ISSN (print) 1995-2732
ISSN (online) 2412-9003

 

скачать PDF

Аннотация

Постановка задачи (актуальность работы): Уральский регион уже более 300 лет является металлургическим центром России, и за столь продолжительный временной период здесь накопилось большое количество техногенных отходов (шлаков). Изучение вещественного состава шлаков является актуальной задачей, т.к. прежде чем их утилизировать, надо понять, с каким минеральным составом мы имеем дело. Многие шлаки представляют собой потенциальную руду, которую можно дополнительно переработать, некоторые являются техногенными огнеупорами и т.д. При этом шлаки медеплавильных производств наносят тяжелый урон окружающей экологии, т.к. они всегда содержат сульфидную составляющую, которая под действием атмосфер-ных вод достаточно легко разлагается на серную кислоту и тяжелые металлы. Цель работы: изучение веще-ственного (минерального) состава черных шлаков Карабашского медеплавильного завода, складированных еще в советское время. Используемые методы: химический состав породообразующих и рудных минералов установлен с помощью сканирующего электронного микроскопа JSM-6390LV фирмы Jeol с энергодисперсионной приставкой INCA Energy 450 X-Max 80 фирмы Oxford Instruments (ИГГ УрО РАН, г. Екатеринбург). Для анализа использовались полированные петрографические шлифы, вырезанные из кусочков черных шлаков. Новизна: изучение вещественного состава шлаков проводилось с точки зрения классической минералогии и с использованием современной обязательной номенклатуры Международной минералогической ассоциации. Результат: авторами вполне детально изучена минералогия черных шлаков Карабашского медеплавильного завода. Установлено, что они сложены пижонит-оливиновым агрегатом с присутствием значительного количества стекла и редкой вкрапленности хромита, вюстита и различных сульфидных фаз. Они являются продуктами медеплавильного производства из советского периода, т.е. получены в шахтной печи в результате полупиритной окислительной плавки колчеданной руды. Температура образования данных шлаков определена по эвтектической (одновременной) кристаллизации вюстита с фаялитом и примерно равна 1170оС. Практическая значимость: полученные данные показывают резкое отличие черных шлаков Карабашского завода советского периода от современных шлаков этого же завода. Изученные нами шлаки можно пускать в дополнительную переработку, т.к. они содержат сульфиды и хромит.

Ключевые слова

Пижонит, оливин, хромит, сульфиды, минералогия, шлаки, Карабашский медеплавильный завод.

Ерохин Юрий Викторович – канд. геол.-мин. наук, ведущий научный сотрудник, Институт геологии и геохимии УрО РАН, Екатеринбург, Россия. Е-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.. ORCID 0000-0002-0577-5898

Захаров Анатолий Владимирович – научный сотрудник, Институт геологии и геохимии УрО РАН, Екатеринбург, Россия. E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.. ORCID: 0000-0001-8790-7892

Леонова Любовь Владимировна – канд. геол.-мин. наук, ст. науч. сотрудник, Институт геологии и геохимии УрО РАН, Екатеринбург, Россия. Е-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.. ORCID: 0000-0002-7713-8994

1. Немцев М.С. Риддерская концессия Лесли Уркварта. Риддер: Терра, 2008. 170 с.

2. Глубокая переработка отходов металлургического про-изводства / Башлыкова Т.В., Пахомова Г.А., Живае-ва А.Б., Калиниченко Л.С. // Современные технологии освоения минеральных ресурсов: материалы 5-й меж-дунар. науч.-техн. конференции. Красноярск: ИЦМиЗ СФУ. 2007. Вып. 5. С. 163–166.

3. Фазовые превращения при окислительном обжиге шлака сульфидной медной плавки / А.А. Лыкасов, А.Н. Матонин, И.Г. Вертий и др. // Вестник ЮУрГУ. Се-рия: Металлургия. 2012. Вып. 18. № 15. С. 97–99.

4. Оценка селективности дезинтеграции металлургических шлаков / И.В. Шадрунова, Е.Г. Ожогина, Е.В. Ко-лодежная и др. // Физико-технические проблемы разра-ботки полезных ископаемых. 2013. № 5. С. 180–190.

5. Ерохин Ю.В., Козлов П.С. Фаялит из шлаков Средне-уральского медеплавильного завода (г. Ревда) // Мине-ралогия техногенеза – 2010. Миасс: ИМин УрО РАН, 2010. С. 32–40.

6. Козлов П.С., Ерохин Ю.В., Козлова И.В. Фаялитовые шлаки Мариинского передельного завода // Минерало-гия техногенеза – 2011. Миасс: ИМин УрО РАН, 2011. С. 39–50.

7. Rubin A.E. An American on Paris: Extent of aqueous alter-ation of a CM chondrite and the petrography of its refractory and amoeboid olivine inclusions // Meteoritics & Planetary Science. 2015. V. 50. P. 1595-1612. doi:10.1111/maps.12482

8. Wen D.-P., Wang Y.-F., Zhang J.-F., Jin Z.-M. Anisotropic growth of olivine during crystallization in basalts from Hawaii: Implications for olivine fabric development // American Mineralogist. 2018. V. 103. P. 735-741. doi:10.2138/am-2018-6174

9. Ерохин Ю.В. Минералогия шлаков Режевского никеле-вого завода // Минералогия техногенеза – 2012. Миасс: ИМин УрО РАН, 2012. С. 50–64.

10. Simkin T., Smiht J.V. Minor-element distribution in olivine // Journal of Geology. 1970. V. 78. P. 304–325.

11. Dodd R.T. Calc-aluminous insets in olivine of the Sharps chondrite // Mineralogical Magazine. 1971. V. 38. P. 451–458.

12. Castro A.I.L., Proenza J.A., Zaccarini F., Garuti G., Sarla-bous M.S.C.P. Al- and Cr-rich chromitites from the Eastern Havana-Matanzas ophiolites (Western Cuba) // Episodes. 2015. V. 38. P. 334–343. doi:10.18814/epiugs/2015/ v38i4/82429

13. Erokhin Yu.V., Koroteev V.A., Khiller V.V., Ivanov K.S., Kleimenov D.A. The Severny Kolchim meteorite: new data on mineralogy // Doklady Earth Sciences. 2018. Vol. 482. Part 1. P. 1189–1192. doi:10.1134/S1028334X18090118

14. Чесноков Б.В., Щербакова Е.П. Минералогия горелых отвалов Челябинского угольного бассейна (опыт мине-ралогии техногенеза). М.: Наука, 1991. 152 с.

15. Buchwald V.F. Iron and steel in ancient times. Copenhagen: Royal Danish academy of sciences and letters. 2005. 372 p.

16. Artemyev D.A., Ankushev M.N., Blinov I.A., Kotlyarov V.A. Mineralogy and origin of slags from the 6th kurgan of the Taksay 1 Burial complex, Western Kazakhstan // Canadian Mineralogist. 2018. V. 56. № 6. P. 883–904. doi:10.3749/canmin.1800025

17. Kosyakov V.I., Sinyakova E.F. Melt crystallization of CuFe2S3 in the Cu-Fe-S system // Journal Thermal Analisys Calorimetry. 2014. V. 115. P. 511–516. doi:10.1007/s10973-013-3206-0