НАУКИ О ЗЕМЛЕ
Обогащение полезных ископаемых
DOI.org/10.5281/zenodo.897025
УДК 666.199
В.В. Андреев, Г.Л Каяк, А.А. Чащин, А.А. Карабцов, С.А. Чащин
АНДРЕЕВ ВАДИМ ВЯЧЕСЛАВОВИЧ – к.т.н., доцент кафедры, e-mail: andreev.vv@dvfu.ru
КАЯК ГЕРМАН ЛЕОНИДОВИЧ – к.т.н., доцент кафедры, e-mail: kayak.g.l@mail.ru
Кафедра материаловедения и технологии материалов Инженерной школы
Дальневосточный федеральный университет
Суханова ул. 8, Владивосток, 690091
ЧАЩИН АЛЕКСАНДР АДОЛЬФОВИЧ – к.г.-м.н., старший научный сотрудник, e-mail: achashchin@mail.ru;
КАРАБЦОВ АЛЕКСАНДР АЛЕКСАНДРОВИЧ – к.г.-м.н., ведущий научный сотрудник, e-mail: karabzov@fegi.ru;
ЧАЩИН СЕРГЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ – инженер, e-mail: grifon447@yandex.ru
Дальневосточный геологический институт ДВО РАН
пр-т 100 лет Владивостоку, 159, Владивосток, 690022
Исследование технологии получения стеклокристаллических материалов на основе базальтов Приморского края
Аннотация: Магматические горные породы – базальты или диабазы используются как исходный природный материал при создании новых материалов и разработки эффективных технологий по их получению. Так, базальты применяются в качестве сырья при производстве базальтового волокна, каменолитных изделий (брусчатка, трубы, желоба и др.) и петроситаллов, в настоящее время ведутся исследования в области базальтовых покрытий.
В данной статье представлено исследование технологии получения стеклокристаллических мате-риалов на основе базальтов Приморского края (Шкотовское и Шуфанское плато). Проведен анализ базальтов различных месторождений Приморского края по их химическому и фазовому составу. Данные микроскопического и рентгенофазового анализа до и после термической обработки показали явную зависимость процесса кристаллизации от состава шихты, температуры обработки, а также от самого метода термической обработки образцов базальтов. В частности, установлено, что исследуемые базальты обладают повышенным коэффициентом кислотности, и для получения кристаллической структуры необходимо проводить термическую обработку – кристаллизацию (отжиг), при температуре не менее 950 °С. Исследовано влияние различных компонентов, таких как оксид кальция (CaO), оксид магния (MgO), а также минерала доломита (Ca,Mg[CO3]2) на кристаллизацию базальта. В качестве основных кристаллических фаз, полученных после термической обработки базальтовых композиций, выступали минералы анортит и авгит. Представленная технология позволит получать стеклокристаллические материалы на основе базальтов Приморского края.
Ключевые слова: стеклокристаллические материалы, магматическая горная порода, базальты, термическая обработка, микроскопический анализ, рентгенофазовый анализ, направленная кристаллизация.
Andreev V., Kayak G., Chashchin A., Karabzov A., Chashchin S.
VADIM ANDREEV, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor, e-mail: andreev.vv@dvfu.ru
GERMAN KAYAK, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor, e-mail: kayak.g.l.@mail.ru
Department of Materials Science and Technology of Materials
Far Eastern Federal University
8 Sukhanova St., Vladivostok, Russia, 690091
ALEXANDER CHASHCHIN, Candidate of Geological and Mineralogical Sciences, e-mail: achashchin@mail.ru
ALEXANDER KARABZOV, Candidate of Geological and Mineralogical Sciences, e-mail: karabzov@fegi.ru
SERGEY CHASHCHIN, Engineer, e-mail: grifon447@yandex.ru
Far East Geological Institute,
Far Eastern Branch, Russian Academy of Sciences
159, Prospekt 100-letiya, Vladivostok, Russia, 690022
The research in the technology for producing glass-crystalline materials based on the basalts of Primorsky Krai
Abstract: The magmatic rocks: basalts or diabases are used as a source of natural material to create new materials and develop effective technologies to produce them. For example, basalts are used as raw materials to produce basalt fiber, stone casting products (paving stones, pipes, chutes, etc.), and glass-ceramic. Researches are currently under way in the field of basalt coatings. The article presents a research in the technology of producing glass-crystalline materials on the basis of the basalts of the Primorsky Krai (Shkotovsky and Shufanskoe Plateau.) Analysis has been performed on chemical and phase composition of basalts of various deposits of the Primorsky Krai. The data of microscopic and X-ray phase analysis performed before and after heat treatment have demonstrated the marked dependency of the crystallisation process on the composition of charge, the temperature of treatment as well as on the heat treatment applied to basalt samples. It has been found, in particular, that the examined basalts have an increased acidity coefficient, so, in order to produce a crystalline structure, the temperature of the heat treatment, that is crystallisation (annealing), must be no less than 950 °C. There has been studied as well the effect of various components such as such as calcium oxide (CaO), magnesium oxide (MgO), and mineral dolomite (Ca,Mg[CO3]2 on the crystallisation of basalt. The minerals anorthite and augite acted as basic crystalline phases produced after the heat treatment of basalt compositions. The technique presented here will make it possible to obtain glass-crystalline materials on the basis of basalts of the Primorsky Krai.
Key words: glass-crystalline materials, basalt, heat treatment, microscopy analysis, glass-crystalline structures, oriented crystallisation.
