3)Запасы, Олово

ЗАПАСЫ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ — количество полезных ископаемых в недрах Земли, установленное по данным геологоразведочных работ или в процессе разработки месторождений. Запасы полезных ископаемых подсчитываются для месторождений, рудных полей, районов, бассейнов, регионов, стран, континентов, акваторий и Земли в целом. Запасы полезных ископаемых измеряются в единицах объёма или массы: природный газ, нерудные полезные ископаемые и строительные материалы — в м3, нефть, уголь, руды — в том числе благородные металлы, редкие элементы — в кг, алмазы — в каратах. Достоверность запасов полезных ископаемых зависит от сложности геологических строений объектов подсчёта, объёмов выполненных геологоразведочных работ и их детальности. Запасы характеризуются различной рентабельностью их извлечения, переработки и использования, на которой отражаются местоположение месторождения, его размеры, концентрация полезных ископаемых и их технологические свойства, сложность горно-геологических условий разработки и другие природные и технико-экономические факторы. Данные о запасах полезных ископаемых используются при разработке схем развития отраслей народного хозяйства, добывающих и использующих минеральное сырьё, составлении государственных планов экономического и социального развития CCCP, планировании геологоразведочных работ, для проектирования горных предприятий. В целях единообразия в методологии оценки достоверности и промышленного значения запасов полезных ископаемых, создания единых систем терминов и определений, применяемых при их подсчёте и учёте, разрабатываются классификации запасов полезных ископаемых, которые позволяют однозначно обрабатывать и использовать имеющуюся и новую информацию о минеральных ресурсах страны, отдельных экономических районов, крупных геологических регионов. В классификациях запасов полезных ископаемых, действующих в CCCP, устанавливаются единые принципы подсчёта и государственного учёта запасов всех видов полезных ископаемых. Для разработки долговременных планов развития минерально-сырьевой базы и установления возможностей удовлетворения перспективной потребности в минеральном сырье этими классификациями устанавливаются также основные принципы количественной оценки прогнозных ресурсов полезных ископаемых (для нефти и газа также перспективных ресурсов). Запасы полезных ископаемых подсчитываются и учитываются по каждому виду полезных ископаемых и возможному направлению его использования в народном хозяйстве. По комплексным месторождениям подлежат обязательному подсчёту и учёту запасы основных и совместно с ними залегающих полезных ископаемых, а также содержащихся в них попутных компонентов, целесообразность промышленного использования которых определена утверждёнными Кондициями (твёрдые полезные ископаемые) или обоснована технологическими и технико-экономическими расчётами (месторождения нефти и газа). Подсчёт и учёт запасов полезных ископаемых и содержащихся в них компонентов, имеющих промышленное значение, производятся без учёта потерь и разубоживания при добыче и переработке. Запасы попутных компонентов подсчитываются и учитываются как в недрах, так и в извлекаемом полезном ископаемом. Оценка качества полезных ископаемых производится в соответствии с требованиями действующих государственных, отраслевых стандартов, технических условий, а также с учётом технологии их добычи и переработки, обеспечивающей комплексное использование добытого минерального сырья в естественном виде или извлечение из него компонентов, имеющих промышленное значение; для твёрдых полезных ископаемых обязательным является соблюдение требований кондиций на минеральное сырьё, утверждённых по конкретным месторождениям. По степени изученности запасов полезных ископаемых подразделяются на разведанные запасы категорий А, В, С1 и предварительно оценённые — категория С2 Подразделение запасов полезных ископаемых на категории учитывает различия в достоверности определения, снижающейся последовательно от категории А к категории С2. Критериями установления категорий для твёрдых полезных ископаемых являются изученность форм, размеров и условий залегания тел полезных ископаемых, характера и закономерностей изменчивости их морфологии, внутреннего строения, качества и технологических свойств гидрогеологических, инженерно-геологических, геокриологических, горно-геологических и других природных условий месторождения; для нефти, природного газа и конденсата — форм и размеров залежей, эффективной нефте- или газонасыщенной толщины, типа коллектора, характера изменения коллекторских свойств и нефте- или газонасыщенности продуктивных пластов, качества и состава нефти (газа), основных особенностей залежей, определяющих условия их разработки. Выделение и подсчёт запасов полезных ископаемых различных категорий, отвечающих по степени изученности требованиям соответствующих классификаций, производится раздельно по каждому обособленному телу полезного ископаемого (залежи, горизонту). Запасы руд и содержащихся в них основных компонентов, нефти и растворённого в ней газа, газа и содержащегося в нём конденсата подсчитываются по одним и тем же категориям. На комплексных месторождениях твёрдых полезных ископаемых запасы попутных компонентов, имеющих промышленное значение, подсчитываются в контурах подсчёта запасов основных компонентов и оцениваются по категориям в соответствии со степенью их изученности, характером распределения, форм нахождения и технологией извлечения. Подсчёт запасов попутных компонентов, содержащихся в нефти, газе и конденсате, производится в контурах подсчёта запасов нефти и газа по тем же категориям. Запасы полезных ископаемых и содержащихся в них полезных компонентов по их народно-хозяйственному значению подразделяются на две группы, подлежащие раздельному подсчёту и учёту, — балансовые запасы полезных ископаемых и забалансовые запасы. В балансовых запасах нефти, растворённого газа, конденсата и содержащихся в них полезных компонентов, имеющих промышленное значение, подсчитываются и учитываются извлекаемые запасы. Запасы полезных ископаемых, заключённые в охранных целиках (или в пределах охранных зон) крупных водоёмов и водотоков, населенных пунктов, капитальных сооружений и сельскохозяйственных объектов, заповедников, памятников природы, истории и культуры, относятся к балансовым или забалансовым на основании технико-экономических расчётов, в которых учитываются затраты на перенос сооружений или специальные способы отработки запасов. Запасы попутных компонентов подсчитываются раздельно в контурах подсчёта балансовых и забалансовых запасов полезных ископаемых и относятся к той же группе запасов, что и запасы содержащих их полезных ископаемых. Основными критериями оценки промышленного значения попутных компонентов являются: потребность в народном хозяйстве, наличие разработанной технологической схемы извлечения их из продуктов переработки минерального сырья и степень концентрации в этих продуктах, обеспечивающая извлечение на экономически рациональной основе. Запасы разведанных месторождений, а также дополнительно разведанные в процессе разработки месторождений подлежат утверждению Государственной комиссией по запасам полезных ископаемых при Совете Министров CCCP (ГКЗ CCCP), запасы твёрдых полезных ископаемых для предприятий местного подчинения, а также запасы общераспространённых полезных ископаемых (за некоторыми исключениями) — территориальными комиссиями по запасам полезных ископаемых Министерства геологии CCCP (ТКЗ). При утверждении запасов полезных ископаемых устанавливаются их достоверность, количество, качество, условия залегания, степень изученности, народно-хозяйственное значение и подготовленность месторождения для промышленного освоения. Одним из основных критериев подготовленности месторождения для промышленного освоения является соотношение различных категорий балансовых запасов полезных ископаемых, полученное при проведении на месторождении (части крупного месторождения) геологоразведочных работ. Действующими в CCCP классификациями установлено, что используемые при проектировании предприятий по добыче твёрдых полезных ископаемых, утверждённые в установленном порядке балансовые запасы полезных ископаемых с учётом сложности геологического строения месторождения должны иметь соотношение запасов различных категорий, указанное в табл. Используемые при проектировании предприятий по добыче нефти и газа утверждённые извлекаемые запасы нефти и конденсата, балансовые для газа должны иметь соотношение: категории С1 не менее 80%, С2 не более 20%. При проектировании предприятий по добыче твёрдых полезных ископаемых определяются промышленные запасы — та часть балансовых запасов полезных ископаемых, которая должна быть извлечена из недр по проекту или плану развития горных работ (за вычетом проектных потерь). При разработке рудных месторождений выделяются также эксплуатационные запасы полезных ископаемых — промышленные запасы с учётом разубоживания. В процессе разработки месторождений твёрдых полезных ископаемых по степени подготовленности к добыче в числе промышленных выделяются запасы вскрытые, подготовленные и готовые к выемке. К вскрытым запасам полезных ископаемых относятся запасы, для разработки которых подземным способом не требуется дополнительных сооружений капитальных горных выработок, а для разработки открытым способом проведены все необходимые работы по вскрытию месторождения (участка), пройдены дренажные выработки, траншеи или съезды, нарезаны уступы для укладки транспортных путей, удалены вскрышные породы. Подготовленные запасы полезных ископаемых — часть вскрытых запасов, которая при подземной разработке подсечена основными подготовительными выработками и не требует для выемки проведения дополнительных подготовительных выработок, а при открытой разработке — остались незачищенными от породы, оставшейся после экскавации вскрыши. Готовые к выемке запасы полезных ископаемых — часть подготовленных запасов, для извлечения которой подземным способом проведены все подготовительные и нарезные выработки, открытым способом — произведена полная зачистка. Запасы месторождений, районов, регионов, а также проявления полезных ископаемых подлежат государственному учёту в государственных кадастрах месторождений полезных ископаемых и в государственных балансах запасов полезных ископаемых CCCP. Государственный кадастр месторождений полезных ископаемых содержит сведения о количестве и качестве запасов полезных ископаемых по каждому месторождению и проявлению полезных ископаемых, характеристику горнотехнических, гидрогеологических и других условий его разработки, геолого-экономическую оценку. В государственных балансах запасов полезных ископаемых CCCP содержатся сведения о количестве, качестве и степени изученности запасов полезных ископаемых по месторождениям, имеющим промышленное значение, их размещении, степени промышленного освоения, добыче, потерях и обеспеченности промышленности разведанными запасами полезных ископаемых. классификация геологических ресурсовБалансовые запасы полезных ископаемых (в том числе извлекаемые из нефти и конденсата, числящиеся в горных отводах предприятий по добыче полезных ископаемых), добытые, потерянные при добыче, утратившие промышленное значение вследствие пересмотра кондиций или установлении нецелесообразности к отработке по технико-экономическим причинам либо неподтверждения в результате проведения дополнительных геологоразведочных работ и разработки месторождения, подлежат списанию в установленном порядке. Для балансовых запасов полезных ископаемых, признанных нецелесообразными к отработке, рассматривается целесообразность учёта их как забалансовых. Контроль за правильностью и своевременностью списания запасов полезных ископаемых с баланса предприятий по добыче полезных ископаемых осуществляется органами Госгортехнадзора CCCP. В основу зарубежных классификаций запасов полезных ископаемых (как и классификаций CCCP) положены два основных принципа подразделения запасов (ресурсов): вероятность их существования, степень изученности; экономическая целесообразность (рентабельность) разработки залежи и использования полезных ископаемых в природном состоянии или для последующего извлечения ценных компонентов. Классификации запасов полезных ископаемых, используемые в социалистических странах — членах СЭВ, близки к классификациям, действующим в CCCP; некоторые различия имеются в определениях отдельных категорий запасов, указаниях по методике их подсчёта и использования при оценке подготовленности месторождений для промышленного освоения. В капиталистических и развивающихся странах используются многочисленные частные (предпринимательские и предложенные различных исследователями) классификации. В некоторых крупных странах (США, рис. 2; Канада, ФРГ и др.) государственными, геологическими и горными органами приняты рекомендуемые для общего пользования классификации запасов различных групп полезных ископаемых. При наличии ряда общих методологических принципов зарубежные классификации имеют различия в терминологии и критериях подразделения запасов полезных ископаемых.

ОЛОВО, Sn (лат. Stannum * а. tin; н. Zinn; ф. etain; и. estanо), — химический элемент IV группы периодической системы Менделеева, атомный номер 50, атомная масса 118, 69. В природе встречаются 10 стабильных изотопов 112Sn (0,96%), 114Sn (0,66%), 115Sn (0,35%), 116Sn (14,30%), 117Sn (7,61%), 118Sn (24,03%), 119Sn (8,58%), 120Sn (32,85%), 122Sn (4,72%) и 124Sn (5,94%). Олово — мягкий серебристо-белый металл; существует в трёх кристаллических модификациях: а — Sn (cepoe олово) с кубической решёткой типа алмаза (а=0,64891 нм), плотность 5846 кг/м3, устойчиво до 14°С; b — Sn (белое олово) с тетрагональной решёткой (а=0,5813 нм, с=0,3176 нм), плотность 7295 кг/м3, устойчиво до 173°С; g — Sn с ромбической решёткой, плотность 6520-6560 кг/м3, устойчиво до 231,84°С. Переход b сопровождается превращением металла в порошок ("оловянная чума"). t плавления 231,9°С, t кипения 2620°С, удельная теплоёмкость 0,225 кДж/(кг•К) при 0°С, коэффициент теплопроводности 65,8 Вт/(м•К) при 0°С, удельное электрическое сопротивление 0,115-10 Ом•м (20°С), температурный коэффициент линейного расширения 23-10-6К-1. Предел прочности при растяжении 16,6 МПа, относительное удлинение 80-90%, твердость по Бринеллю 38,3-41,2 МПа. Проявляет степени окисления +2 и +4; последняя более распространена. Соединения Sn2+ — сильные восстановители. На воздухе олово не окисляется, в холодной и кипящей воде устойчиво (его предохраняет тонкая плёнка SnO2). С галогенами при нагревании образует галогениды, с серой — сульфиды. В холодных HCl и Н2SO4 образует соответственно SnCl2 и SnSO4, в горячей концентрированной Н2SO4 растворяется с образованием Sn(SO4) и SO2. С холодной разбавленной HNO3 реагирует, давая Sn(NO3)2. Гидроксид Sn(OH)4, получаемый косвенным путём, амфотерен: с сильными щелочами образует соли [М2+]SnO3 — станнаты, а при действии сильных кислот — соли двух- и четырёхвалентного олова. С многими металлами олово образует сплавы, из которых наиболее известны оловянистые бронзы и оловянистый баббит. Интерметаллические соединения олова называются станнидами. Олово — довольно распространённый элемент, содержание олова 2,45•10-4% по массе. Олово имеет тенденцию к накоплению в поздних продуктах эволюции магматических расплавов — пегматитах, а также в гидротермальных образованиях. В магматических горных породах содержания олова следующие (% по массе): в каменных метеоритах 1•10-4, в ультраосновных 5•10-5, в основных 1,5•10-4, в кислых 3•10-4. В осадочных горных породах: в песчаниках 6•10-4, в глинах 1•10-5, в карбонатных породах 1•10-5. В океанической воде 3•10-7% по массе. Известно свыше 20 минералов Олова, из которых наиболее важные касситерит и станнин. Основные генетические типы месторождений и схемы обогащения смотреть в ст. оловянные руды. Олово выделяют восстановительной плавкой из рудных концентратов, очищенных предварительно обжигом и выщелоченных соляной кислотой. Из полученного чернового олова различными методами глубокой очистки (электролитического рафинирование, зонная плавка) удаляют примеси других металлов. Применение олова: компонент сплавов (около 59% используемого олова) с Cu (бронзы), Cu и Zn (латунь), Sb (баббит), Zr (для ядерных реакторов), Ti (для турбин), Nb (для сверхпроводников), Pb (для припоев); для нанесения защитных покрытий на металлы (около 33% используемого олова), в т.ч. для производства белой жести; восстановитель ионов металлов; черновой анод при электролизе; сетки из олова — для очистки металлургических газов от паров ртути благодаря образованию амальгамы, в производстве фольги; для отливки деталей измерительных приборов, органных труб, посуды, художественных изделий; искусственного радиоактивного изотопа 119Sn (Т1/2 1759 суток) — источник g-излучения в g-спектроскопии. ОЛОВЯННЫЕ РУДЫ (а. tin ores; н. Zinnerze; ф. minerais d'etain; и. minerales de estanо) — природные минеральные образования, содержащие олово в таких соединениях и концентрациях, при которых их промышленное использование технически возможно и экономически целесообразно. Известно более 90 минералов олова. Промышленная оловянная руда преимущественно (85%) представлена касситеритом (около 78% Sn) и станнином (22-28% Sn). Повышенные количества олова (до 25%) в виде примеси, приобретающие промышленное значение, также содержатся в силикатных минералах оловоносных скарнов; гранатах, пироксенах, боратах и др. Длительное время практический интерес среди минералов олова представлял лишь касситерит. Современные схемы переработки руд олова позволяют также использовать оловосодержащие минералы в рудах (станнин, франкеит, норденшельдин), а также силикатные минералы оловоносных скарнов и др. В поверхностных условиях касситерит представляет собой стойкое и инертное соединение, что обуславливает его сохранность в рыхлых отложениях и образование оловоносных россыпей. Помимо кристаллического касситерита существует коллоидная скрытотонкокристаллическая его разновидность — "деревянистое олово" гроздевидной и почковидной формы. По составу примесей этот минерал отличается от касситерита повышенным количеством мышьяка, сурьмы, серебра, цинка. Оловянные руды большей частью комплексные. Они часто содержат в переменных количествах вольфрам, медь, цинк, свинец, мышьяк, серебро, тантал, ниобий, индий, кадмий. По условиям образования оловянные руды разделяют на эндогенные (коренные) и экзогенные (россыпные). По совокупности геологических факторов оловорудные месторождения группируются в следующие генетические формации; оловоносных редкометалльных пегматитов, касситерит- кварцевую, касситерит-силикатную и касситерит-сульфидную (см. карту). Среди эндогенных месторождений руд олова по минеральному составу, технологическим свойствам, практической значимости выделяется ряд промышленных типов: касситерит-грейзеновый, касситерит-кварцевый, касситерит-скарновый, касситерит-силикатный, касситерит-многосульфидный, касситерит-сульфосольно-сульфидный. Руда грейзенового типа состоит в основном из кварца, мусковита, полевого шпата, частично топаза, флюорита и касситерита, местами вольфрамита и редких сульфидных минералов; руды обычно массивные, размер агрегатов средний и мелкий; содержание Sn 0,3-0,5%; руды легкообогатимые, извлечение олова 75-80%. Примеры месторождений этого типа: Альтенберг (ГДР), Циновец (ЧССР), Экугское (CCCP). Руда кварцевого типа сложена преимущественно кварцем, в резко подчинённом количестве присутствуют мусковит, топаз, аресенопирит, касситерит (часто в тесной ассоциации с вольфрамитом), примесь тантала и ниобия; содержание Sn до 1%, в штокверках 0,1-0,3; руды легкообогатимые, извлечение до 80-85%. Примеры месторождений: Иультинское, группа Пырканайских штокверков, Светлое (CCCP), Мочи (Бирма), Панашкейра (Португалия). Руда скарнового типа сложена гранатами, пироксеном, амфиболом, магнетитом с примесью олова, карбонатами, альбитом, флюоритом, кварцем, касситеритом, сульфидами железа, цинка, меди; обычно это мелко- и тонковкрапленные комплексные, труднообогатимые обычными методами руды; содержание Sn 0,2-0,6%. При использовании метода фьюмингования извлечение олова достигает 80-90%. Примеры месторождений: Кительское (CCCP), Маунт-Бишоф (Австралия), Злата-Копец (ЧССР). Руда силикатного типа сложена турмалином, хлоритом, кварцем, касситеритом, местами повышенным количеством сульфидов железа, меди, свинца и флюоритом; руды вкрапленные, полосчатые, брекчиевидные, среднезернистые; содержание Sn от 0,3 до 1-2%; легкообогатимые, извлечение 75-80%. Примеры месторождений; Депутатское, Уч-Кошконское, Валькумейское месторождение, Солнечное, Верхнее, Дубровское, Арсеньевское, Тернистое (CCCP), Корнуолл (Великобритания). Руда многосульфидного типа состоит из пирротина, пирита, халькопирита, реже из сульфидов цинка, свинца, олова, сурьмы, некоторого количества касситерита, хлорита, кварца; руды комплексные; касситерит мелкозернистый, часто в сростках с сульфидами, содержание оксидного олова 0,4-0,6%, сульфидного — 0,1-0,2%; руды труднообогатимые, извлечение олова порядка 40%. Примеры месторождений: Фестивальное, Перевальное (CCCP), Колькири (Боливия). Касситерит-сульфосольно-сульфидный тип представлен рудами весьма сложного состава, в основном сульфидами и сульфо-станнатами: пирротином, станнином, халькопиритом, галенитом, минералами серебра. Касситерит мелкий, часто в сростках с сульфидами, что резко снижает технологические свойства руды. Более 30-40% Sn в виде сульфидов и сульфосолей. Общее содержание Sn в руде не превышает 0,3-0,5%. Морфология залежей сложная. Примеры месторождений: Хетинское, Черёмуховское (CCCP). Экзогенные месторождения руд олова представлены россыпями. Среди них выделяются элювиальные, делювиальные, аллювиальные, прибрежно-морские и озёрные россыпи, которые сложены песками, суглинками и галечным материалом с кристаллами и агрегатами касситерита и сопутствующими минералами; содержание олова в песках и масштабы месторождений варьируют в широких пределах; извлечение олова из песков обычно до 95%. Рудные тела оловорудных месторождений различных промышленных типов большей частью представлены простыми и сложными жилами, реже штокверками. Форма и размеры их меняются в широких пределах. Падение рудных тел большей частью крутое. Россыпи представлены пластовыми горизонтально залегающими телами непостоянной мощности и формы. Коренные месторождения разрабатываются подземным и открытым способами; морские россыпи — дражным способом, на континенте — гидравлическим и бульдозерным. Технологические схемы переработки руд и песков для получения концентратов с различным содержанием олова в зависимости от сложности минерального состава и агрегатного их состояния включают гравитацию, флотацию и отсадку. В конце 70-х гг. начал применяться комплексный технолого-металлургический фьюминговый способ переработки оловянных руд сложного минерального состава (извлечение олова из шлаков в виде летучего сульфида) и бедных концентратов, впервые разработанный в CCCP; используются также методы предварительного обогащения: избирательное дробление, сепарация в тяжёлых суспензиях и ядерно-физические. В CCCP преобладают коренные месторождения руд олова, которые размещены преимущественно на Дальнем Востоке, частично в Средней Азии и других районах. Россыпные месторождения по своему значению существенно уступают коренным месторождениям. В зарубежных странах доминируют россыпные месторождения, которые и являются основными объектами оловодобывабщей промышленности. Главные ресурсы россыпного олова в мире сосредоточены в шельфовой и континентальной частях стран Юго-восточной Азии (Малайзия, Таиланд, Индонезия и др.); частично они размещены в Африке (Нигерия, Заир и др.). Крупные скопления олова в россыпях выявлены на северо-западе Бразилии (район Рондония). К числу наиболее крупных оловорудных месторождений зарубежных стран относятся: Льяльягуа, Уануни, Opypo, Потоси (Боливия), Маунт-Кливленд, Ренисон-Белл, Ардлтан, Эбер-фойл (Австралия), Дживор, Уил-Джейн, Хемердон, Маунт-Уэллингтон (Корнуолл, Великобритания), Лиму, Малагэ, Лаочан, Кафан, Сянхуалин (KHP), Маноно-Китотоло (Заир), Альтенберг (ГДР) и др. Мировые запасы олова на 1985 (без социалистических стран) оцениваются (здесь и далее тысяч т) в 7559 (в т.ч. подтверждённые 3833); из них соответственно в развивающихся странах 6724 (3111), в т.ч. в Индонезии 1500 (740), Малайзии 1200 (600), Таиланде 1200 (400), Боливии 1000 (550), Бирме 500 (50), Бразилии 600 (400), Нигерии 250 (140), Заире 200 (70); в развитых капиталистических странах 835 (722), в т.ч. в Австралии 230 (227), Великобритании 280 (220), ЮАР 40 (40), Японии 20 (20). В конце 70-х — начале 80-х гг. впервые разведаны крупные запасы олова (около 90 тысяч т) в штокверковых бедных (содержание Sn 0,155%) рудах и подготовлены для отработки в Канаде. Рост потребления и новые области применения олова периодически приводили к некоторому опережению потребления олова над его производством. С конца 60-х гг. среднее содержание олова в руде и песках снизилось в 2,5-3,0 раза и составляет: в рудах 0,2-0,8%, в песках 150-350 г/м3. Заметно возрастает роль бедных руд крупных штокверковых месторождений в мировой добыче олова. По сравнению с 60-ми гг. резко возросли на мировом рынке цены на металлическое олово. Смотреть также оловянная промышленность.

4) ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА МИНЕРАЛОВ В ОТРАЖЕННОМ СВЕТЕ К основным свойствам рудных минералов относятся следующие: 1. отражательная способность; 2. анизотропия; 3. двуотражение; 4. цвет; 5. внутренние рефлексы; 6. магнитность; 7. твердость; 8. внутреннее строение; 9. кристаллографические формы; 10. кислотостойкость. Эти свойства являются главными физическими свойствами, используемыми в минераграфии для диагностики минералов. Набор этих свойств, а также данные по парагенезису или ассоциации, позволяет, пользуясь таблицами-определителями, точно диагностировать минералы. Отражательная способность характеризует отношение интенсивности отраженного света Ir к интенсивности падающего света Ii. Она выражается в процентах и обозначается – R % (коэффициент отражения). Точное определение R % производится, как отмечено выше, на специальных спектрофотометрах и является сложным процессом. На практике отражательная способность минералов определяется путем сравнения с известными минералами (эталонами). К эталонам относятся: пирит – FeS2 (R = 54 %), галенит – PbS (R = 44 %), блеклая руда теннантит Cu12As4S13; тетраэдрит – Cu12Sb4S13 (R = 30 %), сфалерит – ZnS (R = 18 %). Для приближенного определения отражательной способности необходимо сравнить отражение определяемого минерала с каким-либо хорошо известным минералом (эталоном), находящимся с ним в срастании или приставить минерал к эталону из коллекции (рис. 17). Для этого находят зерно минерала на краю аншлифа и последовательно приставляют к нему зерна эталонных минералов. Зная коэффициенты отражения эталонов, определяют группу отражательной способности определяемого минерала. Эталоны позволяют определить R c точностью до 10 %. Этому значению соответствует и наименьшая величина разницы показателей отражения, воспринимаемая глазом. Анизотропия (оптическая неоднородность) – основной качественный диагностический признак, наблюдается в скрещенных николях. Рудные минералы в поляризованном отраженном свете подразделяются на изотропные и анизотропные. Изотропный минерал при скрещенных николях становится темным и не просветляется при повороте столика на 360°. Анизотропные минералы при скрещенных николях обнаруживают изменение цвета или яркости. Наблюдается четырехкратное угасание анизотропного кристалла через каждые 90° при вращении столика микроскопа В группу изотропных минералов в основном входят минералы кубической сингонии и аморфные. В группу анизотропных – минералы остальных сингоний (тетрагональной, гексагональной, тригональной, ромбической, моноклинной и триклинной). У некоторых минералов анизотропия сопровождается цветовым эффектом, который указан в справочниках и является одним из диагностических признаков. По интенсивности эффекта поляризации анизотропные минералы разделяются на три группы: сильно анизотропные минералы – эффект анизотропии заметен в монокристаллах при вращении столика микроскопа (молибденит – MoS2, ковеллин – CuS, графит – C, валлериит-4(Fe,Cu)S.3(Mg,Al)(OH)2, пирротин – Fe1-xS, антимонит – Sb2S3 и др.). Отчетливо анизотропные минералы – эффект анизотропии наблюдается в агрегате разноориентированных зерен (вольфрамит – (Fe,Mn)WO4, киноварь – HgS, буланжерит – Pb5Sb4S11, касситерит – SnO2, ильменит – FeTiO3). Слабо анизотропные минералы – эффект анизотропии наблюдаетя только в агрегате разноориентированных зерен при наблюдении в иммерсии (халькопирит – CuFeS2). Двуотражение (дисперсия отражательной способности), является свойством анизотропных минералов, но наблюдается без анализатора. Как уже упоминалось, отражательная способность связана с другими свойствами минералов – преломлением и поглощением, поэтому зависит от длины волны падающего света и направления распространения света, а также от коэффициента поглощения среды. Электромагнитные волны неодинаковой длины различаются энергией, поэтому один и тот же минерал при воздействии на него разными волнами светового спектра (от 400 до 700 нм), как правило, проявляет различную отражательную способность. Известно также, что поляризованный свет распространяется в определенной плоскости. Если среда (минерал), на которую падает поляризованный свет, неоднородна, то ее отражательная способность будет меняться в зависимости от направления падения поляризованного света. Большая часть минералов является неоднородными средами в силу неоднородного строения кристаллических решеток. Поэтому при вращении столика микроскопа на 360º часть минералов при освещении поляризованным светом меняет четыре раза свою отражательную способность Цвет минералов. Физическое понятие цвета – функция длины световой волны. Волны имеют следующие цвета: фиолетовый, длина волны 390–450 нм; синий -«- 450–480 нм; голубой -«- 480–510 нм; зеленый -«- 510–550 нм; желтый -«- 550–585 нм; оранжевый -«- 585–620 нм; красный -«- 620–760 нм. Цвет минерала под микроскопом – функция взаимодействия отраженного света и восприятия глаза. В общем случае глаз видит те волны, которые отражает минерал и не видит те, которые он поглощает. Например, красные минералы поглощают короткие волны, голубые – длинные, а желтые – те и другие. Однако на практике видимый цвет минерала часто не соответствует его физическому значению из-за влияния окружающей среды. Каждый наблюдатель должен давать свое собственное описание цвета минерала. Глаз человека обладает большой чувствительностью к очень слабым различиям цвета и яркости двух объектов, расположенных рядом. По цвету рудные минералы в отраженном свете делятся на две группы: 1) бесцветные и слабоокрашенные; 2) ясноокрашенные. К бесцветным относится подавляющая масса рудных минералов. Цвет их белый, светло-серый и серый. Эталонами бесцветных минералов являются: галенит – белый; сфалерит – серый; шеелит – темно-серый; кварц – темно-серый. Слабоокрашенные минералы – это бесцветные минералы со слабыми оттенками бледных пастельных тонов: голубоватые, желтоватые, розоватые, коричневатые, зеленоватые. Оттенок цвета минерала определяется на фоне галенита или в масле. Слабоокрашенные минералы меньше распространены, чем бесцветные. Группа ясноокрашенных, или цветных, минералов самая небольшая. Цвет ясноокрашенных минералов легко устанавливается под микроскопом. Выделяются минералы желтого, розового и синего цвета. Эталонами ясноокрашенных минералов являются: халькопирит – желтый; борнит (свежеотполированный) – розовый; ковеллин – синий. Цвет минерала зависит от плотности среды, через которую проходят лучи света. Цвета минералов в воздухе отличаются от цвета минералов в масляной иммерсии. Для одних минералов такие различия в цвете незначительны, для других – цветовой оттенок резко усиливается.

5) Никель, кобальт НИКЕЛЬ, Ni— химический элемент VIII группы периодической системы Менделеева, атомный номер 28, атомная масса 58,7. В природе представлен смесью 5 стабильных изотопов: 58Ni (60,76%), 60Ni (26,16%), 61Ni (12,25%), 62Ni (3,66%) и 64Ni (1,16%). В нечистом виде получен впервые в 1751 шведским химиком А. Кронстедтом. Никель - серебристо-белый металл. При нормальных условиях устойчива Я-модификация с кубической гранецентрированной решёткой, период а=0,35238 нм, t плавления1455°С, t кипения 2900°С; плотность 8900 кг/м3, молярная теплоёмкость 0,44 кДж/(моль•К), теплопроводность 90,1 Вт/(м•К) при 298 К и 60,1 Вт/(м•К) при 773 К. удельное электрическое сопротивление 6,8•10-6 Ом•м, температурный коэффициент электрического сопротивления (273-373 К) 6,8•10-3 К-1, температурный коэффициент линейного расширения 13,3•10-6 К-1, модуль упругости 205 ГПа, предел прочности 400-500 МПа, предел упругости 80 МПа, предел текучести 120 МПа, твердость по Бринеллю 600-800 МПа. Ферромагнитен, точка Кюри 631 К. Проявляет в основном степень окисления + 2, реже +1, +3, +4. Медленно растворяется в разбавленных кислотах, концентрированная азотная кислота пассивирует никель. Со щелочами не взаимодействует. Компактный никель при комнатной температуре на воздухе не окисляется. Галогены взаимодействуют с никелем только при нагревании. Образует твёрдые растворы с Fe, Со, Mn, Cu, Pt, Au, Pd, Cr и др. Поглощает значительное количество водорода, растворяет до 2,7% углерода. Образует устойчивые бориды, силициды, фосфиды, сульфиды. Оксид NiO нерастворим в воде, легко восстанавливается до металла, обладает полупроводниковыми свойствами. Известны высшие оксиды Ni2О3, NiO2. Никель — сидерофильный элемент, элемент земных глубин, маскируется магнезиальными и железистыми минералами, образуя с ними твёрдые растворы. Кларк в земной коре 5,8•10-3% по массе, в ультраосновных горных породах 2 •10-2, основных — 4,5•10-3, средних — 5,5•10-3, кислых — 8•10-4, осадочных — 9,5•10-3. В живом веществе — 5•10-5%. Самородный никель в виде сплава с железом входит в состав метеоритов. Отношение Ni:Fe для земной коры в целом составляет 1:200, в оливине и магнезиальных силикатах 1:20. Известно свыше 100 минералов никеля, главные из которых миллерит NiS2 (64,7% Ni), полидимит Ni3S4 (57,9% Ni), пентландит (Ni, Fe)9S8 (34,6% Ni), ваэсит NiS2 (46% Ni), никелин NiAs (43,9% Ni), уиллемсеит Ni3[Si4О10](OH)2 (58,6% NiO), непуит Ni6[Si4O10](OH)8 (59% NiO), аннабергит Ni3[AsO4]2•8Н2О (35,5% NiO). Основные типы месторождений и схемы обогащения см. в ст. Никелевые руды. Никель получают восстановительной плавкой NiO в электропечах; термическим разложением Ni(CO4); электролизом растворов NiCl или NiSO4; восстановлением водородом из аммиачных растворов под давлением. Металл высокой чистоты получают карбонильным способом, основанным на образовании легколетучего тетракарбонила никеля и его последующем термическом разложении. Подавляющая часть никеля используется для получения легированных сталей и сплавов (с Fe, Cr, Cu и др.), которые отличаются жаропрочностью, высокими механическими, антикоррозионными, магнитными, электрическими и термоэлектрическими свойствами. Применяется для нанесения антикоррозионных покрытий (никелирования) различных металлов и сплавов; для производства щелочных аккумуляторов, специальной химической аппаратуры, как катализатор.

Кобальт Массовая доля кобальта в земной коре 4·10−3%. Кобальт входит в состав минералов: каролит CuCo2S4, линнеит Co3S4, кобальтин CoAsS, сферокобальтит CoCO3, смальтин CoAs2, скуттерудит (Co, Ni)As3 и других. Всего известно около 30 кобальтосодержащих минералов. Кобальту сопутствуют железо, никель, хром, марганец и медь. Содержание в морской воде приблизительно (1,7)·10−10%. Месторождения Самый крупный поставщик кобальта — Демократическая Республика Конго[3]. Также есть богатые месторождения в Канаде, США, Франции, Замбии, Казахстане, России. Получение Кобальт получают в основном из никелевых руд, обрабатывая их растворами серной кислоты или аммиака. Также используется методы пирометаллургии. Для отделения от близкого по свойствам никеля используется хлор, хлорат кобальта (Co(ClO3)2) выпадает в осадок, а соединения никеля остаются в растворе.

НЕФТЬ