Фосфоритті кендерді өңдеп байыту әдістері

Жұмыс түрі: Диссертация
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 92 бет
Таңдаулыға:

Ф-ЖООКБ-01/018

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

АЙМАҚТЫҚ ӘЛЕУМЕТТІК-ИННОВАЦИЯЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ

ӘОЖ 631. 728. 41. Қолжазба құқығында

Ыбырай Әсел Оразбекқызы

Шикізаттан бастап дайын өнімдеріне дейінгі фосфор құрамдас заттарды физика-химиялық әдістермен зерттеу

6M011200 - Химия мамандығы бойынша «Педагогика ғылымдарының магистрі» академиялық дәрежесін алу үшін дайындалған магистрлік диссертация

Шымкент, 2017

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

АЙМАҚТЫҚ ӘЛЕУМЕТТІК-ИННОВАЦИЯЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ

«Қорғауға жіберілді»

«Экология» кафедрасының Жоғары оқу орнынан кейінгі

меңгерушісі, х. ғ. к., доцент білім бөлімінің меңгерушісі

Жылысбаева А. Н. Қосауова А. Қ.

«___»20___ж «___»20___ж

Магистрлік диссертация

ШИКІЗАТТАН БАСТАП ДАЙЫН ӨНІМДЕРІНЕ ДЕЙІНГІ ФОСФОР ҚҰРАМДАС ЗАТТАРДЫ ФИЗИКА-ХИМИЯЛЫҚ ӘДІСТЕРМЕН ЗЕРТТЕУ

Мамандығы:6M011200 - Химия

Магистрант Ыбырай Ә. О.

(қолы)

Ғылыми жетекшісі PhD доктор, Мырзахметова Б. Б

(қолы) . . .

Шымкент, 2017

МАЗМҰНЫ

Кіріспе

: 1

Кіріспе: Фосфатты шикізаттардың негізгі типтері

7: 10

: 1. 1

Кіріспе: Қаратау фосфориттеріне жалпы сипаттама

7: 10

: 1. 2

Кіріспе: Фосфор және оның қосылыстарының қасиеттері

7: 18

: 1. 3

Кіріспе: Фосфоритті кендерді өңдеп байыту әдістері

7: 27

: 2

Кіріспе: Көкжон және Көксу кен орындарының фосфориттері

7: 53

: 2. 1

Кіріспе: Көкжон және Көксу кен орындары фосфориттерінің минерологиялық және химиялық құрамы

7: 53

: 2. 2

Кіріспе: Төмен сапалы фосфориттерді химиялық әдіспен азот қышқылды байыту мүмкіндіктерін зерттеу

7: 55

: 3

Кіріспе: Шикізаттар мен өнімнің сипаттамасы

7: 61

: 3. 1

Кіріспе: Тәжірибе жүргізу әдістері, қондырғы сипаттамасы

7: 69

: 3. 2

Кіріспе: Тәжірибе нәтижелері және оларды өңдеу

7: 71

: 3. 3

Кіріспе: Технологиялық сызбаны ұсыну, технологиялық есептер

7: 73

: 3. 4

Кіріспе: Фосфорит өндірісінің технологиялық үлгісі

7: 76

Кіріспе: Қорытынды

7: 82

Кіріспе: Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

7: 84

НОРМАТИВТІК СІЛТЕМЕЛЕР ТІЗІМІ

Магистрлік диссертацияда келесідей стандарттарға сілтемелер қолданылған:

ГОСТ 24024 Фосфор и неорганические соединения фосфора;

ГОСТ 11901-66 Фосфориты;

ГОСТ 6-25-19-74 Фосфатное сырье;

ГОСТ 113-12-140-89 Фосфориты кусковые месторождения Каратау;

ГОСТ 5716-74 Мука фосфоритная;

ГОСТ 8986-82 Фосфор желтый технический;

ГОСТ 12. 1. 007-76 Требования безопасности;

ТУ 649 РК 38835753 Требования к фосфоритной мелочи;

ТУ 14-7-130-91 Орешек коксовый;

ГОСТ 21560. 2-76 Метод определения статической прочности гранул;

ТУ 649 РК 38835753 Фосфориты месторождения Джанатас.

АНЫҚТАМАЛАР

Магистрлік диссертацияда келесі терминдер сәйкес анықтамалары мен қолданылған:

Химиялық шикізат - химия өндірісінің әр түрлі салаларында қолданылатын табиғи минералдық түзілімдер.

Дайын өнім - кәсіпорында жасалып шыққан (өңдеудің барлық сатыларынан өткен) және өндірістік немесе жеке бастың тұтынуы үшін жарамды өнімдер.

Фосфаттар - минералдар класы, ортофосфорлы қышқыл (H ₃ PO ₄ ) тұздары.

Фосфориттер - апатит және мартинит сияқты минералдар тобынан тұратын аморфты немесе микрокристаллды кальций фосфаттарынан өз құрамына молынан кіріктіретін тау жыныстарының жалпылама атауы.

Фосфорит ұны - майдаланған кальций фосфориті Ca ₃ (PO ₄ ) ₂ ақ немесе сұр түсті ұнтақ.

Қос суперфосфат - фосфорлы тыңайтқыштардың байытылған түрі.

Кенді байыту - бағалы компоненттермен бос жыныстың табиғи қоспасы болып табылатын табиғи минералды шикізаттан бір немесе бірнеше құнды компоненттермен байытылған контцентратты өңдеу әдісі.

Флотация - сулы ортадағы бір минералды басқа минералдан ажыратып алу әдісі.

Гравитациялық әдіс - тығыздығы, пішіні мен өлшемі бойынша ерекшеленетін, ауырлық күшімен кедергі күшінің әсерінен ағынды ортада олардың қозғалысының жылдамдығы мен сипатына негізделген әдіс.

Электростатикалық сепарация - көптеген кендерді классификациялауда, шаңсыздандыруда және байытуда қолданылатын әдіс.

БЕЛГІЛЕУЛЕР МЕН ҚЫСҚАРТУЛАР

Магистрлік диссертацияда келесідей белгілер мен қысқартулар қолданылды.

ҚР - Қазақстан Республикасы

ТКК - тау кенді кешен

ЖШС - жауапкершілігі шектеулі серіктестік

ГОСТ - государственный отраслевый стандарт

ТИҒЗИ-Я. В. Самойлов атындағы тыңайтқыштар мен инсектофунгицидтер бойынша ғылыми-зерттеу институты

ДТА - дифференциально-термический анализ;

ИК - спектроскопия инфра-қызыл спектроскопия;

V - объем, м ³ ;

Q - энергия шығыны, Дж, кДж;

L _фп - фазалық ауысулардың жылуы, кДж/моль;

$\mu$ - тұтқырлық, Па · с;

t - Цельский бойынша температура, ⁰ С;

$\tau$ - уақыт, сек;

К _и - Р ₂ О ₅ бөліп алу коэффиценті, %

Р ₂ О ₅ - фосфогипстегі Р ₂ О ₅ мөлшері, масс. %

Г - гипсті сан;

Q - фильтрлеудің өнімділігі, кг/м сағ;

G - құрғақ фосфогипстің салмағы, кг;

S - фильтрлеудің ауданы, м ² ;

$\tau$ - фильтрация уақыты, сек.

КІРІСПЕ

Ғылыми - техникалық мәселенің қазіргі кездегі жағдайы. ҚР Президенті атап өткендей, бүгінгі экономикалық саясаттың басты тірегі жаңа зауыттар мен өндіріс орындарын aшу ғaнaeмeс, coнымeн қaтaр қaзіргі тaңдa қолданыстағы өндіріс орындарын модернизациялау болып табылады. Басты мақсат шексіз қаражат жұмсауда емес, керісінше оларды эффективті қолдану [1] .

Қазақстанда көптеген минералды шикізат көздері шоғырланған және осы көрсеткіш бойынша әлемнің үздік бестік қатарына енеді. Фосфориттердің, асбестің, сирек кездесетін металдардың және құрылыс материалдарын өндіруге арналған шикізаттардың айтарлықтай үлкен кен орындары бар. Осылайша, Қазақстан Республикасы өндірістің барлық салаларын жеделдете дамытуға қажетті минералды-шикізат ресурстарына ие. Сондықтан, оны экономикалық және индустриалды-инновациялық бағытта дамудың бірден-бір қайнар көзі деп айтуға болады.

Қаратау бассейні өзінің орналасуы, көлемі және ондағы фосфориттердің құрамы мен құрылысы бойынша ерекше болып табылады. Дегенмен, фосфоритті шикізатқа деген сұраныстың артуына байланысты ондағы сапалы фосфориттердің қоры таусылуда. Бүгінгі күні бұл бағыттың басты мәселесі - фосфоритті шикізаттар қорын экономикалық тиімді, қоршаған ортаға зияны келмейтін, эффективті жолмен арттыру. Фосфоритті шикізаттар қорын арттырудың бірнеше жолы бар. Соның бірі төмен сапалы, құрамында зиянды қоспалары болатын шикізаттарды байыту болып табылады.

Күні бүгінге дейін Қаратау фосфориттерін байыту мәселелерімен көптеген ғылыми-зерттeу институттaры мен мекемелер айналысқан. 1964 жылы Қаратау флотациялық фабрикасы қолданысқа енгізіліп, бірақ кендерді байыту сипаттамасының және шикізат базасының өзгерісіне орай 1967 жылы ғана іске қосылды. Бұл фабрика алғаш рет магнийдің карбонаттарын оның фосфаттарын алдымен көбікке карбонаттарды содан кейін камералық өнім - фосфаттарды селективті түрде бөліп алу жүргізілгендіктен бірегей болып табылады. Мұнда фосфоритті кендерді флотациялау кезінде реагенттерді қолданудың теориясы мен технологиясында жүргізілген зерттеулердің нәтижелері іске асырылды. Дегенмен, бұл өндіріс орны қазіргі заман талабына толығымен сай келмегендіктен және ондағы фосфориттерді байытуды қолданылатын флотациялық әдіс экономикалық жағынан тиімсіз болғандықтан жұмыс істеуін тоқтатты [2] .

Қазіргі таңда ЖШС «Қазфосфат», «Қаратау» ТКК филиалының Орталықтанған байыту фабрикасында фосфориттерді байыту көбінесе механикалық тәсілмен жүргізіледі. Бастапқы шикізаттағы Р ₂ О ₅ мөлшері 21, 5%, ал байыту процесінің өнімі фосфоритті ұн болып табылады. Дайын өнімдегі Р ₂ О ₅ мөлшері 24, 5%. Бұл көрсеткіштер аса жоғары болмағандықтан, қазіргі таңда ғылыми зерттеу институттармен бірлесе отырып, Көксу және Көкжон кен орындарының фосфориттерін байытудың жаңа суспензионды - флотациялық технологиялары жасалынуда. Бұл іс жүзінде өндіріс орнына ендірілген жоқ.

Ғылыми-зерттеу жұмысының өзектілігі. Ғылыми - зерттеу жұмысының өзектілігі фосфорқұрамдас өнімдер өндірісінде қолданылатын фосфоритті шикізаттар қорының таусылуымен негізделген. Қазіргі кездегі фосфорқұрамды өнімдерге сұраныстың артуына байланысты, өндіріске кондициялы емес шикізат көздерін ендіру фосфорит өндірісінде басты мәселеге айналуда. Орталықтанған байыту фабрикасында алынатын дайын өнім фосфоритті ұнның құрамындағы құнарлы заттардың төмен ауылшаруашылық пен фосфорлы заттарды қажет ететін басқа да салаларды толығымен қамтамасыз ете алмауы фосфоритті шикізаттар қорын арттырып, кендерді байытудың эффективті жаңа технологияларын, әдістерін жасауды қажет етеді.

Ғылыми - зерттеу жұмысын жасаудағы негізгі және бастапқы мәліметтер. Қаратау бассейнінде 45 кен орны бар. Соның ішінде маңыздылары: Көкжон, Жаңатас, Ақсай, Шолақтау, Көксу. Көксу кен орнының (Қыстас карьері, Маркшейдер разьезі) фосфориттері фосфатты - карбонатты және оның құрамындағы Р ₂ О ₅ жалпы мөлшері 21, 39% болып табылады. Бұл кен орнының фосфориттерін байыту мәселелерін зерттеу, жоғары сапалы концентрат алуға және фосфоритті шикізат қорын арттыруға мүмкіншілік береді [2] .

Ғылыми - зерттеу жұмысын жүргізудің қажеттілік негіздемесі, оның өзектілігі. ХХІ ғасырда табиғи, сонымен қатар минералды - шикізатты ресурстарды тұтынудың артуы өндірістік жағынан дамыған барлық мемлекеттерге өз мүддесін қорғау мақсатында жаңа минералды шикізаттар саясатын жасауды қажет етеді. Дүниежүзілік экономиканың дамуы минералды шикізаттардың барлық түрлеріне сұраныстың артуына ықпал етеді. Мамандардың жорамалы бойынша минералды шикізаттарға сұраныс 2, 5-3, 5 есе артады. Соның нәтижесінде төмен сапалы кендерді қолданысқа енгізу, өндіру және байыту мәселелеріне қажеттілік пайда болады.

Ғылыми - зерттеу жұмысының мақсаты мен міндеттері. Ғылымизерттеу жұмысының негізгі мақсатышикізатынан бастап дайын өнімдеріне дейінгі фосфор құрамдас заттарды физика-химиялық әдістермен зерттеу. Өндірістік жағдайда игерілмеген Қаратау фосфориттерінің кальций және магний карбонаттары қосылыстарын магнийқұрамды фосфориттерден азотқышқылды ерітінділермен селективті ерітудің физика-химиялық және техникалық шарттарын зерттеу негізінде химиялық байыту әдісін құрастыру. Қаратау фосфатты бассейніндегі Көксу және Көкжон кен орындарын зерттей отырып, нәтижесінде фосфорит кенін жаңа тәсілмен қалдықсыз өңдеу. Ол үшін келесідей міндеттер қойылды: 1. Фосфорит компоненттерінің азот қышқылды кальций және магний нитраттарының ерітінділерінде ерігіштігін; 2. Төменсортты фосфориттерді кальцийдің және магний нитраттарының азотқышқылды ерітіндісімен байыту процесінің технологиялық сызбасын жасау; 3. Фосфорит кенін жаңа тәсілмен өңдеу және фосфоритті қалдықсыз өңдеудің жаңа технологиясын қарастыру. 4. Фосфорды өндіру кезіндегі майда ұсақтарды, коксты өндіру жолдары және қолдану салаларына мәлімет беру; 5. Фосфор өндірісінде пайда болған майда ұсақтарды алу кезінде көптеген талдау жүргізу жолдарын меңгеріп, талдау әдістерін таңдай білу.

Зерттеу әдістері. Бастапқы шикізатты байытуға зерттеу барысында келесідей зерттеу әдістері қолданылды: химиялық анализ, ИК - спектроскопиялық анализ, рентгенофазалық анализ.

Ғылыми жаңашылдығы. 1. Қаратау бассейнінің Көкжон және Көксу кен орындарының фосфориттеріне химиялық, рентгенофазалық және ИК-спектроскопиялық талдаулар жасалынып, олардың химиялық құрамы, құрылысы, құрамындағы қоспалары анықталды.

2. Жасалған талдау нәтижелеріне негізделе отырып, төменсортты фосфориттерді механикалық әдіспен байыту мүмкіндігі анықталды.

3. Төменсортты Қаратау фосфориттерін азотқышқылды ерітінділермен химиялық әдіспен байытудың технологиясы ұсынылды.

4. Фосфатты шикізаттарды жаңа әдіспен қалдықсыз өңдеу мүмкіндігін зерттеудің өндірістік технологиялық үлгілері ұсынылды.

5. Алынған өнімнің экономикалық, экологиялық жағынан тиімділігі қарастырылды.

Қорытынды мен ұсыныстар.

Фосфатты шикізаттар өндірісінің қалдығын өндіріске байыта қайта өңдеудің тиімді жолдарын қарастыру.
Өндіріске осы заманға сай технологиялар мен құрал-жабдықтарды ендіру.
Өндірісті толықтай автоматтандыру.
Жоғарыда қарастырылған технологияны өңдеуді ұйымдастыру.

Құрамында магнийі бар фосфоритті фосфор қышқылы, жай және қос суперфосфат алу мақсатында өңдеудің қиын екендігі көптен белгілі. Алайда, бұл бағыттағы жүйелі зерттеу жұмыстарының көлемі ауқымды болғанымен Қаратау фосфоритінен бүгінгі таңға дейін қос суперфосфат алынбайды.

Қаратау фосфоритінен химиялық байыту кезінде кен бөлшектерінің майдалану салдарынан және суспензия тұтқырлығын жоғарылататын тұзды ерітінділер түзілуінен суспензияның сүзілгіштік қасиеті төмендейді. Сондықтан Қаратау фосфоритінен экстракциялық фосфор қышқылын алу үрдісінің технологиялық тізбегіндегі сүзу сатысы маңызы сатылардың бірі.

Фосфаттар мен карбонаттардың физика-химиялық және кристаллохимиялық қасиеттерінің ұқсастығына байланысты флотациялау арқылы бөліп алу қиындығы белгілі. Ал олардың түзілу жылуы және кристалдық торларының энергиясында айтарлықтай айырмашылық бар, сондықтан олардың химиялық тұтқырлығы және еру жылдамдығы да әр түрлі. Осы айырмашылықтарды химиялық байытуда тиімді пайдалануға болады.

1 ФОСФАТТЫ ШИКІЗАТТАРДЫҢ НЕГІЗГІ ТИПТЕРІ

1. 1 Қаратау фосфориттеріне жалпы сипаттама

Фосфоритті кендер апатиттермен бірге фосфордың негізгі шикізат көзі болып табылады.

Фосфатты шикізаттардың кен орындарын минералды - петрографикалық белгілерібойынша екі типке бөлуге болады, олар: апатитті және фосфоритті.

Фосфордың тұздары мен тыңайтқыштарын өндіруді дамыту мәселелері өнеркәсіп пен ауылшаруашылықта осы өнімдерге деген сұраныстың жоғарылағына байланысты. Өз шикізат базасы жоқ мемлекеттер фосфоритті руданы ең бірінші кезекте минерал тыңайтқыштар өндіру үшін импорттайды.

Фосфат шикізат қорының өсуіне қарамастан, өндірісті құрамында фосфоры бар шикізатпен қамтамасыз ету өте қиын. Бұл фосфат кен орындарының жер қойнауында біркелкі таралмауына ғана емес, зерттелген кен орындарындағы фосфориттердің сандық сипаттамасына да байланысты. Көптеген кен орындарындағы фосфор шикізатын бағалау шынында да біздің жер шарымызда фосфат шикізатына бай кен орындарының көп еместігін көрсетеді. Осыған байланысты фосфориттің қоры кішігірім немесе бай кен орындарында маңызы жоғары. Қазіргі кезде фосфат шикізатының жалпы қоры 152 млрд. тоннаға жетеді, оның 12 млрд. т. зерттелген. Соның ішінде Қаратау бассейні фосфат шикізатының ірі кен орындарының бірі болып табылады. 1941 жылы ОҚО кен орындарын игеру Қаратау бассейнінің жер қойнауындағы фосфориттің мол қорын анықтады. ҰОС-нан кейін ОҚО-да фосфориттерді игеру Совет үкіметін дүниежүзінің фосфор қоры жөнінен 90%-ға жететін алғашқы бестіктен көрінуге мүмкіндік берді. Қаратауда руданы өңдеу жылдан жылға артып, жылына 13 млн. тоннаға жеткен болатын. Қаратау бассейнінде жалпы баланс қоры 1729 млн. т, ал болжаммен құрамында 740млн. т. Р ₂ О ₅ бар баланс қорлары 3 млрд. т. асады. Қаратау бассейнінің қорлары Р ₂ О ₅ -ніңкөп мөлшерімен сипатталады. Дегенмен кез-келген кен орнының бағалылығы оның құрамындағы Р ₂ О ₅ мөлшерімен ғана емес, онда түрлі қоспалардың кездесуі мен болмауы, олардың құрамында фосфор бар өнімдер өндірудің техникалық мүмкіндіктері мен экономикалық тиімділігімен де анықталады [2] .

Фосфатты шикізаттың типтері.

Қаратау фосфориттерінің микротүйіршікті фосфатты затын топыраққа жібергенде өсімдіктердің сіңіріп алуы қиын, сондықтан оларды Р ₂ О ₅ сіңірімділік жағдайына айналдыру мақсатында химиялық өңдеуден өткізеді. Мысалы, жай немесе қос суперфосфат, аммофост. б. айналдырады. Бұл өнімдерді алуға керекті фосфор қышқылы экстракциялық әдіспен өңделеді және фосфорды электротермиялық тотықсызданудан кейін оны өртеп, фосфор қышқылына айналдырады. Қаратау бассейнінің фосфориттері қиын байытылатын руда түріне жатады, флотация әдісімен флотоконцентраттаР ₂ О ₅ мөлшерін 5-6% ғана жоғарылатуға болады. Ұлу қабыршақты фосфориттер оңай байытылады және бұл оларды тікелей фосфоритті ұн ретінде қолдануға мүмкіндік береді. Жүргізілген зерттеу жұмыстары түйінді фосфориттерді де байытуға болатындығын көрсетеді.

1-кесте. Фосфатты шикізаттың негізгі типтерінің сипаттамасы [2]

Кеннің типі

Өсімдіктердің фосфаттарды сіңіруі

Р ₂ О ₅ мөлшері, %

Концентраттың ығымы, %

Р ₂ О ₅ тауарлық алу, %

Ескерту

Кенде

Концен-тратта

Кеннің типі: Апатитті-нефелинді

Өсімдіктердің фосфаттарды сіңіруі: Сіңірілмейді

Р2О5мөлшері, %: 14-19

Концентраттың ығымы, %: 39, 4

Р2О5тауарлық алу, %: 40

Ескерту: 92-93

Жақсы байытылады

Кеннің типі:

Микро

түйіршікті пластты фосфориттер

Өсімдіктердің фосфаттарды сіңіруі: Нашар сіңіріледі

Р2О5мөлшері, %: 23-25

Концентраттың ығымы, %: 28-29

Р2О5тауарлық алу, %: 56

Ескерту: 65-67

Қиын байытылады

Кеннің типі: Ұлу қабыршақты фосфориттер

Өсімдіктердің фосфаттарды сіңіруі: Жақсы сіңіріледі

Р2О5мөлшері, %: 6-12

Концентраттың ығымы, %: 28-29

Р2О5тауарлық алу, %: 20-40

Ескерту: 73-80

Жақсы байытылады

Кеннің типі: Түйінді фосфориттер

Өсімдіктердің фосфаттарды сіңіруі: Жақсы сіңіріледі

Р2О5мөлшері, %: 12-15

Концентраттың ығымы, %: 28

Р2О5тауарлық алу, %: 25

Ескерту: 50

Зерттеу мәліметтері

Қаратау фосфориттері қабатты микротүйіршікті фосфориттер тобына жатады, олардың түсі қоңыр сұрдан қара түске дейін, қатты беріктақталы тау жыныстары болып келеді. Қаратау бассейнінде фосфориттердің 45 кен орны белгілі. Бассейннің негізгі өнеркәсіп ресурстары басты 5 кен орындарында орналасқан, олар: Жаңатас, Көкжон, Көксу, Ақсай және Шолақтау кен орындары. Бұл кен орындары руда қоры 1260 млн. т. асатын өнімді қабаттардың ұзындығымен қатар қалыңдығымен ерекшеленеді. Ақсай, Шолақтау, Көкжон кен орындарында фосфорит рудасының қалыңдығы 10-15 м бір қабаты бар, ал арасында фосфатты кремнийлі жыныстың қалыңдығы 5-25 м асатын Жаңатас пен Көксу кен орындарының қалыңдығы 5-25 м асатын екі қабаты бар [2, 3] .

2-кесте. Бассейннің басты кен орындарындағы руданың орташа химиялық құрамы [2]

Анықталатын компоненттер

Кен орындары

Жаңатас

Көкжон

Көксу

Ақсай

Шолақтау

Анықталатын компоненттер:

Р ₂ О ₅

СО ₂

SO ₃

Кен орындары:

25, 10

6, 30

0, 18

2, 28

26, 58

8, 32

0, 15

0, 26

25, 18

6, 37

0, 22

2, 28

24, 20

8, 40

0, 15

2, 05

25, 90

8, 10

0, 26

2, 09

2-кестенің жалғасы

CaO

MgO

Na ₂ O

K ₂ O

FeO

Fe ₂ O ₃

Al ₂ O ₃

39, 77

2, 40

0, 33

0, 49

1, 00

0, 89

1, 74

44, 15

2, 65

0, 08

0, 49

0, 90

0, 92

1, 67

40, 00

1, 88

0, 35

0, 55

0, 95

0, 85

2, 00

40, 59

3, 30

0, 28

0, 62

0, 76

0, 49

2, 20

40, 39

3, 30

0, 08

0, 59

1, 00

0, 82

2, 03

CaOMgONa2OK2OFeOFe2O3Al2O3:

SiО ₂

TiO ₂

FeS ₂

C _(орг)

H ₂ O

Басқалары

39, 772, 400, 330, 491, 000, 891, 74:

17, 66

0, 10

0, 82

0, 10

1, 40

0, 33

44, 152, 650, 080, 490, 900, 921, 67:

9, 63

0, 10

0, 70

0, 10

1, 60

0, 58

40, 001, 880, 350, 550, 950, 852, 00:

17, 77

0, 10

0, 82

0, 10

1, 20

0, 22

40, 593, 300, 280, 620, 760, 492, 20:

14, 07

0, 10

0, 07

0, 10

2, 00

0, 73

40, 393, 300, 080, 591, 000, 822, 03:

14, 01

0, 10

0, 83

0, 10

0, 75

0, 21

CaOMgONa2OK2OFeOFe2O3Al2O3: Қорытынды

39, 772, 400, 330, 491, 000, 891, 74: 100, 96

44, 152, 650, 080, 490, 900, 921, 67: 100, 95

40, 001, 880, 350, 550, 950, 852, 00: 100, 96

40, 593, 300, 280, 620, 760, 492, 20: 100, 86

40, 393, 300, 080, 591, 000, 822, 03: 100, 88

2-кестеден байқағанымыздай Р ₂ О ₅ -ніңмөлшері 24-26%, одан басқа кремнезем мен карбонаттардың айтарлықтай көп мөлшері бар, тотықтардың мөлшері 3%, C _(орг) - 0, 1% дейін кездеседі [2] .

Кендердің минералды құрамы кремнезем фосфаты мен карбонаттарының болуымен және алюмосиликатты немесе темір минералдарының қоспасымен анықталады. Фосфаттың негізгі массасы 0, 1-0, 2 мм өлшемді фосфат түйіршіктерінде орналасқан, оның кейбір бөлігі цемент түрінде болады. Бассейннің көп рудаларының фосфатты заты химиялық құрамы, кристалл торының параметрлері мен кристаллоптикалық константалары бойынша фторкарбонатапатитке Ca ₁₀ P ₅ CO ₂₃ (F, OH) ₃ жатқызылады. Тек Шолақтау кен орнының метаморфталған рудаларында құрамы Ca ₁₀ (PO ₄ ) F ₂ фторапатиттің маңызы жоғары болып келеді [4] .

Көптеген зерттеу жұмыстары фосфориттердің фосфатты заты фторкарбонатапатитпен немесе апатитпен қоспасы ретінде болатындығын дәлелдеген. Доломит пен кальцит негізінен фосфориттердің цементін ыдыратады, олар фосфатты заттарда сонымен қатар фосфатты-кремнийлі сланецтердің негізгі массаларында, кремнийлерде микроқосылыстар түзеді.

Жату тереңдігі, жерасты суларының деңгейіне және фосфоритті пластардың тектоникалық бұзылуларына байланысты әртүрлі кен орындарында мүжілу процестері әртүрлі тереңдікте тарайды. Осылайша, Ақсай кен орнының беткі бөлігінде кальцит 3-тен 10-12%-ға дейін кездеседі, бұл фосфоритті пластағы карбонаттардың жалпы мөлшерінің шамамен 50%-ын құрайды. Беткі бөліктен 50-60м тереңдікте кендегі кальциттің мөлшері 5-7%-дан аспайды, бұл карбонаттар мөлшерінің 30-35%-ын құрайды, терең горизонттарда карбонаттар мөлшері 20% және одан артық болатын доломиттер түрінде кездеседі[2, 4] .

Ерімейтін қалдық минералы (HCl және HNO ₃ қышқылдарының ерітіндісінде) ең алдымен кварц пен халцедон түрінде, содан кейін дала шпаты мен гидрослюдалар түрінде болады. Гидрослюдаларға метаморфозий нәтижесінде толығымен немесе жартылай калийден айырылған және сумен байытылған слюдалар (мусковит пен биовит) жатады.

Халцедон фосфориттердің кремнийлі бөліктеріндегі цементті ыдыратып, фосфатты түйіршіктерде микроқосылыстар түзеді. Кен орындарының беткі бөлігінде және метаморфоздалған кендерде халцедонның кварцқа қайта кристаллдануы кең таралған. Кварцтың болмашы ғана мөлшері жеке кесекті түйіршіктер түрінде болады. Дала шпаттары гидрослюданың сынық түйіршіктері түрінде, магнезиалды силикаттар фосфат түйіршіктерінде және цементте майда қабыршық түрінде болады.

Алюмосиликатты минералдардан метаморфозионды кендердің құрамында калийлі дала шпаттары мен аздаған мөлшерде магнийлі силикаттардың қоспасы бар гидрослюдалар үстем болады. Дала шпаты мен гидрослюдалардың мөлшері әдетте жоғары емес 2-3%-дан аспайды, магнезиалды силикаттардың мөлшері 0, 3-0, 5%-ға дейін болады. Хлорит фосфориттердің карбонатты цементінде ұя, сонымен қатар фосфат түйіршіктерінде майда қабыршықтар түзеді. Хлориттің мөлшері де жоғары емес, жыныстың жалпы массасынан 1, 0-1, 5%-ға дейін болады[2, 5] .

Шолақтау кен орнының метаморфозды кендерінің құрамында силикатты минералдардан ең көп таралғаны тальк Mg ₃ (OH ₂ ) Si ₄ O ₁₀ , аз мөлшерде тремолит Ca ₂ Mg(OH) ₂ (Si ₄ O ₁₁ ) ₂ , диопсид CaMg(SiO ₂ ) ₂ , серпентин Mg ₃ (OH) ₄ Si ₂ O ₅ және хлорит. Тальк - түссіз қабыршақтар түрінде болады, тремолит инелі кристаллдар, диопсид - таблеткалы, серпентин - шашылған талшық және майда кристаллды фосфорит құрылымындағы апатит кристаллдарының арасында үлкен емес топтар түзеді. Хлорит метаморфты емес кендердегідей карбонатты цементте топталып кездесіп, фосфат түйіршіктерінде және цементте қабыршақтар түзеді [2] .

Көрсетілген минералдар метаморфты фосфориттерде кеңінен таралғандықтан, силикатты минералдар құрамындағы магний оксидінің мөлшері 1, 3-1, 6 %-ды құрайды, бұл оның кендегі жалпы мөлшерінің 30-50%-ға дейін, кейде одан да артық мөлшерде болады.

Пирит (FS ₂ ) әдетте фосфатта майда тозаңданған. Оның ірі топтары фосфоритті кендердің доломитті-кремнилі цементтерінде кездеседі. Гипс жоғарғы горизонттарға бейімделген, ол онда өзектер мен ұялар түзеді. Ол негізінен кен орындарының терең бөліктерінде таралған пириттің тотығуы есебінен пайда болады.

Айтылғандардан көрініп тұрғандай, Қаратау бассейнінің фосфоритті кендері әртекті және күрделі минералды-петрографикалық құраммен сипатталады. Кендердің құрамындағы негізгі минералды компонентердің мөлшері мен олардың ірілігі кең аралықта ауытқып тұрады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.