В статье приводятся результаты химического и рентгенографического анализов составов известняков Актауского месторождения. Отмечается, что они весьма однородны и состоят в основном из карбоната кальция.

УДК 691

С.Д. ОМАРОВА, канд. техн. наук, Нукусский филиал Ташкентского аграрного университета, г. Нукус, Узбекистан

Ключевые слова: известняк, сланцы, химический состав, частицы, глина, структура, кальцит
Keywords: limestone, shale, chemical composition, particulates, clay, structure, calcite

По данным геологов, месторождение Актауского известняка представлено крепкими мелкозернистыми известняками белого, светло-серого, темно-серого, местами розового и голубоватого цвета. Прослой внутри толщи известняков сложен кварцево-хлоритовыми сланцами. Мощность прослоев колеблется от 0,5 до 20 м. Прослой пустых пород (более 2 м), встречающихся внутри известняков, очень хорошо отличается по внешнему виду от последних и легко может быть отделен при использовании.

Рис. 1. Электронно-микроскопические снимки образцов Актауского известняка, обожженных при различных температурах: 800°С, 1000°С, 1200°С (х13500)

Максимальная абсолютная отметка в месторождении составляет 216 м. Относительное повышение в средней части находится в пределах 30-45 м. Протяженность месторождения – 3,3 км. Мощность колеблется от 15 до 108 м, угол падения варьируется от 42 до 85°. Запасы известняка для производства извести составляют более 20 млн тонн.

В таблице приведен химический состав известняка Актауского месторождения.

Таблица. Химический состав известняка Актауского месторождения

Пробы	СаО	SiO₂	Аl₂O₃	Fe₂O₃	MgO	SO₃	П.п.п.	Сумма
1	53,52	0,60	2,80	0,29	0,23	0,23	42,08	99,75
2	53,48	0,58	2,83	0,26	0,21	0,19	42.01	99,56
3	53,45	0,61	2,72	0,21	0,19	0,22	42,03	99,43
4	53,61	0,46	2,69	0,23	0,17	0,16	42,10	99,42

Результаты химического и рентгенографического анализов составов известняков Актауского месторождения показали, что они весьма однородны и представлены в основном карбонатом кальция. Из данных химического анализа следует, что большинство проб содержит 53-54% СаО, 0,2-0,3% MgO и до 2% глинистых частиц.

Рис. 2. Рентгенограммы Актауского известняка, обожженного при различных температурах: 1 – 800°С, 2 – 1000°С, 3 – 1200°С

Электронно-микроскопический анализ известняка сделан методом двухступенчатых реплик. Реплики с поверхности частиц были сняты на полистирольную пленку методом термического вдавливания. Затем на эту пленку наносили слой платины и углерода, в результате получали двухступенчатую реплику. После растворения полистирольной пленки реплику просматривали в электронном микроскопе УЭМБ-100 при увеличении в 16000 раз.

Известняк показал наличие частиц различных размеров: от 1,5 мкм до 18 мкм и более. Частицы в основном имеют пластинчато-слоевую структуру. Это видно как на сколах, так и на поверхности частиц, где отражаются края пластины. Пластинчато-слоевая структура является характерной для кальцита. На рентгенограмме известняка Актауского месторождения ярко выражены пики, характерные для СаСО3 (d=0,302; 0,249; 0,227; 0,208; 0,191; 0,186 нм).

Рис. 3. Термограммы Актауского известняка, обожженного при различных температурах: 1 – 800°С, 2 – 1000°С, 3 – 1200°С

На кривых ДТА известняка выявлены эндоэффекты: при температуре 210°С (связанный с выделением воды) и при температуре 860°С (характеризующий диссоциацию карбоната кальция).

Инфракрасные спектроскопические анализы известняка представлены на (рис. 4) из которых видно, что полоса поглощения 570-880 см^-1 показывает валентное колебания связи СаО, а при 1430 см-1 полоса поглощения соответствует СаСО3. Это доказывает, что известняк состоит в основном из карбоната кальция.

Рис. 4. ИК-спектры Актауского известняка, обожженного при различных температурах: 1 – 800°С, 2 – 1000°С, 3 – 1200°С

Интенсивность поглощения валентных колебаний воды при 3420 см^-1 в межслоевом пространстве значительно уменьшается. Частота деформационных колебаний воды тоже понизилась до 1790 см^-1.