Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Уфалейский метаморфический комплекс 7
1.1. Геологическое строение Уфалейского гнейсо-мигматитового комплекса 7
1.2. Кузнечихинское месторождение и жила Беркутинская 19
ГЛАВА 2. Аппаратура и методики исследований 30
ГЛАВА. 3. Жильный кварц 33
3.1. Структурно-технологические типы кварца 33
3.2. Структуры и текстуры кварца 40
3.3. Гранулометрические характеристики кварца 44
3.4. Растровая электронная микроскопия жильного кварца 50
3.5. Инфракрасная спектроскопия кварца 58
3.6. Выводы 63
ГЛАВА 4. Включения и примеси в кварце 65
4.1. Минеральные включения в кварце 65
4.2. Особенности химического состава и спектроскопия минеральных включений 81
4.3. Примесный состав кварца 125
4.4. Импульсная кагодолюминесценция включений и дефектов в кварце 132
4.5. Инфракрасная Фурье спектроскопия воды и Н-дефектов в кварце 137
4.6. Выводы 148
ГЛАВА. 5. Технологические характеристики кварца 150
5.1. Обогащение кварца и получение плавок кварцевого стекла 150
5.2. Физико-химические характеристики кварцевых стекол 157
5.3. Выводы 165
Основные результаты и выводы 166
Литература 169
Приложение 1 176
- Кузнечихинское месторождение и жила Беркутинская
- Растровая электронная микроскопия жильного кварца
- Особенности химического состава и спектроскопия минеральных включений
- Физико-химические характеристики кварцевых стекол
Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время волоконно-оптические и лазерные технологии, а также технологии получения особо чистого кремния для микроэлектроники являются приоритетными направлениями развития современной техники. При этом в России практически отсутствует производство элементной базы современных волоконно-оптических систем и резко сокращено производство высокочистого кремния, в частности из-за отсутствия кварцевого стекла высокого качества.
Особо чистый кварц служит исходным материалом в технологии синтеза высококачественного кварцевого стекла, является стратегическим сырьем, и крупнейшие российские месторождения жильного кварца высокого качества расположены на Южном Урале (Кыштымская группа месторождений). Среди этих месторождений выделяется наиболее крупная по запасам жила № 175, на кварце которой работает Кыштымский ГОК, поставляющий кварцевые концентраты на российский и зарубежный рынок. Однако, разработка жилы ведется подземным способом, что значительно влияет на себестоимость кварцевого сырья. В этом же районе расположены ряд перспективных жил с достаточно высокими запасами, в частности это жила № 414 Кузнечихинского месторождения и жила Беркутинская Кыштымского месторождения, которые и являются предметом исследования. Для сравнения в работе изучен также кварц ряда жил Кузнечихинского месторождения (№ 191, 413), которые уже в значительной степени отработаны, но кварц, которых характеризуется высокими качественными показателями.
Цель и задачи работы. Целью данной работы является изучение состава, строения и технологических свойств гранулированного кварца Кузнечихинского месторождения и жилы Беркутинской.
Для достижения этой цели были поставлены и решены следующие задачи:
-
Выделение различных типов кварца на основе анализа структурно-текстурных и количественных гранулометрических характеристик кварцевых жил.
-
Определение особенностей внутреннего строения зерен кварца различных структурно-минералогических типов методами электронно-микроскопического, ИК-спектроскопического и катодолюминесцентного анализа.
-
Исследование минеральных включений в кварце (количество, состав, спектроскопические особенности).
-
Изучение воды и ОН-групп в кварце методом ИК-Фурье спектроскопии.
5. Проведение тестовых наплавов, изучение физико-химических характеристик полученных кварцевых стекол и оценка на этой основе качества кварцевого сырья.
Кузнечихинское месторождение и жила Беркутинская
В некоторых слоях обычного амфиболита обнаружен пироксещ. хотя по всем. другим свойствам этот амфиболит вполне аналогичен: обычной разности Пироксен встречается от отдельныхредьагхзерен до 25 % объемапороды, то концентрируется. в виде узких полосок, то распределяется равномерно. Он образует, более крупные зерна, чем прочие минералы, породы, превышая их по величине в два-три-раза. Общий облик их изометричный или немного выгянугый. Края зерен крайне неровные, лапчатые, сами зерна переполнены включениями эпидота, амфибола и реже плагиоклаза. В шлифе пироксен имеет отчетливый зеленый оттеною и слабый плеохроизм; ng = 1.714, пр = 1.690, ng - щ = 0.024. По этим данным пироксен относится к диопсиду. Структура пироксенового амфиболита обычная гранонематобластовая, но благодаря особенностям развития более крупных зерен пироксена с многочисленными включениями приобретает характер порфирпойкилобластовой. Округлый габитус зерен пироксена; разрастание его между зернами амфибола, наличие многочисленных включений — все это указывает на более поздний бластичсский рост его в амфиболите относительно амфибола. В гранатовом амфиболите, особенно в слабо фельдшпатизировашюй его разности, нередко наблюдались единичные мелкие зерна граната и, их группы, заключенные в центральных частях плагиоклазовых зерен. По мере увеличения количества граната, его зерна укрупняются и замещают также и амфибол. Местами количество граната достигает 20-30 % объема породы. Зерна граната, округлые, очень часто хорошо образованные ромбододекаэдры от 0.1 мм до 1-1.5 см в поперечнике, в них очень мало мелких включений кварца, эпидота, амфибола и рутила. Макроскопически гранат темный, буро-красный, в шлифе чуть розовый. Иногда вместе с гранатом в амфиболите образуетсятакже и пироксен.
Амфибол-эпидот-биотитовые сланцы более всего распространены в северной половине Кузнечихинского месторождения. Они-образуют линзы, тонкие прослои.в амфиболитах, в которые постепенно переходят как по простиранию, так и вкрест него.
Все метаморфические породы обладают ясно выраженной сланцеватостью, а их минеральные ассоциации соответствуют средней ступени метаморфизма — ставролит-Са-альмандиновой субфации Са-альмандин-амфиболитовой фации.
Лейкократовая часть пород, составляющая около 50 % его объема, представлена7 гнейсами, мигматитами, гранитами и пегматитами. Все они являются продуктами гранитизации метаморфических пород — амфиболитов и кристаллических сланцев. Роль этих пород ничтожна по сравнению с гнейсами, образованными путем гранитизации амфиболито-сланцевой толщи. Гнейсы и мигматиты развиты в изученном месторождении примерно в равном количестве с гранитами и пегматитами, распрос граненными повсеместно. С юга на север их количество постепенно уменьшается до отдельных редких жил.
Гнейсы в подавляющем количестве представлены плагиоклазовой разностью, широко распространенной по всему массиву. Гораздо меньше развиты существенно микроклиновые гнейсы. Слои различных гнейсов мощностью от немногих сантиметров до нескольких десятков метров, чередуясь между собой, переслаиваются с амфиболитами и кристаллическими сланцами. В то же время распределение пород в Уфалейском блоке неравномерно, и можно выделить толщи, сложенные главным образом амфиболитами, кристаллическими сланцами или же гнейсами.
Мигматиты пользуются, широким распространением. Однако слои их маломощны — обычно от 0.2 до 1 м и очень редко больше. Они хорошо выделяются своей полосчатостью и неоднородностью состава.
Граниты наблюдаются чаще всего в виде согласных, а также слабо секущих и реже — резко секущих жильных тел мощностью обычно от 2-3 см до 2-3 м. По простиранию наиболее крупные и выдержанные тела прослежены до нескольких сот метров. Они залегают в разнообразных метаморфических сланцах и гнейсах во всех частях Уфалейского массива. Однако плагиоклазовая разность биотитового гранита распространена преимущественно в северной части, а микроклиновая с мусковитом - в южной.
Вмещающими породами для микроклиновых гранитов являются самые разнообразные метаморфические сланцы и гнейсы, но в непосредственном контакте с ними развиты обычные биотитовые гнейсы. Таким образом, повсеместно наблюдается, что микроклиновые граниты отделены от амфиболитов, амфиболовых и других сланцев зоной лейкократовых отчетливо сланцеватых гнейсов. Благодаря этому в обнажениях на всей территории южной части массива наблюдается послойное чередование черных амфиболитов, серых гнейсов и совершенно светлых микроклиновых гранитов;
Пегматитовые жилы образуют пластовые жильные тела, согласные с простиранием сланцеватости и слоистости вмещающих пород. Мощность жил варьирует от 3-5 см до 2-3 м. По простиранию отдельные жилы прослеживаются на протяжении до 300 м, чаще же длина их не превышает 40-60 м и обычно еще меньше.
Кварциты и слюдяные сланцы. Макроскопически кварцит представляет собой средне-крупнозернистую белую или сероватую породу. Размер зерен кварца варьирует от 0.3 до 10 мм. Зерна неправильно-угловатой формы ориентированы параллельно слоистости, в кварце наблюдается сильное облачное погасание. Акцессории кварцитов: кианит, гранат, белая слюда, магнетит, рутил и очень редко апатит. Структура породы гранобластовая, зубчатая; текстура сланцеватая благодаря однообразной ориентировке уплощенных зерен кварца и субпараллельному расположению минералов-примесей [Сигаев и др., 1974ф].
Таким образом, кварцевые жилы гранулированного кварца Кузнечихинского месторождения и жилы Беркутинской приурочены к сложно построенному гнейсо-мигматитовому комплексу, существенно повлиявшему на формирование и преобразование кварцевых жил. Кварцевые жилы имеют линзовидную и плитовидную форму и представлены агрегатами гранулированного кварца гранобластовой структуры.
Растровая электронная микроскопия жильного кварца
Простирание жилы Беркутинской субмеридиональное, падение — юго-западное под углом 55-60. Протяженность жилы 200 м. Максимальная мощность жилы установлена в северной части и составляет 5 м. Кварцсво-жильпая зона представляет собой крупную кварц-полевошпатовую жилу с различными по размерам кварцевыми ядрами. Кварцевые ядра приурочены к осевой части пегматитовой жилы и имеют форму неправильных блоков и линз. Ядра залегают кулисообразно, одно на продолжении другого или параллельно друг другу. В центральной части жилы наблюдается пережим, разделяющий жилу на 2 блока. Жила сложена чистым тонко-мелкозернистым кварцем белого цвета и мелкозернистым кварцем серого цвета. Минеральные включения представлены гидроокислами железа, мусковитом, биотитом и полевыми шпатами.
Жила Беркутинская является метаморфически переработанным гидротермальным образованием, поэтому в своём составе отражает как минералы, образовавшиеся во время собственно гидротермальной стадии, так и на стадии метаморфизма. Кварц жилы Беркутинской относится к так называемому силекситовому прозрачному тонко-мелкозернистому кварцу «уф ал ейского» типа [Огородников и др., 2004]. Структура жильного кварца гранобластовая, мозатпіная. Текстура массивная, реже грубослоистая. Зерна кварца гранобластовой структуры характеризуются слабоизвилистыми, ровными, иногда шестиугольными контурами границ.
В данной главе рассматриваются основные методики, и аппаратура, использованная в работе при исследовании минералов. Оптические исследования были проведены в пластинах, шлифах и аншлифах на базе микроскопа-бинокуляра МПСУ-1, оптического микроскопа Axiolab, Olympus ВХ50 сопряженного с компьютером.
ИК-спектры образцов сняты на инфракрасном Фурье-спектрометре NICOLET NEXUS-870 с микроскопом Continuum. Прибор данного класса позволяет проводить исследования в диапазоне 400-7400 см" с разрешением 0.01-4 см. При помощи ИК-Фурье спектрометра были получены ИК-спсктры пропускания кварцевых пластин. С использованием микроскопа Continuum были зарегистрированы ИК-спектры отражения микрообразцов (минеральных включений в кварце).
Для количественного анализа содержания водосодержащих группировок в кварце ИК-спектры были приведены к 100% пропусканию, выполнена корректировка базовой линии, и спектры пропускания были преобразованы в спектры поглощения с последующей нормировкой на толщину образца. Для детального анализа инфракрасных спектров пропускания последние были разложены навряд гауссовских кривых. В результате были получены величины, характеризующие спектр — частота, интенсивность, полуширина и площадь линии.
Диагностика минеральных включений в кварце методом ИК-спектроскопии осуществлялась путем сравнения ИК-спектра изучаемого минерала со спектрами, приведенными базе данных Spectral Library, RRUFF.
КР-спектры минеральных включений в кварце были зарегистрированы на приборе RMS 320 LabRam Jobin Yvon с микроскопом Olympus ВХ41. Раман-спектрометр имеет единый модуль с компьютерным управлением, оснащен автоматической блокировкой лазера, автоматическими процедурами калибровки и широким набором спектральных библиотек.
Исследования методом электронной микроскопии проводились на растровом электронном микроскопе РЭММА-202М (напряжение 20 kV, ток 10"10 А) с энергодисперсионной приставкой с Si-Li детектором. Стандарт - ASTIMEX, диаметр пучка 0.5 мкм, разрешающая способность микроскопа 80 А. Сущность метода заключается в сканировании поверхности образца электронным зондом и детектировании (распознавание) возникающего при этом широкого спектра излучений. При проведении количественного анализа используется режим привязки в фоновых участках (левый участок в районе хлора, правый в районе меди).
Исследования методом импульсной катодолюминесценции проводились с использованием импульсного катодолюминесцентного анализатора веществ "КЛАВИ-Р", созданного на базе малогабаритного импульсного сильноточного ускорителя РАДАН-ЭКСПЕРТ в Институте электрофизики УрО РАН. Анализ образцов производился в воздушной атмосфере при комнатной температуре. С помощью программы PEAKFIT спектры люминесценции кварца были разложены на суперпозицию отдельных линий, имеющих гауссовскую форму.
Для определения гранулометрических характеристик кварца была использована программа компьютерного анализа изображения Image Tool (программа находится в свободном доступе в Интернеге). Программа позволяет подсчитать количество зерен и определить их продольный и поперечный размер, площадь, периметр, угловые характеристики зерен и т.д. Для проведения исследований были сделаны фотографии плоскополированных шлифов гранулированного кварца в поляризованном свете при помощи микроскопа-бинокуляра МПСУ-1 с большим полем зрения. Изображение границ зерен усиливалось в Adobe Photoshop, после чего анализировалось программой Image Tool.
Минеральный анализ производился в соответствии с методикой «Определения содержания в кварцевой крупке тяжелой и легкой минеральных фракций» ТУ 5726-002-11496665-97. Исследования проводились в три этапа: выделение электромагнитной фракции, выделение тяжелой (р=2.67±0.002 г/см"5) и легкой (р=2.63±0.002 г/см3) минеральной фракций. Выделение электромагнитной фракции проводилось на электромагнитном сепараторе ЭВС-10/05 производства Механобртехника г. Санкт-Петербург. В качестве тяжелой жидкости использовался трибромметан (бромоформ), разбавление которого производилось бензолом.
Особенности химического состава и спектроскопия минеральных включений
Кварц номинально является безводным минералом, однако природный;кварц разного генезиса и разных структурных типов имеет свои характерные инфракрасные спектрьт в-водной?области; В -кварце существуют различные зоны.роста, пирамиды нарастания; включения,;, и. трещины, заполненные раствором, зерна; и межзерновое: пространство, в которых локализуется! основная/часть водосодержащих; дефектов. Присутствие таких дефектов; объясняет появление пузырей; в; кварцевом: стекле, значительно: ухудшающих их физико-химические характеристики [Леко, Мазурин, 1975]. В связи с этим, качество кварцевых концентратов в значительной мере определяется не только минеральной и химической чистотой; но и содержанием:в кварце летучих; компонентов и, в первую очередь воды, находящейся? в кварце в следовых количествах. Большой интерес представляет изучение поведения? воды и других летучих компонентов, в кварце при его термообработке, для- определения; оптимальных условий эффективного удаления водосодержащих дефектов из кварца.
Инфракрасная- спектроскопия; особенно в связи с. появлением? современных Фурье-спектрометров; является наиболее эффективным методом; для- изучения; состояния и структурного положения воды в І кварце.: Вї работах- [Kats, 1962; Ames, Rossman- 1984; Стенина, 1987; Libowitzky, Rossman, 1997] показано; что ИК-спектр кварца в. области, фундаментальных валентных: колебаний; воды. (3000 -3800 см:1) представляет собой широкую диффузную полосу, на которую накладываются узкие полосы; так называемых; Н-дефекгов: Широкая- полоса; приписывается» молекулярной воде, находящейся в основном в трещинах и газово-жидких; включениях: Узкие полосы обусловлены колебаниями структурно связанной воды, к которой в:первую очередь относятся гидроксильные rpynnbij находящиеся в. различном структурном; окружении[Kats, 1962; Kroпenberg, 1994.
Для регистрации ИК-спеїсіров использовались, плоскопараллсльные.кварцевые пластинки толщиной 0.5-1 мм, шлифовка и полировка которых производилась на обезвоженном керосине. Для проведения ступенчатого отжига пластинки толщиной 0.8-1.5 ммбыли изготовлены без применения полировки и шлифовки, чтобыизбежать попадания воды и углеводородов при пробоподготовке. Отжиг был произведена печи ПКЛ-1.2 до температуры 1200 С с шагом 100 С. Пластинки выдерживали при заданной температуре в,течение 2 часов в воздушной атмосфере!
Регистрация инфракрасных спектров осуществлялась на ИК Фурье спектрометре Nexus-870 Thermo Nicolet. Спектры пропускания были пересчитаны в спектры поглощения с коррекцией базовой линии и нормировкой на толщину образца. Регистрация и первичная обработка спектров производилась с помощью программного пакета OMNIC Thermo Nicolet, а моделирование спектров суперпозицией гауссовских линий выполнялось в программе Peakfit. ИК-спектры кварца разных жил подобны и различаются только по интенсивности поглощения (рис. 4.88). В работах [Aines et al, 1984; Kronenberg, 1994; Libowitzky, Rossman, 1997] показано, что интенсивность поглощения в области 3000-3800 см"1 пропорциональна содержанию воды в кварце. Для детального анализа спектров было выполнено моделирование «водной» области (3000-3800 см"1) на суперпозицию 7 гауссовских линий (рис. 4.89).
Основные полосы 3220 и 3410 см"1 принадлежат, соответственно, к симметричным и антисимметричным валентным колебаниям связи О-Н в молекулах воды [Aines et al., 1984; Kronenberg, 1994]. Небольшие линии с максимумами 3198 и 3296 см"1 относятся к обертонам и составным частотам основных колебаний связи Si-О в решетке кварца. Узкая полоса с максимумом 3379 см"1 связана с колебаниями группировок А1-ОН, образованных при замещении Si на А1 в сетке тетраэдров Si04 \Kats, 1962; Kronenberg, 1994]. Полосы 3600 и 3750 см"1 как правило приписывают колебаниями ОН - групп в тонкодисперсных водородсодержащих минеральных включениях в кварце [Aines et al, 1984; Grant et al., 2003]. Эти полосы наблюдаются в спектрах слюд [Aines et al, 1985; Zalkind, Gershenkop, 2006], которые по данным минерального анализа являются широко распространенными минеральными включениями в кварце. Необходимо отметить, что в работе [Kronenberg, 1994] указано, что полосы 3600 и 3750 см"1 могут быть связаны, соответственно, с симметричными и антисимметричным колебаниям ОН-групп в силанольных группировках или в изолированных молекулах воды.
В работе были получены инфракрасные спектры более 100 образцов кварца. По результатам моделирования этих спектров, были рассчитаны средние: значения параметров линий, и. соответствующие, стандартные отклонения (Таблица 1, приложение: 2). Из таблицы видно, что положение т ширина- линий? колебаний обертонові связи Si-O- с: максимумами 31981 и 3296; см"1 остаются! практически неизменными:. Полоса 3379 .см 1 принадлежащая; колебаниям: группировок; А1-ОН, также: имеет приблизительно постоянную частоту и ширину. Параметры линий, относящиеся- к валентным колебаниям; воды и; ОН группам; в составе тонкодисперсных минеральных включений; имеют достаточно: большие отклонения. Это обусловлено изменением степени водородного связывания молекул воды в первом случае, а-также присутствием различных минеральных водородсодержащих включений и вариацией их химического состава во втором.
В соответствии с; законом Бугера-Ламберта-Бера была рассчитана концентрация различных Н-дефектов. Нами использовалось, упрощенное-соотношение [Kronenberg,1994; Grant et а!., 2003]: где Сц - число атомов? водорода на 106 атомовг кремния, А — калибровочный коэффициент (для воды 1.05; для ОН групп 0:812), А— нормированная интегральная интенсивность линии. Атомные количества водорода были пересчитаны: в-..массовые концентрации соответствующих группировок.
Выполненные расчеты показали, что вода в кварце Кузнечихинского месторождения и жилы Беркутинской в; основном содержится в молекулярной форме в трещинах, каналах, межзерновом пространстве и. газово-жидких, включениях. Наблюдается прямая корреляция,между содержанием,ОН-групп: в тонкодисперсных минеральных водосодержащих включениях и концентрацией молекулярной; воды (рис. 4.90). На графике Кузнечихинского месторождения содержание молекулярной составляет 20-140 ррт. Количество ОН-групп в; минеральных включениях в этих областях составляет в среднем 3 и 17 ррт соответственно. Кварц жил № 19Г и 413 характеризуется І меньшими, содержаниями воды, и водосодержащих минеральных включений, по сравнению кварцем жильте» 414.
Физико-химические характеристики кварцевых стекол
Гранулированный кварц является мономинеральным веществом, однако он всегда содержит твердые и газово-жидкостные включения, а таюке структурные примеси. Минеральные включения в зависимости от способов их сочетания с кварцем подразделяются? на легко- и трудноотделимые при обогащении. Легкоотделимые расположены по-трещинам и в межзерновом пространстве - при дроблении они отделяются от зерен и удаляются из шихты при обогащении. Трудноотделимые образуют сростки с кварцем или законсервированы внутри них. Минеральные включения в зависимости от химического состава образуют в стеклах разноокрашенные свили. На рисунке 5.1 представлена фотография свилей в кварцевом стекле, связанных с присутствием различных минеральных включений в кварцевых концентратах [Кораблев и др., 2007].
Газово-жидкие включения расположены как внутри кварцевых зерен, так и в местах их совмещения. Они являются источником образования газовых пузырей в кварцевых стеклах. Газово-жидкие включения характеризуются размерами, формой и заполнением. Выделяют двухфазные включения в виде отрицательного кристалла, размерами до 15 мкм с содержанием жидкой фазы 55-60 %. Также существуют включения вытянутой формы, двухфазные с содержанием жидкой фазы 70-75 мкм, размерами 15-30 мкм и однофазные включения вытянутой формы, размером 10-30 мкм с содержанием жидкой фазы 100-250 мкм.
В настоящее время наиболее распространенными методами обогащения кварца на предприятиях кварцевой отрасли являются дробление с последующей классификацией по размеру, электромагнитная сепарация, травление в кислотах. На рисунке 5.2 приведена технологическая схема сухого обогащения кварцевых концентратов на предприятии «Кристалл» (п. Слюдорудник). Для получения кварца глубокого обогащения используется химическая обработка в 15 % плавиковой кислоте и прокалка при температуре 1100 С.
Термодробление (предварительный нагрев сырья в различных классах крупности с последующим обычно резким охлаждением в воде) включено в большинство схем обогащения кристаллосырья для плавки и оптического стекловарения. Процесс подготовки кристаллосырья для плавки путем термодробления позволяет снижать его прочность, вскрывать газово-жидкие включения, что приводит к существенному повышению качества получаемых концентратов при включении за операцией термодробления операции химического обогащения.
Истирание производилось в кварцевой ступке кварцевым пестиком с для избежания попадания загрязнений. Грохочение (просеивание) прозводилось на полимерных ситах для того чтобы избежать загрязнения проб железом, хромом и другими элементами при использовании металлических сит. Электромагнитная сепарация проводилась на электромагнитном сепараторе ЭВС-10/05 производства Механобртехника г. Санкт-Петербург. Изучаемые образцы представляли собой сухую кварцевую крупку. Разделение смесей минералов осуществляется в помещенном между полюсами элекгромагнитанаклонном лотке, на верхний край которого постепенно просыпается из бункера-дозатора разделяемый материал; по лотку смесь попадает в зону изодинамического поля и распределяется в зависимости от магнитной восприимчивости минералов на два потока, которые ссыпаются в соответствующие стаканчики. Производительность при обработке материала 0.1-0.4 мм составляет 5 кг/час. Разделение на два потока регулируется изменением силы тока в катушках электромагнита и изменением продольного и поперечного наклонов лотка. От угла продольного наклона зависит скорость перемещения зерен, что отражается на чистоте разделения минералов и на производительности аппарата. Изменением поперечного наклона регулируются чистота и выход фракций: при увеличении наклона лотка фракция с большей магнитной восприимчивостью становится чище, а выход ее меньше. Кислотная обработка Химическое обогащение осуществляется путем растворения кварца и зерен минеральных примесей, выщелачивания из примесей химических элементов, а также путем удаления адсорбированных ионов с поверхности зерен кварца. По своей сути процесс растворения примесей в кварцевом сырье при избытке, реагента — гетерогенная химическая реакция I порядка, проходящая через; несколько последовательных стадий. При: определенных условиях .лимитирующей- стадией могут быть как диффузионные процессы в твердой? фазе,, так и химическаяїреакция. Учитывая?; характер/ возможных пленочных , и; минеральных загрязнений- можно предположить, .что реакция; в первую1 очередь протекает на: внешней поверхности частицы, ее фронт постепенно продвигается/ внутрь, оставляя , за собой полностью превращенный» продукт и инертную часть .твердого вещества, называемого «золой».
