогдолтой болгодог.
Ашигт малтмалын ер бусын шинж чанаруудын талаархи анхны уриалгыг 1855 онд Парист болсон үзэсгэлэнгийн дараа гаргажээ. Энэ нь гайхалтай мөнгөн өнгөтэй, хөнгөн жинтэй, химийн эсэргүүцэлтэй хүчтэй металлыг үзүүлэв. Металлыг "шавар мөнгө" гэж тодорхойлсон. Энэ нь хөнгөн цагааны тухай юм. Мөн түүнийг үйлдвэрлэх түүхий эд нь бокситууд. Ийм инээдтэй нэрийг Францын Прованс хотоос анхны томоохон орд илрүүлсэн газар өгсөн.
19-р зууны хувьд хөнгөн цагааныг олж авах нь хэцүү бөгөөд маш үнэтэй зүйл байв. Дараа нь металыг зөвхөн үнэт эдлэлд ашигладаг байсан. ЗХУ-ын үеийг би бөөнөөр нь хөнгөн цагаанаар хийсэн халбага, сэрээгээр санав.
AL металл үйлдвэрлэх гол түүхий эд нь боксит байсан бөгөөд хэвээр байна.
Боксит нь анхны хэлбэрээрээ. Химийн болон физикийн шинж чанарыг сонирхож байна
- Геологи дахь боксит:
- Нарийн төвөгтэй чулуулаг. Хөнгөн цагааны гидроксид, төмрийн исэл болон бусад элементүүдийн хольцоос бүрдэнэ.
- Хөнгөн цагааны үйлдвэрлэлд бокситыг 40% -иас их хэмжээний Al-allumina агуулсан ашигладаг. Чанарын тодорхойлолтыг хөнгөн цагааны исэл ба цахиурын агууламжийн харьцаагаар гүйцэтгэдэг.
- Бага зэрэг "нээлттэй" бокситыг үнэлдэг. Энэ нь хөнгөн цагааны ислийн чанар, олборлолтын хурдыг илэрхийлдэг нэр томъёо юм.
- Орд дахь бокситыг нүдээр илрүүлэх нь амаргүй. Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тархалтаас болж энэ чулуулгийг хайх нь маш хэцүү байдаг. Жишээлбэл, зөвхөн тод талстжуулсан хольцыг микроскопоор ялгаж болно.
- Боксит хөнгөн цагааны төрөл бүрийн төрөл:
- Чулууны гадаад төрх нь шавар шиг эсвэл чулуурхаг масс юм.
- Өтгөн, цахиур чулуу шиг эрдсүүд, уушгин чулуу шиг эрдсүүд байдаг. Ижил сүвэрхэг барзгар эсийн хугаралтай. Заримдаа массаас та ер бусын бөөрөнхий оруулга олж болно. Дараа нь уг бүтцийг oolitic гэж нэрлэдэг бөгөөд олдсон чулуулаг нь төмрийн үйлдвэрлэлийн түүхий эдийг агуулдаг болохыг биетүүд танд мэдэгддэг.
- Өнгөний өргөн сонголт нь гайхалтай. Боксит нь саарал-цагаан, цайвар цөцгий эсвэл хар интоорын өнгөтэй байж болно. Эдгээр нь ховор тохиолдол юм. Илүү түгээмэл боксит нь улаан хүрэн эсвэл тоосгон улаан юм.
- Энэ чулуулаг нь хүхэр, цахиуртай адил тодорхой хүндийн жингийн тодорхой утгагүй байдгаараа бас сонирхолтой юм. Сүвэрхэг бүтэцтэй хөнгөн чулуулгийн хувийн жин нь ойролцоогоор 1.2 кг/м3 байна. Хамгийн нягт нь 2.8 кг/м3 хувийн жинтэй төмөрт бокситууд юм.
- Бокситгадна талаасаа шавартай төстэй боловч бусад шинж чанараараа энэ нь түүнээс эрс ялгаатай. Жишээлбэл, бокситыг усаар шингэлж, шавартай адил хуванцар масс болгож болохгүй. Энэ нь хэлбэр, эрдэс бодисын ялгаатай байдлаас шалтгаална.
- Ашигт малтмалын найрлагын дагуу бокситууд нь агуулагдах хөнгөн цагааны химийн хэлбэрээс хамааран бемит, диаспор, гидроаргиллит, холимог гэж хуваагддаг.
- Бокситын хамгийн баялаг ордууд:
- Нийт үнэ цэнэтэй ашигт малтмалын ордын бараг 90 хувь нь 18 улсын нутаг дэвсгэрт байрладаг. Энэ нь халуун, чийглэг уур амьсгалд олон мянган жилийн турш алюминосиликатуудын өгөршлийн үр дүнд үүссэн латерит царцдас үүссэнтэй холбоотой юм.
- 6 том орд бий. Гвинейд бараг 20 тэрбум тонн Австралид 7 тэрбум гаруй тонн Бразилд 6 тэрбум тонн хүртэл Вьетнамд 3 тэрбум тонн Энэтхэгт 2,5 тэрбум тонн Индонезид 2 тэрбум тонн Нутаг дэвсгэр дээр эдгээр орны бокситын дэлхийн нөөцийн 2/3 нь төвлөрсөн байдаг.
- ОХУ-ын нутаг дэвсгэр дээр олдсон ордууд нь томоохонд тооцогддоггүй боловч тус улсад хөнгөн цагаан үйлдвэрлэхэд ихээхэн ач холбогдолтой юм. Санкт-Петербургийн ойролцоох Бокситогорск мужид томоохон ордууд олдсон. Мөн Оросын хамгийн цэвэр, үнэ цэнэтэй орд бол Хойд Урал юм.
Бокситын ид шидийн болон эдгээх шинж чанарууд
Бокситсахиус хийхэд бага ашигладаг. Маш ер бусын хэлбэр таны анхаарлыг татахгүй бол гар чинь түүгээр гар урлал хийх болно.
Өмнө нь 18, 19-р зуунд бокситыг үнэт металл, ихэвчлэн мөнгө, ер бусын улаан өнгөний улмаас ашигладаг байсан. Ийм чимэглэл цөөхөн байдаг, тэд тийм ч алдартай байгаагүй.
Эмчилгээний үр нөлөөний дагуу үнэ цэнэ нь мөн илрээгүй. Чулуунд агуулагдах хөнгөн цагаан нь хүний биед маш бага хэмжээгээр агуулагддаг. Ургамлын хувьд энэ нь микроны түвшинд байдаг.
Бокситын гол үнэ цэнэ нь хөнгөн цагааны үйлдвэрлэлийн түүхий эд юм.
- Уралын хамгийн анхны бокситын томоохон ордыг "Улаан малгайт" гэж нэрлэжээ.
- Энэ үүлдэр Францаас нэрээ авсан. Эхний ордыг Бо эсвэл Боакс (Бьюкс) хотын ойролцоох Прованс мужаас олсон.
- Ашигт малтмалын 10 үндсэн анги байдаг бөгөөд тэдгээр нь хөнгөн цагааны агууламж, найрлагаараа ялгаатай байдаг.
- Бокситуудын хамгийн эртний нь халуун орны орнуудад байдаг. Эдгээр "хайрга" нь кайнозой эсвэл протерозойд үүссэн.
- Бокситоос хөнгөн цагаан үйлдвэрлэх технологийг хөгжүүлэхэд Оросын эрдэмтэд Байер, Манойлов, Строков, Лилеев, Кузнецов нар хамгийн их хувь нэмэр оруулсан. 19-р зууны сүүлчээр нээсэн Байерын аргын дагуу хөнгөн цагааны исэл одоо ч гарсаар байна.
