Кроме того, барит используют:
в бумажной промышленности: наполнитель при изготовлении высококачественных сортов бумаги высокой белизны;
в резиновой промышленности: компонент специальных сортов резины, предохраняющей от жесткого излучения;
в медицине: «баритовая каша» при исследованиях пищеварительного тракта;
в производстве керамики и стекла: необходимый компонент оптических и высокосортных инструментальных стекол, повышающий их прозрачность для ультрафиолетовых лучей ;
в пиротехнике: Ba(N03)2 входит в состав зеленых ракет;
в строительстве: компонент специальных сортов штукатурок и бетона, изолирующих от жесткого излучения; наполнитель специальных пластмасс; утяжелитель бетона и асфальта для аэродромов и ракетодромов;
в металлургии: составная часть ряда интерметаллических соединений в постоянных магнитах (феррит бария), в радиолампах (сплав никеля и бария), в типографских и подшипниковых сплавах;
в вакуумной технике: поглотитель газов (геттер);
в кондитерском деле: составная часть шоколада;
Генетические типы промышленных месторождений барита.
I. Эндогенные месторождения.
Гидротермальные средне-низкотемпературные месторождения умеренных и малых глубин: 1) собственно баритовые, витерит-баритовые и барит-флюоритовые жильные и пластообразные; 2) барит-золото-полиметаллические жильные в эффузивных породах; 3) барит-полиметаллические стратиформные в карбонатных породах.
Вулканогенно-гидротермальные и вулканогенно-осадочные колчеданные месторождения.
II. Экзогенные месторождения.
3. Обломочные и остаточные месторождения кор выветривания.
4. Осадочные хемогенные месторождения.
III. Техногенные образования (концентрации).
Присутствие вкрапленности барита, который может извлекаться попутно, установлено в рудах некоторых карбонатитовых и скарновых месторождений.
Гидротермальные месторождения.
Гидротермальные собственно баритовые, витерит-баритовые и барит-флюоритовые месторождения. Этот генетический тип месторождений -- весьма важный для барита и единственный для витерита. Он характеризуется высоким качеством руд. По форме рудных тел и способу выделения минералов среди этих месторождений различают жильные выполнения и пластообразные метасоматического замещения.
Для жильных месторождений основными рудными телами являются жилы, линзы и баритовые брекчии. Вмещающие породы преимущественно осадочные песчано-сланцевые и эффузивно-осадочные, редко интрузивные.
Пластообразные месторождения формируются путем метасоматического замещения известняков, доломитов и эффузивных пород.
Размеры рудных тел месторождений обоих подтипов варьируют в широких пределах: от десятков и сотен метров до 2 км в длину при мощности до 15 м. Баритовая минерализация в крупных жильных и плитообразных телах, имеющих крутое падение, прослеживается на глубину нескольких сотен метров.
Примеры жильных месторождений: баритоносньгй пояс южного склона Большого Кавказа, включающий Чордское жильное месторождение (Южная Осетия), Кутаисскую группу жильных месторождений, Човдарское жильное месторождение в Азербайджане (Малый Кавказ); барит-флюоритовое жильное месторождение Бадам в Южном Казахстане.
Типичным примером пластообразных стратиформных месторождений является Апшринское месторождение барита вАбхазии, расположенное севернее Сухуми. Здесь толща баритизированных известняков мощностью 20-40 м прослеживается на 800 м по простиранию и на 250 м по падению. Промышленная баритовая залежь пластообразной формы совпадает с этой толщей известняков. Месторождение является крупным, содержание барита в залежи составляет около 50%.
Барит-золото-полиметаллические жильные вулканогенно гидротермальные месторождения. На этих месторождениях барит является распространенным жильным минералом. Он выделяется в верхних частях жил и в околорудных измененных породах (зоны баритизации). Например, Туюкское месторождение в Южном Казахстане.
Барит-полиметаллические стратиформные месторождения в карбонатных породах. Руды месторождений комплексные барит-свинцово-цинковые, но иногда на месторождениях встречаются и собственно баритовые руды.
Вместе с колчеданными месторождениями служат основным источником добычи флотационного барита.
Примеры месторождений: Миргалимсай, расположенное в Центральном Каратау (Южный Казахстан);
Колчеданные (вулканогенно-гидротермальные и вулканогенно-осадочные) месторождения. Барит в них является, наряду с кварцем, жильным минералом и извлекается попутно.
Примеры месторождений: Молодежное, Джусинское (Южный Урал); Сокольное, Зыряновское (Рудный Алтай); Салаирская группа месторождений(Кемеровская область).
Обломочные и остаточные месторождения кор выветривания. Наибольшее промышленное значение среди месторождений данного типа имеют элювиальные залежи, сложенные глиноподобной массой, содержащей обломки баритовых руд, мелкие кристаллы барита, пирита, иногда галенита и гидроксиды железа..
Примеры месторождений: Медведевское (Южный Урал); элювиальные залежи, развитые на стратиформных свинцово-цинковых месторождениях США и дающие 33% его добычи; они представляют собой мощные (десятки метров) плащеобразные тела,; содержание барита 12--20%.
Хемогенные осадочные месторождения достаточно широко распространены и представлены крупными пластовыми залежами собственно баритовых и реже сульфидно-баритовых руд. В пределах месторождений выделяется обычно несколько пластов баритовых руд, переслаивающихся с кремнистыми и глинистыми сланцами, алевролитами и известняками. Мощность баритовых пластов варьирует от долей до нескольких метров, а протяженность измеряется километрами. Пласты сложены массивными, конкреционными и вкрапленными рудами. Содержание барита в массивных рудах до 90 %, в конкреционных -- до 60 % и во вкрапленных-- до 20%. Массивные руды концентрируются в нижних частях баритоносных горизонтов, а конкреционные и вкрапленные-- в верхних
Примеры месторождений: Пальникское и Хойленское (западный склон Полярного Урала); Чиганакское (Центральный Казахстан);
Техногенные образования барита (концентрации промышленного значения) представляют собой отвалы обогатительных фабрик при переработке комплексных руд, из которых барит не извлекался. Отвалы с промышленным содержанием барита известны на месторождениях Салаирской группы
Стратиформные месторождения барита всех промышленных типов являются ведущими: с ними связана основная доля запасов и добычи в мире. Значительные масштабы месторождений и простая морфология их рудных тел с высоким содержанием в них барита (50-95%) позволяют широко использовать современную технику и технологию, что делает разработку этих месторождений весьма эффективной.
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.
Литература: [3] с.420-430; [1] c.119-149; [2] с.105-127; [4] с.78-95; [26,29,2].
Лекция 6.(2часа). Слюды. Графит
Общие сведения, свойства, области применения, генетические типы месторождений, примеры наиболее значимых месторождений и их размещение, ресурсы.
Слюды
В группу слюд входит большое число минеральных видов. Они представляют группу сложных алюмосиликатов щелочных и щелочноземельных металлов, обладающих специфическими особенностями, Все они кристаллизуются в моноклинной сингонии, обладают весьма совершенной спайностью по пинакоиду, что позволяет расщеплять их на тончайшие гибкие эластичные пластинки; их окраска варьирует от бесцветной до зеленовато-коричневой, почти чёрной; плотность 2,7-3,1; твёрдость 2-3. Из них наиболее промышленно-ценные слюды - крупнокристаллические мусковит и флогопит. Применение в промышленности обусловлено следующими их свойствами: 1) способностью, благодаря весьма совершенной спайности расщепляться на тончайшие ровные листки ( вплоть до толщины в несколько мкм ); 2) высокой механической прочностью и гибкостью даже очень тонких листов слюды; 3)исключительно высокими электроизоляционными свойствами; 4)химической стойкостью и влагостойкостью; 5) термической стойкостью; 6) прозрачностью (и почти полной бесцветностью в тонких пластинках); 7)высоким двупреломлением.
В промышленности используются два вида сырья, достаточно резко различающихся по областям их применения и в определенной степени -- по источникам получения: листовая слюда и мелкочешуйчатая слюда. Наиболее ценным сырьем является листовая слюда, мелкочешуйчатые же разности либо получают как отходы при переработке листовой слюды,/либо (реже) добывают специально при разработке некоторых типов месторождений.
Качество листовой слюды как сырья для электро- и радиотехнических изделий определяется сочетанием указанных свойств, а также размером кристаллов, наличием или отсутствием в них дефектов. Для мусковита и флогопита большое влияние на механические свойства пакетов слюды оказывают различные дефекты, встречающиеся в природных кристаллах: трещиноватость, зажимистость, ельчатость, клиновидность, морщинистость, прорастание слюды другими минералами, газовые включения и др
Слюда широко используется в промышленности, сельском хозяйстве, транспорте, в быту и других сферах потребления.
Мусковит. Области использования листового и нелистового мусковита во многом сильно отличаются. До 80% листовой слюды идет на нужды электроники и электротехники для производства высококачественных,-конденсаторов, применяется в аппаратуре для авиационной и ракетной техники, в атомных установках; используется в телевизионной технике, радиолокационных станциях, для изготовления смотровых окон котлов высокого давления и других резервуаров, в медицинской технике, в лазерных приборах. Всего в развитых странах ежегодно расходуется более 12 тыс.т. листового мусковита. Самые крупные потребители - Россия, США, Япония, Великобритания, Франция, ФРГ. Из них только Россия имеет и использует собственную сырьевую базу.
Нелистовой мусковит в дробленом или молотом виде применяется в электротехнике, цементной, резиновой и лакокрасочной промышленности, производстве шин, пластмасс, гидроизоляционных материалов и др. Годовая мировая добыча и переработка этого сырья составляет 200-220 тыс.т,
Флогопит. Используется в производстве электроизоляционных изделий разного назначения, для изготовления смотровых окон промышленных печей и бытовых приборов, в производстве рубероида, специальной бумаги, резинотехнических изделий, применяется при изоляции зон поглощения и цементирования нефтяных и газовых скважин в качестве инертного наполнителя буровых и цементных растворов.
Вермикулит (гидрослюда).Главным промышленным свойством вермикулита является его способность вспучиваться при нагревании с увеличением объёма в 8-10 раз. Используется в строительстве для производства теплоизоляционных бетонов, теплоизоляционных изделий. Большое применение вермикулит получил при изготовлении огнезащитных плит, при разливке и прокате стали, для улавливания цветных металлов в сточных водах металлургических комбинатов. Как тепло- и звукоизоляционный материал вермикулит используется в авиационной и автомобильной промышленности, в холодильниках. В растениеводстве - в гидропонике, мелиорации.
Промышленно-генетические типы месторождений мусковита:
1. Пегматитовый (месторождения Мамско -Чуйской и Карело-Кольской провинций, месторождения Индии, Бразилии, Зимбабве).
2. Грейзеновый (Спокойнинсское месторождение в Читинской области - Россия);
3. Метаморфический (Кулетское месторождение - Казахстан);
4. Магматический.(месторождение Спрус Пайн -США)
Пегматитовый тип. Слюдоносные гранитные пегматиты являются единственным промышленным источником листового мусковита. Промышленные месторождения приурочены к областям ультраметамофизма и формируются на глубинах 6-8км. Пегматитовые тела встречаются группами, образующими пегматитовые поля, которые объединятся в зоны, протяженность последних может достигать первых сотен километров при ширине 10 -20км. Морфология тел весьма разнообразна: жилы, линзы, штоки, ветвящиеся тела, согласнве и секущие по отношению к вмещающим метаморфическим породам. Размеры жил достигают сотен метров в длину при мощности от метров до первых десятков метров. Преобладающими минералами являются мусковит, кварц, полевые шпаты, биотит. Могут присутствовать апатит, турмалин, гранат. Пегматитовые месторождения являются комплексными, наряду с мусковитом добываются полевые шпаты и кварц.
К основным мусковитоносным районам относятся Мамско-Витимский в Восточной Сибири и Карело-Кольский. За рубежом наиболее крупные пегматитовые месторождения мусковита находятся в Индии и Бразилии.
Природными источниками мелкочешуйчатого мусковита являются грейзены, в которых мусковит может извлекаться как попутный компонент при добыче редкометалльных руд. Так в грейзеновом Спокойнинском месторождении основным полезным ископаемым является вольфрам.
Метаморфические месторождения мелкочешуйчатого мусковита представлены мусковитовыми и двуслюдяными кристаллическими сланцами, содержащими иногда технические гранаты и графит.
Магматические месторождения представлены мусковитовыми, двуслюдяными и аляскитовыми гранитами, в которых содержание мусковита составляет 5 -15%. Крупным разрабатываемым месторождением такого типа является месторождение Спрус Пайн (США). Здесь слюдистые и амфиболовые гнейсы и сланцы рассечены телами аляскитов размером 3х1,5 км. Запасы мелкочешуйчатого мусковита до глубины 15м составляют 50 млн.т и полевого шпата -200 млн.т.
Промышленно-генетические типы месторождений флогопита:
1. Скарновый (Алданские месторождения)