МИНЕРАЛОГИЯ ШЛАКОВ ПРОИЗВОДСТВА ФЕРРОХРОМА ЧЕЛЯБИНСКОГО ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО КОМБИНАТА
Площадь отвала Челябинского электрометаллургического комбината (ЧЭМК) составляет около 38 га при высоте откосов около 20 м и мощности тела отвала от 16,4 до 31 м. Вывалка шлаков и отходов производилась хаотически, без соблюдения системы складирования. За время существования отвала в него поступило (млн.т.): шлаков низкоуглеродистого феррохрома - 8,2; углеродистого и передельного феррохрома - 3,3; ферросилиция и ферросиликохрома - 1,0; ферровольфрама - 0,53; ферромолибдена - 0,5; а также шлаки ферросилиция, силикокальция, ферротитана и другие отходы производства [2]. В западной части отвала преобладает крупноглыбовый материал (шлаки низкоуглеродистого феррохрома), где и были отобраны образцы для исследований.
Макроскопически эти шлаки серого цвета, встречаются так же синего и индигово-синего. Обычно, на свежих сколах шлаков наблюдаются игольчатые пересекающиеся кристаллы, реже встречаются шлаки с мелкими изометричными зернами. Поверхность их покрыта мелкими ограненными кристаллами розового и зеленого цветов.
Все изученные шлаки производства феррохрома хаpaктеризуются наличием стекловатой матрицы в среднем составляющей около 40% и одинаковым минеральным составом с незначительными вариациями процентного содержания: оливина - 30%, шпинели - 15%, пироксена - 10%, монтичеллита - 4%, рудного минерала - 1%.
Преобладающим минералом в этих шлаках является оливин, который чаще всего представлен форстеритом Mg2SiO4, или реже смесью форстерита и фаялита с преобладанием магниевого минала (Mg,Fe)2SiO4. В шлифах шлаков по форме кристаллов выделяются два типа оливина: призматический и игольчатый. Призматические кристаллы оливина встречаются в виде хаpaктерных для этого минерала изометричных форм с хорошей огранкой с размерами зерен до 0,2 мм. Игольчатые разности представлены скелетными и дендритными кристаллами. Для них хаpaктерны игольчатые, перистые кристаллы длиной от 0,1 до 10-20 мм при ширине 0,01-0,01 мм. Реже встречаются футляровидные кристаллы. Показатели преломления оливина следующие: Ng = 1.670 (1.669); Np = 1.641 (1.636). Двупреломление Ng - Np = 0.029 (0.033) (в скобках приведены эталонные показатели форстерита [3]).
Типичным минералом в шлаках производства феррохрома является шпинель (Mg,Fe,)Al2O4, которая, как и форстерит, легко диагностируется с помощью оптического и рентгенофазового анализов. Шпинель образует мелкие розовые кристаллы октаэдрического габитуса. В шлифах шпинель окрашена в розовый цвет; встречается в виде скелетных кристаллов, имеет хаpaктерные изометричные формы: треугольники, прямоугольники, ромбы размерами от 0,05 до 0,2 мм. В скрещенных николях шпинель изотропна. Показатель преломления равен 1.720 (1.714) (в скобках приведен эталонный показатель [3]).
Наряду с главными минералами в шлаках производства феррохрома в незначительных количествах встречаются: монтичеллит, клиноэнстатит и рудный минерал. Монтичеллит CaMgSiO4 чаще всего образует тонкие размером от 0,01 до 0,02 мм иголочки белого цвета, которые располагаются под разными углами относительно друг друга, часто пересекаясь между собой, а также формируют радиально-лучистые агрегаты. Менее распространены дендритовидные кристаллы монтичеллита бурого цвета, также пересекающиеся между собой. Пироксен (клиноэнстатит) Mg2Si2O6 встречается редко. Он представлен бесцветными зернами с отчетливо проявленной спайностью в двух направлениях. В скрещенных николях он имеет цвета интерференции немного ниже, чем у форстерита и небольшие углы погасания от 10° до 18°. Помимо обычных кристаллов клиноэнстатит, так же как и форстерит, представлен скелетными кристаллами, и, в частности, наблюдаются интересные выделения со структурой песочных часов.
По данным силикатного анализа установлено, что главнейшими оксидами шлаков производства феррохрома являются SiO2, MgO, Al2O3 (таблица).
Данные силикатного анализа шлаков производства феррохрома ЧЭМК
|
Оксиды |
ЧЭМК-1 |
ЧЭМК-6 |
|
SiO2 |
41,44 |
41,60 |
|
TiO2 |
0,20 |
0,12 |
|
Al2O3 |
13,06 |
13,21 |
|
Fe2O3 |
0,15 |
<0,05 |
|
FeO |
0,69 |
0,37 |
|
MnO |
0,08 |
0,10 |
|
MgO |
29,90 |
27,40 |
|
CaO |
2,57 |
2,95 |
|
Na2O |
0,15 |
0,08 |
|
K2O |
0,24 |
0,16 |
|
H2O |
<0,10 |
<0,10 |
|
P2O5 |
0,11 |
0,14 |
|
Cr2O3 |
1,93 |
2,49 |
|
SO3 |
<0,10 |
0,19 |
|
H/О |
10,90 |
9,84 |
|
ппп |
0,26 |
0,30 |
|
сумма |
101,42 |
98,95 |
Примечание: Анализы выполнены в лаборатории минералогии техногенеза и геоэкологии ИМин УрО РАН. Аналитик Мельнова Ю. Ф. Дополнительные сведения: в сумму входят содержание оксида хрома, общая сера, нерастворимый осадок (Н/О). П.П.П. со знаком «+» в сумму не входит.
Металлургические шлаки, также как и горные породы, по величине кислотности - основности классифицируются на группы: ультраосновные, основные, средние и кислые. Для определения, к какой же из этих групп относятся изученные нами шлаки, полученные данные силикатного анализа были вынесены на классическую диаграмму «сумма щелочей - кремнезем» классификации вулканических пород [1]. На диаграмме видно, что наши шлаки попадают в группу ультраосновных пород в область нормальных пикритов.
Таким образом, на основании проведенных исследований мы заключаем, что металлургические шлаки производства феррохрома ЧЭМК хаpaктеризуются определенным набором (парагенезисом или ассоциацией) минералов: оливин (форстерит), изоморфная смесь форстерита с фаялитом, моноклинный пироксен - клиноэнстатит, монтичеллит, шпинель и рудный минерал. Структуры этих шлаков: стекловатые, шлаковые, шлаковидные со структурой основной массы микролитовой, кристаллитовой, вариолитовой, структуры спинифекс. Для частично раскристаллизованых шлаков хаpaктерны структуры, приближенные к полнокристаллическим, средне-крупно зернистые, порфировидные. Текстуры: брекчиевые и брекчиевидные, пористые, миндалекаменные. Следовательно, по минеральному и химическому составам, структурно-текстурным особенностям шлаки производства феррохрома являются техногенными аналогами природных вулканических образований, и ближе всего к нормальным пикритам.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Классификация магматических (изверженных) пород и словарь терминов. Рекомендации Подкомиссии по систематике изверженных пород Международного союза геологическх наук: Пер. с англ. - М.: Недра, 1997. - 248 с.
- Макаров А. Б. Главнейшие типы техногенно-минеральных месторождений Урала. - Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2006. - 206 с.
- Флейшер М., Уилкокс Р., Матцко Дж. Микроскопическое определение прозрачных минералов. - Л.: Недра, 1987. - 647 с.
Статья в формате PDF
115 KB...
18 04 2024 23:18:37
Статья в формате PDF
215 KB...
16 04 2024 20:55:11
Статья в формате PDF
106 KB...
15 04 2024 0:43:43
Статья в формате PDF
110 KB...
14 04 2024 21:24:51
Статья в формате PDF
128 KB...
13 04 2024 4:15:46
Статья в формате PDF
116 KB...
12 04 2024 5:50:31
Статья в формате PDF
108 KB...
11 04 2024 12:15:39
Статья в формате PDF
109 KB...
09 04 2024 23:23:39
Статья в формате PDF
114 KB...
08 04 2024 17:22:16
Статья в формате PDF
105 KB...
06 04 2024 11:47:43
Статья в формате PDF
104 KB...
05 04 2024 13:23:13
Статья в формате PDF
274 KB...
04 04 2024 12:44:29
Статья в формате PDF
119 KB...
03 04 2024 23:52:28
Статья в формате PDF
297 KB...
02 04 2024 21:51:59
Статья в формате PDF
384 KB...
01 04 2024 2:14:11
Статья в формате PDF
138 KB...
31 03 2024 20:23:39
Статья в формате PDF
111 KB...
30 03 2024 1:19:34
В настоящее время в связи с возникновением проблем физического выживания человечества, расширением спектра внутренних и внешних угроз его жизнедеятельности, в системе образования крайне важно формирование личности «безопасного типа». Это – высокоинтеллектуальная личность, хорошо знакомая с современными проблемами безопасности жизни и жизнедеятельности человека, осознающая их исключительную важность, стремящаяся решать эти проблемы и при этом разумно сочетать личные интересы с интересами общества. Суть образования – формирование креативного человека в креативной среде, т.е. воспитание выпускника с устойчивой мотивацией на дальнейшее познание науки, техники, культуры, искусства, самореализацию и самовоспроизводство, которые возможны только при совместной безопасности личности и общества в широком смысле слова – от семьи до всего человечества.
...
29 03 2024 11:36:53
Статья в формате PDF
132 KB...
28 03 2024 1:29:29
Статья в формате PDF
133 KB...
27 03 2024 18:41:12
Статья в формате PDF
120 KB...
26 03 2024 8:54:33
Статья посвящена актуальной морфологической проблеме – формирование слизистой оболочки желудка человека, в раннем эмбриогенезе. Проведен анализ и обобщение научных данных в отечественной и зарубежной литературе о формировании слизистой оболочки желудка. Рассматривается вопрос о процессе формирования врожденных пороков развития желудка.
...
25 03 2024 8:41:48
Статья в формате PDF
285 KB...
24 03 2024 21:13:37
Статья в формате PDF
119 KB...
23 03 2024 3:50:13
Статья в формате PDF 123 KB...
22 03 2024 12:11:42
«Что такое жизнь?» Этот вопрос занимает человечество с древнейших времён. Многие философы и естествоиспытатели пытались и пытаются разрешить этот вопрос, определить жизнь как явление. Существует множество определений жизни, но, несмотря на это, среди них нет ни одного, который бы наиболее полно отразил основной принцип существования жизни, её сущность.
В предлагаемой вашему вниманию статье сделана ещё одна попытка объяснения феномена жизни. Её основная идея: Жизнь - это самовоспроизводящийся катализатор диссипации энергии. Что касается самовоспроизведения, то здесь всё более или менее понятно, а вот словосочетание «катализатор диссипации» требует некоторых разъяснений. Диссипация - термин, обозначающий рассеяние энергии, т.е. её переход с потенциально более высокого уровня на более низкий - тепловой уровень. В свете рассматриваемого определения жизни подразумевается, что энергия квантов солнечного света, которые могут стрaнcтвовать в космосе «бесконечно», будучи поглощенной растениями поэтапно диссипатируется, в процессах жизнедеятельности и формирования собственных структур последовательными участниками пищевой цепи (растение - травоядное - хищник - падальщики), в тепловое излучение. Таким образом, живое вещество, многократно ускоряя процесс диссипации энергии солнечных квантов в тепловое излучение, играет в нем роль специфического катализатора. Далее рассматривается ряд важных следствий, вытекающих из данного определения.
...
21 03 2024 12:28:59
Статья в формате PDF
98 KB...
20 03 2024 18:44:33
Статья в формате PDF
254 KB...
19 03 2024 20:57:41
В статье представлены различные классификации систем антиоксидантной защиты клеток, в частности, проанализирована возможность 5 уровней защиты клеток от свободнорадикального окисления в интерпретации разных авторов. Дана классификация антиоксидантов с точки зрения их химической природы, молекулярной массы, гидрофильности и гидрофобности, особенностей молекулярно - клеточных механизмов инактивации свободных радикалов.
...
18 03 2024 21:23:23
Статья в формате PDF
134 KB...
17 03 2024 4:27:54
Статья в формате PDF
121 KB...
15 03 2024 7:56:58
Изучено влияние острой циркуляторной гипоксии на перекисное окисление липидов в системе «сыворотка крови - эритроцит». Показано, что острая кровопотеря сопровождается увеличением уровня малонового диальдегида во всех компонентах системы. Одновременно изменяется активность каталазы, глутатионредуктазы и «антиоксидантной белковой буферной системы», что может свидетельствовать об активации антиоксидантной защитной системы.
...
14 03 2024 8:58:43
Применение большого спектра фармакологических препаратов, как природного происхождения, так и синтезированных требует создания стабильных условий, которые необходимы лечащему врачу при проведении все более усложняющихся ступеней вмешательства человека взаимодействие среды и живого организма. Неизбежным следствием применения лекарственных препаратов без учета механизма действия на структурно-функциональные свойства мембранных взаимодействий, является развитие побочных реакций, отличающихся по своей природе, тяжести клинических проявлений и скорости нарастания.
...
13 03 2024 3:23:45
Статья в формате PDF
108 KB...
12 03 2024 7:59:26
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
