Квітень 30, 2013

Визначення хімічного складу мінералу показало високий вміст сурми

Проведення лабораторного аналізу для визначення хімічного складу зразка мінеральної сировини – з таким замовленням звернулися нещодавно до фахівців Науково-сервісної компанії «ОТАВА».

Для лабораторного аналізу (хімічного аналізу для визначення у зразку ряду хімічних елементів) замовник надав зразок мінеральної сировини – шматок породи сірого кольору із білими кристалічними включеннями. Метою дослідження було з’ясувати, чи вигідним буде промисловий видобуток корисних копалин із такої сировини.

Українська земля багата на корисні копалини – вона належить до найбільш багатих на корисні копалини регіонів. Тут знаходяться одні із найбільших покладів залізних руд, марганцевих та титанових руд, уранових і цирконієвих. Тут також розміщені високоякісні родовища вугілля, калію, графіту та каоліну, значні запаси кам’яної солі, самородної сірки, вогнетривких глин, бентонітів, цементної сировини тощо.

Загалом, на території України розвідано більше 7,5 тис. родовищ 94 видів корисних копалин. На сьогоднішній день більше 3.2 тис з них експлуатуються. Втім, цінні хімічні елементи залягають не лише в надрах, глибоко в землі. Багато із них знаходяться і на поверхні: у хвостосховищах, шлаковідвалах, на сміттєзвалищах (у батарейках, у відходах техніки, енергоощадних лампах і т.д.)

Поки далеко не всі із цих родовищ – природних та антропогенних – використовуються. Натомість, попит на таку сировину постійно зростає, як і ціни на неї. Відтак, підприємці звертають значну увагу на цю вигідну галузь – видобуток цінних компонентів із земних надр чи антропогенних родовищ. Першим етапом для видобутку, як в першому, так і в другому випадку є лабораторний аналіз для визначення хімічного складу сировини. Адже тільки якісний хімічний аналіз, зокрема, аналіз хімічного складу, зможе дати відповідь на питання – чи рентабельним буде видобуток. Окрім того, хімічний аналіз на визначення хімічного складу допоможе науковцям підібрати оптимальний метод переробки сировини.

Результати хімічного аналізу підтвердили високий вміст у зразку стебніту

Ззовні зразок мінеральної сировини, що замовник надав для лабораторного дослідження був вкритий коричневим шаром, втім, аналіз хімічного складу верхнього шару замовника не цікавив. Відтак, перед початком лабораторного аналізу, зокрема, аналізом хімічного складу породу роздробили на шматки розміром від 5 мм до 3 см, і відібрали з них ті, до складу яких не входила кірка коричневої породи. Подальші лабораторні аналізи для визначення хімічного складу проводили над відібраними частинами зразка.

Метою лабораторного аналізу було визначення вмісту Sb, Bi, Pb, As, Cu та S у масиві породи сірого кольору,

У ході хімічного аналізу для визначення хімічного складу частина відібраної породи була розмелена в дрібний порошок, який було досліджено методом рентгеноструктурного аналізу. За результатами хімічного аналізу, до складу породи входило лише дві кристалічні фази, а саме – антимоніт (стибніт, Sb2S3) та кварц (SiO2).

Решту зразка розчинили у суміші нітратної та фтороводневої кислоти у тефлоновому автоклаві.

Лабораторний аналіз отриманого розчину провели методом атомно-емісійної спектроскопії з індуктивно-зв‘язаною плазмою на ICP-спектрометрі Optima 2100 DV.

Враховуючи присутність кварцу у породі, окрім замовлених шести елементів додатково провели хімічний аналіз для визначення вмісту кремнію.

Відповідно до результатів аналізу хімічного складу, фахівці встановили, що порода сірого кольору, яку надали для лабораторного аналізу, містила 45 % сурми (Sb) (відповідно до результатів лабораторного аналізу, зокрема, аналізу хімічного складу, виходячи з вмісту сірки – 15,9 %, лише 39,6 % Sb містилося у зразку в формі Sb2S3. Реальний вміст Sb складав 45 %. Тобто на 5,4 % більше, що свідчить про присутність інших сполук Sb, які не утворюють окремої кристалічної фази).

Отже, хімічний аналіз, зокрема, аналіз хімічного складу наданого зразка підтвердив, що промисловий видобуток сурми із даної породи буде вигідним. Адже, з 27 мінералів сурми найчастіше для промислового видобутку використовують саме антимоніт (Sb2S3). Окрім того, економічно обґрунтованим є видобуток цього металу навіть із збагаченої породи або руди, що містить від 20% цього елементу. Натомість, за результатами аналізу хімічного складу, сурми у наданому зразку міститься 45 %.

Сурма – метал друкарів і фармацевтів

Антимоніт (стибніт, Sb2S3) – сульфід стибію, схожий на срібло. Колись ці красиві кристали використовували для виготовлення посуду. Блискучі вироби із цього матеріалу встигли отруїти багатьох людей, доки стало зрозуміло, що використання цього мінералу із вкрапленнями сурми, викликає отруєння.

Сьогодні про токсичні властивості сурми добре відомо. Та це не означає, що відмовились від її використання у виробництві.

Сурма – крихкий метал, сріблясто-білого кольору. У чистому вигляді він практично не використовується . Натомість сплави цього металу дуже поширені у промисловості. Сурма часто використовується у виробництві напівпровідників, для виробництва інфрачервоних детекторів, а також діодів. Втім, при роботі із сурмою слід строго дотримуватися правил техніки безпеки.

Сурму використовують для виробництва батарей, зброї, кабелів, деяких медикаментів, сірників, деяких видів без свинцевих припоїв, у друкарстві, для виготовлення підшипників, тощо. Загалом, із розвитком техніки кольорові метали набувають все більшого попиту. Відтак, їх промисловий видобуток ставатиме все більш вигідним: не лише із природної сировини, але і з вторинної – відходів техніки, шлаків, тощо. Першим кроком до того, щоб розпочати промисловий видобуток цінних компонентів є лабораторне дослідження, а саме аналіз хімічного складу.

Якщо Вам необхідно зробити лабораторні дослідження для визначення хімічного складу, фахівці Науково-сервісної компанії «ОТАВА» проведуть якісний аналіз хімічного складу. Хімічний аналіз для визначення хімічного складу допоможе обрати оптимальний спосіб переробки сировини та встановити, чи вигідною буде її промислова переробка.