Экспериментальное исследование финишного этапа обогащения кварца…
5
В исследование исходного сырья и продуктов плазменной пере-
работки входило изучение структур и текстур, химического состава
твердофазных структурных и неструктурных примесей, состава газо-
вых и жидких включений и ряда качественных характеристик квар-
цевого сырья.
Для определения элементного состава неструктурных твердофаз-
ных примесей кварцевого концентрата использовался метод масс-
спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS), основан-
ный на полном растворении кварца в кислотах и определении приме-
сей (Li, Na, Mg, Al, K, Ca, Mn, Ti, Fe, Cu, Ni, Cr, P, B, Zr) в растворе.
Измерения проводились на масс-спектрометре с индуктивно связан-
ной плазмой Elan 6100 производства фирмы PerkinElmer.
Для изучения содержания флюидных примесей ГЖВ применялся
метод кинетической термодесорбционной масс-спектрометрии с ко-
личественным анализом потоков веществ [5], выделяющихся в высо-
кий вакуум при нагреве исследуемой крупки от комнатной темпера-
туры до 1400
С в ступенчатом (через 200
С) режиме нагрева.
Гранулометрический анализ частиц кварцевого концентрата прове-
ден с использованием универсального лазерного анализатора «Микро-
сайзер 201». Данный прибор позволяет определить дисперсный состав
порошка, содержащего частицы размерами от 0,2 до 600 мкм.
Электронная микроскопия исходного и переработанного кварце-
вого концентрата проведена с помощью автоэмиссионного сканиру-
ющего электронного микроскопа сверхвысокого разрешения Zeiss
Ultra plus на базе Ultra 55. Диапазон увеличений: 12
—900 000
в режиме вторичных электронов и 100
—900 000
в режиме обратно
рассеянных электронов.
Эффективность обогащения оценивали на основе сравнения гра-
нулометрического состава, содержания неструктурных и структур-
ных примесей, концентраций флюидных примесей ГЖВ, удельной
поверхности и коэффициента светопропускания исходной и перера-
ботанной в плазменной струе кварцевой крупки.
Результаты экспериментальных исследований.
Методом ла-
зерной дифрактометрии установлено, что плазменная переработка
изменяет гранулометрический состав концентратов кварца. Показано,
что плазменная обработка приводит к расколу частиц кварца, смещая
максимум распределения частиц по размерам в область меньших
размеров, т. е. разрушению подвергаются наиболее крупные частицы.
Количественно этот эффект иллюстрируется типичной для большин-
ства исследованных кварцев диаграммой изменения весовой доли
Δ
g
di
различных фракций концентрата молочно-белого жильного
кварца Карановского месторождения после плазменной обработки
(рис. 2).
