Исследование химического и минералогического состава глауконитовых концентратов Каракалпакии

АННОТАЦИЯ

Исследованы физико-химические и физико-механические свойства глауконитовых минералов Крантауского месторождения. Глауконитные пески из месторождения Крантау были обработаны методом просеивания через сито разного размера с целью обогащения глауконитом. В изученных породах (песчаники с различным содержание глауконита) глауконит представлен зернами темно-зеленого цвета, преимущественно округлой и изометричной формы, от средне - до хорошо окатанных.

ABSTRACT

Physical-chemical and physical-mechanical properties of glauconite minerals of the Krantau deposit were investigated. Glauconite sands from the Krantau deposit were treated by sifting through a sieve of different sizes in order to enrich glauconite. In studied rocks (sandstones with different glauconite content), glauconite is represented by dark green grains, mainly rounded and isometric in shape, from medium to well-rolled.

Ключевые слова: Каракалпакстан, Крантау, минерал, глауконит, глауконитовые пески, минеральные удобрения, обогащения, элементный анализ.

Keywords: Karakalpakstan, Krantau, mineral, glauconite, glaukonitovy sands, mineral fertilizers, enrichments, element analysis.

Наличие больших запасов глауконитсодержащих песков на территории Каракалпакстана и их доступность создают благоприятные условия для использования их в качестве сырья при производстве местных минеральных удобрений. Применение глауконитовых песков непосредственно в качестве агрономического удобрения, а также использование полученных на их основе смешанных микроэлементсодержащих удобрений, имеет огромное социально-экономическое значение, особенно для региона Каракалпакии. Реализация технологии получения и обогащения глауконита, с одной стороны, позволяет обеспечить сельское хозяйство комплексными глауконит и фосфоритсодержащими удобрениями, с другой создать технологическую базу для поиска и освоения местных минеральных ресурсов и совершенствования технологии производства новых видов удобрений.

Результаты элементного анализа приведены в табл. 1. Химический состав монофракций глауконита показывает большое сходство во всех пробах. Им свойственно высокое содержание железа, которое резко преобладает над алюминием и над калием. Железо присутствует почти в оксидной форме, содержание его составляет в среднем 43,2%. Таким образом, в данном месторождении преобладает железистая форма глауконита.

Таблица 1.

 Результаты оптико-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной аргоновой плазмой

Глауконитовые пески, добываемые в промышленном масштабе, нуждаются в обогащении, поскольку для использования их в качестве минеральных удобрений нужно чтобы они имели процент содержания глауконита не менее 50%. В предоставленных образцах этот процент составляет не более 30%. Сложность определения количественного содержания глауконита в глауконитовых песках рентгенофазовым методом, как наиболее оперативным, состоит в том, что содержащийся в них глауконит имеет плохую кристалличность и большое содержание органических остатков. Тем не менее, рентгенофазовый анализ чистого глауконита был исследован на порошковом дифрактометре SHIMADZU и идентифицирован со спектром, внесенным в базу данных MATCH! Database code amcsd 0005026 (рис. 1-3) [1, с.30-35].

В дифрактограммах проб можно увидить разницу содержания глауконита, а также изменение состава этих песков. В одних пробах увеличивается содержание кварца, в других – других минералов.

Рисунок 1. Фазовая диаграмма глауконитовых песков: а) необогащенный образец, б) после просеивания ситом 0,25, в) после просеивания ситом 0,16, г), отобранные вручную под микроскопом глауконитовые зерна

Наиболее оптимальным способом обогащения глауконитовых песков является просеивание исходного сырья через сито с различным размером ячеек. Количественное содержание глауконита в пробе после обогащения анализировали также методом порошковой дифрактометрии.

Рисунок 2. Дифрактограммы глауконитовых песков (просеянных через сито разного размера) а) -1+0,5; б) -0,5+0,25; в) -,25+0,16;Крантауского месторождения

Как видно из рисунка 2, с уменьшением размера ячеек сита, количество глауконита в пробе увеличивается. Об этом говорит появление характерного для глауконита пика в области 20 равной 8^о (рис. 2 б, в). Для сравнения на рис. 2 а, приведена дифрактограмма чистого глауконита, отобранного под микроскопом с помощью иглы. На этом спектре характеристический пик в области 8^о достигает значительной величины [3].

Рисунок 3. Идентификация исследуемого глауконита Крантауского месторождения с глауконитом из базы данных программы MATCH!^® (database_code_amcsd 0005026)

Как видно из рис. 3 (синим цветом приведен спектр глауконита Крантауского месторождения) наш спектр довольно хорошо согласуется с базовым, что говорит о возможной изо структурности данных форм глауконита [2, с.348]. Т.е. можно с большой долей уверенности говорить о кристаллографических параметрах нашего глауконита: Пр. гр. С2/m, a=5.247, b=9.076, c=10.181, β=101.1, V=475.817.

Приведенные данные говорят о том, что метод обогащения глауконитовых песков методом просеивания может иметь место, однако не является достаточным. По-видимому, требуется поиск дополнительных способов обогащения.

Список литературы:

1. D.O.Allaniyazov, S.Bauatdinov, T.S.Bauatdinov, A.U.Erkaev, S.A.Talipov, Studying by the modern physical and chemical methods of mineralogical compositions of raw materials and concentrates of the glaukonit of the Krantau origin. Austrian Journal of Technical and Natural Sciences Vienna 2018. - №11-12. - рр.30-35.
2. Ильяшенко В.Я., Баскаков М.П., Птушкин Э.М. Отчет о поиско-разведочных работах на фосфориты в низовьях Аму-Дарьи за 1953-1954гг., Фонд Главной Геологии УзССР.
3. MATCH!^® Phase identification from Powder Diffraction (Crystal Impact,GbR, Bonn, Germany, 2015).