Онтогенический анализ на микро- и наноуровне минеральных индивидов и агрегатов для реставрации условий рудобразования и оценки технологических свойств минерального сырья
- 1 — Всероссийский научно-исследовательский геологический институт (ВСЕГЕИ)
- 2 — Санкт-Петербургский горный университет
Аннотация
В организации системы рудоподготовки и выбора оптимальных методов сепарации минерального сырья важно учитывать типоморфные признаки и свойства минералов и их агрегатов, определяющие минералого-технологические особенности типов и сортов руд. В технологические схемы вовлекаются тонкодисперсные руды, учет размеров частиц становится определяющим фактором в технологиях обогащения. При дезинтеграции минерального агрегата, при раскрытии сростков и освобождении поверхности срастания, структура минерального зерна релаксирует, образуя новые связи. Граница минерального индивида может «открыть индивид» для его разрушения (растворения) или роста, может взять на себя функции сохранения объема зерна. Адаптация агрегата к внешним условиям происходит за счет изменения ориентировки, протяженности и площади границ индивидов и буферной зоны их срастания. В соответствии с энергетическим балансом границ индивидов и границ их срастания осуществляются все структурные преобразования в минеральном агрегате. При этом происходит «рафинирование» вещества, кристаллической решетки минеральных индивидов, аннигилируются ее дефекты и дислокации. В процессе релаксации структуры одного минерала может зародиться другой, индивиды которого могут остаться в рассеянном состоянии, могут обнаружить способность к агрегации в зависимости от энергетического баланса их границ и матрицы. Онтогенический подход к оценке особенностей минеральных индивидов и агрегатов позволяет реставрировать условия рудообразования, обеспечивает выбор оптимальных условий раскрытия зерен полезного компонента, когда кроме размера зерен учитывается их форма, природа срастаний, особенности границ срастающихся минералов, неоднородности состава и свойств минеральных индивидов. В результате открываются новые возможности рентабельной и экологически более чистой разработки месторождений, переоценки масштабов рудоносности в сторону понижения кондиций, определения рентабельного спектра попутно извлекаемых компонентов.
Литература
- Алексеев В.И. Структурно-химическая неоднородность природных кристаллов и микрогеохимическое направление в онтогении минералов / В.И.Алексеев, Ю.Б.Марин // Записки Российского минералогического общества. 2012. Вып.1. С.3-21.
- Асхабов А.М. Кватаронный механизм образования наночастиц и ультрадисперсных материалов / Наноминералогия. Ультра- и микродисперсное состояние минерального вещества. СПб: Наука, 2005. С.61-90.
- Бродская Р.Л. Онтогенический анализ индивидов оливина в ультрамафитах / Р.Л.Бродская, И.В.Бильская, Б.А.Марковский // Записки Российского минералогического общества. 2009. Вып.5. С.18-32.
- Бродская Р.Л. Проблемы моделирования внутреннего строения упорядоченных и равновесных минералого-петро-графических систем / Р.Л.Бродская, Ю.Б.Марин // Записки Всероссийского минералогического общества. 2001. Вып.6. С.1-14.
- Бродская Р.Л. Энергетическая характеристика внутренних границ и технологические свойства минеральных агрегатов / Р.Л.Бродская, Ю.Б.Марин //Доклады РАН. 1995. Т.344. № 5. С.654-656.
- Жмодик С.М. Наночастицы благородных и редких элементов в геологических процессах // Проблемы геохимии эн-догенных процессов и окружающей среды. Иркутск: Изд-во Ин-та географии СО РАН, 2007. Т.3. С.145-148.
- Зависимость концентрации микроэлемента от размера кристалла в пробе / В.Л.Таусон, Т.М.Пастушкова, Д.Н.Бабкин, Т.С.Краснощекова, Э.Е.Лустенберг // Геология и геофизика. 2010. Т.51. № 7. С.981-992.
- Конеев Р.И. Наноминералогия и наногеохимия руд месторождений золота Узбекистана / Р.И.Конеев, Р.А.Халматов, Ю.С.Мун // Записки Российского минералогического общества. 2010. № 2. С.1-14.
- Котова О.Б. Поверхностные процессы в тонкодисперсных минеральных системах. Екатеринбург: Изд-во УрОРАН, 2004. 194 с.
- Лазерная агломерация ультрадисперсного золота из минеральных и техногенных ассоциаций высокоглинистых песков / Н.А.Леоненко, А.П.Кузьменко, М.В.Петерсон, Н.А.Кузьменко // Записки Горного института. 2007. Т.171. С.113-116.
- Леоненко Н.А. Терморадиационная активация и формирование упорядоченных структур в дисперсных минеральных средах при лазерном воздействии / Н.А.Леоненко, Е.А.Ванина // Физика и химия обработки материалов. 2011. № 2. C.23-26.
- Минералогическая интервенция в микро- и наномир / Под ред. Н.П.Юшкина. Сыктывкар: Геопринт, 2009. 548 с.
- Наночастицы в процессах разрушения и вскрытия геоматериалов / В.А.Чантурия, К.Н.Трубецкой, С.Д.Викторов, И.Ж.Бунин; ИПКОН РАН. М., 2006. 276 с.
- Перспективные геотехнологии / Гл. ред. акад. Н.П.Юшкин. СПб: Наука, 2010. 376 с.
- Типоморфные особенности строения минеральных агрегатов ультрамафитов и механизм концентрации в них хромшпинелидов / Р.Л.Бродская, И.В.Бильская, Ю.В.Кобзева, В.Д.Ляхницкая // Записки Всероссийского минералогического общества. 2003. Вып.4. С.18-37.
- Урусов В.С. Геохимия твердого тела / В.С.Урусов, В.Л.Таусон, В.В.Акимов. М.: ГЕОС, 1997. 500 с.
- Revnivtsеv V.I. Technological mineralogy as a scientific trend in applied mineralogy // Geologic-technological assessment of ore minerals, samples and deposits. Leningrad: Mekhanobr, 1990. P.4-10.