Η ορυκτολογική και χημική σύνθεση καθορίζει τη δυνατότητα ανοίγματος (εξαγωγή Al2O3 από βωξίτη). κατανάλωση αλκαλίων? θερμοκρασία, χρόνος έκπλυσης. συγκέντρωση διαλυμάτων Na2Ok. μέθοδος επεξεργασίας βωξίτη. δομή, πυκνότητα, σκληρότητα, περιεκτικότητα σε υγρασία του βωξίτη κ.λπ.
Η σκληρότητα του βωξίτη καθορίζει την κατανάλωση ενέργειας για τη σύνθλιψη και την άλεση του βωξίτη. Οι βωξίτες με χαμηλή σκληρότητα μπορούν να θρυμματιστούν/τριαστούν σε ένα στάδιο, οι σκληρότεροι - σε δύο στάδια.
Η υγρασία επηρεάζει τη διαδικασία άλεσης και τη μεταφορά του βωξίτη το χειμώνα. Ο βωξίτης με υψηλή υγρασία μπορεί να φράξει τον εξοπλισμό (θραυστήρες, σήτες κ.λπ.) λόγω της πρόσφυσης της μάζας βωξίτη στις επιφάνειες εργασίας. Η κατάψυξη καθιστά πολύ πιο δύσκολη την εκφόρτωση του βωξίτη από τα βαγόνια του τρένου. Ο βωξίτης παγώνει σε μεγάλα μονολιθικά κομμάτια, η εκφόρτωση και η σύνθλιψη των οποίων απαιτεί χειρωνακτική εργασία.
Η χημική σύνθεση καθορίζει την ποιότητα του βωξίτη, τη μονάδα πυριτίου, την κατανάλωση βωξίτη για την παραγωγή 1 τόνου αλουμίνας, την απώλεια αλκαλίου ανά 1 τόνο αλουμίνας, τη μέθοδο επεξεργασίας βωξίτη, την απόδοση της κόκκινης λάσπης, τις συνθήκες για αποθήκευση και μεταφορά βωξίτη.
Οι βωξίτες που ανοίγουν καλά είναι εκείνοι από τους οποίους η εξαγωγή αλουμίνας σε διάλυμα είναι κοντά ή ίση με τη θεωρητική:
όπου ηt είναι η θεωρητική εξαγωγή αλουμίνας (θεωρητική απόδοση). Al2O3(B), SiO2(B) - περιεκτικότητα συστατικών σε βωξίτη, % (κατά βάρος). Y είναι ο αριθμός των γραμμομορίων SiO2 που συνδέονται με 1 mol Al2O3 στην κόκκινη λάσπη.
Η θεωρητική εκχύλιση της αλουμίνας δείχνει την αναλογία της ποσότητας αλουμίνας που πέρασε σε διάλυμα για μια ορισμένη χρονική περίοδο προς την ποσότητα της στον αρχικό βωξίτη.
Για τον υπολογισμό της πραγματικής εκχύλισης της αλουμίνας, προχωράμε από την προϋπόθεση ότι το Fe2O3 του βωξίτη παραμένει εντελώς στη στερεά φάση κατά την έκπλυση. Στην περίπτωση αυτή, η χημική εκχύλιση (πραγματική απόδοση) του Al2O3 στο διάλυμα κατά την έκπλυση ή ο βαθμός εκχύλισης υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον τύπο
Σε σχέση με τους βωξίτες χαμηλής περιεκτικότητας σε σίδηρο, επιτυγχάνονται πιο ακριβή αποτελέσματα κατά τον υπολογισμό της εκχύλισης όχι από Fe2O3, αλλά από SiO2.
Η χημική απόδοση είναι χαμηλότερη από τη θεωρητική, δεδομένου ότι το υπόλειμμα έκπλυσης (κόκκινη λάσπη) περιέχει πάντα κάποια ποσότητα αλουμίνας που δεν έχει εκπλυθεί με τη μορφή υδροξειδίων, κορούνδιου, αλουμινοφερρίτη κ.λπ.
Η θραυσιμότητα του βωξίτη καθορίζεται κυρίως από την ορυκτολογική του σύσταση, τη δομή και την πυκνότητα του πετρώματος, καθώς και από την παρουσία ακαθαρσιών. Αυτοί οι παράγοντες καθορίζουν τη διαφορά μεταξύ της θεωρητικής και της πραγματικής εκχύλισης του Al2O3 σε διάλυμα. Αυτή η διαφορά είναι συνήθως μεταξύ 2 και 8%.
Οι βωξίτες της διασποράς είναι από τους πιο δύσκολους στο άνοιγμα, ενώ οι βωξίτες gibbsite είναι από τους πιο εύκολους στο άνοιγμα.
Σύμφωνα με τη χημική δραστηριότητα, τα υδροξείδια και τα οξείδια του αργιλίου διατάσσονται με την ακόλουθη σειρά:
gibbsite (υδραργιλίτης) → βοημίτης → διασπορά → αλουμίνα → κορούνδιο.
Αυτό σχετίζεται με την τεχνολογία επεξεργασίας βωξίτη, ιδίως με την επιλογή των συνθηκών έκπλυσης. Η χαμηλότερη θερμοκρασία έκπλυσης του βωξίτη gibbsite καθορίζεται από το γεγονός ότι ο gibbsite διαλύεται καλά σε αλκαλικό διάλυμα σε θερμοκρασία 95-105 ° C και Na2Ok = 100-200 g/l (σε ατμοσφαιρική πίεση), βοιμίτης - στους 150-230 ° C και Na2Ok = 200 -250 g/l (Pu = 1,4-2,9 MPa) και η διασπορά διαλύεται σε θερμοκρασία 230-240 °C και Na2Ok = 250-300 g/l (Pu = 2,8-3 MPa) .
Ο πυκνός βωξίτης σε σχήμα ίασπι, ο οποίος δεν έχει σχεδόν πόρους, εκπλένεται πολύ πιο αργά από τα χαλαρά, πορώδη μεταλλεύματα. Έχει διαπιστωθεί ότι οι οργανικές ακαθαρσίες του βωξίτη (διαλυτό στο βενζόλιο) μειώνουν τη δυνατότητα έκπλυσης των βωξιτών της διασπορίας, η οποία προφανώς οφείλεται στην ικανότητα περικάλυψής τους. Οι βλαβερές συνέπειες αυτών των ακαθαρσιών μπορούν να εξαλειφθούν αυξάνοντας τη δόση του ασβέστη.
Το βάρος της λάσπης που σχηματίζεται μετά την έκπλυση του βωξίτη καθορίζεται από τον τύπο
όπου Q(B) είναι η ποσότητα βωξίτη που παρέχεται για έκπλυση. Περιεκτικότητα Fe2O3 - Fe2O3 σε βωξίτη και ιλύ, αντίστοιχα.
Η απόδοση της κόκκινης λάσπης η καθορίζεται από τον τύπο
01.04.2019
Όλοι γνωρίζουμε ότι ο μεταφορικός ιμάντας λειτουργεί ως ελκτικό και φέρον τμήμα ενός μεταφορέα τύπου ιμάντα. Τέτοια προϊόντα κατασκευάζονται από μια ποικιλία πολυμερών...
01.04.2019
Τα μοντέρνα σίδερα είναι πολύ πρακτικά και βολικά. Ωστόσο, απαιτούν επίσης τακτική φροντίδα. Η ποιότητα του σιδερώματος των ρούχων εξαρτάται από την κατάσταση του σίδερου. Είναι σημαντικό να είναι πάντα...
01.04.2019
Από το υλικό μας θα μάθετε τι να κάνετε εάν βουλώσει η τουαλέτα, πώς μπορείτε να την καθαρίσετε μόνοι σας χωρίς έμβολο ή καλώδιο και γιατί βουλώνει...
01.04.2019
Μια γνωστή εταιρεία από το Μαυροβούνιο με την επωνυμία Uniprom, η οποία ελέγχει την επιχείρηση αλουμινίου Kombinat Aluminijuma Podgorica, έκανε μια δήλωση για...
01.04.2019
Σήμερα, πουλώντας παλιοσίδερα, έχετε μια μοναδική ευκαιρία να αποκτήσετε ένα καλό εισόδημα όσο το δυνατόν γρηγορότερα, ενώ ο ιδιοκτήτης του σκραπ δεν έχει...
01.04.2019
Σήμερα, η βιομηχανική αποξήλωση είναι μια πολύ δημοφιλής υπηρεσία που πρέπει να παραγγελθεί για την κατεδάφιση ενός κτιρίου και τον εκσυγχρονισμό του. Η όλη διαδικασία αποτελείται από...
31.03.2019
Οποιοσδήποτε κλάδος αναπτύσσεται και αναπτύσσεται. Οι τεχνολογίες που είναι καινοτόμες εδώ και δέκα χρόνια δεν φαίνονται πλέον κάτι ασυνήθιστο, που συχνά οδηγεί σε απώλεια κερδών, καθώς...
29.03.2019
Στα Ηνωμένα Αραβικά Εμιράτα, η εταιρεία United Iron & Steel Company παρέδωσε για χρήση ένα συγκρότημα που αποτελείται από μια δίχρονη μονάδα...
29.03.2019
Σήμερα, τα ηλεκτρικά βαρούλκα δεν είναι απλά δημοφιλή σχέδια, αλλά απλά απαραίτητα προϊόντα για την ανύψωση φορτίων. Σε τέτοιες μονάδες...
Ο βωξίτης είναι η πιο σημαντική πρώτη ύλη για την παραγωγή αλουμίνας.
Ο βωξίτης είναι ένα πέτρωμα που αποτελείται κυρίως από ένυδρα οξείδια του αλουμινίου, σιδήρου και μικρές ποσότητες οξειδίων του πυριτίου, του τιτανίου και ορισμένων άλλων στοιχείων, καθώς και από ένυδρα αργιλοπυριτικά άλατα. Οι βωξίτες, ανάλογα με την προέλευσή τους, χωρίζονται σε δύο κύριες ομάδες, τους υπολειμματικούς και τους ιζηματογενείς βωξίτες. ασβεστόλιθοι.
Η λατεριτοποίηση είναι η διαδικασία της αποσάθρωσης αργιλοπυριτικών πετρωμάτων υπό συνθήκες ισοπεδωμένης τοπογραφίας, θερμού κλίματος με εναλλασσόμενες βροχοπτώσεις και ξηρές περιόδους. οξείδια του σιδήρου. Τυπικοί βωξίτες λατερίτη είναι άγνωστοι στη Ρωσία Είναι ευρέως διαδεδομένοι σε τροπικές και υποτροπικές ζώνες.
Οι ιζηματογενείς βωξίτες σχηματίστηκαν σε παράκτιες θαλάσσιες λιμνοθάλασσες, ηπειρωτικές λίμνες και κοιλάδες ποταμών λόγω διαλυμάτων, αιωρημάτων και κολλοειδών ενώσεων αλουμινίου, σιδήρου, τιτανίου και πολλών άλλων στοιχείων που μεταφέρονται από τα ποτάμια και τα υπόγεια ύδατα.
Χαρακτηριστικό των βωξιτών είναι η κρυπτοκρυσταλλική και συχνά άμορφη κατάσταση των περισσότερων ορυκτών που περιλαμβάνονται στη σύνθεσή τους. Πολλές ορυκτές μορφές αντιπροσωπεύονται από σκληρυμένες απλές και σύνθετες υδρογέλες. Το χρώμα του βωξίτη κυμαίνεται από σχεδόν λευκό έως σκούρο κόκκινο και μαύρο. Οι βωξίτες έχουν δομές φασολιών, ελαιολιθικών, θρόμβων, λεπτόκοκκων και πόρων. Βωξίτες διαφορετικών δομών βρίσκονται συχνά σε κοιτάσματα κοντά ο ένας στον άλλο.
Εκτός από ορισμένες ποικιλίες, εμφάνιση, χωρίς ειδικές μεθόδους μελέτης (σε λεπτές τομές, χρησιμοποιώντας χημικές, διαφορικές θερμικές αναλύσεις, ακτίνες Χ), οι βωξίτες είναι δύσκολο να προσδιοριστούν. Η σκληρότητα του βωξίτη ποικίλλει πολύ και καθορίζεται από την ορυκτολογική του σύνθεση και δομή. Οι βωξίτες χαρακτηρίζονται από σημαντικό πορώδες, το οποίο μερικές φορές μετατρέπεται σε σπηλαίωση, γεγονός που καθορίζει τη σημαντική περιεκτικότητά τους σε υγρασία
Βρέθηκαν 42 χημικά στοιχεία στους βωξίτες, συμπεριλαμβανομένων δέκα (O, H, C, Al, Si, Ti, Ca, Mg, Fe και S) που βρίσκονται στους βωξίτες τις μεγαλύτερες ποσότητεςκαι η περιεκτικότητα σε καθένα από αυτά υπερβαίνει το 1%, πέντε στοιχεία (P, V, Cr, Na και K) περιλαμβάνονται σε ποσότητες έως 1%, η περιεκτικότητα των υπολοίπων στοιχείων δεν υπερβαίνει το 0,1% (Cu, Zn, Zr , Ca, Co, Mn , Ge, Sr, Be, Ba, U, Th).
Η χημική σύνθεση του βωξίτη ποικίλλει ευρέως τόσο σε διαφορετικά κοιτάσματα όσο και σε ένα κοίτασμα.
Η ορυκτολογική σύνθεση του βωξίτη είναι πολύ περίπλοκη. Περιέχουν περίπου 100 μέταλλα. Ωστόσο, ανάλογα με τον τύπο του βωξίτη έχουν πετρώδη σημασία: διασπορία, βοιμίτης, υδραργιλίτης ή γιβσίτης, καολινίτης, χλωρίτες, ασβεστίτης, σιδερίτης, αιματίτης, γαιθίτης, πυρίτης.
Τυπικά, ο βωξίτης περιέχει δύο ορυκτά οξειδίου του αργιλίου.
Ανάλογα με τον βαθμό ενυδάτωσης του οξειδίου του αλουμινίου, ο βωξίτης χωρίζεται σε:
1) χαμηλής περιεκτικότητας σε νερό - κορούνδιο,
2) μονούδρων - διασπορικών και βοημιτών,
3) τριένυδρος - υδραργιλίτης ή gibbsite.
Τα μεγέθη των κοιτασμάτων είναι εξαιρετικά διαφορετικά και καθορίζονται από το μέγεθος των λεκανών συσσώρευσης, τη διαβρωμένη φύση της περιοχής και, σε μικρότερο βαθμό, εξαρτώνται από τη γένεσή τους. Ανώτατο όριο γνωστό μήκοςΤο κοίτασμα φτάνει σε μήκος απεργίας 10 km και πλάτος 2 km. Η μεγαλύτερη έκταση καλύπτεται από υπολειμματικό βωξίτη λατεριτικής προέλευσης. Το πάχος των αποθέσεων χωρίς εξογκώματα και τσέπες είναι συνήθως περίπου 5 m.
Το πάχος των θυλάκων σε κοιτάσματα που μοιάζουν με φύλλα φτάνει τα 65 m, και σε κοιτάσματα που βρίσκονται σε ασβεστόλιθο - έως και 250 m Τα αποθέματα μεμονωμένων κοιτασμάτων όλων των τύπων συνήθως δεν υπερβαίνουν τους 20-25 εκατομμύρια τόνους της κατάθεσης. Η απλούστερη δομή βρίσκεται σε ιζηματογενείς αποθέσεις λιμνοθάλασσας, που απαντώνται μεταξύ των ασβεστόλιθων. Τυπικά έχουν μια επίπεδη επάνω επαφή και μια εξαιρετικά καμπυλωτή κάτω επαφή Αυτές οι αποθέσεις χαρακτηρίζονται από σταθερή ποιότητα σε πλάτος, χτυπήματα και πάχος. Τα πιο πολύπλοκα κοιτάσματα είναι ιζηματογενή και μικτά, λιμνοβαλτοειδούς προέλευσης. Συνήθως αντιπροσωπεύουν πολλά στρώματα βωξίτη, διάσπαρτα με βωξίτη και συνηθισμένους άργιλους.
Οι αποθέσεις λιμνών-βάλτων και κοιλάδων χαρακτηρίζονται από ζωνικότητα της δομής τους. Οι αποθέσεις ορισμένων κοιτασμάτων έχουν τη μορφή φακών φολιδωτής ή ομόκεντρης ζωνικής δομής (λεκάνη Tikhvin).
Η βιομηχανία θέτει ορισμένες απαιτήσεις στον βωξίτη ως πρώτη ύλη για την παραγωγή αλουμίνας. Στη Ρωσία, αυτές οι απαιτήσεις καθορίζονται από το κρατικό πρότυπο GOST 972-50 (Πίνακας 1).
2. Για τον βωξίτη που προορίζεται για την παραγωγή αλουμίνας, καθορίζονται τα ακόλουθα όρια περιεκτικότητας σε θείο: για τους βαθμούς βωξίτη B-1, B-2, B-7, B-8 - όχι περισσότερο από 0,7%. για ποιότητες βωξίτη B-3, B-5, B-4 - όχι περισσότερο από 1,0%.
3. Οι ποιότητες βωξίτη Β-1, Β-2, Β-7 και Β-8 παράγονται ανάλογα με την περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα, σε δύο ποιότητες: η πρώτη κατηγορία - με περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα έως και 1,3%, η δεύτερη κατηγορία - με περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα άνω του 1,3% κατά βάρος σε ξηρό βωξίτη.
4. Στο βωξίτη που προορίζεται για την παραγωγή αλουμίνας με πυροσυσσωμάτωση (βαθμοί Β-3, Β-4, Β-5), επιτρέπεται μειωμένη περιεκτικότητα σε οξείδιο του αργιλίου λόγω αύξησης της περιεκτικότητας σε ανθρακικό ασβέστιο.
5. Στον βωξίτη που προορίζεται για την παραγωγή ηλεκτροκορουνδίου, καθορίζεται η ακόλουθη περιεκτικότητα σε οξείδιο του ασβεστίου: για τις ποιότητες βωξίτη BV και V-O - όχι περισσότερο από 0,5%, για βωξίτη βαθμού Β-1 - όχι περισσότερο από 0,8%. Περιεκτικότητα σε θείο όχι μεγαλύτερη από 0,3%.
6. Στο βωξίτη που προορίζεται για παραγωγή σε ανοιχτή εστία, η περιεκτικότητα σε θείο δεν πρέπει να υπερβαίνει το 0,2%, η περιεκτικότητα σε φώσφορο δεν πρέπει να υπερβαίνει το 0,6% με βάση το P2O6.
7. Στο βωξίτη που προορίζεται για την παραγωγή συντηγμένων πυρίμαχων υλικών, η περιεκτικότητα σε οξείδιο του ασβεστίου δεν πρέπει να υπερβαίνει το 1,5%, η περιεκτικότητα σε θείο δεν πρέπει να υπερβαίνει το 0,5%.
8. Στο βωξίτη που προορίζεται για την παραγωγή αλουμινίου τσιμέντου, η περιεκτικότητα σε θείο δεν πρέπει να υπερβαίνει το 0,5%.
Κοιτάσματα βωξίτη στη Ρωσία
Οι βωξίτες ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά στη Ρωσία το 1916 (Tikhvinskoye). Στις αρχές της δεκαετίας του '30, ο βωξίτης ανακαλύφθηκε στα Βόρεια Ουράλια. Ακολούθησε μια σειρά από ευρήματα βωξίτη διάφορα μέρηΡωσία.
Επί του παρόντος, μπορούμε να μιλήσουμε για τις ακόλουθες περιοχές που φέρουν βωξίτη στη Ρωσία:
1 North Ural - βωξίτες τύπου βοημίτη-διασπορίου, έχουν μέση σύσταση 51,0-57,0% AbO3, 2,5-8,5% SiO2, 20,0-22,0% Fe2O3, 2,5-3, 0% TiO2. Συχνές είναι οι ποικιλίες που περιέχουν πυρίτη που περιέχουν θείο 6-8%.
2 Νότιο Ural - βωξίτες τύπου βοημίτη-διασπορίου, έχουν μέση σύσταση: 48,0-60,0% Al2O3, 5,0-12,0% SiO2, 18,0-20,0% Fe2O3, 2,5-3 ,0% TiO2. Υπάρχουν ποικιλίες που περιέχουν πυρίτη.
3. Μέσο Ουράλ - βωξίτες τύπου υδραργιλίτη, έχουν μέση σύσταση: 33,0-39,0% Al2O3, 6-8% SiO2, 15,0-20,0% Fe2O3, 3,0-4,0 TiO2. Υπάρχουν ποικιλίες που περιέχουν Fe2O3 με τη μορφή σιδερίτη.
4. Yenisei - βωξίτες τύπου υδραργιλίτη, έχουν μέση σύσταση. 32,0-46,0% Al2O2, 6,0-10,0% SiO2, 25-35% Fe2O3, 4,8-5,5% TiO2. Υπάρχουν ποικιλίες που περιέχουν κορούνδιο μαζί με υδραργιλίτη.
5. Βορειοδυτικοί - βωξίτες του τύπου υδραργιλίτη-βοημίτη, έχουν μέση σύσταση 39,0-46,0% AbO3, 8-15% SiO2, 14.C-16,0% Fe2O3, 2,0-3,0% TiO2.
6. Βόρειο Καζακστάν - βωξίτες τύπου υδραργιλίτη, έχουν μέση σύσταση, 40,0-50,0% Al2O3, 5,0-15,0% SiO2, 10,0-12,0% Fe2O3, 2,3-2, 5% TiO2 Ποικιλίες είναι κοινές όπου η κύρια ποσότητα σιδήρου έχει τη μορφή σιδερίτη.
Επιπλέον, ο βωξίτης χαμηλής ποιότητας είναι γνωστός στη Ρωσία που δεν πληροί τις απαιτήσεις του GOST:
1. Onega - βωξίτες τύπου υδραργιλίτη-βοημίτη.
2. Sayan - βωξίτες τύπου βοημίτη-διασπορίου κ.λπ.
Κοιτάσματα βωξίτη ξένων χωρών
ΗΠΑ.Αν και η χώρα κατέχει την πρώτη θέση στην παραγωγή μετάλλου αλουμινίου, η αμερικανική βιομηχανία αλουμίνας εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις εισαγωγές. Για παράδειγμα, το 1960, ο βωξίτης εισήχθη στις Ηνωμένες Πολιτείες από: Σουρινάμ 3.317.240 τόνους. Τζαμάικα 4.257.040 τόνοι και Βρετανική Γουιάνα 335.280 τόνοι.
Ο βωξίτης στις ΗΠΑ ανακαλύφθηκε στην πολιτεία της Τζόρτζια το 1883. Είναι γνωστές δύο περιοχές που φέρουν βωξίτη. Το κεντρικό Αρκάνσας και οι νοτιοανατολικές πολιτείες Τζόρτζια, Αλαμπάμα, Μισισιπής, Τενεσί και Βιρτζίνια.
Οι διασλωρικοί βωξίτες, οι οποίοι δεν θεωρούνται πρώτες ύλες αλουμίνας στις Ηνωμένες Πολιτείες, είναι γνωστοί στην Πενσυλβάνια και στο Μιζούρι.
Τα αποθέματα βωξίτη (από το 1950) είναι: Αρκάνσας - 39 εκατομμύρια τόνοι, Αλαμπάμα - 700 χιλιάδες τόνοι, Τζόρτζια - 1 εκατομμύριο τόνοι, Πενσυλβάνια - 5 εκατομμύρια τόνοι Το 1957 εξορύσσονταν 1.437.000 τόνοι, εκ των οποίων 9 /10 - από κοιτάσματα στο. Αρκάνσας. Μέση σύνθεση βωξίτη Αρκάνσας: 56-59% Al2O3, 5-8% SiO2, 2-6% Fe2O3, 29-31% p.p.
Καναδάς- Ο δεύτερος μεγαλύτερος παραγωγός αλουμινίου στον κόσμο Δεν έχει δικά του κοιτάσματα. Ο βωξίτης εισάγεται από τη Βρετανική Γουιάνα, το Σουρινάμ και τις ΗΠΑ Το 1956, 2.159.000 τόνοι βωξίτη εισήχθησαν στον Καναδά.
Ιαμαϊκή.Μια λωρίδα κοιτασμάτων εκτείνεται εδώ σε ολόκληρο το νησί από τα ανατολικά προς τα δυτικά , και το 1960 έχει ήδη φτάσει τους 5.836.920 τόνους Μέση σύνθεση. 46-50% Al2O3, 0,4-3,5% SiO2, 17-23% Fe2O3. Ο βωξίτης εξάγεται κυρίως. Υπάρχουν δύο διυλιστήρια αλουμίνας στην Τζαμάικα. Το ένα στο Kirchwann με δυναμικότητα 550.000 τόνων ετησίως και το άλλο στην περιοχή St. Catherine με δυναμικότητα 250.000 τόνων.
Βρετανική Γουιάνα.Τα κύρια κοιτάσματα βρίσκονται κατά μήκος του ποταμού. Demerera, μεταξύ Christianburg και Akima, κατά μήκος του ποταμού. Esquibo, κατά μήκος του ποταμού. Berbays και ο παραπόταμος ποταμός του. Ituni. Η σημασία των κοιτασμάτων είναι πολύ διαφορετική. Τα αποθέματα υπολογίζονται σε 65-100 εκατομμύρια τόνους Η εκμετάλλευση ξεκίνησε το 1914. Το 1960 παρήχθησαν 2.510.730 τόνοι Μέση σύνθεση: 50-61% SiO2, 1,0-2,5% Fe2O3. Ένα εργοστάσιο αλουμίνας δυναμικότητας 230.000 τόνων ετησίως κατασκευάστηκε στην περιοχή Mekenzi.
Σουρινάμ.Ο βωξίτης ανακαλύφθηκε το 1915. Τα κύρια κοιτάσματα βρίσκονται κατά μήκος των ποταμών Κόττικα και Σουρινάμ. Το μεγαλύτερο κοίτασμα είναι το Moengro. Οι βωξίτες αντιπροσωπεύουν επιφανειακά κοιτάσματα (καλύμματα στις κορυφές χαμηλών λόφων). Τα συνολικά αποθέματα προσδιορίζονται σε 50-100 εκατ. τόνους Σύνθεση: 55-57% Al2O3, 2-3% SiO2, 8-12% Fe2O3, 30-31% p.p. Η λειτουργία ξεκίνησε το 1922. Η παραγωγή το 1951 ήταν 2.699.000 τόνοι και το 1960 ήταν ήδη 3.454.400 τόνοι Η κατασκευή εργοστασίων αλουμίνας και αλουμινίου.
Βραζιλία.Κοιτάσματα βωξίτη βρίσκονται σε πολλά μέρη της χώρας, αλλά τα μεγαλύτερα βρίσκονται στο οροπέδιο Pozos de Caldos. Τα αποθέματα υπολογίζονται σε περίπου 200 εκατομμύρια τόνους.
Το 1960, η παραγωγή ανερχόταν σε μόλις 99.000 τόνους σύνθεση βωξίτη: 45-65% Al2O3, 2-20% SiO2, 0,3-10% Fe2O3.
Νησιά της Χαβάης.Τα κοιτάσματα βωξίτη είναι γνωστά σε πολλά νησιά του αρχιπελάγους. Βωξίτης τύπου υδραργιλίτη. Τα συνολικά αποθέματα υπολογίζονται σε 600 εκατ. g Σύνθεση: 40-46% Al2O3, 2% SiO2, 35-40% Fe2O3.
Γκάνα.Τα κοιτάσματα αντιπροσωπεύουν μια λωρίδα που εκτείνεται παράλληλα με την ακτή του ωκεανού, 100-150 km από αυτήν στο εσωτερικό της ηπείρου. Οι τέσσερις πιο ενδιαφέρουσες περιοχές είναι το Ncisreso, το Affo (Sefwi-Bekwai), το Yenakhin και τα βουνά Yehuanojoya. Η περιοχή Yenakhin έχει τα μεγαλύτερα αποθέματα - 168 εκατομμύρια τόνους, στο Affo υπάρχουν περίπου 32,5 εκατομμύρια τόνοι, στα βουνά Eyuanahem - 4 εκατομμύρια τόνοι Σύνθεση - 51% Al2O3, 1-1,5% SiO2, 19% Fe2O3, 1,5% TiO2.
Ο βωξίτης εξάγεται στην Αγγλία. Το 1960, η παραγωγή ήταν 191.008 τόνοι Η παρουσία μεγάλων υδροηλεκτρικών πόρων καθιστά δυνατή την οργάνωση μεγάλη παραγωγήαλουμίνιο Ξεκίνησε η κατασκευή εργοστασίου δυναμικότητας 210.000 τόνων αλουμινίου ετησίως.
Δημοκρατία της Γουινέας.Τα κοιτάσματα βωξίτη είναι γνωστά σε πολλά μέρη στη δημοκρατία, αλλά η εξόρυξη πραγματοποιείται μόνο στο νησί Los. Βωξίτης τύπου υδραργιλίτη. Σύνθεση: 51% Al2O3, 6% SiO2, 11% Fe2O3.
Τα πιθανά αποθέματα υπολογίζονται σε περίπου 1 δισεκατομμύριο τόνους Η παραγωγή το 1960 ανήλθε σε 1.377.696 τόνους, εκ των οποίων οι 385.000 τόνοι εξήχθησαν στον Καναδά.
Το 1960 εγκαινιάστηκε ένα διυλιστήριο αλουμίνας δυναμικότητας 480.000 τόνων ετησίως.
Ινδονησία.Ο βωξίτης είναι γνωστός σε πολλά νησιά: Bintan, Banka, Batam, Singkap. Τα πιο σημαντικά βρίσκονται στο νησί. Το Bintan έχει 23 εκατομμύρια τόνους αποθέματα Τα συνολικά αποθέματα βωξίτη είναι περίπου 30 εκατομμύρια τόνοι.
Σύνθεση βωξίτη: 53-55% Al2O3, 4% SiO2, 9-13% Fe2O3. Όλα τα μεταλλεύματα που εξορύσσονται εξάγονται. Στην Ανατολική Σουμάτρα σχεδιάζεται να κατασκευαστεί ένα χυτήριο αλουμινίου δυναμικότητας 10.000 τόνων ετησίως.
Ινδία.Τα κύρια αποθέματα συγκεντρώνονται στις πολιτείες Bihar, Madhcha Pradesh, Orissa, Madras, Bombay, Jami και Kashmir. Τα συνολικά αποθέματα ξεπερνούν τα 250 εκατομμύρια τόνους, εκ των οποίων μόνο τα 27 εκατομμύρια είναι υψηλής ποιότητας βωξίτες, εκτός από το Κασμίρ, που είναι διασπορικοί.
Σύνθεση βωξίτη υδραργιλίτη: 56-68% Al2O3, 0,3-7,0% SiO2, 0,3-6,0% Fe2O3, 1-10% TiO2.
Σύνθεση βωξίτη διασποράς: 79% Al2O3, ~1% SiO2, 2,1% Fe2O3.
Αυστραλία.Κοιτάσματα βωξίτη ανακαλύφθηκαν το 1952 στο βόρειο τμήμα της ηπείρου και βρίσκονται σε μια σειρά από άλλα μέρη. Βωξίτης τύπου υδραργιλίτη. Η μέση σύνθεση είναι 46% Al2O3, 5-6% SiO2 Τα πιθανά αποθέματα υπολογίζονται σε περισσότερους από ένα δισεκατομμύριο τόνους.
Γαλλία.Ο βωξίτης ανακαλύφθηκε το 1821. Τα κοιτάσματα βρίσκονται στα διαμερίσματα Var, Bouches-du-Rhone, Hérault, Ανατολικά Πυρηναία και Ariège και εκτείνονται περίπου παράλληλα με τις ακτές της Μεσογείου. Τα κύρια αποθέματα βρίσκονται στο διαμέρισμα Bap, το οποίο είναι ο κύριος παραγωγός βωξίτη, παρέχοντας τα 6/7 της συνολικής παραγωγής της Γαλλίας. Τα αποδεδειγμένα αποθέματα είναι 20 εκατομμύρια τόνοι, τα πιθανά αποθέματα είναι 40 εκατομμύρια τόνοι Ο κύριος τύπος βωξίτη είναι ο μποημίτης. Ο εξορυσσόμενος βωξίτης έχει σύνθεση. 51-58% Al2O3, 3,5-5,5% SiO2, 18-25% Fe2O3.
Η εκμετάλλευση των κοιτασμάτων ξεκίνησε το 1873, η παραγωγή το 1960 ανήλθε σε περισσότερους από 2.038.096 τόνους.
Ιταλία.Τα κοιτάσματα συγκεντρώνονται κυρίως στο κεντρικό τμήμα της χερσονήσου των Απεννίνων. Διακρίνονται τρεις ζώνες βωξίτη: η Abruzza, η Campania και τα όρη Gargano. Τα αποθέματα υπολογίζονται σε 30 εκατομμύρια τόνους Το 1957 εξορύχθηκαν 261.000 τόνοι βωξίτη. Σύνθεση 43-53% Al2O3, 2-6% SiO2.
Ελλάδα.Τα κοιτάσματα αντιπροσωπεύουν μια διακεκομμένη λωρίδα που εκτείνεται από τα βορειοδυτικά προς τα νοτιοανατολικά, από το νησί της Αμοργού στο αρχιπέλαγος Τσοκλίδα έως τη Φθιώτιδα στην οροσειρά της Πίνδου, διασχίζοντας την Αττική, τη Βοιωτία και τις Φωσίδες. Βωξίτης τύπου διασπορίας-βοημίτη. Σύνθεση: 56-59% Al2O3, 3-7% SiO2, 18,0% Fe2O3. Η παραγωγή το 1960 ήταν 949.960 τόνοι και εξάγεται εξ ολοκλήρου στη Γερμανία, τη Μεγάλη Βρετανία και τη Ρωσία.
Γιουγκοσλαβία.Τα κοιτάσματα βρίσκονται στην Ίστρια, τη Δαλματία, τη Βοσνία, την Ερζεγοβίνη και το Μαυροβούνιο. Τύπος βωξίτη: Δαλματικός - υδραργιλίτης; Ίστρα, Μαυροβούνιο, Ερζεγοβινικό - μποημίτη. Τα εξερευνημένα αποθέματα είναι περίπου 130 εκατομμύρια τόνοι, πιθανά 270 εκατομμύρια τόνοι Μέση σύνθεση: 59,7% Al2O3, 3,4% SiO2, 18,2% Fe2O3. Το 1960 εξορύχθηκαν 1.025.144 τόνοι βωξίτη. σημαντικό μέρος του βωξίτη εξάγεται στη Γερμανία και την Ιταλία.
Ουγγαρία.Τα κοιτάσματα εκτείνονται σε μια λωρίδα από το νότιο άκρο της λίμνης Balaton μέχρι τα χωριά. Negra βόρεια της Βουδαπέστης. Το μεγαλύτερο μέρος των αποθεμάτων βρίσκεται στην περιοχή του δάσους Bakony, όπου είναι γνωστά 15 κοιτάσματα, εκ των οποίων το Halimba είναι ένα από τα μεγαλύτερα στην Ευρώπη.
Βωξίτες τύπου υδραργιλίτη-βοημίτη Σύνθεση: 48-63% Al2O3, 2-14% SiO2, 20-30% Fe2O3. Οι ουγγρικοί βωξίτες χαρακτηρίζονται από αυξημένη περιεκτικότητα σε P2Os, V2O5 και Cr2O3. Τα αποθέματα υπολογίζονται σε 200-250 εκατομμύρια τόνους.
Η εξόρυξη συγκεντρώνεται στα κοιτάσματα Gant και Iskaszent-Dverd, τα οποία παρέχουν έως και το 80% της συνολικής παραγωγής βωξίτη στην Ουγγαρία. Το 1960 εξορύχθηκαν περισσότεροι από 1.150.000 τόνοι.
Ρουμανία.Τα πιο σημαντικά κοιτάσματα βρίσκονται στην Τρανσυλβανία στα βουνά Μπιχάρ. Το μέγεθος των επιμέρους κοιτασμάτων είναι μικρό, κυρίως, του τύπου της διασποράς. Σύνθεση: 49-71% Al2O3, 2-9% SiO2, 3-30% Fe2Oa. Τα συνολικά αποθέματα υπολογίζονται σε 40 εκατομμύρια τόνους.
Κίνα.Τα κοιτάσματα βωξίτη βρίσκονται στην πλατφόρμα Κορέας-Κίνας. Υπάρχουν δύο γνωστοί γενετικοί τύποι κοιτασμάτων - οι ιζηματογενείς και οι υπολειμματικοί (λατερίτης), καθώς και δύο ορυκτολογικοί τύποι - ο διασπορικός και ο υδραργιλίτης. Τα πιο σημαντικά από αυτά βρίσκονται στις επαρχίες Shandong, Henan και Gui-Zhou. Η σύνθεση βωξίτη είναι 63-70% Al2O3, 20% SiO2, 1-5% Fe2O3. Τα αποθέματα είναι πολύ σημαντικά, αλλά λόγω κακής εξερεύνησης των κοιτασμάτων δεν λαμβάνονται πλήρως υπόψη. Τα κοιτάσματα διασπορικών σχιστόλιθων υψηλής αλουμίνας είναι μεγάλης κλίμακας.
Ομοσπονδιακή Δημοκρατία της Γερμανίας.Το μοναδικό κοίτασμα βωξίτη, με αποθέματα μόνο μερικές εκατοντάδες χιλιάδες τόνους, βρίσκεται στην Έσση. Η ετήσια παραγωγή είναι 7-8 χιλιάδες τόνοι Η αρκετά ισχυρή βιομηχανία αλουμινίου της Γερμανίας εξαρτάται εξ ολοκλήρου από εισαγωγές, κυρίως από τη Γιουγκοσλαβία, τη Γαλλία και την Ιταλία Το 1956 η Γερμανία εισήγαγε 1.312.100 τόνους.
Ελβετία, Σουηδία, Νορβηγία.Δεν έχουν δικά τους κοιτάσματα βωξίτη. Η σημαντική βιομηχανία αλουμινίου αυτών των χωρών βασίζεται στην εισαγωγή βωξίτη και αλουμίνας.
Μεγάλη Βρετανία.Δεν υπάρχουν κοιτάσματα βωξίτη στην Αγγλία και τη Σκωτία. Ο βωξίτης είναι γνωστός εδώ και πολύ καιρό Βόρεια Ιρλανδία(Αντρίμ περιοχή). Επί του παρόντος, έχουν αναπτυχθεί τα καλύτερα κοιτάσματα και η κλίμακα παραγωγής είναι εξαιρετικά μικρή. Η επιχείρηση σταμάτησε εντελώς το 1934, αλλά συνεχίστηκε κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου.
Αυτοί οι βωξίτες προμηθεύονται κυρίως στη χημική βιομηχανία. Ο τύπος του βωξίτη είναι υδραργιλίτης. Σύνθεση: 40-60% Al2O3, 3-7% SiO2, 1-20% Fe2O3, 17-28% p.p.
Ο εισαγόμενος βωξίτης χρησιμοποιείται για την παραγωγή αλουμίνας. Το 1957 οι εισαγωγές βωξίτη ανήλθαν σε 360 χιλιάδες τόνους Οι βωξίτες εισάγονται κυρίως από την Γκάνα.
Ο βωξίτης είναι ένα πέτρωμα που αποτελείται από διάφορα ορυκτά, κυρίως υδροξείδια και οξείδια του αλουμινίου (αλουμίνα). Επιπλέον, περιέχουν οξείδια, υδροξείδια και πυριτικά άλατα σιδήρου, πυρίτιο (οξείδιο του πυριτίου), χαλαζία και άλλες χημικές ουσίες. Σύνολο χημικά στοιχεία, που βρέθηκε ως μέρος αυτής της φυλής - περίπου εκατό. Δεδομένου ότι ο βωξίτης έχει πολύπλοκη σύνθεση, δεν έχει σαφώς καθορισμένο χημικό τύπο.
Τι είναι ο βωξίτης
Ο βωξίτης ανακαλύφθηκε από τον Γάλλο γεωλόγο Pierre Berthier το 1821 κοντά στο χωριό Le Beau, όπου ο ερευνητής πέρασε τις καλοκαιρινές του διακοπές. Ο βράχος πήρε το όνομά του προς τιμή του χωριού. Ο ίδιος ο Berthier δεν έδωσε μεγάλη σημασία στην ανακάλυψή του. Δεν είχε ιδέα ότι αυτός ο βράχος θα γινόταν στο μέλλον η πιο σημαντική πρώτη ύλη για την παραγωγή αλουμινίου.
Εμφάνιση και φυσικές ιδιότητες
Στην εμφάνιση, αυτός ο βράχος μοιάζει με τον πηλό, αλλά μπορεί να έχει και βραχώδη εμφάνιση. Το χρώμα τους είναι πολύ διαφορετικό - από σχεδόν λευκό έως σχεδόν μαύρο, αλλά τα πιο συνηθισμένα είναι το σκούρο κόκκινο, το γκρι ή το καφέ. Αδιαφανές, αδιάλυτο στο νερό. Πυκνότητα εξαρτάται από την περιεκτικότητα σε σίδηροκαι συνήθως κυμαίνεται από 2900–3500 kg/m3, αλλά μπορεί να είναι σημαντικά μικρότερο. Όταν αναμιγνύεται με νερό, ο βωξίτης δεν σχηματίζει πλαστική μάζα, σε αντίθεση με τον άργιλο.
Η δομή τους μπορεί να είναι πυκνό ή πορώδες. Συχνά μπορείτε να βρείτε μικρά εγκλείσματα σε αυτά με τη μορφή στρογγυλεμένων σωμάτων που σχηματίζονται από οξείδια σιδήρου ή αλουμίνα. Τέτοιοι βωξίτες φαίνονται πολύ διακοσμητικοί. Η σκληρότητα του βράχου κυμαίνεται από 2 έως 7 μονάδες στην κλίμακα Mohs.
Χημική σύνθεση
Εκτός από τα κύρια συστατικά - υδροξείδιο του αργιλίου, ενώσεις σιδήρου και πυριτίου, ο βωξίτης περιέχει πολλά χημικά στοιχεία- νάτριο, κάλιο, μαγνήσιο, χρώμιο, ζιρκόνιο, γάλλιο, βανάδιο, καθώς και ενώσεις όπως ανθρακικά, ασβεστίτες, τιτανίτες. Από ανθρώπινη άποψη, οι πιο σημαντικές είναι οι ενώσεις αλουμινίου - όσο περισσότερες από αυτές, τόσο πιο πολύτιμο είναι το μετάλλευμα. Το οξείδιο του πυριτίου, αντίθετα, επιδεινώνει την ποιότητα του πετρώματος.
Μέρος μπορεί να περιλαμβάνει τέτοια ορυκτά, όπως η διασπορά, ο μποημίτης, ο γκιμπσίτης. Είναι πετρώματα. Επιπλέον, η σύνθεση περιέχει συχνά συσχετιζόμενα μέταλλα - για παράδειγμα, γαιθίτη, χλωρίτες, καολινίτη και άλλα.
Οι βωξίτες είναι παρόμοιοι με τους αργίλους, αλλά έχουν επίσης σημαντική διαφορά- το αλουμίνιο περιέχεται σε αυτά με τη μορφή υδροξειδίου και σε άργιλους - με τη μορφή καολινίτη.
Κύριες ποικιλίες
Ανάλογα με τους χημική σύνθεσηΌλοι οι βωξίτες μπορούν να χωριστούν σε τρεις κύριες ομάδες:
- Μονοϋδροξείδιο (ορυκτά που σχηματίζουν πέτρες - διασπορίες ή βοημίτης).
- Τριϋδροξείδιο (γιβσίτες).
- Μικτά, συνδυάζοντας τις ιδιότητες τόσο της πρώτης όσο και της δεύτερης ομάδας.
Τα τελευταία είναι τα πιο συνηθισμένα.
Σύμφωνα με τη μέθοδο σχηματισμού, οι βωξίτες διακρίνονται σε λατεριτικούς - που ονομάζονται και υπολειμματικοί - και σε επανααπόθεση (ή ιζηματογενείς). Σχηματίζονται τα πρώτα σε περιοχές με τροπικό κλίμαως αποτέλεσμα της βαθιάς χημικές διεργασίες, που εμφανίζεται σε αργιλοπυριτικά πετρώματα υπό συνθήκες υψηλής υγρασίας και θερμοκρασίας, και το δεύτερο - ως αποτέλεσμα της μεταφοράς και της επανααπόθεσης προϊόντων καιρικών συνθηκών. Συχνά εμφανίζονται σε στρώματα. Δεδομένου ότι αυτά τα στρώματα διαφέρουν ως προς την ποιότητα, είναι πιο δύσκολη η επεξεργασία αυτού του μεταλλεύματος.
Χρήση
Ο κύριος τομέας εφαρμογής του μεταλλεύματος βωξίτη είναι η παραγωγή αλουμινίου. Επιπλέον, χρησιμοποιείται ως ροή στη σιδηρούχα μεταλλουργία, στην παραγωγή χρωμάτων, στη βιομηχανία λειαντικών, για την παραγωγή ηλεκτροκορουνδίου, πυρίμαχων υλικών υψηλής αλουμίνας. Ο βωξίτης χρησιμοποιείται επίσης για την παραγωγή αλουμινίου τσιμέντου - μια σύνθεση ταχείας σκλήρυνσης με υψηλές στυπτικές ιδιότητες, η οποία έχει αποδειχθεί κατά τη διάρκεια κατασκευαστικών εργασιών σε χαμηλές θερμοκρασίες.
Εφαρμογή σε κοσμήματα
Ο βωξίτης δεν είναι μια πολλά υποσχόμενη πέτρα για τους κοσμηματοπώλες, μπορεί να βρεθεί μόνο περιστασιακά επώνυμα κοσμήματα φτιαγμένα από αυτό. Δίνοντας όμως στην πέτρα σχήμα μπάλας και γυαλίζοντας την παίρνουν όμορφα αναμνηστικά. Δεν αποδίδονται θεραπευτικές ή μαγικές ιδιότητες στον βωξίτη.
Πώς σχηματίζεται ο βωξίτης
Αυτό το πέτρωμα σχηματίζεται από τη διάβρωση ορυκτών που περιέχουν αλουμίνιο, όπως οι άστριοι. Συνήθως καταρρέουν, σχηματίζοντας άργιλους, αλλά το ζεστό κλίμα και η υψηλή υγρασία προάγουν την απομάκρυνση του πυριτίου και των αλκαλίων, επομένως σε τροπικές χώρεςΤα περισσότερα κοιτάσματα βωξίτη είναι συγκεντρωμένα. Υπάρχουν δύο τρόποι σχηματισμού αυτού του πετρώματος - υπολειμματικό-χημειογενές και ιζηματογενές-χημειογενές. Οι ιζηματογενείς βωξίτες σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της συσσώρευσης προϊόντων καιρικών συνθηκών σε πεδινά και κοιλώματα.
Τόπος γέννησης
Περίπου το 90 τοις εκατό των παγκόσμιων αποθεμάτων βωξίτη βρίσκονται σε κοιτάσματα λατερίτη. Με την παρατεταμένη διάβρωση των αργιλοπυριτικών πετρωμάτων σε θερμά και υγρά κλίματα, σχηματίζονται οι λεγόμενοι λατεριτικοί φλοιοί. Οι ηγέτες στα αποθέματα βωξίτη είναι η Γουινέα, η Αυστραλία και η Βραζιλία. Η Ινδία, το Βιετνάμ, η Ινδονησία, η Τζαμάικα, το Μάλι και το Καμερούν έχουν επίσης σημαντικό αριθμό από αυτά.
Αποθέματα βωξίτη στη Ρωσία
Υπάρχουν λίγα κοιτάσματα βωξίτη στη Ρωσία, επομένως το μεγαλύτερο μέρος αυτής της πρώτης ύλης πρέπει να αγοραστεί στο εξωτερικό. Οι ρωσικοί βωξίτες καλύτερης ποιότητας εξορύσσονται στην περιοχή που φέρει βωξίτη στο Βόρειο Ουράλιο. Αυτά τα αποθέματα ανακαλύφθηκαν το 1931έτος από τη γεωλόγο Ν.Α. Καρζάβιν. Το μετάλλευμα βρίσκεται σε βάθος 700–1000 m και εξορύσσεται με τη μέθοδο της εξόρυξης. Υπάρχει μία κατάθεση Περιφέρεια Λένινγκραντ. ΣΕ
Η περιοχή του Αρχάγγελσκ παράγει βωξίτης υψηλής αλουμίναςκαι χαμηλή περιεκτικότητα σε πυρίτιο, η ανάπτυξή τους βρίσκεται σε εξέλιξη ανοιχτή μέθοδος. Το κύριο μειονέκτημά τους είναι το υψηλό ποσοστό χρωμίου και γύψου στη σύνθεση του βράχου. Το κοίτασμα Vislovskoye βρίσκεται στην περιοχή Belgorod, η ποιότητα του μεταλλεύματος είναι χαμηλή λόγω υπέροχο περιεχόμενοανθρακικά.
Τα κοιτάσματα που ανακαλύφθηκαν στα τέλη της δεκαετίας του '60 στα βορειοδυτικά της Δημοκρατίας της Κόμη θεωρούνται πολλά υποσχόμενα, ωστόσο η ποιότητά τους είναι μέτριαΕπιπλέον, η εξόρυξή τους περιπλέκεται από τον ακατοίκητο χαρακτήρα της περιοχής και την κακή συγκοινωνιακή υποδομή. Παρόλα αυτά, το 1997, η πρώτη παρτίδα πρώτων υλών βωξίτη από την Κόμη παραδόθηκε στο Χυτήριο Αλουμινίου Ural, έχοντας περάσει επιτυχώς τις βιομηχανικές δοκιμές. Εκτός από αλουμίνιο, οι πρώτες ύλες από αυτά τα κοιτάσματα περιέχουν σπάνια μέταλλα, γεγονός που τους δίνει πρόσθετη αξία. Ο βωξίτης εξορύσσεται επίσης στην περιοχή Angara υψηλή περιεκτικότηταελεύθερο οξείδιο του αλουμινίου σε μορφή κορουνδίου (έως 10%).
Εκχύλιση και επεξεργασία
Τις περισσότερες φορές εξορύσσονται με ανοιχτή εξόρυξη, αλλά χρησιμοποιείται επίσης και η υπόγεια εξόρυξη. Η επιλογή της τεχνολογίας επεξεργασίας βωξίτη εξαρτάται από την ποιότητά του. Σε κάθε περίπτωση, η διαδικασία περιλαμβάνει δύο στάδια:
- λήψη αλουμίνας (χημικές μέθοδοι).
- απελευθέρωση αλουμινίου (ηλεκτρόλυση).
Αλουμίνα από μετάλλευμα Υψηλή ποιότηταδικος μου χρησιμοποιώντας τη διαδικασία Bayer, στην οποία ο λεπτοαλεσμένος βωξίτης υποβάλλεται σε επεξεργασία με διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου για να σχηματιστεί διάλυμα αργιλικού νατρίου. Το προκύπτον διάλυμα καθαρίζεται από την κόκκινη λάσπη και η αλουμίνα (υδροξείδιο του αργιλίου) καθιζάνει από αυτήν.
Για την επεξεργασία βωξίτη χαμηλής ποιότητας είναι απαραίτητη εφαρμόστε περισσότερα σύνθετη μέθοδος - θρυμματίζονται, αναμιγνύονται με ασβεστόλιθο και σόδα και πυροσυσσωματώνονται σε ειδικούς περιστροφικούς κλιβάνους. Το προκύπτον προϊόν υποβάλλεται σε επεξεργασία με αλκάλιο, το καταβυθισμένο υδροξείδιο διαχωρίζεται και διηθείται.
Σε ένα φυτό μπορούν χρησιμοποιείται παράλληλακαι οι δύο αυτές διαδικασίες. Αυτό σας επιτρέπει να επεξεργάζεστε μεταλλεύματα διαφορετικών ποιοτήτων ταυτόχρονα. Είναι επίσης δυνατή η διαδοχική χρήση αυτών των μεθόδων, η πυροσυσσωμάτωση της υπολειπόμενης σκωρίας μετά τη χρήση της μεθόδου Bayer και η εξαγωγή πρόσθετης αλουμίνας από αυτήν.
BOXITES [καλείται περιοχή Les Baux στη νότια Γαλλία, όπου ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά κοιτάσματα βωξίτη], βωξίτης, αποτελούμενο κυρίως από υδροξείδια αλουμινίου (γέλη αλουμινίου, γιβσίτης, βοεμίτης, διασπορές κ.λπ.), οξείδια και υδροξείδια σιδήρου και ορυκτών αργίλου. Το χρώμα είναι κόκκινο σε διάφορες αποχρώσεις, καφέ-καφέ, λιγότερο συχνά λευκό, κίτρινο, γκρι (προς μαύρο). Βρίσκονται με τη μορφή πυκνών (βραχωδών) ή πορωδών σχηματισμών, καθώς και με τη μορφή χαλαρών γήινων και αργιλωδών μαζών. Ανάλογα με τη δομή τους, ταξινομούνται σε κλαστικές (πελίτης, ψαμμίτης, χαλίκι, συσσωματώματα) και σκυροδέματα (οολιθικά, πισολιθικά, ψυχανθή). κατά υφή - ομοιογενείς, στρώσεις και άλλοι βωξίτες. Η πυκνότητα ποικίλλει από 1800 kg/m 3 (χαλαρό) έως 3200 kg/m 3 (βραχώδης). Σύμφωνα με την κυρίαρχη σύσταση των ορυκτών, οι βωξίτες διακρίνονται: μονοϋδροξείδιο (διασπορία, βοιμίτης), τριυδροξείδιο (γιμπσίτης) και μικτή σύσταση (διασπορά-βοεμίτης, μποεμίτης-γιβσίτης, χαμοσίτης-βοεμίτης, χαμοσίτης-γιβσίτης, γιβψίτης-καολινίτης, γαιθίτης-χαμοσίτης. μποημίτης, κλπ.).
Οι βωξίτες σχηματίζονται κατά τη διάρκεια βαθιών χημικών μετασχηματισμών (λατεριτοποίησης) αργιλιοπυριτικών πετρωμάτων σε υγρό τροπικό κλίμα (λατεριτικοί ή υπολειπόμενοι βωξίτες) ή κατά τη μεταφορά λατεριτικών προϊόντων καιρικών συνθηκών και την επανααπόθεσή τους (ιζηματογενείς βωξίτες). Ως αποτέλεσμα της υπέρθεσης αυτών των διεργασιών, σχηματίζονται βωξίτες μικτού (πολυγονικού) τύπου. Οι εναποθέσεις είναι σε σχήμα φύλλου, σε σχήμα φακού ή ακανόνιστου σχήματος (καρστικές τσέπες). Η ποιότητα των λατεριτικών βωξιτών είναι συνήθως υψηλή (50% $\ce(Al_2O_3)$ και υψηλότερη), οι ιζηματογενείς βωξίτες μπορεί να κυμαίνεται από υψηλής ποιότητας (55–75% $\ce(Al_2O_3)$) έως υποτυπώδεις (λιγότερο από 37% $\ce (Al_2O_3)$). Στη Ρωσία, οι απαιτήσεις ποιότητας για τον εξορυσσόμενο (εμπορικό) βωξίτη καθορίζονται από την GOST, καθώς και τους συμβατικούς όρους μεταξύ προμηθευτών και καταναλωτών. Ανάλογα με την αναλογία (κατά βάρος) περιεκτικότητας σε αλουμίνα και πυρίτιο (το λεγόμενο στοιχείο πυριτίου), ο βωξίτης χωρίζεται σε 8 ποιότητες. Για τη χαμηλότερη ποιότητα (B-6, 2η τάξη), η μονάδα πυριτίου πρέπει να είναι πάνω από 2 με περιεκτικότητα σε αλουμίνα τουλάχιστον 37% για βωξίτες υψηλής ποιότητας (B-0, B-00). 10 με περιεκτικότητα σε αλουμίνα 50% και άνω. Στις ξένες ταξινομήσεις, ο βωξίτης με συντελεστή πυριτίου άνω του 7 ταξινομείται ως υψηλής ποιότητας.
Τα κοιτάσματα βωξίτη ανάλογα με τα αποθέματα χωρίζονται σε μεγάλα (πάνω από 50 εκατομμύρια τόνους), μεσαία (5–50 εκατομμύρια τόνους) και μικρά (έως 5 εκατομμύρια τόνους). Τα αποθέματα του μεγαλύτερου κοιτάσματος στον κόσμο, του Boke (Γουινέα), υπολογίζονται σε 2,5 δισεκατομμύρια τόνους, το 83,7% των αποθεμάτων συγκεντρώνεται σε λατεριτικά κοιτάσματα, το 9,5% σε πολυγονιδιακά κοιτάσματα και το 6,8% σε ιζηματογενή κοιτάσματα.
Τα κοιτάσματα βωξίτη έχουν διερευνηθεί σε περισσότερες από 50 χώρες σε όλο τον κόσμο. Τα συνολικά αποθέματα βωξίτη υπολογίζονται σε 29,3 δισεκατομμύρια τόνους, τα επιβεβαιωμένα αποθέματα σε 18,5 δισεκατομμύρια τόνους (2ο μισό της δεκαετίας του 2000). Τα μεγαλύτερα επιβεβαιωμένα αποθέματα είναι: Γουινέα (7,4 δισεκατομμύρια τόνοι, πάνω από το 40% των παγκόσμιων αποθεμάτων), Τζαμάικα (2 δισεκατομμύρια τόνοι, 10,8%), Βραζιλία (1,9 δισεκατομμύρια τόνοι, 10,3%), Αυστραλία (1,8 δισεκατομμύρια τόνοι, 9,7%) , Ινδία (0,77 δισεκατομμύρια τόνοι· 4,2%), Γουιάνα (0,7 δισεκατομμύρια τόνοι· 3,8%), Ελλάδα (0,6 δισεκατομμύρια τόνοι· 3,2%), Σουρινάμ (0,58 δισεκατομμύρια τόνοι· 3,1%), Κίνα (0,53 δισεκατομμύρια τόνοι· 2,8 %). Η μεγαλύτερη επαρχία βωξίτη στον κόσμο είναι η επαρχία βωξίτη της Δυτικής Αφρικής (ή Γουινέα).
Στη Ρωσία, τα συνολικά αποθέματα βωξίτη είναι πάνω από 1,4 δισεκατομμύρια τόνοι, τα αποδεδειγμένα αποθέματα είναι πάνω από 1,1 δισεκατομμύρια τόνοι (αρχές 2013). Υπάρχουν 57 κοιτάσματα (συμπεριλαμβανομένων 4 μεγάλων και 7 μεσαίων). Τα κύρια αποθέματα βωξίτη συγκεντρώνονται στην περιοχή Sverdlovsk (περίπου το 1/3 των αποθεμάτων της Ρωσικής Ομοσπονδίας· ιζηματογενή κοιτάσματα της περιοχής που φέρει βωξίτη στο Βόρειο Ουράλιο - μεγάλο Cheremukhovskoye, μεσαίο - Red Cap, Kalinskoye, Novokalinskoye), Δημοκρατία της Κόμι (26% των αποθεμάτων της Ρωσικής Ομοσπονδίας· πολυγονιδιακά κοιτάσματα της ομάδας Vorykvinsky των ζωνών βωξίτη Timan - μεγάλα Vezhayu-Vorykvinskoye, μεσαία - Verkhneshugorskoye, Vostochnoye), περιοχή του Αρχάγγελσκ (18% των αποθεμάτων της Ρωσικής Ομοσπονδίας· μεγάλα ιζηματογενές κοίτασμα Iksinsky), περιοχή Belgorod (περίπου 16% των αποθεμάτων της Ρωσικής Ομοσπονδίας· μεγάλο κοίτασμα λατερίτη Vislovskoye, μεσαίο - Melikhovo-Shebekinskoye). Αποθέματα βωξίτη έχουν επίσης εντοπιστεί στα εδάφη Krasnoyarsk και Altai, στην περιοχή Kemerovo, στη Δημοκρατία του Bashkortostan και στην περιοχή Leningrad. Τα μεταλλεύματα από ρωσικά κοιτάσματα, σε σύγκριση με τα ξένα ανάλογα, είναι χαμηλότερης ποιότητας και πιο δύσκολες συνθήκες ανάπτυξης. Τα πλουσιότερα μεταλλεύματα ($\ce(Al_2O_3)$ 56%) βρίσκονται στα κοιτάσματα των Βορείων Ουραλίων. Το μεγαλύτερο (περίπου 18% των ρωσικών αποθεμάτων) κοίτασμα Iksinsky αποτελείται από βωξίτες χαμηλής ποιότητας.
Η παγκόσμια παραγωγή βωξίτη ξεπέρασε τους 196 εκατομμύρια τόνους/έτος (2ο μισό της δεκαετίας του 2000). Κύριες χώρες παραγωγής: Αυστραλία (62,6 εκατομμύρια τόνοι/έτος), Κίνα (27 εκατομμύρια τόνοι/έτος), Βραζιλία (22,8 εκατομμύρια τόνοι/έτος), Γουινέα (18,2 εκατομμύρια τόνοι/έτος), Τζαμάικα (14,9 εκατομμύρια τόνοι/έτος), Ινδία (13,9 εκατ. τόνοι/έτος). Στη Ρωσία, η εξόρυξη βωξίτη από το υπέδαφος το 2012 ανήλθε σε 5,14 εκατομμύρια τόνους. Αναπτύχθηκαν 9 κοιτάσματα, 6 από αυτά στην περιοχή Sverdlovsk.
Η αλουμίνα και το αλουμίνιο εξάγονται από βωξίτη. Ο βωξίτης χρησιμοποιείται επίσης στην παραγωγή χρωμάτων, τεχνητών λειαντικών (ηλεκτροκορούνδιο), ως ροές στη σιδηρούχα μεταλλουργία και ροφητές για τον καθαρισμό των προϊόντων πετρελαίου από διάφορες ακαθαρσίες. βωξίτες χαμηλής περιεκτικότητας σε σίδηρο - για την παραγωγή πυρίμαχων υλικών υψηλής αλουμίνας, τσιμέντων ταχείας σκλήρυνσης κ.λπ. Οι βωξίτες είναι σύνθετες πρώτες ύλες. εκτός από αλουμίνιο και σίδηρο, περιέχουν γάλλιο, καθώς και τιτάνιο, χρώμιο, ζιρκόνιο, νιόβιο και στοιχεία σπάνιων γαιών.
Σύμφωνα με την ορυκτολογική σύσταση, οι βωξίτες διακρίνονται σε: 1) μονοένυδρους - βοημίτης και διασπόρους, 2) τριένυδρους - γιβσίτης και 3) μικτούς. Σε αυτούς τους τύπους μεταλλευμάτων μπορεί να υπάρχουν τόσο μονοϋδρικές όσο και τριένυδρες αλουμίνα. Σε ορισμένα κοιτάσματα, μαζί με το τριένυδρο, υπάρχει και άνυδρη αλουμίνα (κορούνδιο).
Τα κοιτάσματα βωξίτη στην Ανατολική Σιβηρία ανήκουν σε δύο εντελώς διαφορετικούς τύπους ως προς την ηλικία, τη γένεση, την εμφάνιση και την ορυκτολογική σύσταση. Το πρώτο είναι ένα είδος μεταμορφωμένων πετρωμάτων που μοιάζουν με αργιλίτη με ασαφή μικροδομή φασολιών και το δεύτερο έχει μια τυπική δομή φασολιών.
Τα κύρια συστατικά του βωξίτη είναι οξείδια του αλουμινίου, του σιδήρου, του τιτανίου και του πυριτίου. Τα οξείδια του μαγνησίου, του ασβεστίου, του φωσφόρου, του χρωμίου και του θείου περιέχονται σε ποσότητες από δέκατα τοις εκατό έως 2%. Η περιεκτικότητα σε οξείδια γαλλίου, βαναδίου και ζιρκονίου είναι χιλιοστά του τοις εκατό.
Εκτός από το Al 2 O 3, οι βωξίτες βοημίτη-διασπορίου της Ανατολικής Σιβηρίας χαρακτηρίζονται από υψηλή περιεκτικότητα σε SiO 2 και Fe 2 O 3, και μερικές φορές σε διοξείδιο του τιτανίου (τύπου gibbsite).
Οι τεχνικές απαιτήσεις για τον βωξίτη ρυθμίζονται από την GOST, η οποία τυποποιεί την περιεκτικότητα σε αλουμίνα και την αναλογία της προς το πυρίτιο (μονάδα πυριτίου). Επιπλέον, το GOST προβλέπει την περιεκτικότητα σε βλαβερές ακαθαρσίες σε βωξίτη, όπως θείο, οξείδιο του ασβεστίου και φώσφορο. Αυτές οι απαιτήσεις ενδέχεται να διαφέρουν ανάλογα με τη μέθοδο επεξεργασίας, το είδος της κατάθεσης και τις τεχνικές και οικονομικές συνθήκες για κάθε κατάθεση.
Στους βωξίτες της διασπορίας-βοημίτη της Ανατολικής Σιβηρίας, η χαρακτηριστική δομή των φασολιών παρατηρείται κυρίως μόνο στο μικροσκόπιο και το τσιμεντωτικό υλικό υπερισχύει πάνω από τα φασόλια. Μεταξύ των βωξιτών αυτού του τύπου, διακρίνονται δύο κύριες ποικιλίες: διασπορο-χλωρίτης και διασπορο-βοιμίτης-αιματίτης.
Στα κοιτάσματα του τύπου gibbsite κυριαρχούν βωξίτες με τυπική δομή φασολιών, μεταξύ των οποίων υπάρχουν: πυκνοί, βραχώδεις και ξεπερασμένοι, κατεστραμμένοι, που ονομάζονται χαλαροί. Εκτός από τους πετρώδεις και εύθρυπτους βωξίτες, ένα σημαντικό μέρος αποτελείται από αργιλώδεις βωξίτες και άργιλους. Το τμήμα ψυχανθών των πετρώδους και εύθρυπτου βωξίτη αποτελείται κυρίως από αιματίτη και μαγνητίτη. Τα μεγέθη των φασολιών κυμαίνονται από κλάσματα του χιλιοστού έως ένα εκατοστό. Το τσιμεντοειδές τμήμα των πετρώδους βωξίτη, καθώς και των ποικιλιών βωξίτη, αποτελείται από λεπτόκοκκα και λεπτά διασκορπισμένα ορυκτά αργίλου και gibbsite, που συνήθως χρωματίζονται κοκκινοκαφέ από υδροξείδια του σιδήρου.
Τα κύρια ορυκτά που σχηματίζουν πετρώματα του βωξίτη του τύπου διασπορο-βοημίτη είναι χλωρίτης-δαφνίτης, αιματίτης, διασπορά, βοιμίτης, πυροφυλλίτης, ιλίτης, καολινίτης. ακαθαρσίες - σερισίτης, πυρίτης, ασβεστίτης, γύψος, μαγνητίτης, ζιρκόνιο και τουρμαλίνη. Η παρουσία χλωρίτη, καθώς και αργιλοπυριτικών αλάτων με υψηλή περιεκτικότητα σε πυρίτιο - ιλίτη και πυροφυλλίτη, καθορίζει την υψηλή περιεκτικότητα σε πυρίτιο στους βωξίτες. Μεγέθη κόκκων ορυκτών από κλάσματα του μικρού έως 0,01 mm.Τα ορυκτά στον βωξίτη συνδέονται στενά, σχηματίζοντας λεπτά διασκορπισμένα μείγματα και μόνο σε ορισμένες περιοχές και λεπτά στρώματα ορισμένα ορυκτά σχηματίζουν διαχωρισμούς (χλωρίτης) ή φασόλια. Επιπλέον, συχνά παρατηρούνται διάφορες υποκαταστάσεις και αλλαγές στα ορυκτά λόγω των διεργασιών της διάβρωσης και της μεταμόρφωσης.
Τα ορυκτά που σχηματίζουν πετρώματα των βωξιτών τύπου gibbsite είναι τριένυδρο αλουμίνιο - γιββσίτης, αιματίτης (υδροαιματίτης), γαιθίτης (υδρογοεθίτης), μαγκεμίτης, καολινίτης, αλοϋσίτης, υδρομίκας, χαλαζίας, ρουτίλιο, ιλμενίτης και άνυδρη αλουμίνα (κορούνδιο). Οι ακαθαρσίες αντιπροσωπεύονται από μαγνητίτη, τουρμαλίνη, απατίτη, ζιρκόνιο κ.λπ.
Το κύριο ορυκτό της αλουμίνας - ο γιβσίτης - παρατηρείται με τη μορφή μιας λεπτώς διασκορπισμένης, ασθενώς κρυσταλλωμένης μάζας και, λιγότερο συχνά, σχετικά μεγάλης (0,1–0,3 mm)κρυστάλλους και κόκκους. Λεπτά διασκορπισμένος gibbsite χρωματίζεται συνήθως από υδροξείδια του σιδήρου σε κιτρινωπά και καφέ χρώματα και σχεδόν δεν πολώνεται στο μικροσκόπιο. Οι μεγάλοι κόκκοι gibbsite είναι χαρακτηριστικοί των πετρώδεις βωξίτες, όπου σχηματίζουν κρούστα γύρω από τα φασόλια. Ο Gibbsite συνδέεται στενά με ορυκτά αργίλου.
Τα ορυκτά τιτανίου αντιπροσωπεύονται από ιλμενίτη και ρουτίλιο. Ο ιλμενίτης υπάρχει τόσο στο τμήμα τσιμέντου του βωξίτη όσο και στο μέρος των ψυχανθών με τη μορφή κόκκων που κυμαίνονται σε μέγεθος από 0,003–0,01 έως 0,1–0,3 mm.Το ρουτίλιο στον βωξίτη είναι λεπτώς διασκορπισμένο, με μέγεθος από κλάσματα έως 3-8 mkΚαι
2. Μελέτη σύστασης υλικού
Κατά τη μελέτη της υλικής σύστασης των βωξιτών, όπως προκύπτει από τα παραπάνω, έχουμε να κάνουμε με άμορφα, λεπτά διεσπαρμένα και λεπτόκοκκα ορυκτά που βρίσκονται σε στενές παραγενετικές διαφύσεις και σχεδόν πάντα χρωματίζονται από οξείδια και υδροξείδια του σιδήρου. Ως εκ τούτου, για τη διενέργεια ποιοτικής και ποσοτικής ορυκτολογικής ανάλυσης του βωξίτη, είναι απαραίτητη η χρήση διαφόρων ερευνητικών μεθόδων.
Από το αρχικό αλεσμένο δείγμα μεταλλεύματος στο -0,5 ή -1,0 mm,πάρτε δείγματα: ένα –10 σολγια ορυκτολογικό, δεύτερο -10 g για χημικό και τρίτο -5 σολγια θερμικές αναλύσεις. Τα δείγματα βωξίτη διασπορίας-βοημίτη συνθλίβονται σε 0,01–0,07 mmκαι gibbsite – έως 0,1–0,2 mm.
Η ορυκτολογική ανάλυση του θρυμματισμένου δείγματος πραγματοποιείται μετά τον προκαταρκτικό αποχρωματισμό του, δηλαδή τη διάλυση οξειδίων και υδροξειδίων του σιδήρου σε οξαλικό και υδροχλωρικό οξύ.
οξέα ή αλκοόλη κορεσμένη με υδροχλώριο. Εάν υπάρχουν ανθρακικά, τα δείγματα υποβάλλονται σε επεξεργασία πρώτα με οξικό οξύ. Στα διαλύματα που προκύπτουν προσδιορίζεται χημικά η περιεκτικότητα σε οξείδια του σιδήρου, του αλουμινίου, του πυριτίου και του τιτανίου.
Η ορυκτολογική σύνθεση του αδιάλυτου υπολείμματος μπορεί να μελετηθεί με διαχωρισμό σε βαριά υγρά μετά από προκαταρκτική διάσπαση και έκλουση και με διαχωρισμό σε βαριά υγρά χωρίς προκαταρκτική έκλουση.
Για πληρέστερη μελέτη των ορυκτών αργίλου χρησιμοποιείται η έκλουση (επιλογή Ι), ενώ τα κλάσματα αργίλου μπορούν να μελετηθούν με άλλες μεθόδους ανάλυσης (θερμική, περίθλαση ακτίνων Χ) και χωρίς διαχωρισμό σε βαριά υγρά. Η ανάλυση της επιλογής II είναι η ταχύτερη, αλλά λιγότερο ακριβής.
Παρακάτω περιγράφονται οι κύριες λειτουργίες και οι αναλυτικές μέθοδοι που χρησιμοποιούνται στη μελέτη της σύστασης του υλικού του βωξίτη.
Μελέτη κάτω από μικροσκόπιοπαράγεται σε διαφανή και γυαλισμένα τμήματα και σε παρασκευάσματα εμβάπτισης. Σε μια εργαστηριακή μελέτη, ολόκληρο το σύμπλεγμα των αναλύσεων πρέπει να προηγηθεί η μελέτη του βωξίτη σε λεπτές τομές. Χρησιμοποιώντας λεπτές τομές που παρασκευάζονται από διάφορα δείγματα βωξίτη, προσδιορίζεται η ορυκτολογική σύσταση, ο βαθμός διασποράς των ορυκτών, η σχέση των ορυκτών μεταξύ τους, ο βαθμός διάβρωσης, η δομή, κ.λπ μελετώνται υδροξείδια, ιλμενίτης, ρουτίλιο και άλλα μεταλλεύματα. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι τα ορυκτά οξειδίων και υδροξειδίων του σιδήρου είναι σχεδόν πάντα σε στενή σύνδεση με ορυκτά αργίλου και αλουμίνας, επομένως, όπως έχουν δείξει οι μελέτες μας, οι οπτικές τους ιδιότητες δεν συμπίπτουν πάντα με τα δεδομένα των δειγμάτων αναφοράς.
Κατά τη μελέτη της ορυκτολογικής σύνθεσης των βωξιτών, ιδιαίτερα των χαλαρών ποικιλιών τους, χρησιμοποιείται ευρέως η μέθοδος εμβάπτισης. Στα σκευάσματα εμβάπτισης, η ορυκτολογική σύσταση μελετάται κυρίως από τις οπτικές ιδιότητες των ορυκτών και προσδιορίζεται επίσης η ποσοτική αναλογία ορυκτών στο δείγμα.
Η μελέτη πετρωμάτων βωξίτη κάτω από μικροσκόπιο σε διαφανείς και στιλβωμένες τομές και παρασκευάσματα εμβάπτισης πρέπει να πραγματοποιείται σε μέγιστη μεγέθυνση. Ακόμη και τότε, δεν είναι πάντα δυνατό να προσδιοριστούν οι απαραίτητες μορφολογικές και οπτικές ιδιότητες των ορυκτών και η φύση των λεπτών διαφύσεων τους. Αυτά τα προβλήματα μπορούν να λυθούν μόνο με την ταυτόχρονη χρήση μεθόδων έρευνας ηλεκτρονικών μικροσκοπικών και ηλεκτρονίων περίθλασης.
Εξάντλησηχρησιμοποιείται για τον διαχωρισμό των σχετικά χονδροειδών κλασμάτων από τα λεπτόκοκκα, τα οποία απαιτούν άλλες μεθόδους μελέτης. Για έγχρωμους βωξίτες (καφέ, πρασινωπό), αυτή η ανάλυση πραγματοποιείται μόνο μετά τη λεύκανση. Οι λεπτόκοκκοι βωξίτες, πυκνά τσιμεντοειδείς, εκλούονται μετά από προκαταρκτική αποσύνθεση.
Η αποσύνθεση του λευκανθέντος δείγματος πραγματοποιείται με βρασμό με ένα πεπτιδοποιητή σε φιάλες Erlenmeyer υπό αναρροή. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πεπτικό ολόκληρη γραμμήαντιδραστήρια (αμμωνία, υγρό γυαλί, σόδα, πυροφωσφορικό νάτριο κ.λπ.). Οι αναλογίες υγρού και στερεού θεωρείται ότι είναι οι ίδιες με αυτές των αργίλων. Σε ορισμένες περιπτώσεις, όπως, για παράδειγμα, στους βωξίτες της διασποράς-βοημίτη, η αποσύνθεση δεν συμβαίνει πλήρως ακόμη και με τη βοήθεια ενός πεπτικού. Επομένως, το μη συσσωματωμένο τμήμα αλέθεται επιπλέον σε γουδί με ελαφριά πίεση με λαστιχένιο γουδοχέρι.
Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι εκλούσεως. Για τα αργιλώδη πετρώματα περιγράφονται πληρέστερα από τον M. F. Vikulova. Πραγματοποιήσαμε έκλουση δειγμάτων βωξίτη σε ποτήρια λίτρου, όπως περιγράφεται από τον I. I. Gorbunov. Τα σημάδια γίνονται στους τοίχους: κορυφή - για 1 μεγάλο, 7 κάτω από αυτήν εκ -για την αποστράγγιση σωματιδίων<1 mkκαι 10 "g κάτω από το σημάδι του λίτρου - για την αποστράγγιση σωματιδίων > 1 mk.Το εξαντλημένο υγρό στραγγίζεται με σιφόνι: το επάνω στρώμα 7 cm μετά τα 24 η(σωματίδια μικρότερα από 1 mk),Στρώση 10 cm μετά το 1 η 22 ελάχ(σωματίδια 1-5 mk)και μετά τις 17 ελάχ 10 δευτ(σωματίδια 5-10 μ.κ).Φατρίες μεγαλύτερες από 10 mkσκορπισμένα σε κόσκινα. Για να αποφευχθεί η αναρρόφηση της ανάρτησης από βάθος κάτω από το επίπεδο σχεδιασμού, τοποθετείται μια άκρη σχεδιασμένη από τον V. A. Novikov στο κάτω άκρο του σιφονιού που έχει χαμηλώσει στην ανάρτηση.
Από κλάσμα μικρότερο του 1 mkή 5 mkσε ορισμένες περιπτώσεις χρησιμοποιώντας υπερφυγόκεντρο (με ταχύτητα περιστροφής 18-20 χιλιάδες. rpm)είναι δυνατό να απομονωθούν κλάσματα εμπλουτισμένα με σωματίδια μεγέθους εκατοστών του μικρού. Αυτό επιτυγχάνεται αλλάζοντας τον ρυθμό με τον οποίο τροφοδοτείται το εναιώρημα στη φυγόκεντρο. Η αρχή της λειτουργίας και η εφαρμογή ενός υπερφυγόκεντρου για κοκκομετρική ανάλυση περιγράφονται από τον K. K. Nikitin.
Ανάλυση βαρύτηταςγια τα πετρώματα βωξίτη παράγεται σε ηλεκτρικές φυγόκεντρες στα 2000–3000 σ.α.λσε υγρά ειδικό βάρος 3.2; 3.0; 2.8; 2.7; 2.5.
Ο διαχωρισμός των δειγμάτων σε μονομεταλλικά κλάσματα με φυγοκέντρηση σε βαριά υγρά χωρίς προκαταρκτική έκλουση είναι σχεδόν αδύνατο να επιτευχθεί. Λεπτές τάξεις (1–5 mk)ακόμη και μετά την έκλουση διαχωρίζονται ελάχιστα σε βαριά υγρά. Αυτό συμβαίνει, προφανώς, λόγω υψηλός βαθμόςδιασπορά, καθώς και την καλύτερη συσσώρευση ορυκτών. Έτσι, πριν από την ανάλυση βαρύτητας, είναι απαραίτητο να διαχωριστούν τα δείγματα σε κατηγορίες με έκλουση. Λεπτές τάξεις (1–5 mkκαι μερικές φορές 10 mkμελετώνται με θερμική, περίθλαση ακτίνων Χ, μικροσκοπική και άλλες μεθόδους χωρίς διαχωρισμό σε βαριά υγρά. Από μεγαλύτερα κλάσματα σε βαριά υγρά, είναι δυνατός ο διαχωρισμός των διασπορών από τον βοημίτη (υγρό ειδικό βάρος 3.0), τον πυρίτη, τον ιλμενίτη, το ρουτίλιο, την τουρμαλίνη, το ζιρκόνιο, το επίδοτο κ.λπ. υγρό ειδικό βάρος 2,8), γιβσίτης από καολινίτη (υγρό ειδικό βάρος 2,5).
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι για καλύτερο διαχωρισμό σε βαριά υγρά, τα λευκασμένα δείγματα ή κλάσματα μετά την έκλουση δεν ξηραίνονται μέχρι ξηρού, αλλά γεμίζονται με βαρύ υγρό σε υγρή κατάσταση, καθώς το αποξηραμένο δείγμα μπορεί να χάσει την ικανότητά του να διασπείρεται. Η χρήση της ανάλυσης βαρύτητας στη μελέτη της ορυκτολογικής σύνθεσης των βωξιτών περιγράφεται λεπτομερώς από τους E. V. Rozhkova et al.
Θερμική ανάλυσηείναι μια από τις κύριες μεθόδους μελέτης δειγμάτων βωξίτη. Όπως γνωρίζετε, ο βωξίτης αποτελείται από μέταλλα που περιέχουν νερό. Ανάλογα με την αλλαγή της θερμοκρασίας, στο δείγμα συμβαίνουν διάφοροι μετασχηματισμοί φάσης, συνοδευόμενοι από απελευθέρωση ή απορρόφηση θερμότητας. Η χρήση της θερμικής ανάλυσης βασίζεται σε αυτή την ιδιότητα του βωξίτη. Η ουσία της μεθόδου και οι μέθοδοι εργασίας περιγράφονται σε εξειδικευμένη βιβλιογραφία.
Η θερμική ανάλυση πραγματοποιείται με διάφορες μεθόδους, τις περισσότερες φορές με τη μέθοδο της καμπύλης θέρμανσης και τη μέθοδο αφυδάτωσης. Πρόσφατα έχουν σχεδιαστεί εγκαταστάσεις στις οποίες καταγράφονται ταυτόχρονα οι καμπύλες θέρμανσης και αφυδάτωσης (απώλειας βάρους). Οι θερμικές καμπύλες καταγράφονται τόσο για τα αρχικά δείγματα όσο και για κλάσματα που έχουν απομονωθεί ξεχωριστά από αυτά. Ως παράδειγμα, δίνονται οι θερμικές καμπύλες της πρασινωπό-γκρίζας χλωριτικής ποικιλίας του βωξίτη διασπορίας και των επιμέρους κλασμάτων του. Εδώ, στη θερμική καμπύλη του κλάσματος διασπορίας II,
ενδόθερμο φαινόμενο σε θερμοκρασία 560°, που αντιστοιχεί σε ενδόθερμα αποτελέσματα στις καμπύλες I και III σε θερμοκρασίες 573 και 556°. Στην καμπύλη θέρμανσης του κλάσματος αργίλου IV, οι ενδόθερμες στάσεις στις 140, 652 και 1020° αντιστοιχούν στον ιλίτη. Η ενδόθερμη στάση στους 532° και οι ασθενείς εξώθερμες επιδράσεις στις 816 και 1226° μπορούν να εξηγηθούν από την παρουσία μικρής ποσότητας καολινίτη. Έτσι, η ενδόθερμη επίδραση στους 573° στο αρχικό δείγμα (καμπύλη Εγώ) αντιστοιχεί τόσο σε διασπορία όσο και σε καολινίτη και στους 630° - ιλίτη (652° στην καμπύλη IV) και χλωρίτη. Όταν το δείγμα έχει πολυμεταλλική σύνθεση, τα θερμικά φαινόμενα υπερισχύουν ως αποτέλεσμα, είναι αδύνατο να αποκτήσετε μια σαφή ιδέα για τη σύνθεση του αρχικού πετρώματος χωρίς να αναλυθούν τα συστατικά μέρη ή τα κλάσματα του.
Στους βωξίτες γιββσιτών, η ορυκτολογική σύσταση καθορίζεται πολύ πιο απλά από τις θερμικές καμπύλες. Όλα τα θερμογράμματα δείχνουν μια ενδόθερμη επίδραση στην περιοχή από 204 έως 588° με μέγιστο 288-304°, υποδεικνύοντας την παρουσία gibbsite. Στο ίδιο εύρος θερμοκρασιών, τα υδροξείδια του σιδήρου - γαιθίτης και υδρογοεθίτης - χάνουν νερό, αλλά επειδή η ποσότητα του νερού σε αυτά είναι περίπου 2 φορές μικρότερη από ό,τι στον gibbsite, το βάθος της επίδρασης που αντιστοιχεί στα υδροξείδια του σιδήρου θα επηρεαστεί από την ποσότητα του gibbsite . Η δεύτερη ενδόθερμη επίδραση στην περιοχή 500–752° με μέγιστο στις 560–592° και η αντίστοιχη εξώθερμη επίδραση στους 980–1020° χαρακτηρίζουν τον καολινίτη.
Ο αλοϋσίτης και ο μοσχοβίτης, που υπάρχουν σε μικρές ποσότητες στους βωξίτες που μελετώνται, δεν αντανακλώνται στα θερμογράμματα, εκτός από μια μικρή ενδόθερμη επίδραση στους 116–180°, που προφανώς ανήκει στον αλοϋσίτη. Ο λόγος για αυτό είναι μικρό περιεχόμενοκαθορισμένα ορυκτά και την επιβολή μιας σειράς επιπτώσεων. Επιπλέον, εάν στα δείγματα υπάρχουν καολινίτης και μαρμαρυγία, τότε, όπως είναι γνωστό, ακόμη και μια ασήμαντη πρόσμιξη καολινίτη στη μαρμαρυγία εκφράζεται σε θερμογράμματα από το φαινόμενο του καολινίτη.
Η ποσότητα του gibbsite μπορεί να προσδιοριστεί από τις περιοχές του πρώτου ενδόθερμου φαινομένου. Τα εμβαδά μετρώνται με επιπεδόμετρο. Το δείγμα που είναι περισσότερο εμπλουτισμένο σε gibbsite με τη μέγιστη περιεκτικότητα σε αλουμίνα και νερό και τη χαμηλότερη περιεκτικότητα σε πυρίτιο και οξείδια σιδήρου, μπορεί να ληφθεί ως πρότυπο. Από τον υπολογισμό προσδιορίζεται η τιμή του gibbsite A1 2 O 3 σε άλλα δείγματα
Οπου Χ- την τιμή του καθορισμένου gibbsite A1 2 O 3.
S είναι η περιοχή της ενδόθερμης επίδρασης gibbsite του υπό μελέτη δείγματος στο θερμόγραμμα, cm 2,
ΕΝΑ- περιεχόμενο A1 2 O 3 του δείγματος αναφοράς gibbsite.
K είναι η περιοχή του δείγματος αναφοράς στο θερμόγραμμα, cm 2.
Η εξάρτηση των περιοχών ενδοθερμικής επίδρασης από το περιεχόμενο gibbsite μπορεί να εκφραστεί γραφικά. Για να γίνει αυτό, η περιεκτικότητα σε A1 2 O 3 σε ποσοστό απεικονίζεται γραφικά κατά μήκος του άξονα της τετμημένης και οι αντίστοιχες περιοχές σε τετραγωνικά εκατοστά σχεδιάζονται κατά μήκος του άξονα των τεταγμένων. Μετρώντας την περιοχή του ενδόθερμου φαινομένου που αντιστοιχεί στον gibbsite στην καμπύλη, είναι δυνατός ο υπολογισμός της περιεκτικότητας σε A1 2 O 3 στο δείγμα δοκιμής από το γράφημα.
Η μέθοδος αφυδάτωσης βασίζεται στο γεγονός ότι τα μέταλλα που περιέχουν νερό τείνουν να χάνουν βάρος σε ορισμένες θερμοκρασίες. Η ποσότητα του ορυκτού στο δείγμα προσδιορίζεται από την απώλεια βάρους. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ειδικά όταν τα εύρη θερμοκρασίας της αφυδάτωσης ορυκτών επικαλύπτονται, αυτή η μέθοδος είναι αναξιόπιστη. Επομένως, θα πρέπει να χρησιμοποιείται ταυτόχρονα με την καταγραφή των καμπυλών θέρμανσης, αν και μια τέτοια συνδυαστική μέθοδος δεν είναι πάντα διαθέσιμη λόγω έλλειψης ειδικών εγκαταστάσεων.
Η απλούστερη μέθοδος για τον προσδιορισμό της απώλειας βάρους αναπτύχθηκε στο VIMS. Για να γίνει αυτό, πρέπει να έχετε ένα ντουλάπι στεγνώματος, σιγαστήρα, θερμοστοιχείο, ζυγό στρέψης κ.λπ. Η μέθοδος εργασίας, η πορεία ανάλυσης και τα αποτελέσματα της εφαρμογής του για άργιλους και βωξίτες περιγράφονται λεπτομερώς από τον V. P. Astafiev.
Η απώλεια βάρους κατά τη θέρμανση σε κάθε εύρος θερμοκρασίας μπορεί να υπολογιστεί εκ νέου όχι από την ποσότητα του ορυκτού, όπως συνιστά ο V.P Astafiev, αλλά από την ποσότητα του A1 2 O 3. που περιέχονται σε αυτό το ορυκτό. Τα αποτελέσματα που λαμβάνονται μπορούν να συγκριθούν με δεδομένα χημικής ανάλυσης. Η συνιστώμενη έκθεση 2 ωρών στους 300° για δείγματα εμπλουτισμένα με gibbsite είναι ανεπαρκής. Το δείγμα φθάνει σε σταθερό βάρος εντός 3-4 ωρών από τη θέρμανση, δηλαδή όταν απελευθερωθεί όλο το νερό του gibbsite. Σε ποικιλίες αργίλου φτωχές σε gibbsite, η αφυδάτωση του στους 300° συμβαίνει εντελώς σε 2 η.Οι απώλειες στο βάρος των δειγμάτων σε διαφορετικές θερμοκρασίες μπορούν να εκφραστούν γραφικά εάν οι τιμές θερμοκρασίας (από 100 έως 800°) απεικονίζονται κατά μήκος του άξονα της τετμημένης και η αντίστοιχη απώλεια βάρους (H 2 O) ως ποσοστό απεικονίζεται κατά μήκος του άξονας τεταγμένων. Τα αποτελέσματα του ποσοτικού προσδιορισμού των ορυκτών χρησιμοποιώντας τη μέθοδο του V.P.
Χημική ανάλυσηδίνει την πρώτη ιδέα για την ποιότητα των βωξιτών κατά τη μελέτη της υλικής τους σύστασης.
Η αναλογία βάρους αλουμίνας προς πυρίτιο καθορίζει την τιμή του συντελεστή πυριτίου, που αποτελεί κριτήριο για την ποιότητα του βωξίτη. Όσο μεγαλύτερη είναι αυτή η μονάδα, τόσο καλύτερη είναι η ποιότητα του βωξίτη. Η τιμή συντελεστή για τον βωξίτη κυμαίνεται από 1,5 έως 12,0. Ο λόγος της περιεκτικότητας σε αλουμίνα προς την απώλεια κατά την ανάφλεξη (LOI) δίνει κάποια ιδέα για τον τύπο του βωξίτη. Έτσι, στους βωξίτες gibbsite, η απώλεια κατά την ανάφλεξη είναι σημαντικά υψηλότερη από ό,τι στους βωξίτες διασπορίας-βοημίτη. Στην πρώτη, κυμαίνεται από 15 έως 25%, και στη δεύτερη, από 7 έως 15%. Η απώλεια κατά την ανάφλεξη στο βωξίτη συνήθως λαμβάνεται ως η ποσότητα του H 2 O, καθώς το SO 3, το CO 2 και η οργανική ύλη βρίσκονται μόνο σπάνια σε μεγάλες ποσότητες. Οι βωξίτες της διασπορίας-βοιμίτη περιέχουν ασβεστίτη και πυρίτη ως ακαθαρσίες. Το άθροισμα του SO 3 και του CO 2 σε αυτά είναι 1–2%. Οι βωξίτες τύπου Gibbsite περιέχουν μερικές φορές οργανική ουσία, αλλά η ποσότητα της δεν ξεπερνά το 1%. Αυτός ο τύπος βωξίτη χαρακτηρίζεται από υψηλή περιεκτικότητα σε οξείδιο του σιδήρου (10–46%) και διοξείδιο του τιτανίου (2–9%). Ο σίδηρος παρουσιάζεται κυρίως με τη μορφή οξειδίου και αποτελεί μέρος του αιματίτη, του γαιθίτη, του μαγνητίτη και των ένυδρων μορφών τους. Οι βωξίτες της διασπορίας-βοιμίτη περιέχουν δισθενή σίδηρο, η περιεκτικότητα του οποίου κυμαίνεται από 1 έως 17%. Η υψηλή περιεκτικότητά του οφείλεται στην παρουσία χλωρίτη και σε μικρές ποσότητες πυρίτη. Στους βωξίτες τύπου gibbsite, ο δισθενής σίδηρος είναι μέρος του ιλμενίτη.
Η παρουσία αλκαλίων μπορεί να υποδηλώνει την παρουσία μαρμαρυγιών σε πετρώματα βωξίτη. Έτσι, στους βωξίτες διασπορίου-βοημίτη, η σχετικά υψηλή περιεκτικότητα σε αλκάλια (K 2 O + Na 2 O = 0,5–2,0%) εξηγείται από την παρουσία υδρομίκων τύπου illite. Τα οξείδια του ασβεστίου και του μαγνησίου μπορούν να βρεθούν σε ανθρακικά άλατα, ορυκτά αργίλου και χλωρίτη. Η περιεκτικότητά τους συνήθως δεν υπερβαίνει το 1–1,5%. Το χρώμιο και ο φώσφορος αποτελούν επίσης μικρές ακαθαρσίες στον βωξίτη. Άλλα στοιχεία πρόσμειξης Cr, Mn, Cu, Pb, Ni, Zn, As, Co, Ba, Ga, Zr, V υπάρχουν στον βωξίτη σε αμελητέες ποσότητες (χιλιάδες και δέκα χιλιοστά του τοις εκατό).
Κατά τη μελέτη της υλικής σύστασης του βωξίτη, πραγματοποιείται επίσης χημική ανάλυση μεμονωμένων μονομεταλλικών κλασμάτων. Για παράδειγμα, στα κλάσματα βοημίτη-διασπορίου και γιβσίτη, προσδιορίζεται η περιεκτικότητα σε αλουμίνα, οι απώλειες κατά την ανάφλεξη και οι ακαθαρσίες - πυρίτιο, οξείδια σιδήρου, μαγνησίου, βαναδίου, γαλλίου και διοξείδιο του τιτανίου. Τα κλάσματα εμπλουτισμένα σε ορυκτά αργίλου αναλύονται για περιεκτικότητα σε πυρίτιο, ολικά αλκάλια, αλουμίνα, ασβέστιο, μαγνήσιο, οξείδια σιδήρου και απώλειες κατά την ανάφλεξη. Υψηλή περιεκτικότητα σε πυρίτιο παρουσία αλκαλίων σε κλάσματα αργίλου από βωξίτες διασπορίου-βοημίτη υποδηλώνουν την παρουσία υδρομίκων τύπου ιλίτη. Στα κλάσματα αργίλου των βωξιτών καολινίτη-γιβψίτη, εάν απουσιάζουν αλκάλια και ελεύθερα ορυκτά πυριτίου, η υψηλή περιεκτικότητα σε SiO 2 μπορεί να υποδηλώνει υψηλή περιεκτικότητα σε πυρίτιο του καολινίτη.
Σύμφωνα με τη χημική ανάλυση, είναι δυνατός ο εκ νέου υπολογισμός της σύνθεσης των ορυκτών. Η χημική ανάλυση των μονομεταλλικών κλασμάτων μετατρέπεται σε μοριακές ποσότητες, από τις οποίες γίνονται οι υπολογισμοί χημικούς τύπουςμελέτησε ορυκτά. Η μετατροπή της χημικής σύστασης του βωξίτη σε ορυκτά πραγματοποιείται για τον έλεγχο άλλων μεθόδων ή ως προσθήκη σε αυτές. Για παράδειγμα, εάν τα κύρια ορυκτά που περιέχουν πυρίτιο σε ένα δείγμα είναι ο χαλαζίας και ο καολινίτης, τότε, γνωρίζοντας την ποσότητα του χαλαζία, προσδιορίζεται το υπόλοιπο πυρίτιο που είναι δεσμευμένο στον καολινίτη. Με βάση την ποσότητα του πυριτίου ανά καολινίτη, είναι δυνατό να υπολογιστεί η ποσότητα αλουμίνας που απαιτείται για τη δέσμευσή του στον τύπο του καολινίτη. Με βάση τη συνολική περιεκτικότητα σε καολινίτη, είναι δυνατό να προσδιοριστεί η ποσότητα του Al 2 O 3 που υπάρχει με τη μορφή ένυδρων αλουμίνας (gibbsite ή άλλα). Για παράδειγμα, η χημική σύνθεση του βωξίτη: 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.; ποσό 99,3%. Η ποσότητα χαλαζία στο δείγμα είναι 0,5%. Τότε η ποσότητα του SiO 2 στον καολινίτη θα είναι ίση με τη διαφορά μεταξύ της συνολικής περιεκτικότητάς του στο δείγμα (5,5%) και του SiO 2 του χαλαζία (0,5%), δηλαδή 5,0%.
και η ποσότητα του A1 2 O 3 ανά 5,0% SiO 2 καολινίτη θα είναι
Η διαφορά μεταξύ της συνολικής περιεκτικότητας σε A1 2 O 3 στο πέτρωμα (51,6) και A1 2 O 3 ανά καολινίτη (4,2) είναι Ai 2 O 3 ένυδρων αλουμίνας, δηλαδή 47,4%. Γνωρίζοντας ότι στους υπό μελέτη βωξίτες το ορυκτό ένυδρη αλουμίνα είναι ο γιββσίτης, από την ποσότητα του A1 2 O 3 που λαμβάνεται για τους ένυδρους αλουμίνας (47,4%) υπολογίζουμε την ποσότητα του γιββσίτη με βάση τη θεωρητική του σύνθεση (65,4% A1 2 O 3, 34,6 % Η2Ο). Σε αυτή την περίπτωση, η ποσότητα αλουμίνας θα είναι ίση με
Τα δεδομένα που λαμβάνονται μπορούν να παρακολουθηθούν από την απώλεια βάρους κατά την ανάφλεξη, η οποία λαμβάνεται εδώ ως η ποσότητα του H 2 O. Έτσι, για να δεσμευτεί A1 2 O 3 = 47,4% σε gibbsite, είναι απαραίτητο
Σύμφωνα με χημική ανάλυση γενικό περιεχόμενοΤο H 2 0 στο δείγμα είναι 24,7 (σελ. σελ.), δηλαδή συμπίπτει κατά προσέγγιση με το περιεχόμενο H 2 0 στο gibbsite. Σε αυτή την περίπτωση, δεν μένει νερό για άλλα μέταλλα (καολινίτης, υδροξείδια σιδήρου). Κατά συνέπεια, η ποσότητα αλουμίνας ίση με 47,4%, εκτός από την τριένυδρη, περιλαμβάνει και κάποια ποσότητα μονοένυδρη ή άνυδρη αλουμίνα. Το παραπάνω παράδειγμα δείχνει μόνο την αρχή του επανυπολογισμού. Στην πραγματικότητα, οι περισσότεροι βωξίτες είναι πιο πολύπλοκοι στην ορυκτολογική τους σύνθεση. Επομένως, κατά τη μετατροπή μιας χημικής ανάλυσης σε ορυκτολογική ανάλυση, χρησιμοποιούνται και δεδομένα από άλλες αναλύσεις. Για παράδειγμα, στους βωξίτες γιβσιτών, η ποσότητα των ορυκτών γιββσίτης και αργίλου θα πρέπει να υπολογίζεται από αφυδάτωση ή θερμική ανάλυση, λαμβάνοντας υπόψη τη χημική τους σύσταση.
Ωστόσο, παρά την πολυπλοκότητα της ορυκτολογικής σύνθεσης, για ορισμένους βωξίτες είναι δυνατή η μετατροπή της χημικής σύνθεσης σε ορυκτολογική.
Χημική ανάλυση φάσης.Οι βασικές αρχές της ανάλυσης χημικής φάσης του βωξίτη εκτίθενται στο βιβλίο των Dolivo-Dobrovolsky και Yu.V. Κατά τη μελέτη των βωξιτών στην Ανατολική Σιβηρία, αποδείχθηκε ότι αυτή η μέθοδος σε κάθε συγκεκριμένη περίπτωση απαιτεί κάποιες αλλαγές και βελτιώσεις. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι τα ορυκτά του βωξίτη που σχηματίζουν πετρώματα, ειδικά τα αργιλώδη, έχουν μεγάλα όρια διαλυτότητας σε ορυκτά οξέα.
Η ανάλυση χημικής φάσης για τη μελέτη του βωξίτη πραγματοποιείται κυρίως σε δύο εκδόσεις: α) ανάλυση ατελούς χημικής φάσης (επιλεκτική διάλυση ενός ή μιας ομάδας ορυκτών) και β) πλήρη ανάλυση χημικής φάσης.
Η ατελής ανάλυση χημικής φάσης πραγματοποιείται, αφενός, για σκοπούς προεπεξεργασίας δειγμάτων για μετέπειτα μελέτη αδιάλυτων υπολειμμάτων σε μικροσκόπιο, θερμικές, περίθλασης ακτίνων Χ και άλλες αναλύσεις, και αφετέρου για τον ποσοτικό προσδιορισμό ενός ή δύο συστατικών. Η ποσότητα των ορυκτών προσδιορίζεται από τη διαφορά στα βάρη πριν και μετά τη διάλυση ή με τον επανυπολογισμό της χημικής σύστασης του διαλυμένου μέρους του δείγματος.
Χρησιμοποιώντας επιλεκτική διάλυση, προσδιορίζεται η ποσότητα οξειδίων και υδροξειδίων του σιδήρου (μερικές φορές χλωρίτης). Το θέμα της απόσβεσης του βωξίτη καλύπτεται αναλυτικά στις εργασίες του ΒΗΜΣ. Στους βωξίτες τύπου διασπορίου-βοημίτη, τα οξείδια και οι χλωρίτες του σιδήρου διαλύονται σε 6 N. HCl. Στους βωξίτες gibbsite, τα υδροξείδια και τα οξείδια του σιδήρου εκχυλίζονται κατά μέγιστο (90–95%) σε διάλυμα όταν διαλύονται σε αλκοόλη κορεσμένη με υδροχλώριο (3 N), σε L: T = 50. Στην περίπτωση αυτή, 5–10% του συνόλου Η αλουμίνα διοχετεύει στο διάλυμα την ποσότητα της σε βωξίτη και διοξείδιο του τιτανίου έως και 40%. Ο αποχρωματισμός βωξίτη μπορεί να πραγματοποιηθεί σε 10% οξαλικό οξύ με θέρμανση σε λουτρό νερού για 3–4 ησε L: T = 100. Υπό αυτές τις συνθήκες, ορυκτά που περιέχουν τιτάνιο διαλύονται λιγότερο (περίπου 10-15% TiO 2), αλλά περισσότερα εκχυλίζονται στο διάλυμα αλουμίνας (25-40%), με τα οξείδια του σιδήρου να εκχυλίζονται με 80- 90%. Έτσι, για να μεγιστοποιήσετε τη διατήρηση των ορυκτών τιτανίου κατά τη λεύκανση βωξίτη, πρέπει να χρησιμοποιήσετε οξαλικό οξύ 10% και για να διατηρήσετε ορυκτά αλουμίνας, πρέπει να χρησιμοποιήσετε ένα διάλυμα αλκοόλης κορεσμένο με υδροχλώριο.
Τα ανθρακικά (ασβεστίτης) που υπάρχουν σε ορισμένους βωξίτες διαλύονται σε 10% οξικό οξύ όταν θερμαίνονται για 1 ηστο F: T=100 (βλ. κεφάλαιο «Χάλκινοι ψαμμίτες»). Η διάλυσή τους θα πρέπει να προηγηθεί της λεύκανσης του βωξίτη.
Η ατελής ανάλυση χημικής φάσης χρησιμοποιείται επίσης για τον ποσοτικό προσδιορισμό των ορυκτών αλουμίνας. Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι για τον προσδιορισμό τους με βάση την επιλεκτική διάλυση. Σε ορισμένους βωξίτες, η ποσότητα του γιβσίτη μπορεί να προσδιοριστεί αρκετά γρήγορα με διάλυση δειγμάτων σε 1 N. ΚΟΗ ή NaOH σύμφωνα με τη μέθοδο που περιγράφεται από τους Dolivo-Dobrovolsky και Yu.V. Τα ορυκτά αλουμίνας χαμηλής περιεκτικότητας σε νερό και άνυδρης αλουμίνας - οι διασπορίες και το κορούνδιο σε βωξίτη μπορούν να προσδιοριστούν με διάλυση δειγμάτων σε υδροφθορικό οξύ χωρίς θέρμανση, παρόμοια με τη μέθοδο προσδιορισμού του σιλιμανίτη και του ανδαλουσίτη, που περιγράφεται παρακάτω. Οι A. A. Glagolev και P. V. Kulkin υποδεικνύουν ότι το κορούνδιο και οι διασπορίες από δευτερογενείς χαλαζίτες του Καζακστάν σε υδροφθορικό οξύ στο κρύο για 20 ηπρακτικά δεν διαλύονται.
Μια πλήρης ανάλυση χημικής φάσης, λόγω της μοναδικής υλικής σύστασης των βωξίτη και της διαφορετικής συμπεριφοράς κατά τη διάλυση των ίδιων ορυκτών από διαφορετικά κοιτάσματα, έχει τις δικές της ιδιαιτερότητες για κάθε τύπο βωξίτη. Μετά τη διάλυση του καολινίτη, προσδιορίζονται A1 2 O 3 και SiO 2 στο υπόλειμμα. Με βάση την περιεκτικότητα του τελευταίου, υπολογίζεται η ποσότητα του πυροφυλλίτη, ενώ πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι το πυρίτιο υπάρχει σχεδόν πάντα στην ίδια τη διασπορά (έως και 11%).
Για τους βωξίτες γιβψίτη, στους οποίους απουσιάζουν ή αποτελούν ένα μικρό ποσοστό μονοϋδρικών ορυκτών αλουμίνας, η ανάλυση χημικής φάσης μπορεί να μειωθεί σε δύο ή τρία στάδια. Σύμφωνα με αυτό το σχήμα, ο gibbsite διαλύεται με διπλή επεξεργασία με αλκάλια. Με βάση την περιεκτικότητα σε A1 2 O 3 στο διάλυμα, υπολογίζεται η ποσότητα gibbsite στο δείγμα. Αλλά χρησιμοποιώντας το παράδειγμα των βωξιτών gibbsite στην Ανατολική Σιβηρία, αποδείχθηκε ότι σε μεμονωμένα δείγματα εκπλένεται περισσότερη αλουμίνα από ό,τι περιέχεται με τη μορφή gibbsite. Σε αυτούς τους βωξίτες, η ελεύθερη αλουμίνα, που σχηματίζεται κατά τη φυσικοχημική αποσύνθεση του καολινίτη, προφανώς περνά σε αλκαλικά εκχυλίσματα. Λαμβάνοντας υπόψη τα χαρακτηριστικά των βωξιτών του γιββσίτη, κατά τη διεξαγωγή ανάλυσης χημικής φάσης, είναι απαραίτητο να διεξάγεται παράλληλη ανάλυση χωρίς επεξεργασία των δειγμάτων με αλκάλια. Αρχικά, το δείγμα διαλύεται σε HCl ειδικού βάρους 1,19 όταν θερμαίνεται για 2 η.Κάτω από αυτές τις συνθήκες, ο γιβσίτης, τα οξείδια του σιδήρου και τα υδροξείδια διαλύονται πλήρως.
Φασματική, περίθλαση ακτίνων Χ και άλλες αναλύσειςείναι πολύ αποτελεσματικά στη μελέτη του βωξίτη. Όπως είναι γνωστό, η φασματική ανάλυση δίνει μια πλήρη εικόνα της στοιχειακής σύστασης του μεταλλεύματος. Εκτελείται τόσο για αρχικά δείγματα όσο και για μεμονωμένα κλάσματα που απομονώνονται από αυτά. Η φασματική ανάλυση στον βωξίτη προσδιορίζει την περιεκτικότητα των κύριων συστατικών (Al, Fe, Ti, Si), καθώς και των ιχνοστοιχείων Ga, Cr, V, Mn, P, Zr κ.λπ.
Η ανάλυση περίθλασης ακτίνων Χ χρησιμοποιείται ευρέως, καθιστώντας δυνατό τον προσδιορισμό της σύνθεσης φάσης διαφόρων κλασμάτων. Για τον ίδιο σκοπό χρησιμοποιούνται μελέτες περίθλασης ηλεκτρονίων και ηλεκτρονικής μικροσκοπίας. Η ουσία αυτών των αναλύσεων, οι μέθοδοι παρασκευής φαρμάκων και οι μέθοδοι ερμηνείας των αποτελεσμάτων περιγράφονται στην εξειδικευμένη βιβλιογραφία. Εδώ πρέπει να σημειωθεί ότι κατά τη μελέτη με αυτές τις μεθόδους μεγάλης σημασίαςέχει μέθοδο προετοιμασίας δείγματος. Για μεθόδους ανάλυσης περίθλασης ακτίνων Χ και περίθλασης ηλεκτρονίων, είναι απαραίτητο να ληφθούν περισσότερα ή λιγότερα κλάσματα μονοορυκτών, καθώς και να διαχωριστούν τα σωματίδια κατά μέγεθος. Για παράδειγμα, σε βωξίτες διασπορίας-βοημίτη σε κλάσμα μικρότερο από 1 mkΗ ανάλυση περίθλασης ακτίνων Χ αποκαλύπτει μόνο ιλίτη και η ανάλυση περίθλασης ηλεκτρονίων αποκαλύπτει μόνο καολινίτη. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο ιλίτης έχει τη μορφή μεγάλων σωματιδίων που δεν μπορούν να εξεταστούν με περίθλαση ηλεκτρονίων (σωματίδια μεγαλύτερα από 0,05 mk),και ο καολινίτης, αντίθετα, λόγω του υψηλού βαθμού διασποράς του, ανιχνεύεται μόνο με περίθλαση ηλεκτρονίων. Η θερμική ανάλυση επιβεβαίωσε ότι αυτό το κλάσμα είναι ένα μείγμα ιλίτη και καολινίτη.
Η ηλεκτρονική μικροσκοπική μέθοδος δεν δίνει σίγουρη απάντηση, αφού στους βωξίτες, ιδιαίτερα στους πυκνοτσιμεντοειδείς, το φυσικό σχήμα των σωματιδίων δεν διατηρείται μετά την άλεση και τη διάλυση των δειγμάτων σε οξέα. Επομένως, η θέαση κάτω από ηλεκτρονικό μικροσκόπιο έχει μια βοηθητική ή ελεγκτική τιμή για αναλύσεις περίθλασης ηλεκτρονίων και ακτίνων Χ. Επιτρέπει να κρίνουμε τον βαθμό ομοιογένειας και διασποράς ενός συγκεκριμένου κλάσματος, την παρουσία ακαθαρσιών που μπορεί να αντικατοπτρίζεται από τις προαναφερθείσες αναλύσεις.
Μεταξύ άλλων μεθόδων έρευνας, θα πρέπει να σημειωθεί ο μαγνητικός διαχωρισμός. Τα φασόλια μαγκεμίτη-αιματίτη απομονώνονται με μόνιμο μαγνήτη.