ИССЛЕДОВАНИЯ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФЕЛИНО-СИЕНИТОВЫХ РУД МЕСТОРОЖДЕНИЯ САНДЫК

FEASIBILITY STUDY FOR INTEGRATED PROCESSING NEPHELINE SYENITE ORES SANDYK

Uulbolsun Sadyralieva

senior lecturer Institute of Mining and Mining Technologies them. Academician U.A. Asanalieva,

Kyrgyzstan, Bishkek

АННОТАЦИЯ

В данной статье дан обзор ранее проведенных исследований нефелиновых руд месторождения Сандык. Также представлены новые результаты аналитических исследований руды месторождения Сандык, участка Чечекты. По результатам анализов обозначена целесообразность изучения этой руды для комплексной переработки.

ABSTRACT

In this article the review of earlier carried out researches of nepheline ores of a field Sandyk is given. New results of analytical researches of ore of a field Sandyk, Chechekta`s site are also presented. On results of analyses expediency of studying of this ore for complex processing is designated.

Ключевые слова: Нефелиновые сиениты, глинозем, штуфные, бороздовые, керновое, точечные анализы.

Keywords: nepheline syenite, alumina, shtufnye, furrow, core, spot analyzes.

Нефелиновые сиениты, обнаруженные в Северном, Срединном и Южном Тянь-Шане и могут служить сырьевой базой для создания в Республике алюминиевого производства, которые расширяют перспективы получения глиноземного сырья. Среди них, разработка которых на глинозем экономически целесообразным является нефелиновые сиениты Сандыкского массива в Северном Тянь-Шане. На месторождении выделено три участка Чечекты, Кумбель и Сандыктысу.

В разное время с целью определения формирования Сандыкского массива и пригодности нефелиновых сиенитов для производства глинозема, а также для выбора рациональной методики определения качества нефелиновых сиенитов были проведены ряд работ [1–4], которые были использованы различные методы опробования (штуфные, бороздовые, керновое, точечное и технологическое) и анализов.

В результате выявлено, что наиболее качественные руды участвуют в сложении штока Чечекты, где выделяются пироксен-роговообманковобиотитовые и биотит-пироксеновые слюдяные фойяиты. Среднее содержание окислов по участку Чечекты приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Результаты опробования

В начальную стадию работ на месторождении основными исследованиями нефелиновых руд были метод выщелачивания (весовой) и активационный метод. Далее были заменены силикатным анализом, как единственно правильно отражающем все главные свойства руды. Помимо силикатных анализов щелочные нефелиновые породы исследовались методом пламенной фотометрии для определения содержания в них рубидия. Небольшое количество проб было проанализировано спектральным методом [1; 2].

Помимо подсчета запасов основного полезного компонента – глинозема для участка Чечекты был проведен ориентировочный подсчет запасов рубидия [1]. Среднее содержание Rb₂O в фойяитах Сандыка составляет 0,089 %. Собственных минералов рубидия на месторождении не установлено и предполагается концентрация металла в виде изоморфной примеси в калиевых слюдах. Также не имеется сведения о содержании других элементов, являющихся основанием для комплексной переработки руд месторождения Сандык.

Поэтому экономическую ценность этого попутного компонента в рудах месторождения Сандык определяли по двум причинам: во-первых, учитывая сложную схему переработки нефелиновых руд Сандыка, не исключена значительная или полная потеря этого очень дорого металла; во-вторых, очень крупные запасы оксида рубидия ставят этот компонент в ранг главных, когда вопрос о глиноземном сырье может быть отодвинут на вторые позиции.

В связи с этим проведение дополнительных технологических исследований по вопросу о разработке рациональной схемы переработки нефелиновых руд месторождения является необходимым.

Нами были отобраны штуфные пробы руды в количестве 720 кг участка Чечекты. Пробы были анализированы на содержание глинозема. Результаты химического анализа исходной усредненной пробы приведен в таблице 2. Проба характеризуется повышенным содержанием кремнезема – 54,5 %, сравнительно низким содержанием оксида алюминия – 19,0 % и щелочей 7,5 % (с преобладанием калиевой щелочи – 5,6 %). Присутствует рубидий, цезий и незначительная количества оксидов редкоземельных элементов.

Таблица 2.

Результаты химического анализа исходной усредненной пробы

Термический анализ предоставленной пробы получен на приборе “DERIVATOGRAPHQ-1000” в ходе нагрева в окислительной атмосфере до 1000⁰С со скоростью 10⁰С/мин навески величиной в 0,700 г. На кривой ДТА проявились крайне слабые эндотермические эффекты с максимальным развитием при 315, 320, 355, 535, 700⁰С. Также проявились более интенсивные экзотермические эффекты с вершинами при 625, 735, 960⁰С. Нефелин при нагреве до 1000⁰С чаще всего проявляет термоинертность. т. к. он является основной фазой, то, видимо, содержание остальных составляющих довольно мало.

Эффекты в области 300–400⁰С могут отражать дегидратацию небольших количеств гидроксидов железа и алюминия находящихся в пробе. Сочетание вышеназванных экзотермических эффектов характерно для проявления ильменита. При 700⁰С может проходить полиморфные превращение гематита.

Для извлечения дополнительной информации были получены термические кривые на приборе STA 449 F3. Навеска пробы в 0,09 г. Была нагрета со скоростью 10⁰С/мин в среде высокочистого аргона до 1200⁰С. Обработка данных производилась с помощью программного обеспечения NETZSCHProteus. На кривой ДТА не обнаружено эффектов. Некоторая информация поступила в ходе анализа первых производных от кривых ТГ и ДТА – dТГ и ДТА. На кривой dДТА проявились слабые эндотермические эффекты с максимальным развитием при 197, 762, 1042⁰С. Также зафиксированы слабые экзотермические эффекты с вершинами при 892, 897, 1066⁰С. На dТГ выявлены слабые минимумы при 299 и 337⁰С. Сочетание эндотермического эффекта с экстремумом при 197⁰С и экзотермического эффекта с пиком при 892⁰С может быть проявлением небольшого количества шабазита. Экзотермический эффект с пиком при 897⁰С – проявлением кристаллизации циркона метамиктного. Сочетание эндотермического эффекта с экстремумом при 1042⁰С и экзотермического эффекта с пиком при 1066⁰С, возможно, отражает наличие небольшого количества гидромусковита. В пробе в ходе нагрева 1200⁰С появилась жидкая фаза. Возможно, что эффект при 1042⁰С отражает еще и плавление минерала эгирин – NaFe³⁺[Si₂O₈]. Минимумы на dТГ – проявление гидроксидов железа. Таким образом провиденные новые исследование нефелиновых сиенитов месторождения Сандык показали присутствия оксидов РЗЭ, рубидия, цезия оксидов алюминия, кремния и это подтверждает целесообразность дальнейших исследований комплексной переработки этой руды.

Таким образом, на основании вновь проведенных исследований нефелиновых сиенитов месторождения Сандык обнаружена кромеAl₂O₃, SiO₂ и присутствия в образце ранее не обозначенные соединения РЗЭ: La₂O₃, Pr₂O₃, Nd₂O₃, Ду₂О₃, Yb₂O₃, Gd₂O₃, Y₂O₃ и элемент Cs, что подтверждает целесообразность дальнейших исследований комплексной переработки данной руды.

Список литературы:

1. Данциг С.Я., Заболотская Н.К. и др. Отчет по теме № 1-1961 г. «Изучение вещественного состава т технологическое опробование 4-х проб нефелиновых пород Сандыкского месторождения», Вами, г. Ленинград, 1961 г., Фонды Госгеолагенства, 4823.
2. Минерально-сырьевая база Кыргызской Республики на рубеже перехода к рыночной экономике. – Бишкек, 1998.
3. Фридман и др. Отчет по научно-исследовательской работе на тему: «Физико-химическое изучение Сандыкских нефелино-сиенитовых пород и технологии их переработки. (сводный отчет за 1957–1961 гг)», г. Фрунзе, 1961 г., Фонды Госгеолагенства, 4821.
4. Ярушевский Г.А., Малухин И.И., Такенов Н. справка Кыргызской методической экспедиции геолого-экономических исследований / государственное агентство по геологии и минеральным ресурсам при правительстве Кыргызской Республики Бишкек 2011.