книги из ГПНТБ / Щедринский М.Б. Обогащение асбестовых руд

годаря чему происходило обогащение исходных растворов магни­

ем, железом и кремнеземом.

Сравнительно высокие температура и давление, а также нали­

чие углекислоты создавали условия большой активности раство­

ров.

В начальный момент асбестообразования гидротермальные

беста последние находились в совершенном покое.

Процесс асбестообразования происходил по схеме:

SMg5FeSi3O12 -F SiO2 + IOH2O ⅛ О → 5H4Mg3Si2O9 - - Fe8O4;

'6Mg5FeSi3O12 + 3CO2 + 18H2O + O2 → 9H4Mg3Si2O9 -F

-F 3MgCO3 -F 2Fe3O4.

Выделение хризотил-асбеста при раскристаллизации гелеобраз­ ной кремнемагнезиальной массы происходит с появлением беско­ нечного количества центров кристаллизации на обеих стенках тре­

щин. Среди большого количества зародышей элементарных воло­ кон-трубок наиболее быстро растут те, которые располагаются пер­ пендикулярно к стенкам трещин.

Развитие других элементарных волокон-трубок прекращается

в самом начале процесса. Этим обусловливается строго параллель­

ное расположение элементарных волокон и высокая расщепля­

емость хризотил-асбеста.

Месторождения в доломитизированных известняках

Асбестоносные серпентиниты образовались в результате воз­

действия гидротерм, связанных с интрузиями магматических по­ род, на доломитизированные известняки. Гидротермальные раст­

воры продвигались вдоль тектонических трещин и вдоль трещин по плоскостям напластования, при этом известняк на некоторое расстояние от трещин замещался серпентинитом. Образовавшиеся

таким путем полосы серпентинита в известняках обычно содержат

серии параллельных друг другу прожилков хризотил-асбеста са­ мой разнообразной мощности.

Процесс серпентинизации в этом случае можно выразить сле­ дующим образом:

ками, отличаются незначительными размерами.

10

Типы асбестоносности

Во всех месторождениях хризотил-ас.бест образует жилы, в ко­

торых волокна асбеста располагаются преимущественно перпен­

дикулярно стенкам трещин. В зависимости от строения жил и их расположения среди вмещающих пород различают пять типов проявления асбестоносности.

Простые отороченные жилы (рис. 1) залегают среди

слабосерпентинизированных ультраосновных пород и имеют с

оторочки на каждой стороне превосходит мощность жилы в 2,5—

2,8 раза. Отороченные жилы в месторождении образуют петлеоб­ разную сеть или простираются на десятки метров.

Эти жилы содержат длинноволокнистый асбест, однако общее содержание асбеста в рудной массе невелико (0,5—2%).

Сложные отороченные жилы (рис. 2) отличаются от

простых тем, что здесь имеет оторочку не одна, а целая серия па­

раллельных друг другу жил асбеста, разделенных прослойками

массивного серпентинита (более крупные из них расположены по

краям таких серий). Залегают такие жилы также среди перидоти­

тов и часто совместно с простыми отороченными жилами.

Мощность сложных отороченных жил достигает 50—70 см. Они дают меньший выход длинного волокна, чем простые отороченные.

Общее содержание асбеста в рудной массе составляет 2—4%, до­ стигая на отдельных участках 10—12%.

il

Сетчатая асбесто косность (рис. 3) представлена жилами асбеста, которые рассекают серпентиниты и слабосерпен-

тинизированные перидотиты по всевозможным направлениям, пе­

ресекая друг друга под различными углами, образуя сетку разной

густоты. В зависимости от мощности жил и густоты сетки зону сет­

чатой асбестоносности разделяют на зону крупной сетки и зону мелкой сетки.

В зоне мелкой сетки волокно имеет длину до 12 мм, а в зоне

крупной сетки до 20 мм. Содержание асбеста в рудной массе от 3 до 8%, на отдельных богатых участках достигает 15—20%.

Мел ко пр ожил (рис. 4) представляет собой серии парал­

лельных друг другу жил асбеста примерно одинаковой небольшой

мощности. Такие жилы пронизывают на большом протяжении до­

вольно широкие полосы (до 12 м) серпентинитов. Расстояние меж­

ду жилами асбеста колеблется от нескольких миллиметров до не­ скольких сантиметров и даже дециметров. Длина волокон дости­ гает 5—6 мм, но в среднем равна 1—3 мм. Содержание асбеста в

рудной массе колеблется в пределах от 1 до 10—15%.

Одиночные жилы (рис. 5) имеют вид жилообразных по­ нос серпентинитов, пронизанных расположенными параллельно друг другу жилками асбеста, и напоминают мелкопрожил или сло­

жные отороченные жилы.

Мощность асбестоносных полос достигает 2 м. Содержание

асбеста в таких полосах колеблется от нескольких процентов до

40—50%, но так как асбестоносные полосы находятся на значи­

тельном расстоянии одна от другой, то общее содержание асбеста

в рудной массе этого типа асбестоносности 1,5—8%.

Продольноволокнистый хризотил-асбест заполняет трещины скольжения отдельных глыб серпентинитов. Содержание асбеста

в рудной массе этого типа асбестоности 1,5—8%.

В зависимости от вида проявления асбестоносности месторож­

дения хризотил-асбеста, связанные с ультраосновными породами,

подразделяются на три подтипа: Баженовский, Лабинский, Кара­

чаевский.

Месторождения Баженовского подтипа характеризуются про­

явлением асбестоносности в виде простых и сложных отороченных жил, сетчатой асбестоносности и мелкопрожила, встречающихся

Месторождения Лабинского подтипа характеризуются прояв­ лением асбестоносности в виде одиночных жил. Мощность рудных полос колеблется от нескольких сантиметров до 2 м. К этому под­

типу относятся месторождения Лабинское, Псянчинское и др.

13

14

ного Кавказа, Закавказья, Средней Азии, Урала, Восточной Сиби­

ри и Приморского Края находится ряд месторождений, имеющих

местное значение.

За границей к числу крупных месторождений относятся место­

рождения в Канаде, Федерации Родезии, Южно-Африканской Ре­ спублике.

§2. АМФИБОЛ-АСБЕСТ

Состав и свойства

Асбесты амфиболовой группы представляют собой волокни­

стые разности минералов, среди которых наиболее распространен­

ными являются крокидолит, амозит, антофиллит, тремолит и акти­

нолит.

Наибольшее промышленное значение имеют крокидолит, амо­ зит и антофиллит.

Основным достоинством амфибол-асбестов является высокая кислотостойкость. Кислотоупорные свойства их по сравнению с

малой кислотоупорностью хризотил-асбеста, возможно, объясня­ ются тем, что молекулярное отношение кремнекислоты к основа­ нию у амфибола равно приблизительно 1 : 1, а у хризотила 2:3.

Есть предположения, что, чем больше в асбесте AlgO, тем вы­ ше точка его плавления, и чем больше в нем S1O2, тем он кислото-

упорнее.

Химический состав асбестов амфиболовой группы приведен в

ностью минерала рибекита.

16

стым блеском. В распушенном виде волокно его сохраняет преж­

нюю окраску. Удельный вес 3,2—3,3. В процессе вторичных изме­

нений (выветривание и т. д.) обесцвечивается и принимает желтоватые или бурые тона. Прорастание крокидолита кварцем называется «тигровым глазом». Крокидолит хорошо расщепля­ ется на тонкие, гибкие и прочные волокна. Толщина их достигает

0,9—1,8 мк, а в среднем 1,2 мк.

По химическому составу крокидолит-асбест является натро­

во-железистым гидросиликатом. Химическая формула его точно не установлена, но примерно имеет следующий вид:

При нагревании крокидолит-асбеста прочность его понижа­

ется. При температуре около 500° теряется конституционная вода

и окисляется железо, что вызывает ослабление атомной решетки,

при этом волокна буреют и легко растираются между пальцами.

тый, зеленоватый, реже белый. В распушенном виде волокно сох­

раняет окраску минерального агрегата.

ность его также ниже и примерно равна хризотил-асбесту пони­ женной прочности. Деформация волокна снижает его первона­

чальную прочность в 2—5 раз. Прочность недеформированного

волокна антофиллита 138—263 кг!мм2, прочность волокна, подвер­

гнутого одному излому, равна 68—139 кг!мм2, подвергнутого трем кручениям, 23—52 кг/мм2, пяти кручениям, 19—41 кг/мм2.

Из всех минералов группы амфибол-асбеста он наиболее кис­ лотостоек. Даже прокаливание при 900° не изменяет этого цен­ ного свойства. Антофиллит стоек и по отношению к щелочам.

Прочность волокна, обработанного при температуре 80° в

25%-ных растворах кислот в течение суток, равна: в соляной кис­

лоте 229 кг/мм2, в серной —228 кг/мм.2, в азотной —201 кг)мм2, и

в течение пяти суток соответственно равна 184, 175 и 166 ка/лш2.

Длинные цельные волокна антофиллит-асбеста встречаются редко. Он содержит мало адсорбционной воды, а конституцион­ ная выделяется при температуре около 1000°. Снижение прочно­

сти при нагревании в интервале 400—600° объясняется ослабле­

По химическому составу актинолит является железистой раз­ новидностью тремолита. Содержание FeO в актинолите обычно ко­ леблется в пределах 6—13%.

Тремолит обычно имеет серебристо-белый цвет, при повышен­

Волокна тремолита и актинолита хрупки и мало прочны.

Удёльный вес колеблется в пределах 2,85—3,14. Адсорбционная

вода удаляется при низких температурах, а конституционная —

при высоких. Температура плавления тремолита и актинолита

около 1250°.

Месторождения амфибол-асбеста

Месторождения наиболее ценных разновидностей амфибол-ас-

беста-крокидолита и амозита известны в Южной Африке — в Кап­

ской провинции и в северо-восточном Трансваале, где они при­

урочены исключительно к своеобразным железисто-кремнистым осадочным породам, в которых крокидолит и амозит образуют

серию поперечноволокнистых прожилков различной мощности. Месторождения антофиллит-асбеста связаны с серпентинита­

18

ми и талькокарбонатными породами, являющимися продуктом

метаморфизма ультраосновных пород. Рудные залежи представ­ ляют собой неправильной формы штокообразные и линзообраз­ ные тела с резко колеблющимися размерами и неясными посте­ пенными переходами в неасбестоносные породы.

Асбестоносными являются антофиллит-талько-магнезитовые

породы. Они занимают в пределах рудных тел отдельные непра­ вильной формы участки, по простиранию и по мощности измеря­ ются несколькими десятками метров.

Талько-магнезитовые породы, содержащие антофиллит, встре­

роды, в которых асбест представлен в форме столбчатых агрега­

тов, являются промышленно более ценными как по общему содер­

жанию асбеста, так и по длине волокна.

Породы в среднем содержат около 30% талька, 30% асбеста,

35% магнезита. Породы, содержащие антофиллит, окрашены в

бурый цвет гидроокислами железа:

Глава II

ДОБЫЧА АСБЕСТОВЫХ РУД

Добыча асбестовых руд * в СССР производится открытым

способом, широкое применение которого объясняется благоприят­

ными горногеологическими условиями.

Вскрытие залежей осуществляется спиральными и тупиковы­

ми съездами, проходящими как по висячему, так и по лежачему

бокам месторождения.

Система разработки асбестовых месторождений — послойная

выемка 10-метровыми уступами при ширине рабочей бермы 50— 100 м.

Добыча асбестовых руд ведется двумя методами: без предва­ рительного обогащения в карьере и с предварительным обогаще­

нием руд в карьерах. Применение того или иного метода добычи зависит от типа асбестоносности.

Добыча руд без предварительного обогащения производится

механизированным путем с применением современной техники. Бурение скважин для массового обрушения осуществляется

2* 19