1 / 30

Beryl a suroviny Be, živce, sľudy, kremeň, Al-minerály

Beryl a suroviny Be, živce, sľudy, kremeň, Al-minerály. Suroviny berýlia - využitie Be:.

istas
Download Presentation

Beryl a suroviny Be, živce, sľudy, kremeň, Al-minerály

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Beryl a suroviny Be, živce, sľudy, kremeň, Al-minerály

  2. Suroviny berýlia - využitie Be: • 70 % Be – legujúca prísada do zliatin, najmä Be-Cu, tiež s Ni, Zn, Al, Pb. Zliatiny s Be využívané v leteckej a kozmickej technike, ľahké konštrukcie, airbagy, elektrotechnika, rádioelektrotechnika. Be zabezpečuje vysokú tvrdosť, odolnosť voči únave materiálu a korózii, stabilita v širokom teplotnom intervale, elektrickú a tepelnú vodivosť, nízku hmotnosť. Nanesenie na oceľ (berylizácia) zabraňuje korózii • BeO – špeciálna keramika (beryllia), vysoká tvrdosť a pevnosť, výborný vodič tepla • Prímes do raketových palív • Jadrová technika: Be a BeO odrážajú a tlmia neutróny, súčasne Be aj zdroj neutrónov • Klenotníctvo - drahé kamene: beryl (smaragd, akvamarín, morganit), chryzoberyl, fenakit

  3. Prírodné zdroje Be: • Be patrí k ľahkým litofilným prvkom, je relatívne vzácne; cca 2 ppm Be v zemskej kôre • Be sa lokálne koncentruje v kyslých magmatických horninách, obohatených Si a v ich okolí (granity, greiseny, pegmatity, ryolity, skarny, metasomatity)

  4. Najvýznamnejšie minerály Be: • V prírode je známych okolo 60 minerálov Be, najmä silikátov • Fenakit 42-45 % BeO • Bertrandit 40-42 % BeO • Chryzoberyl 18-20 % BeO • Euklas 16-17 % BeO • Beryl 12-14 % BeO • Helvit, genthelvit, danalit 10-13 % BeO • Vezuvianit max. 4 % BeO • Margarit (Ca-sľuda) max. 3 % BeO

  5. Hlavné typy ložísk Be: • Vzácnoprvkové granitové pegmatity, LCT suita (berylový a komplexný typ) s berylom (vzácnejšie aj inými Be-silikátmi) 0,05-0,4 % BeO • Fluoritové a sľudnaté greiseny a kremenné žily a žilníky (lokálne s Mo-W zrudnením) v kupolách a exokontaktoch špecializovaných granitov s berylom, chryzoberylom, fenakitom, helvitom, bertranditom 0,1-1 % BeO • Žilné a žilníkové živcové (albitové, mikroklínové) metasomatity spojené s granitmi až syenitmi s fenakitom, genthelvitom, bertranditom, eudidymitom0,2-1,5 % BeO • Fluoritizované ryolitové tufy s bertranditom0,4-0,7 % BeO • Skarny vo vápencoch a bridliciach s berylom - smaragdom

  6. Smaragd • Drahokamová odroda berylu Be3Al2(Si6O18) • Farbu spôsobuje izomorfná prímes Cr3+ a V3+ • Genéza: Metamorfity a snimi spojené hydrotermálne žily

  7. Smaragd: ložisko Muso (Kolumbia) • 2pásma, Vých. Cordillera • V kalcitovo-dolomitových brekciach a žilníkoch v spodnokried. Čiernych bridliciach • Asociácia: smaragd, dolomit, pyrit, parisit, monazit, fluorit, kremeň • Genéza: interakcia alkalických, NaCl bohatých bazénových vôd s okolitými čiernymi bridlicami s redepozíciou Be, V, Cr, REE do roztokov a ich neskoršia kryštalizácia, mezotermálne ložisko (cca 300 °C) • Vek smaragdovej mineralizácie: eocén - oligocén

  8. Smaragd: ložisko Muso (Kolumbia)

  9. Ložisko Spor Mountain (Utah, USA) • Najvýznamnejší súčasný zdroj Be • Viazané na pliocénne (6-8 Ma) ryolitové tufy, súčasť formácie topásových ryolitov Topaz Mt. (Thomas Range) – mladý orogénny vulkanizmus Kordillier • Zdroj Be: mikroskopický bertrandit (pod 0,003 mm) vo fluoritizovaných a opalizovaných nodulách a v matrixe alterovaných tufov s klastami vápencov

  10. Ložisko Spor Mountain (Utah, USA) • Vznik pôsobením hydrotermálnych roztokov, obsahujúcich komplexné iónové zlúčeniny Be-F. Ich vyzrážaním v prostredí bohatom vznikol bertrandit a fluorit • Be-F(OH) + CaCO3 + SiO2 => Be4Si2O7(OH)2 + CaF2

  11. Ložisko Spor Mountain (Utah, USA) • Obsah bertranditu: 0,6 – 0,7 % • Zásoby 24 kt Be pri obsahu 0,23 % Be • Rudné polohy až 4 km dlhé s hrúbkou 15-20 m • Lomová ťažba od 1969, predtým ťažba fluoritu a U

  12. Be – svetová ťažba v t kovu (2004) • USA..................................100 (61 %) • Rusko..................................40 (25 %) • Čína......................................15 (9 %) • Kazachstan.............................4 (2,5 %) • Mozambik..............................3 (2 %) • SVET.................................163

  13. ŽIVCE • Alumosilikáty alkalických kovov; MAl1-2Si2-3O8, M = Na, K, Rb, Ca, Ba • Albit NaAlSi3O8 • Anortit CaAl2Si2O8 • Ortoklas, mikroklín KAlSi3O8 • Rubiklín RbAlSi3O8 • Celzián, paracelzián BaAl2Si2O8

  14. ŽIVCE • Významná surovina v keramickom, sklárskom, elektrotechnickom a hutníckom priemysle; majú vysoké obsahy alkálií, ktoré pri zahriatí na 1100-1400 °C dokážu rozpúšťať ostatné zložky keramickej hmoty (kremeň, kaolinit) • Predovšetkým výroba porcelánu, obkladačiek, elektroizolátorov, prímes do skla (Al), tmel abrazív • V keramickom priemysle sa využívajú najmä K-živce (ortoklas, mikroklín), pretože sa tavia inkongruentne (vzniká leucit + kvap. fáza – sklo) vo veľkom teplotnom rozsahu, kde môžu dobre unikať plynné komponenty a nedochádza k prehriatiu a deformácii výrobku

  15. ŽIVCE • Podľa pomeru K a Na, KM = K2O/Na2O možno živce technologicky rozdeliť na 4 triedy: • I. vysokodraselné K-živce: KM > 3 • II. K-živce: KM = 2 – 3 • III. K-Na živce: KM = 0.9 – 2 • IV. Na-živce: KM < 0.9

  16. ŽIVCE • Požiadavky pre keramický priemysel: K2O : Na2O = 3 : 1, K2O + Na2O > 10 %, Fe2O3< 0.7 % • Požiadavky pre sklársky priemysel: K2O : Na2O = 1 : 3 • Požiadavky pre hutnícky priemysel: K2O + Na2O ~ 7 % • Dôležitý je aj obsah Al – po výpale vzniká syntetický mullitAl6Si2O13, ktorý dodáva keramike pevnosť

  17. ŽIVCE: genetické typy ložísk • 1. Granitové pegmatity: klasický zdroj, blokové zóny veľkých pegmatitových žíl obsahujú až niekoľko m veľké monominerálne jedince, jednoduchá separácia • USA: New Hampshire, Maine, Connecticut, Sev. Karolína (Spruce Pine), J. Dakota (Black Hills), Colorado, Arizona (Kingman), Virgínia (Moneta) • Canada: Manitoba, Ontario, Québec • Rusko: Karélia, Kola, Ural, Zabajkalsko, Vých. Sibír • Nórsko, Fínsko, Švédsko, Francúzsko, Ukrajina

  18. ŽIVCE: genetické typy ložísk • 2. Granity a alkalické intruzíva: často veľké masívy s vysokými obsahmi alk. Živcov: leukogranity (alaskity), albitické granity až albitity, aplity, albitické nefelínové syenity • Tadžikistan, Kazachstan Rusko (Ural, Kola), USA (Sev. Karolína, Arkansas), Turecko, Canada (Blue Mountains), ČR (albitický granit Krásno – lož. Vysoký kámen)

  19. ŽIVCE: genetické typy ložísk • 3. Kaolinizované granity: ľahká separácia, lokálne dobré pomery živca, kremeňa a ílových min. • V. Británia (Cornwall), Poľsko (Szczeblów, Sobótka), Rusko (Chabarovský, Primorský kraj)

  20. ŽIVCE: genetické typy ložísk • Živcové štrkopiesky: veľké rozlohy, jednoduchá ťažba a úprava • USA (California: ťažba živca premiešaného s kremeňom z piesočných dún „silspar“), Francúzsko, Česko (Halámky – živcové štrky)

  21. ŽIVCE – svetová ťažba v kt (2004) • Taliansko......................2500 (23 %) • Turecko.........................1900 (17 %) • USA................................790 (7 %) • Thajsko...........................780 (7 %) • Francúzsko......................670 (6 %) • Nemecko.........................500 (4,5 %) • Španielsko.......................500 (4,5 %) • Česká republika...............400 (3,6 %) • Južná Kórea......................400 (3,6 %) • SVET...........................11000

  22. Muskovit • KAl2AlSi3O10(OH,F)2 • Ložiská: granitové pegmatity (muskovitové pegmatity); • 5-20 % musk., minimálna plocha kryštálov: 4 cm2 • Hlavne prekambrické štíty: Škandinávia, Karélia, Kola, Sibír (Mama, Kana, Birjusinsk, Čuja), Brazília (Minas Gerais), India (Bihár, Néllúr, Rádjastán) • Využitie:elektrotechnika, rádiotechnika, TV, PC

  23. Flogopit • KMg3AlSi3O10(OH,F)2 • Ložiská: (1) intrúzie alkalických ultrabázických hornín prekambrických štítov, hlavne pyroxenity, peridotity, syenity (Lac Letondal, Kanada: 30 mil. ton suroviny, 85-90 % flogopitu, do 6 mm – najväčšie ložisko sveta; Kovdor (Kola), Gulinský masív (Sibír) • (2) vysokotermálne žily v Mg bohatých dolomitoch, diopsidických horninách v interakcii s granitovými postmagmatickými roztokmi s F, P a REE (ložisko Sľudjanka, Rusko: flogopit, skapolit, apatit, diopsid; dĺžka 150 m, hrúbka 1.5 m; tiež Aldan (Rusko), Madagaskar, Kanada • Využitie: sviečky do leteckých motorov, plnidlo, elektroizolátor

  24. Vermikulit • (Mg,Fe,Al)3(Si,Al)4O10(OH)2 . 4H2O • Základná vlastnosť: expanduje pri 1100 °C, lupienky sa oddeľujú pod tlakom pary vznikajúcej z OH a H2O (exfoliácia), objem sa zväčšuje 8-30 x • Surovina musí obsahovať nad 30 % vermikulitu, lupienky nad 0.5 mm • Ložiská: (1) zvetrávanie pozdĺž zlomových pásiem (Enoree, USA); (2) nízkotermálne hydrotermálne premeny flogopitu a biotitu (Libby, USA); (3) karbonatity a alkalické horniny (Palabora, JAR; Dorowa, Zimbabwe; Buldym, Ural; Kola) • Využitie:expandovaný vermikulit – stavebníctvo, mazadlo, plnidlo, baliaca hmota, izolačná hmota, zlepšenie kvality pôdy Ložisko Palabora (JAR)

  25. MUSKOVIT – svetová ťažba v kt (2004) • Rusko...........................102 (33 %) • USA...............................76 (25 %) • Južná Kórea...................50 (16 %) • Kanada...........................18 (6 %) • Francúzsko.....................10 (3 %) • India.................................5,5 (1,8 %) • Brazília............................5 (1,6 %) • SVET..........................305

  26. VERMIKULIT – svetová ťažba v t (2004) • JAR...........................187 (51 %) • Čína.............................70 (19 %) • Brazília........................25 (7 %) • Rusko...........................25 (7 %) • SVET.........................370

  27. Korund a minerály sillimanitovej skupiny • Korund Al2O3 • Sillimanit, kyanit, andaluzit Al2SiO5 • Použitie: • (1) žiaruvzdorné hmoty: sil, and, ky – výpal pri t = 1400-1600 °C na mullit • (2) abrazíva: korund (smirek) • (3) drahé kamene: korund (rubín, zafír)

  28. Mullit Al6Si2O13 • V prírode vzácny, bez ložiskového významu, získava sa z Al2SiO5 minerálov • Požiadavky: 10-40 % obsah sillimanitu, andaluzitu, kyanitu • Úprava suroviny: flotácia a magnetická separácia, koncentrát obsahuje 60 % Al2O3 • Syntetický mullit vzniká výpalom Al2SiO5 minerálov na teplotu nad 1100 °C • Vysoká žiaruvzdornosť (1800 °C) • Vysoká mechanická pevnosť • Vysoká odolnosť pri rýchlych zmenách teploty • Výborné elektroizolačné vlastnosti

  29. Genetické typy ložísk korundu, sil, and, ky: • Pegmatitové: korundonosné pegmatity v nefelinických syenitoch a desilicifikované pegmatity v serpentinitoch (rubín, zafír) • Kontaktne-metasomatické (skarnové): ložisko rubínov Mogok v Myanmarsku (Barme) na kontakte proterozoických vápencov a bázických intruzív. Asterický rubín so sppinelom, flogopitom, diopsidom a tremolitom. Aj zafíry z Ratnapura (Srí Lanka)

  30. Genetické typy ložísk korundu, sillimanitu, andaluzitu, kyanitu • Hydrotermálne-metasomatické: viazané na sekundárne kremence, alebo štádium pokročilej argilitizácie. 2 základné spôsoby vzniku: • (1) sekundárne kvarcity s prejavmi autometamorfózy, silicifikácie a Al-metasomatózy (Nakovnik) • (2) štádium pokročilej argilitizácie pôsobením fluíd a vadóznych + juvenilných roztokov na okolité horniny; spojitosť aj s Cu-porfýrovými rudami (Sillitoe) • Metamorfogénne: (1) kontaktná metamorfóza (nižšie tlaky): sillimanit + andaluzit + korund; (2) regionálna metamorfóza (vyššie tlaky): korund (odroda smirek), sillimanit + kyanit

More Related