Минеральные удобрения. Новые исследования и разработки - Позин М.Е.
Скачать (прямая ссылка):
ляли
Кингисеппское 27,1 39,8 1.9 0,3 1,0 6,3 13,7
Тоолееиское 27,0 40,6 1,2 0,9 1.1 2,1 14,2
Каратауское 24,7 38,5 1,1 2,1 1,8 10,5 15,7
Хубсу тульское 21,8 39,8 8,3 0,45 0.15 18,7 10,2
Телексное 19,2 31,4 3,2 4,0 4.1 5,3 25,4
* Нерастворимый в «царской водке» осадок.
Минералогический состав большинства фосфоритовых руд описан в литературе [4, 5J. Представило интерес сопоставить имеющиеся данные с составом нерастворимых осадков. Для получения последних фосфориты разлагают при температуре 50 °С в течение 80 минут 54%-й азотной кислотой при ее норме на СаО в фосфатном сырье 110%. Затем из образовавшейся суспензии декантацией и центрифугированием отделяли нерастворимый осадок. Состав нерастворимых осадков приведен в табл. 2. Для установления минералогического состава твердых фаз использовали метод ИК-спек-троскопии. При описании спектров поглощения исходны-4
Химический состав нерастворимых осадков
Нерастворимый Содержание основных компонентов, % (мас.%)
осадок из фос
форита место Рго8 СаО Fe203 А1203 SiOa so^2
рождения
Егорьевского 1,12 12,21 5.53 0,26 33 19
В ятско-Кам 0,74 11,26 6,25 0,11 48 17
ского (прока
ленный)
Вятско-Кам 1,29 13,11 5,14 0,10 31 18
ского (не про Следы
каленный)
Чилисайского Следы 3.9 0,28 96 Следы
Кингисеппского 0,9 0,82 0,2 0,04 92 Следы
Т оолсснского 0,82 1,05 0,3 0,07 85 Следы
Каратауского Следы Следы 3,9 0,55 79 Следы
Хубсугульского 10,2 13,9 0,62 0,43 49 Следы
Телекского 0,9 1.4 6,3 0,09 87 Следы
фосфоритов не рассматриваются полосы, связанные с валентными и деформационными колебаниями в связи Р—О4 — 475, 580, 610 и 1060 см-1, характерные для всех образцов руд. Для приблизительной количественной оценки содержания отдельных составляющих компонентов в исследованных образцах были приготовлены эталонные смеси, составленные из чистых исходных минералов в различных соотношениях. На рис. 1 изображены спектры поглощения девяти исследованных образцов фосфоритов, а на рис. 2—соответствующих им нерастворимых осадков.
Известно [6], что для желваковых фосфоритов характерно тонкое взаимопрорастание фосфата с глауконитом и кварцем. Особенностью является содержание в руде значительных количеств пирита и марказита (FeS2), тонко распыленных в фосфате и не образующих отдельных зерен. В спектре поглощения егорьевского фосфорита полосы 880, 1420 и 1440 см-1 соответствуют связи С—О (карбонат в количестве ~5%). По интенсивности дублета 790—810 см-1 можно сделать предположение, что в образце содержится около 10% кварца. О наличии глауконита свидетельствуют полосы — 415 и 430 см-1. В нерастворимом осадке, полученном переработкой егорьевского фосфорита, основной фазой является гипс — полосы 600, 680, 1160, 1640 см-1, в значительном ко-
tcM-'
Рис. 1. ИК-спектры образцов фосфоритов месторождений: 1 — Егорьевского; 2 — Вятско-Камского (прокаленный); 3 — Вятско-Камского (не
прокаленный); 4 — Чилисайского; 5 — Кингисеппского; 6 — Тоолсенского;. 7 — Каратауского; 8 — Хубсугульского; 9 — Телексного
Рис. 2. ИК-спектры нерастворимых осадков, полученных азотно-кислотным разложением образцов фосфоритов месторождений: 1 — Егорьевского; 2—Вятско-Камского (прокаленный); 3 — Вятско-Камского (не прокаленный); 4— Чилисайского; 5 — Кингисеппского; 6 — Тоолсенского; / — Каратауского; 8—Хубсугульского; 9— Телексного
личсстве присутствуют глинистые примеси — 465 и 480 см-1 и кварц (~ю%). Спектроскопические данные соответствуют результатам химического анализа (см. табл. 2). Сера, содержащаяся в исходном фосфорите в виде пирита и марказита, в процессе азотно-кислотного разложения окисляется до сульфата. Содержание сульфат-иона в данном образце нерастворимого осадка составляет 19% (в пересчете на CaS04-2H20 — 34%). При химическом анализе на Si02 определяется кремний, содержащийся в нерастворимом осадке как в виде кварца и халцедона (Si02), так и глауконита (KAMFe, Al)3-Si60i8-H20), полевого шпата (КСа, NaX X[AlSi308]), гидрослюд (M9Fe^, Fe+3)3-OH2[(SiAl)4Oio]) и т. п. В осадке егорьевского фосфорита по спектральному анализу около 20% Si02 в виде кварца, остальные 10% — в виде других соединений кремния.
Для желваковых фосфоритов Вятско-Камского месторождения (образцы — иепрокаленный и прокаленный при температуре 900°С) на спектре непрокалениого образца интенсивность полос С—О связей, имеющих положение дуплета 1440—1470 см-1 и 880 см-1 соответствует содержанию ~10% С02. Углерод в образце содержится видимо не только в виде отдельной фазы карбоната (кальцита, доломита, сидерита), но и как изоморфные включения карбоната, а также в виде органического углерода, судя по расщеплению основной полосы поглощения—1400 см-1. Количественное содержание глауконита в данном образце невелико: ему соответствуют слабые полосы 430 и 407 см-1, остальные совпадают с полосами фосфата. Спектр поглощения прокаленного фосфорита в основном аналогичен спектру непрокаленно-го образца в области 400—1200 см-1, резко изменилась лишь интенсивность полосы 1400—1460 см-1, поскольку осталось только 0,1% СОz- Полосы 655 и 530 см-1 свидетельствуют о повышении относительного содержания полевых шпатов, количество кварца увеличилось незначительно. Спектры нерастворимых осадков непрокалениого и прокаленного образцов вятско-камских фосфоритов свидетельствуют о содержании значительных количеств гипса — полосы 605, 680, ИЗО, 1660 см^1, что согласуется с данными химического анализа (см. табл. 2). О наличии глинистых минералов и глауконита говорят полосы поглощения в низкочастотной части спектра. Таким образом, нерастворимые осадки вятских фосфоритов состоят в основном из гипса, глауконита, глинистых минералов и практически не содержат кварца. Известно [7], что
