T. 328, №9 , 2017 г.

Фазовые переходы кремнезема в опал-кристобалитовых породах как фактор качества кремнистого сырья

Актуальность. В диатомитах и диатомовых глинах по мере диагенетических преобразований происходит нарушение или частичная утрата биоморфной структуры, которая обуславливает уникальные свойства диатомитов как сырья для производства фильтровальных и сорбционно-активных материалов. Трансформация структуры сопровождается и изменением вещественного состава за счет полиморфных переходов диоксида кремния - опал-А в опал-СТ, а по мере более глубоких преобразований - далее в кристобалит, тридимит. Изменения структуры и минерального состава неуклонно влекут за собой перемены промышленно значимых свойств опал-кристобалитовых пород: плотности, пористости, удельной поверхности, механической прочности и т. д. К настоящему времени в российской научной литературе мало представлены данные о том, что технологические свойства и качество кремнистого сырья контролируются степенью диагенетических преобразований, равно как не показана эта связь на примере конкретных объектов минерально-сырьевой базы. Цель работы: анализ влияния степени диагенетических преобразований и фазовых переходов опал-А в опал-СТ в опал-кристобалитовых породах на промышленно значимые свойства: пористость, плотность, удельную поверхность. Методы исследований: полевые исследования, рентгенофлуоресцентный анализ, сканирующая электронная микроскопия, определение пористости, плотности, величины удельной поверхности (методом БЭТ). Результаты. Впервые для опал-кристобалитовых пород Зауралья и севера Западной Сибири показана связь между промышленно значимыми свойствами, химическим составом и фазовыми переходами кремнезема. В результате проведенных исследований можно констатировать, что при сравнении пород, находящихся на различных стадиях диагенеза, устанавливаются существенные различия в содержании кремнезема и полуторных оксидов. По мере диагенетических преобразований фиксируется увеличение содержания кремнезема, и вместе с тем повышение плотности, уменьшение пористости и изменение удельной поверхности. По данным сканирующей электронной микроскопии принята классификация изученных опал-кристобалитовых пород на четыре группы.

Ключевые слова:

диатомиты, трепел, опоки, кремнеземы, опалы, опал-А, опал-СТ, диагенез, Зауралье, Западная Сибирь, электронный ресурс

Авторы:

Смирнов Павел Витальевич

Скачать PDF