Технологические свойства кварца из техногенных отвалов слюдоносных пегматитов северной Карелии (Россия)

Методами атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой, ИК-спектроскопии, оптической и сканирующей электронной микроскопии изучен кварц из техногенных отвалов пегматитовых месторождений северной Карелии (Россия) с целью выявления его основных технологических особенностей, определяющих возможность использования в качестве сырья для получения высокочистых кварцевых концентратов. Установлено, что минеральные примеси в кварце представлены полевыми шпатами, мусковитом, кальцитом, окислами железа и боросиликатными фазами, что подтверждается микроэлементным составом кварца с доминированием Al, Ca, K, Na. Показано, что наряду с молекулярной водой, входящей в состав газово-жидких включений, кварц содержит ОН-комплексы, связанные со структурными примесями Al, Li и B. В результате обогащения несортированного кварца, включающего в себя электромагнитную сепарацию, СВЧ-обработку и кислотное травление, получен кварцевый концентрат с общим содержанием примесей 160 ppm. Получение высокочистого кварцевого концентрата с содержанием примесей <50 ppm на кварцевой крупке размером 0.5—0.1 мм затруднительно, что связано с присутствием трудноудаляемых при обогащении минеральных примесей микронных размеров, газово-жидких включений и структурных примесей. 

1. В. П. Михайлов, В. Н. Аминов. Минерально-сырьевая база Республики Карелии, кн. 2, Петрозаводск, Карелия (2006) 87—102

2. Е. Е. Каменева, Л. С. Скамницкая. Обогащение минерального сырья Карелии, Петрозаводск, КарНЦ РАН (2003) 170—172, 182—189

3. Т. П. Бубнова, Л. С. Скамницкая, В. П. Ильина. Тр. КарНЦ РАН, № 6 (2020) 58—74

4. О. В. Мясникова, Т. П. Бубнова. Обогащение руд, № 5 (2021) 28—34

5. Л. В.Кузьмин. Изв. УГГУ, вып. 3(71) (2023) 94—99

6. Л. С. Скамницкая, Т. П. Бубнова, В. Т. Дубинчук, Л. Т. Раков. Сб. статей IX семинара по технологической минералогии, Петрозаводск, КарНЦ РАН (2015) 90—99

7. М. В. Штенберг. Литосфера, № 3 (2014) 102—111

8. Е. Н. Светова, В. Б. Пикулев, С. В. Логинова. Журн. прикл. спектр., 89, № 5 (2022) 638—645 [E. N. Svetova, V. B. Pikulev, S. V. Loginova. J. Appl. Spectr., 89, N 5 (2022) 849—955]

9. Э. Ф. Емлин, Г. А. Синкевич, В. И. Якшин. Жильный кварц Урала в науке и технике, Свердловск, Сред.-Урал. кн. изд-во (1988) 186

10. Е. П. Мельников. Геология, генезис и промышленные типы месторождений кварца, Москва, Недра (1988)

11. N. G. Stenina. Bull. Geosciences, 79, N 4 (2004) 251—268

12. R. Stalder. Eur. J. Mineral., 33 (2021) 145—163

13. В. А. Крейсберг, В. П. Ракчеев, Н. М. Серых, Л. А. Борисов. Разведка и охрана недр, № 10 (2007) 12—18

14. A. Kats. Philips Res. Rep., 17 (1962) 201—279

15. R. D. Aines, G. R. Rossman. J. Geophys. Res., 89, N B6 (1984) 4059—4071

16. A. Muller, M. Koch-Muller. Miner. Mag., 73, N 4 (2009) 569—583

17. M. C. Jollands, M. Blanchard, E. Balan. Eur. J. Mineral., 32 (2020) 311—323

18. M. A. Baron, R. Stalder, J. Konzett, C. A. Hauzenberger. Phys. Chem. Minerals, 42 (2015) 53—62

19. Y. Ito, S. Nakashima. Chem. Geol., 189 (2002) 1—18

20. М. В. Штенберг, В. Н. Быков. Записки рос. минералог. общества, № 3 (2009) 139—144

21. J. Götze, W. Schrön, R. Möckel, K. Heide. Geochemistry, 72 (2012) 283—286

22. Л. С. Скамницкая, Е. Н. Светова, С. А. Светов. Обогащение руд, № 2 (2014) 36—42

23. Е. Н. Светова, С. Н. Шанина, Т. П. Бубнова. Обогащение руд, № 3 (2020) 25—30

24. Е. Н. Светова, Т. П. Бубнова, O. В. Букчина. Тр. КарНЦ РАН, № 6 (2020) 110—116

25. Р. Ш. Насыров. Обогащение руд, № 2 (2009) 26—27

26. A. J. Buttress, J. M. Rodriguez, A. Ure, R. S. Ferrari, C. Dodds, S. W. Kingman. Minerals Eng., 131 (2019) 407—419, doi: 10.1016/j.mineng.2018.11.025

27. Е. Н. Светова, С. Н. Шанина, В. Б. Пикулев, О. В. Букчина. Записки рос. минералог. общества, № 6 (2021) 113—132, doi: 10.31857/S0869605521060083

28. Quartz: Deposits, Mineralogy and Analytics. Springer Geology, Eds. J. Götze, R. Möckel, HeidelbergNew York-Dordrecht-London (2012) 71, doi: 10.1007/978-3-642-22161-3_4