Булах А.Г. Общая минералогия

Подождите немного. Документ загружается.

с разным содержанием Р2О5. Хуже всего извлекается из руды апатит третьего типа,

но именно руд с таким апатитом больше всего в месторождении (рис. 248). Выпол-

ненные исследования и составленные минералого-технологические карты позволяют

ориентироваться и более рационально отрабатывать месторождение и обогащать руду.

Типы апатита

Рис. 248. Минералого-технологическая карта распределения

апатита в Ковдорском комплексном месторождении (Пирогов

и др.,

1988).

В ходе механической переработки и обогащения руд минералы не остаются неизме-

ненными. В этих технических процессах вырастает дефектность кристаллов, совер-

шаются полиморфные превращения, повышается удельная поверхность зерен и, как

следствие, меняются их флотационная активность, электрические, магнитные и другие

технологические свойства. Приведем такие примеры преобразований минералов при

обработке и обогащении минерального сырья по данным Б. И. Пирогова: 1) изменение

парамагнитных центров; 2) преобразование минералов вплоть до аморфизации, по-

явления новых фаз, новых полиморфных и политипных модификаций; 3) перестройка

доменных структур минералов при измельчении и магнитной сепарации; 4) избира-

311

Таблица

49.

Свойства магнетита разных технологических разновидностей

в Ковдорском месторождении

Техноло-

Точка

Твер-

Магнитные характеристики*

Содер-

гическая Кюри, дость, жание

разновид- °С

МПа

I II III

железа

ность маг- в концен-

нетита трате,

1-я

556 7050

1,3

0,314- 59

1866

63,2

0,039

2-я

564

6400

0,8 0,213- 68 3613 64,3

0,040

3-я

566

5820

0,6

0,182- 74 3900

65,4

0,033

— удельная магнитная восприимчивость, м

/кг; III —

плотность энергии намагничивания, Дж/м

тельное измельчение минералов

возрастание неоднородности дробленого материала;

5) изменение поверхностных свойств частиц;

появление пленок окисления

дру-

гих изменений

на

частицах.

результате

на

разных стадиях дробления

обогащения

у минералов проявляются разные свойства.

Их

надо знать, чтобы контролировать

процессы обработки руды.

Большие перспективы открывают возможности направленного изменения свойств

минералов путем "генерирования" или "залечивания" дефектов кристаллической ре-

шетки.

Это

может быть осуществлено разными способами: механическим (особые

режимы

приемы измельчения руд), акустическим (ультразвуковая обработка), тер-

мическим (нагревание

последующее быстрое или медленное охлаждение), химиче-

ским (протравливание, обработка реагентами, способными "легировать" поверхность

минералов примесными ионами), радиационным (облучение рентгеновскими

гамма-

лучами, потоками быстрых частиц

т. п.).

ТЕХНИЧЕСКАЯ МИНЕРАЛОГИЯ

МИНЕРАЛОГИЧЕСКОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Техническая минералогия — это обширная,

не

имеющая определенных границ об-

ласть прикладной минералогии.

ней можно отнести исследования разнообразных

техногенных веществ —аналогов минералов: во-первых, это вещества, образующиеся

в шлаках, золах, осадках, на стенках разных труб

резервуаров; во-вторых, продукты

раскристаллизации оптических

специальных стекол; в-третьих, продукты преобразо-

вания захороненных отходов промышленного производства

отвалов пустой породы;

в-четвертых, вещества ("минералы"), образующиеся

агломератах

шлаках

ходе

различных металлургических процессов. Опыт

знания минералога

владение мине-

ралогическими методами исследования кристаллических веществ дают возможность

уверенно диагностировать различные техногенные аналоги минералов, что важно для

решения разных технических задач.

свою очередь, выяснение условий образования

таких техногенных веществ нередко значительно дополняет представления

природ-

ном генезисе минералов. Вот некоторые характерные примеры техногенных веществ —

аналогов минералов

мест

их

нахождения (по X. Рёслеру,

1981):

Авгит — шлаки металлургических заводов

Ангидрит — шлак бурого угля

* I — магнитная вязкость;

коэрцитивная сила, А/м; IV

—

312

Апатит — томасовские шлаки

Борнит — свинцовые шлаки

Волластонит — железные доменные шлаки, частицы раскристаллизации в калий-

ных и натровых стеклах

Галит — осадок в трубопроводах электростанций

Геденбергит — свинцовые и медные шлаки

Гематит — медные и свинцовые шлаки; зола бурого угля, шлаковые включения в

стали, осадок в трубах

Гидроксилапатит — выделения из водяных паров на электростанциях

Гиперстен — медные шлаки

Гипс — осадок в трубопроводах электростанций

Диопсид—железные и медные доменные шлаки, участки раскристаллизации в сте-

клах

Ильменит — шлаковые включения в стали

Касситерит —медные шлаки

Кварц—осадок в трубопроводах электростанций

Корунд—корундовые и бокситовые кирпичи, зола каменного угля, раскристалли-

зация стекол; шлаковые включения в стали

Кристобалит — гончарные изделия, силикатные кирпичи, шамот, строительная ке-

рамика, шлаковые включения в стали, осадки в трубах

Куприт — медные шлаки

Лейцит — железные шлаки доменных печей, частицы раскристаллизации калийных

стекол

Магнетит — железные, медные шлаки доменных печей, зола бурых углей, шлаковые

включения в стали, осадки в трубопроводах

Нефелин — осадок в трубопроводах <-т

Нозеан — продукты реакций в стеклах

Полевые шпаты — керамика, раскристаллизации стекол, разные шлаки

Рутил — шлаковые включения в стали

Серпентин — осадок в трубопроводах электростанций

Спессартин — шлаковые включения в стали

Тридимит — силикатные кирпичи, частицы раскристаллизации, шлаковые включе-

ния в стали, осадок в трубах

Фаялит — свинцовые и медные шлаки, "камешки" в стекле, вкрапление шлаков в

стали

Флюорит — кристаллики в мутном стекле

Форстерит — форстеритовые, магнезитовые и хромомагнезитовые кирпичи, частицы

раскристаллизации в особых стеклах

Халькопирит — медные шлаки

Хромит — хромовые и хромомагнезитовые кирпичи, шлаковые включения в стали

Шпинель — каменноугольные шлаки, шлаковые включения в стали

Эгирин — осадок в трубопроводах электростанций

Энстатит — осадок в трубопроводах электростанций

Минералогическое материаловедение так же, как и технологическая минералогия,

не имеет четких границ. Это исследование разных веществ методами минералогии, а

также процессов спекания, преобразования и фазовых превращений сырья при произ-

водстве абразивов, цементов, керамики, огнеупоров, минеральных пигментов и других

материалов. Сюда же можно отнести изучение минералогическими методами продук-

тов выветривания строительного камня в зданиях и сооружениях, в скульптуре.

313

ГЕММОЛОГИЯ

МИНЕРАЛОГИЯ

Геммология

—

наука

драгоценных

поделочных камнях.

Она

изучает

их

худо-

жественную ценность

духовный смысл

истории культуры, минеральное сырье

заменители драгоценных камней

прошлом

сейчас, способы

приемы производства

изделий, законы маркетинга

мировой рынок самоцветов. Гемма

(от лат. gemma) —

резной камень, выпуклый (камея)

или

углубленный (инталия). Искусство резьбы

по

камню (глиптика) зародилось

Древней Греции

в VII в. до Р.Х.

Геммы служили печа-

тями, знаками собственности, амулетами, украшениями, талисманами.

От

этого корня

происходит термин

геммология". Самоцвет

понимании геммологов

—

это обработан-

ный

или

"сырой" камень, внешний

вид и

прочность которого позволяют использовать

его

ювелирных изделиях, украшениях

других поделках;

он

может быть

как

орга-

нического,

так и

неорганического происхождения. "Драгоценный камень"

—

термин

общем-то тоже расплывчатый.

Все

истинно драгоценные камни являются минералами

(табл.

50), но к

категории драгоценного материала традиционно относят янтарь, гагат

(вид углеродистого аморфного вещества), жемчуг

различные искусственные замени-

тели природных минералов. Специалист-геммолог имеет дело

как с

"сырым",

так и с

обработанным материалом,

как с

минералами,

так и с их

заменителями

имитациями.

Существует несколько очень общих критериев отнесения минерала

или его

заме-

нителя

ювелирным камням.

Это

красота (великолепие) материала,

его

прочность,

редкость, спрос (мода), совершенство (качество), размер, стиль

искусность огранки

и полировки камня,

некоторых случаях

—

миниатюрность. Очевидны изменчивость

этих критериев,

их

временность

ситуационность.

другой стороны, имеются устой-

чивые, исторически сложившиеся, причем разные

разных народов представления

красоте

ценности некоторых издревле известных камней,

их

духовном смысле

и на-

значении. Вместе

с тем, и

любое новое изделие

из

камня быстро наполняется

для его

обладателя своим особым содержанием. Таким образом,

геммологии,

как в

учении

о самоцветах, драгоценных

поделочных камнях, органически сосуществуют разные

направления знаний,

как

чисто прагматических,

так и

духовных,

именно

— о ме-

стах добычи

приемах обработки сырья,

методах синтеза

получения имитаций,

об экономике

рынке,

способах диагностики каменного материала

сыром виде

и изделиях,

роли

месте самоцветов

драгоценных камней

истории

культуре

человеческого общества,

об

истории камнерезного

ювелирного искусства,

художе-

ственных традициях обработки камня

разных народов,

символике камней

разные

эпохи.

Как

ни

материалистичен мир,

без

"магии" камней некоторые

из них не

стали

бы

дра-

гоценными

понимании человека. Слова

магии камня очень часто

справедливо

звучат иронично.

Тем,

кому посчастливится найти, могут прочитать

это в

замеча-

тельной книге В.Н.Дава "Аметист лихие думы отгоняет" (Мурманск,

1981; 1988) и

его статье "Закон александрита" ("Химия

жизнь".

1979. №6).

Как видно, геммология

минералогия

—

разные области знаний

деятельности

че-

ловека,

они

лишь частично смыкаются

обогащают друг друга. Минералогия дает

геммологу методы диагностики камней, знания

об их

месторождениях

видах при-

родного сырья, представления

химическом составе, кристаллической структуре

ми-

нерала, природе

его

окраски

других физических свойств,

технических способах

синтеза заменителей природных драгоценных материалов. Хороший обзор содержа-

ния геммологии

дан в

"Минералогической энциклопедии"

(Л., 1985. С. 55-68),

работах

Г. Смита "Драгоценные камни"

(М., 1980) и В.

Шумана

"Мир

камня"

(М., 1986. Т.

—

"Горные породы

минералы";

Т. 2—

"Драгоценные

поделочные камни"). Боль-

шую информацию содержат книги Н.И.Корнилова

Ю.П.Солодовой "Ювелирные

камни"

(М., 1987), Я. П.

Самсонова

А.П.Туринге "Самоцветы СССР"

(М., 1984),

314

Таблица 50. Минералы—ювелирные камни (Золотарев, 1998)

Минерал Ювелирная

разновидность

Цвет Место нахождения

Корунд Рубин Красный, малиново- Мьянма (Бирма), Таиланд,

красный, пурпурный Вьетнам, Танзания, Австралия,

Шри Ланка

Сапфир Васильково-синий Те же

Падпараджа Оранжево-желтый Шри Ланка

Лейкосапфир Бесцветный

Шпинель Благородная Розовый, красный,

Мьянма, Таиланд, Шри Ланка,

шпинель синий, пурпурный, Танзания, Австралия, Бразилия,

фиолетовый, желтый, Таджикистан

зеленый, бесцветный

Хризоберилл

Хризоберилл Желтый, зеленовато- Бразилия, Шри Ланка, Мадагас-

желтый

кар,

Танзания, Индия

Александрит

Зеленый Россия, Шри Ланка, Бразилия

Опал

Благородный Бесцветный, молочно- Австралия, Мексика, Чехия

опал белый, опалесци-

рующий

Кварц Горный Бесцветный Бразилия, Россия

хрусталь

Аметист Фиолетовый, пурпурно- Бразилия, Уругвай, Россия,

красный Мадагаскар, США

Цитрин

Светло-желтый, желтый Бразилия

Оливин

Хризолит

Желто-зеленый, зеленый Мьянма, США, Пакистан, о.Зе-

биргет (Красное море), Бразилия

Гранат Пироп Темно-красный Южная Африка, Чехия

Родолит Розовый, пурпурный США, Танзания, Мадагаскар

Тцаворит Зеленый Кения, Танзания

Лемантоид

Зеленый, желто-зеленый Россия, Намибия, Италия

Гессонит Медово-желтый, Шри Ланка, Танзания

оранжево-красный

Циркон Циркон Желтый, бесцветный, Таиланд, Шри Ланка, Камбоджа

зеленый

Гиацинт

Желто-красный Те же

Топаз Топаз

Бесцветный, винно- Украина, Бразилия, Пакистан,

желтый, синий,

Шри Ланка

оранжевый, розовый

Берилл Аквамарин Голубой Бразилия, Мадагаскар, Танзания,

Мозамбик

Гелиодор

Желтый, желто-зеленый Бразилия, Пакистан

Воробьевит Розовый Бразилия

(морганит)

Изумруд Зеленый, голубовато- Россия, Колумбия, Замбия,

зеленый

Мадагаскар

Турмалин Индиголит Темно-синий Бразилия, США

Верделит

Зеленый

Бразилия

Рубеллит Розовый, темно-красный

США, Мадагаскар, Россия

Жадеит Империал-жад

Зеленый, голубовато- Мьянма

зеленый

Сподумен

Кунцит Розовый США, Афганистан, Бразилия,

Мадагаскар

Гидденит Зеленый Бразилия, Пакистан

Скаполит

Скаполит Винно-желтый, Бразилия, Танзания, Мадагас-

фиолетовый кар ,Таджи кистан

Бирюза Бирюза Зеленовато-синий Египет, Иран

Цоизит

Танзанит Синий Танзания

Лиопсид Хром-диопсид

Зеленый

Россия

315

Е.

Я.

Киевленко,

В..И.

Чупрова,

Е.

Е.Драмшева "Декоративные

коллекционные

ми-

нералы"

(М., 1987),

"Геммологический словарь" П.Дж.Рида

(Л., 1986) и

"Словарь

камней-самоцветов" Б.Ф.Куликова

и В. В.

Буканова

(Л., 1989).

МИНЕРАЛОГИЯ

МЕДИЦИНЕ

Минералогия

используемые

ею

методы исследования вещества получают

все

боль-

шее развитие

при

изучении анатомии

физиологии человека

и в

медицине.

Это

одно-

временно

прикладная минералогия,

часть теоретических

практических изыска-

ний биологов, медиков

фармацевтов. Бытуют термины "биологическая минерало-

гия" , " медицинская минералогия",

они

образно показывают развивающиеся связи

ме-

жду профессиональными интересами биологов, медиков

минералогов. Сознательно

остерегаясь дать

этом учебнике излишнюю информацию

о том, что

касается здоровья

человека, осторожно наметим только основные направления

дадим лишь некоторые

примеры* результатов таких исследований.

Минералоподобные вещества

организме человека. Главными

из

этих

ве-

ществ являются фосфаты (табл.

51).

Кости человека среднего возраста состоят приблизительно

на 70% из

фосфата каль-

ция,

на 30% — из

органического вещества. Фосфат кальция либо аморфен, либо обра-

зует мельчайшие призматические кристаллы длиной

до 100 нм.

Органическое

ве-

щество костной ткани

— это

различные коллагены, жиры, мукопротеины

другие

соединения. Вместе

органическим веществом такие кристаллы слагают, выстраи-

ваясь цепочкой, волокна костной ткани.

новорожденных

детей часть фосфат-

ного вещества аморфная,

возрастом

оно

постепенно

все

более раскристаллизовы-

вается, размер кристаллов растет,

доля органического вещества

составе воло-

кон костной ткани уменьшается, волокна теряют эластичность, кость становится

более хрупкой. Состав кристаллического фосфата кальция костной ткани точно

не установлен.

Он

может быть выражен формулой

Саю(Р04)4(СОзОН)2(ОН)2

или

Са1о-о,5п(Р04)б-п(СОз)

(ОН)2

•

Г1Н2О.

По

составу

свойствам

он

является

как бы

биогенным аналогом апатита,

но в его

кристаллической структуре часть тетраэдров

(Р04)

~ замещается группами (СОзОН)

или

(СОз)

при

росте кристаллов

био-

логической среде

—

организме человека. Главной кристаллической фазой

веществе

хрящей опять-таки является биогенный фосфат

—

аналог апатита,

он

слагает

до 5%

объема хрящей.

Эмаль зубов состоит

на 96%, а

дентин

—на 70% из

биогенного аналога апатита,

остальной объем ткани сложен белковыми веществами

—

амиогенином

энамелином.

Эмаль

как бы

собрана

из

призм, скрепленных этими белковыми соединениями.

свою очередь, каждая призма представляет собой субпараллельный агрегат шестова-

тых кристалликов биогенного "апатита", погруженных

белковое вещество

(рис. 249).

Имеются сведения

тонких особенностях химического состава фосфата кальция

зубах.

Так, в

зубах эмали людей, живущих

районе Неаполя, содержится примесь

фтора (видимо, происходит изоморфизм

по

схеме

ОН

<—

F). У

пациентов

же из

районов

к северу

от

Неаполя фтора

зубах

не

обнаружено.

Их

зубы были более подвержены

кариесу.

Отолиты-" песчинки" (ушные камни)

вестибулярном аппарате человека являются

мельчайшими кристалликами биогенного карбоната кальция. Есть указания

на то,

что

шишковидной железе имеется

мозговой песок"

— это

мельчайшие включения

биогенного аналога апатита.

*В

их

отборе автору оказали большую помощь Н.Б.Оденова

Д.Ю.Павлов.

316

Таблица

51.

Кристаллические фосфаты

тканях человека

(no Le Geros, 1984)

Вещество Химическая формула Местонахождение

Аналог

(Ca,Na,

Sr,Pb,K)

Эмаль, дентин,

апатита (Р0

,С0

ОНС0

)

(ОН

)

кости, слюнные

камни, зубной

камень, мочевые

камни, обизвествление

мягких тканей

(в опухолях,

суставах)

Аналог Са

(Р0

)

Слюнные камни,

витлокита зубной камень,

обизвествление

легких

других

тканей

при

туберкулезе,

хрящей

межпозвон-

ковых дисках

и трахее

Октафосфат

Са

(Р04)б -5Н

Зубной камень,

кальция мочевые камни

Аналог

СаНР0

-2Н

Зубной камень,

брушита затвердения

в старых костях,

окостенелых хрящах

Пирофосфат

Са

• 2Н

Больные суставы

кальция

—

при подагре

дигидрат

(монокл.,

трикл.)

Аналог

Mg(NH

)(P0

)

-6Н

0 Мочевые камни

струвита

Аналог

MgHP0

•

зн

о Мочевые камни

ньюберита

Аморфный Переменный состав Невнутренние

фосфат обизвесткования,

кальция клапаны

аорте

Рис.

249.

Схематическое строение

эмалевой призмы

(Travis,

1970).

—

неминерализованное

меж-

призменное пространство;

2—

кристаллики гидроксилапатита.

Кристаллические фазы в патологически измененных органах. При иссле-

довании костей больных, страдавших уровской болезнью (большая голова и короткие

конечности у части жителей некоторых районов с особым микроэлементным соста-

вом почв и воды), в них обнаружено относительно повышенное (до 0,1% вместо обыч-

317

ных

0,02%)

содержание стронция.

При

D-авитаминозе

оно

увеличивается

в 40 раз.

В костях детей, больных рахитом, отлагаются

качестве микроэлементов бериллий,

магний, марганец.

И эти

металлы

стронций входят

как

изоморфные компоненты

состав биогенного фосфата костей, возможно,

тем

самым вызывая отклонения

росте

кристаллитов этого вещества

волокнах костной ткани.

В некоторых злокачественных опухолях паци-

ентов обнаружены агрегаты кристаллитов био-

генного "апатита" размером

до 2 см. В

обизвест-

кованных легких больных туберкулезом главны-

ми кристаллическими фазами являются биоген-

ные аналоги апатита

витлокита

/?-Саз(Р04)2-

Известен случай крустификации (обрастания)

тканей сердца апатитоподобным фосфатом каль-

ция

(рис. 250).

Мочевые камни, камни

почках, печени, желч-

ном пузыре, трахее, наросты

аортах образова-

ны различными аморфными

кристаллическими

фазами,

разных органах

это

фосфаты, карбо-

наты, оксалаты либо ураты.

Их

много. Среди

них

есть прямые аналоги минералов, тождественные

с ними

по

химическому составу, структуре, мор-

фологии кристаллов.

При

росте камней устана-

вливаются

те же

признаки образования конкре-

ций, ритмично-зональных агрегатов, геометриче-

ского отбора, расщепления кристаллов, друзо-

вого роста, которые обычны

для

минералов

при-

роде.

Минералы внешнего происхождения (экзогенные)

организме человека.

Эти минералы попадают

дыхательные органы человека

из

воздуха. Среди

них

наибо-

лее опасны тальк, каолинит, кварц, волокнистые (асбестовидные) амфиболы

серпен-

тин, поскольку

они

вызывают силикоз

другие болезненные явления

дыхательных

путях

легких. Тончайшая пыль кварца забивает альвеолы,

волоконца асбестов

рвут

протыкают

их, как

иголки. Особо опасен амфиболовый асбест,

так как его

волокна очень остры

упруги.

Использование минералов

пище,

гигиенических

лечебных целях.

Безусловно, первым,

но не

единственным примером минералов, используемых

пище,

является галит

NaCl.

Другой пример

—

это барит

BaS04.

А.

Е.Ферсман назвал барит

"самым съедобным минералом"

—он

входит

как

инертный наполнитель

рецептуру

шоколадных масс

для

изготовления конфет

кондитерских изделий.

Общеизвестно применение тонкоперетертого талька

качестве детских присыпок.

Он входит также

рецептуру разных косметических средств

парфюмерных изделий.

Чистая монтмориллонитовая глина является хорошим природным моющим средством,

ее

сухой порошок очищает желудок

от

бактерий.

При

лечении артрозов

других

болезней суставов используется бишофит.

Есть достаточно много лекарств

от

внутренних

наружных болезней,

рецептуру

которых входят минералы. Особо большой опыт использования минералов

лечебных

целях накопила традиционная медицина

Тибете

Внутренней Монголии.

древ-

них китайских источниках

100-180 гг.

указано около

365

лекарств,

из них 46 (т.е.

12%)

названы минералами.

Из 424

лекарств, рецептура которых приведена

учеб-

нике "Традиционная китайская фармакология",

лекарства

(т.е. 5,4%)

готовятся

Рис.

250.

Рентгеновский

сни-

мок

сердца

человека,

ткани

ко-

торого

покрыты

апатитоподоб-

ным

веществом

(Le Geros,

1984).

318

на основе минералов. Важно, однако, понимать,

что

врачи нередко пользуются воль-

ным толкованием понятия "минерал", часто далеким

от его

современного значения

в минералогии. Подчас любая природная соль

или

твердое вещество неорганического

происхождения называется минералом

соответствии

традициями далекой старины,

когда

1820-х годах Й.Берцелиус разделил

всю

химию

на

органическую

минераль-

ную.

Непрофессионально

точки зрения минералога используется

пришедшая

из

древних книг диагностика целебных минералов. Например,

как

одно

из

наиболее упо-

требимых лекарств традиционной медицины Внутренней Монголии современная

ки-

тайская публикация

на эту

тему называет каламин.

Как

известно, каламин

— это

старое название гидросиликата цинка (гемиморфита)

Zn4(Si207)(OH)2

•

Н2О.

Но в

описании лекарства сказано,

что

"каламин

— это вид

смитсонита

из

семейства при-

родных карбонатов группы кальцита",

т. е.

имеется

виду 2п(СОз). Очень трудно,

но

важно выявлять такие двойственные трактовки наименований целебных минералов,

не совпадающие

толкованием этих

же

терминов

современной минералогии.

Традиционная медицина Тибета

Внутренней Монголии использует

сейчас много

лекарств

целебных средств

из

минералов. Лекарства

из

одних

и тех же

минералов

готовятся

разных местностях по-разному

индивидуально

для

каждого больного.

Методы исследования. Изучение минералоподобных веществ, извлеченных

из

организма человека, ведется разными методами. Диагностика выполняется

по

опти-

ческим свойствам (исследования ведутся

шлифах

иммерсионных препаратах

с по-

мощью петрографического микроскопа), методом рентгенофазового анализа

и по хи-

мическому составу (выполняются разные виды химических

спектральных анализов).

Делаются термовесовые анализы, изучаются люминесцентные свойства, инфракрас-

ные спектры, определяются плотность

другие физические свойства.

Для студента, заинтересовавшегося рассмотренными здесь проблемами, будет

по-

лезен краткий обзор

Д.

Мак-Конелла "Биогенные минералы (минералы

организме

человека

животных)"

"Минералогической энциклопедии"

(Л., 1985).

Очень инфор-

мативна монография

А. А.

Кораго "Введение

биоминералогию" (СПб.,

1992),

просты

по содержанию,

но

интересны книги

Б. И.

Сребродольского "Биологическая минерало-

гия" (Киев,

1983) и

В.И.Катковой "Мочевые камни: минералогия

генезис" (Сык-

тывкар,

1997).

МИНЕРАЛЫ

КАК

ПРОМЫШЛЕННОЕ СЫРЬЕ

Области практического использования минералов разнообразны. Минеральное

сырьё является одним

из

видов природного сырья. Используются

как

природные

монокристаллы

(в

оптике, радиоэлектронике),

так и

минеральные агрегаты разного

состава,

т.е.

горные породы

руды. Основными отраслями применения минераль-

ного сырья являются радиоэлектроника, оптическая промышленность, металлургия,

химическая, стекольная, цементная промышленность. Минералы используются

как

естественные краски (табл.

52),

находят применение

ювелирном деле

и в

других

отраслях народного хозяйства.

Различают простое

сложное

(или

комплексное) минеральное сырье.

Из

простого

сырья извлекают один полезный компонент

—

только железо, только хром, только

марганец, алюминий, асбест, графит, серу

или

алмаз.

Из

сложного,

или

комплекс-

ного, сырья извлекают несколько полезных компонентов одновременно, например

из

сульфидных медно-никелевых

руд

ликвационного типа добывают никель, медь, пла-

тиноиды, кобальт;

из

пегматитов

—

мусковит, полевые шпаты, кварц

и т.д.

Форма

нахождения полезных компонентов

минеральном сырье также различна.

Это

могут

быть кристаллы (мусковита, флюорита, кальцита, драгоценных камней

т.д.), цен-

ные из-за своих технических качеств,

или

минерал

как

соединение,

котором ценным

является либо главный минералообразующий элемент (медь

халькопирите, железо

319

Таблица

52.

Минеральные краски

пигменты

(по Рёслёру,

1981)

Минерал Формула

Краска

или

пигмент

Азурит

Си

(С0

)

(ОН)

Синяя краска

Барит

Ba(S0

)

Белая краска

Вивианит

(P0

)

-8Н

Синяя краска

Гарниерит

(Mg,Ni)

(Si

)(OH)

Зеленая краска

Гематит

Красная

бурая краски

Глауконит

KFe

(Si

)(OH)

Зеленая краска

Графит С Черный пигмент

Киноварь

HgS

Красная

бурая краски

Лазурит

Ca(AlSi0

)3(S0

)

Синяя краска

Лимонит Гидроксиды

"*"

Пигмент

Магнетит

Черный пигмент

Малахит

(C0

)(OH)

Зеленая краска

Синт. вещество

Ti0

Титановые белила

Синт. вещество

ZnS

Цинковые пигменты

Хризоколла

(Si

Oio)(OH)

-4H

Зеленая краска

Ярозит

KFe

(S0

)

(OH)

Красно-желтая краска

магнетите, калий

сильвине

т.д.), либо изоморфная примесь (кадмий

сфалерите,

рений

молибдените, гафний

цирконе

т.д.).

Минимально выгодное

(как

говорят, кондиционное) содержание полезного компо-

нента

минеральном сырье зависит

от

многих причин.

Оно

колеблется

для

разных

видов сырья

от

ничтожных долей процента

до

десятков процентов. Кондиции

(в %)

США в

начале

80-х

годов

(в

расчете

на

содержание чистого металла

руде)

со-

ставляли:

0,000015 для

кадмия;

0,0005 для

платины;

0,001 для

золота;

0,002 для ко-

бальта;

0,05 для

серебра;

0,4 для

урана;

0,5 для

ртути;

0,7 для

меди;

1 для

титана,

олова, вольфрама;

1,5 для

молибдена, никеля;

3 для

сурьмы;

4 для

свинца, цинка;

для алюминия, хрома, железа;

35 для

марганца. Значение кондиционного содержания

меняется

со

временем.

Это

конъюнктурная величина.

Она

зависит

от

ценности извле-

каемого компонента, масштабов проявления полезной минерализации, способности

сы-

рья

к его

обогащению

процессах промышленной обработки, географо-экономического

положения месторождения.

Очень часто сырье разрабатывается

одном месте,

подвергается промышленной

переработке

другом.

Мир

оказывается переплетенным путями дальней транспорти-

ровки минерального сырья,

качестве одного

из

примеров таких путей

мы

приводим

рис.

251. В

пределах России сеть связей также сложна

длинна. Например, железную

руду, добываемую

на

Кольском полуострове

Ковдорском

Оленегорском месторо-

ждениях, везут

Вологодскую область

на

Череповецкий металлургический комбинат,

где

её

смешивают

металлоломом

перерабатывают, используя

качестве топлива

для металлургических печей уголь, доставленный

из

Подмосковного угольного бас-

сейна

и с р.

Печора. Металлолом тоже везут

из

разных мест.

Развитие производительных

сил

общества требует постоянного увеличения промы-

шленного использования минералов

непрерывного роста

их

добычи. Приблизитель-

ную оценку обеспеченности мира минеральным сырьём

на

будущее дает

рис. 252. Но

с каждым изменением технологии,

каждым новым открытием

эта

схема будет мгно-

венно меняться,

она не

отражает также внутренних проблем каждой страны, особенно

подобных бывшему СССР, строившему свою экономику

по

замкнутому внутри своей

страны циклу.

320