2.2 Лекция сабақтарының конспектілері

1-Лекция. Шағылған жарықта руданы зерттеудің микроскопиялық әдісі.

Минералдық шикізат, пайдалы компонент, руда, пайдалы қазбалардың кенорны, минераграфия түсініктемелеріне анықтама.

Минералды шикізат (пайдалы қазба) – өңделмеген немесе өңделген күйінде адамның қажеттілігіне қолданылатын табиғи немесе техногендік минералдық жаралым. Мысалға: шикізат түрінде біз жерасты суын қолданамыз немесе саздақты құрылыста қолданамыз. Минералдық шикізаттар әртүрлі белгілері бойынша бөлінеді: металдық және бейметалдық; қатты, сұйық және газ тәрізді; таужыныстар, минералдар және элементтер; стратегиялық және басқа. Минералдық шикізаттың 160-тан 400-ге дейінгі түрлерін бөлуге болады. Жерқойнауындағы минералдық шикізаттың мөлшерін қор деп атайды.

Пайдалы компонент – таужыныс, минералдар, химиялық қоспа немесе элемент, бұның бәрі өнімдік зат болып табылады және өндірісте қолданылады.

Руда – құрамында бағалы компоненттері жеткілікті, өнеркәсіпте бөлініп алынатын минералды агрегат. Руда моно- және поликомпонентті болуы мүмкін. Оның құрамында технологиялық зиянды заттар немесе экономикалық пайдалы заттар болуы мүмкін, сол сияқты улы заттар болуы немесе экологиялық таза болуы мүмкін.

Өнеркәсіптік концентрат (өндірістік өнім) – руданы өңдеу мен байыту өнімі.

Тастандылар – руданы байыту және қайта өңдеуден қалған қалдық.

Пайдалы қазба кенорындары – минералдық шикізаттың табиғи немес техногендік жиналуы, ол сапасы, мөлшері, тау-кен техникалық, география-экономикалық және геоэкологиялық параметрлері бойынша ұтымды пайдалануға жарамды.

Рудалы кенорындар қара, жеңіл, түсті, сирек, радиоактивті және бағалы металл кенорындарына, сол сияқты шашыранды және сирек топырақтық элементтерге бөлінеді.

Бейрудалы кенорындарға химиялық, агрономиялық, металлургиялық, техникалық және құрылыстық минералдық шикізаттар жатады.

Жанғыш пайдалы қазба кенорындары мұнай, жанғыш газ, көмір, жанғыш тақтатас және шымтезекке бөлінеді.

Гидроминералды кенорындарына жерасты ауызсуы, техникалық, бальнеологиялық немесе минералдық және құрамындағы бағалы элементтерді (бром, йод, бор, радий және т.б.) бөліп алуға жеткілікті мұнайлы кенорындары жатады.

Металдарды микроскопиялық әдіспен зерттеуді 1831 жылы Златоуст қаласында тау-кен инженері П.П. Аносов қолданған, ол микроскоптың көмегімен «болаттың» құрылысының құпиясын анықтап, жоғары сапалы қылыш жасауды түзеткен.

1868 жылы Обухов зауытында Д.К. Чернов болаттың сындарлы нүктеге айналуын ашты, металлография ғылымының негізін қалады, кейінірек осыдан минераграфия дамыды.

Екі жүз жыл бұрын геолог Е.Д. Стратанович Е.С. Федоровтың айтуымен Турьин кенішінде беті тегістеліп лакпен жабылған руда үлгісін макраскопиялық әдіспен зерттеудің әдісін шығарған.

Бірінші рет бұрынғы ҚСРО да минераграфиялық әдісті қолдануды профессор К.И. Висконт ұсынған «Рудном вестнике», 1918 жылы «О методе металлографического анализа непрозрачных рудных минералов» деген мақаласы шыққан. 1922-1924 жылдар аралығында Ленинград тау-кен институты мен Москва тау-кен академиясының студенттерін минераграфиямен таныстыра бастады. 1929 жылы профессор Н.А. Шадлун және басқалары Орал политехникалық институтында минераграфиядан сабақ жүргізе бастады.

1930 жылы минераграфиядан Ф.А. Абрамовтың «Микроскопическое исследование руд в отраженном свете» деген қысқаша әдістемелік ұсынысы шықты.

1933 жылы А.Г. Бетехтин және Л.В. Радугиннің «Определение рудных минералов под микроскопом» деген кітабы басылып шықты.

1934 жылы С.А. Юшконың «Методы изучения руд в отраженном свете» деген кітабы жарық көрді. Ол қысқаша әдістемелік бөлімнен, кестелер, руда құрылымдарының сипаттамасынан және санды минералогиялық талдаудан тұрады. Ал 1949 жылы осы жұмыс екінші рет толықтырылып және өңделіп басылып шықты.

1934 және 1937 жылдары баспадан А.Г. Бетехтиннің «О текстурах и структурах руд» атты еңбегі шықты, онда рудалардың бітімі мен құрылымының қалыптасуы қарастырылған. Ал 1958 жылы А.Г. Бетехтиннің редакциясымен «Текстуры и структуры руд» оқулығы шықты.

1937 жылы И.С. Волынский рудалық минералды минераграфиялық зерттеудің анықтамасын ұсынды.

1941 жылы А.А. Глаголевтің «Геометрические методы количественного анализа агрегатов под микроскопом» деген оқулығы шықты.

1947-1949 жылы И.С. Волынскийдің үш томдық «Определитель рудных минералов под микроскопом» атты жұмысы жарияланды.

АҚШ-та рудалық микроскопты қолдануды бірінші болып У.Кемпбелл и К.У. Найт, У.Л. Уайтхед, Ф.Н. Гилд, И.С. Бастин, У.М. Дэви, К.М. Фарнхем и Дж. Мердоч бастады. Ерекше аталып өтілетін американдық ғалымдар И.С. Сэмпсон, М.Н. Шорт, Л.К. Грейтон, И.И. Фэрбенкс, Х.И. Мак-Кинстри, Дж.У. Вандервильт және тағы басқа елдің ғалымдары Л. Капдеком, И. Томсон, Р. Галопин, Дж.А. Дэнн, А.Ф. Халлимонд және т.б. Оптиканың теориясын негізінен П.Друде, Ж.Орсел, Ф.И. Райт және М. Берек атты ғалымдар дамытты.

1964 жылы М.П. Исаенконың «Определитель текстур и структур руд» атты кітабы шықты. Кейінірек (1984 және 1986 жылдар) С.А. Юшконың «Методы лабораторного исследования руд» атты және М.П. Исаенко және басқалардың «Определитель главнейших минералов руд в отраженном свете» кітаптары шықты

Минераграфия – бұл әдіс шағылған жарықта жалтыратылған үлгітаста рудалық немесе жалпы мөлдір емес минералды микроскопиялық зерттеу. Бұл әдістің көмегімен руданың (сапалық және сандық) минералдық құрамын және құрылымдық ерекшелігін анықтауға болады.

Минераграфия минералогиямен және пайдалы қазбалар туралы іліммен тығыз байланысты. Минералогияны білу минераграфия курсын өтуге жеңіл болады. Минераграфиялық әдіспен макроскопиялық әдіспен анықтауға келмейтін минералдың өте ұсақ түйірлерін анықтауға болады.

Әсіресе рудалы кенорындарды зерттегенде минераграфияның маңызы зор. Минераграфиялық зерттеу руданың заттық құрамын және рудалы дененің бөліктеріндегі өзгерістерді анықтауға көмектеседі. Руданың құрылымдық ерекшелігін зерттеу минералжаралудың жағдайын білуге көмектеседі. Петрографиялық және геологиялық зерттеулермен қатар кенорынның генетикалық типін анықтауға және геологиялық барлау жұмыстарын тиімді жүргізуге көмектеседі.

Руданы механикалық байытуда және оны технологиялық өңдеу минераграфияның маңызы зор. Кенбайытушы сандық және сапалық минералогиялық құрамын білуі қажет.

Руданы минералогиялық зерттеу әртүрлі пайдалы қазба кенорнында келесі негізгі тапсырманы шешуге әкеледі:1) руданың минералдық құрамын зерттеу; 2) руданың типке бөлінуі және парагенетикалық минералдық ассоциация; 3) руда типінің орналасуы; 4) негізгі рудатүзуші минералды анықтау, олардың типоморфтық ерекшелігін және оларға кіретін элементтерді зерттеу; 5) бағалы компоненттердің таралу заңдылығын анықтау; 6) руданың бітімі мен құрылымын зерттеу; 7) минералжаралу процесінің сұлбасын құрастыру және кенорынның қалыптасу жағдайын анықтау; 8) минералогиялық зерттеудің нәтижесі бойынша руданың байытылғыштығын бағалау.

Жоғарыдағы мәселелерді шешу үшін барлау жұмыстарын жүргізген кезде бағалы элементті анықтау үшін немесе руданың заттық құрамын, технологиялық қасиетін анықтау үшін арнайы сынамалар алынады. Сынамалар келесідей болып бөлінеді: химиялық, минералогиялық, технологиялық. Химиялық сынамалар руданың химиялық құрамын анықтауға және ондағы пайдалы компоненттердің мөлшерін білуге қолданылады. Минералогиялық сынамаларға – кесек үлгі, жалтыратылған және мөлдір тастілімдер жатады. Руданың сандық сипаттамасына минералогиялық сынамалар алынады. Соңғысы түйір өлшемдік талдау жасау үшін ұсақталады. Технологиялық сынамалар пайдалы қазбаның технологиялық қасиетін, руданы байыту процесінің сапалық және сандық көрсеткішін анықтауға және концентратты қайта өңдеуге пайдаланылады.

Басқа әдістер сияқты рудалық микроскопия басқа әдістермен бірге қолданған өте тиімді, соның ішінде спектрографиялық, химиялық, рентгенқұрылымдық және қазіргі әдістер - микрорентгеноспектрлік микроталдау, электрондық микроскоп және басқалар.

Негізгі әдебиеттер: 1 [5-7 б.], 3 [5-7 б.], 5[11-13 б.], 6[4-10 б.];

қос.7 [31-37 б.]

Бақылау сұрақтары:

1. Минераграфияның дамуына үлестерін қосқан ғалымдар.

2. Минераграфияға түсінік

3. Рудалық микроскоппен шешілетін негізгі мәселелер