Флюорит, графит, магнезит, барит

Размещено на http://www.allbest.ru/

Флюорит, графит, магнезит, барит

Содержание

Введение

Вопрос 1. Флюорит (плавиковый шпат)

Вопрос 2. Графит ( С )

Промышленно-генетические типы месторождений графита

Вопрос 3. Магнезит MgCO3 и брусит Mg(OH)2

Вопрос 4. Барит (BaSO₄) и витерит (BaCO₃)

Литература

Введение

Основные свойства, области применения, промышленно-генетические типы месторождений, ресурсы минерального сырья

Вопрос 1. Флюорит (плавиковый шпат)

Флюорит (CaF₂) в природе встречается в виде кристаллов и зернистых агрегатов. Физические и технологические свойства: сингония кубическая, оптически изотропен, прозрачен, имеет низкий показатель преломления, способен пропускать ультрафиолетовые и инфракрасные лучи, химически стоек, спайность совершенная, твердость 4, люминесцирует в катодных и ультрафиолетовых лучах, имеет высокую радиационную устойчивость, цвет разнообразный (от бесцветного до темно-фиолетового).

Бесцветные прозрачные кристаллы флюорита являются оптическим сырьём. Оптический флюорит используется в объективах ультрафиолетовых микроскопов, призменной оптике, вакуумных приборах, приборах инфракрасной термографии, в приборах ночного видения, астрономии, космической технике, силовой и квантовой оптике. Новым направлением использования кристаллов является изготовление объективов для производства микрочипов. В настоящее время в качестве оптического сырья в основном используются кристаллы, получаемые методом гидротермального синтеза. Основным мировым производителем искусственных кристаллов флюорита является Германия.

Основная масса флюорита используется как техническое сырьё Технический флюорит используется в химической промышленности для получения плавиковой кислоты и других соединений фтора (60% потребления), в металлургии в качестве флюса, в стекольной, керамической, цементной, фармацевтической промышленности,, при производстве синтетических моющих средств, особых сортов пластмасс и т.д.

Генетические типы промышленных месторождений.

1. Пегматитовый - оптический флюорит, горный хрусталь, топаз, берилл (Волынское месторождение на Украине, ряд месторождений Казахстана);

2. Гидротермальный - в кварцево-халцедон-флюоритовых жилах и карбонатных породах, в грейзенах, скарнах, карбонатитах (Вознесенское и Колангуйское -Россия,: Солнечное - Казахстан);

По содержанию сопутствующих компонентов промышленные месторождения флюорита делятся на: флюорит-кварцево-халцедоновые; флюорит-редкометальные, флюорит-редкоземельные, флюорит- полиметаллические, барит - флюоритовые, флюорит - карбонатные. Разработка этих месторождений ведется одновременно на несколько видов сырья.

По данным на 1998 год добыча плавикового шпата велась в 32 странах и составила 4,7 млн. т. Лидерами по производству флюоритового концентрата являлись КНР ( 54,2% объёма мирового производства), Мексика и ЮАР. Более половины потребляемых в мире концентратов приходится на промышленно развитые страны, среди которых ведущее место занимают Япония, КНР и США.

Вопрос 2. Графит ( С )

Единственный минералообразующий элемент графита - углерод. Свойства графита зависят от его кристаллической структуры. В отличие от алмаза она имеет слоистое строение. В связи с низкой твердостью и весьма совершенной спайностью графит легко оставляет след на бумаге, жирен на ощупь. Эти свойства графита обусловлены слабыми связями между атомными слоями. Графит имеет низкую удельную теплоемкость и высокую температуру плавления ( 3850° С). Благодаря этому, графит обладает чрезвычайно высокой огнеупорностью. Кроме того, он хорошо проводит электричество и тепло, не уступая по этим свойствам ряду металлов, устойчив при воздействии многих кислот и других химических реагентов, легко смешивается с другими веществами, отличается малым коэффициентом трения, высокой смазывающей и кроющей способностью. Все это привело к уникальному сочетанию в одном минерале важных свойств. Поэтому графит широко используется в промышленности.

Графитовые руды подразделяются на явнокристаллические (плотнокристаллические и чешуйчатые) и скрытокристаллические. Содержание углерода в минеральном агрегате (концентрате) определяет качество графита.

Благодаря своим уникальным свойствам графит находит применение в различных отраслях промышленности. Он широко используется в качестве огнеупорного материала, который в основном (до 70%) потребляется в черной и цветной металлургии. Как электропроводящий и химически стойкий материал графит применяется в электротехнике, химической и нефтехимической промышленности; в качестве смазочного материала -- в машиностроении, где используется для смазки трущихся деталей машин и приборов, а также при обработке металлов давлением. Находит применение графит также в производстве строительных материалов, красок и т.п.

В литейном производстве применяют в составе формовочных смесей, для присыпок, натирки стержней. Наиболее графитоемким является производство огнеупорных кирпичей и плавильных тиглей для выплавки особых сталей, цветных и благородных металлов.

В электротехнической промышленности графит используется для изготовления электродов, щелочных аккумуляторах. Одной из традиционных областей применения природного графита является производство карандашей.

Используется графит при производстве резины, копировальной бумаги, синтетических алмазов. В атомной промышленности из графита изготавливаются блоки и детали ядерных реакторов

В России и за рубежом основными потребителями графита являются металлургия, машиностроение, электротехника, химия и нефтехимия, карандашное производство.

Промышленно-генетические типы месторождений графита

Выделяют 4 типа месторождений графита:

1. Магматические месторождения. Небольшие по запасам, но содержат высококачественный, плотнокристаллический графит (Черемшанское и Миасское месторождения на Урале);

2. Контактово-метасоматические, в зоне контакта интрузий с карбонатными породами, Сравнительно небольшие, но с высококачественным, плотнокристаллическим графитом (Ботогольское месторождение в Бурятии).

3. Метаморфические в гнейсовых комплексах, Крупные месторождения кристаллического. Чешуйчатого графита ( Тайгинское и Мурзинское -Россия, Завальевское - Украина).

4. Метаморфические в зоне контакта каменных углей с магматическими породами. Крупные месторождения скрытокристаллического графита (Ногинское и Курейское - Россия)

Мировые извлекаемые запасы графита всех разновидностей оцениваются в 1500 млн. т, а его мировое производство (добыча) (тыс.т) составляло в 1990 г. -- 669, в 1991 г. -- 621; крупными производителями графита являются КНР (185), Южная Корея (101), Украина (48,3), Россия (46,5), Австрия (39,4), Мексика (37). В 2000 году производство наиболее ценного кристаллического графита в мире составило 478,8 тыс т.: из них в Китае -200 тыс. т.; в России - 7,45 тыс. т.,что не обеспечивает потребностей страны.

Вопрос 3. Магнезит MgCO3 и брусит Mg(OH)2

Высокомагнезиальные минералы, представленные в месторождениях кристаллической и скрытокристаллической разновидностями.

При обжиге до температуры 600-1000^°С магнезит превращается в "каустический магнезит", который входит в состав магнезиального цемента, обладающего гидравлическими вяжущими свойствами. Магнезиальный цемент используется для производства строительных, отделочных, термо- и звукоизоляционных материалов. При обжиге до температуры 1450-1800°С он переходит в искусственный периклаз ( MgO) с температурой плавления 2800°С. Он абсолютно инертен к воде и углекислому газу, является ценным огнеупором и применяется для наварки пода и стенок металлургических печей, для изготовления магнезитовых кирпичей, магнезитовых стаканов для сталелитейного, сернокислотного и цементного производства. Он также используется для получения металлического магния, удобрений и ядохимикатов.

Брусит менее распространён в природе чем магнезит, но образует более качественные руды, перерабатываемые с меньшими энергетическими затратами. Переход брусита в периклаз происходит при 450°С.

Промышленные типы месторождений магнезита и брусита пространственно и генетически тесно связаны с магнезиальными карбонатными и силикатными породами. Основными типами месторождений являются следующие:

1. Гидротермальные магнезитовые месторождения, приуроченные к мощным толщам метаморфизованных карбонатных пород, содержащих пласты доломитов, известняков и глинистых сланцев. Этот тип представлен крупными месторождениями, имеющими большое промышленное значение (Саткинская группа месторождений на Урале).

2. Инфильтрационные, связанные с корами выветривания по ультраосновным породам. Они образуют как крупные по масштабам месторождения (Сыростанское, Шабровское - Россия;) так и мелкие (Халиловское -Урал).

3. Осадочно-морской и озёрный. ( Куйбышевское, Саратовское).

4. Контактово-метаморфические месторождения брусита и бруситовыхмраморов Месторождения брусита промышленного масштаба крайне редки, и в мире их насчитывают единицы (в США, Канаде, Италии, Югославии). В России имеется одно месторождение -- Кульдурское (Еврейская АО) с запасами около 4,5 млн. т

Мировые общие запасы кристаллического магнезита составляют 12-13 млрд т, в том числе подтвержденные -- 2,8 млрд. т. Крупнейшими запасами располагают Россия, Корея, КНДР и Китай, где сосредоточено около 80% общемировых запасов магнезитов этого типа. Магнезит коры выветривания ультрамафитов известен в Югославии (Центральная Сербия), Греции, Турции, Польше, на Кубе и в др. Запасы магнезита в коре выветривания составляют 10-15 млн т при его содержании до 20%.

По количеству разведанных запасов магнезита Россия занимает одно из первых мест в мире (38% общемировых), 98,8% запасов сосредоточено в Челябинской области, Красноярском крае и Иркутской области. Суммарные балансовые запасы крупнейших в России месторождений Саткинскои, Удерейской групп и Савинского по промышленным категориям составляют 518 млн т или 59,9% всех запасов РФ.

Мировая добыча магнезита в 2000 году составила 10,8 млн т в год. Ведущими добывающими странами являются Россия, Китай, Корея, Словакия. В 2000 году в России добыто около 2 млн. т. магнезита, в Китае - 2,4 млн.т Из морской воды ежегодно получают 2-2,5 млн т MgO.

Основными потребителями плавленого периклаза являются Япония, страны Западной Европы, США. Ведущие экспортеры спеченных периклазовых порошков -- Корея, Китай, Словакия, Россия. Ведущие экспортеры каустического магнезита -- Корея, Греция, Испания, Китай, США; импортеры (они же основные потребители) -- США, Германия, Франция, Великобритания .

Вопрос 4. Барит (BaSO₄) и витерит (BaCO₃)

В природе барит встречается в крупно- и мелкозернистых агрегатах и очень редко образует крупные прозрачные кристаллы (оптический барит). Барит .имеет высокую плотность , поэтому его называют тяжелым шпатом, хрупок. Химически чистый барит характеризуется высокой белизной ( эталон белизны), инертностью и безвредностью, высокой поглотительной способностью по отношению к жесткому рентгеновскому и гамма-излучению. Барит нерастворим в воде и сильных кислотах.

Витерит имеет одинаковые с баритом физические, но резко отличающиеся химические свойства. Он относительно легко растворяется в углекислых водах и слабых кислотах, ядовит. В месторождениях встречается совместно с баритом.

В качестве утяжелителя буровых растворов барит используется при бурении скважин в нефтяной и газовой промышленности.

В качестве наполнителя молотый барит применяется в лакокрасочной, резиновой, бумажной, стекольной, цементной, строительной промышленности, в производстве пластмасс, керамики, в металлургии, медицине, ядерных реакторах.

Кусковой барит используется в химической промышленности для производства различных барийсодержащих соединений, которые используются в сельском хозяйстве, в производстве искусственных цеолитов, текстильной и кожевенной промышленности, сталелитейном деле, в производстве оптических стекол, при изготовлении магнитов, в электропечах, в сахарной промышленности, радио- и электротехнике, в производстве медикаментов, витаминов, гормонов и коагулянтов крови, для изготовления люминофоров, в сварочных флюсах.

Соединения бария широко используются в материалах для защиты от радиоактивного и рентгеновского излучения, в производстве сегнетоэлектриков. генетический месторождение минеральный химический

Барит образуется в экзогенных и гидротермальных условиях, формирует самостоятельные месторождения жильного ( Белореченское месторождение), стратиформного (Толченское, Хойлинское - Россия) и остаточного (Медведевское -Россия)) типов; в качестве основного жильного минерала он широко распространен в рудах сульфидов цветных металлов (Миргалимсайское - Казахстан), флюорита, реже в месторождениях редкометалльной группы и благородных металлов (Au, Ag)

Мировые запасы барита по 58 странам оценивались на начало 1994 г. в 640 млн. т. Лидирующими в мировой добыче странами являются Китай, Казахстан, Индия, Марокко. В 2000 году в мире было добыто 5,89 млн.т. барита, из них в Китае 3,30 млн.т., в США - 0,66 млн.т., Марокко- 0,35 млн.т.. в России - 0,035 млн.т., что не обеспечивает потребностей страны.

Крупнейший потребитель барита -- США (порядка 55% мирового потребления), значительно потребление и в таких странах как Мексика, ФРГ, Франция, Великобритания.

Цены на барит варьируют в зависимости от качества продукции. В 1994 г. они составляли от 38 до 300 дол. за тонну. Главные импортеры: США, ФРГ, Великобритания; экспортеры -- Китай, Ирландия, Турция.

Литература

1.Агафонов Г.В., Волкова Е.Д. и др. "Топливно-энергетический комплекс России: Современные состояние и взгляд в будущее". Новосибирск, Наука, Сибирская издательская фирма РАН, 1999 г., 312стр.

2.Ерёмин Н.И . Неметаллические полезные ископаемые: Учебник - М .Изд-во МГУ. 1991.-284 с.

3. Карякин А.Е., Строна П.А. и др. Промышленные типы месторождений неметаллических полезных ископаемых. М. Недра. 1985.

4. Татаринов И. К., Карякин А.Е. и др. Курс месторождений твердых полезных ископаемых Л. Недра, 1975.

5.Яковлев П.Д. Промышленные типы рудных месторождений. М. "Недра", 1986. Учебное пособие. 358с.

Дополнительная

1 Ваганов В.И., Варламов В.А. Алмазы России: минерально-сырьевая база, проблемы, перспективы.// Минеральные ресурсы России. Экономика и управление - 1995- № 1.

2. Байбаков Н.К., Праведников Н.К., Старосельский В.И. и др. Вчера, сегодня и завтра нефтяной и газовой промышленности России. -М.: Изд-во ИГиРГИ, 1995.

3. Беневольский Б.И., Сырьевая база золота России на пути развития-проблемы и перспективы. Минеральные ресурсы России, журнал, 2006г.,№2, с.8-16.

4. Бутова М.Н., Зубцов И.Б. Проблемы развития сырьевой базы и производства индия // Минеральные ресурсы России. -- 199 с.

5. Гольд Г.С. Минерально-сырьевые ресурсы: Социальный вызов времени. -М.: Профсоюзы и экономика, 2001.-407 с.

6. Дворников В.А. Экономическая безопасность. Теория и реальность угроз. -- М.: Недра, 2000.

7. Зайденварг В.Е., Новитный A.M., Твердохлебов В.Ф. Уголь¬ная сырьевая база России: состояние и перспективы развития // Уголь. -- 1999. -- № 9.

8. Кавчик Б.К. Добыча россыпного золота в ХХI в.. Минеральные ресурсы России, журнал,2007г.,№2, с.43-49.

9. Козловский Е.А. Минерально-сырьевые проблемы России накануне ХХI века, М., МГГУ, 1999 г., 402 с.

10. КозловскийЕ.А. Россия: минерально-сырьевая политика и национальная безопасность.- М. Изд-во МГГУ 2002. 856 с.

11. Козловский Е.А., Щадов М.И. Минерально-сырьевые проблемы национальной безопасности России. -- М.: Изд-во МГГУ, 1997.

12. Кочетков А.Я. ,Кузьмин А.В., Василивецкий А.А., Иностранные золотодобывающие компании в России. Минеральные ресурсы России, журнал, 2007г.,№2, с.50-57.

13. Кочетков А.Я. Смена лидера среди золотодобывающих регионов России, Минеральные ресурсы России, журнал,2004г.,№4, с.65-71.

14. Кривцов A.И, Беневольский Б.Л., Минаков В.М. На¬циональная минерально-сырьевая безопасность (введение в про¬блему). -- М.: ЦНИГРИ, 2000.

15. Кривцов А.И. Минерально-сырьевая база на рубеже веков - ретроспектива и прогнозы. Изд. 2-е, дополненное. - М.: ЗАО "Геоинформмарк". 1999. - 144 с.

16. Кузьмин А.В. Российская золотодобывающая промышленность-процессы консолидации. Минеральные ресурсы России, журнал,2004г.,№4, с.58-64.

17. Лаверов Н.П., Конторович А.Э. Топливно-энергетические ресурсы и выход России из кризиса. Ж. Экономические стратегии.- 1999. №2.

18. Лаверов Н.П., Трубецкой К.И. Горные науки в системе наук о Земле // Вестник РАН. Т. 66. -- 1996. -- № 5.

19. Лазарев В.Н О воспроизводстве ми¬нерально-сырьевой базы цветных и леги¬рующих металлов // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. - 2001. -№ 3. - С. 52-60

20. Лазарев В.Н. О долгосрочном прогнозе развития сырьевой базы меди. №2, Минеральные ресурсы России. 2007г. с.6-12

21. Машковцев Г.А. Запасы и производство урана: состояние и перспективы // Руды и металлы. --2001. --№ 1. 256

22.Мельников Н.Н., Бусырев В.Н. Концепция ресурсосбалансированного освоения минерально-сырьевой базы. //Минеральные ресурсы России. Экономика и управление - 2005-№ 2 -с.58-63.

23. Минеральные ресурсы мира. - М.: ИАЦ "Минерал", 2004.

24. Минеральные ресурсы мира. Хроника текущих событий.// МПР России. ИАЦ "Минерал" - М., 2002

Размещено на Allbest.ru