Т.П. Бубнова, Ю.Л. Войтеховский, А.В. Гаранжа - Сравнительный анализ свойств абразивных гранатов месторождения Макзапахк (Кольский п-ов) и проявления Высота (Cеверная Карелия)

Метаморфические месторождения граната тесно связаны генетически с кристаллическим сланцами – мусковитовыми, биотитовыми, амфиболовыми и др. В результате сложного процесса термо-динамометаморфизма, сопровождающегося газоводными эманациями, образуются все виды граната, однако наибольшее значение имеет альмандин, который чаще всего присутствует в слюдистых сланцах. Изучаемые объекты гранатсодержащих пород в метаморфических толщах Кольского п-ова и Сев. Карелии – Макзапах и Высота, соответственно. Минеральный состав приведен в таблице 1

Таблица 1. Минеральный состав гранатсодержащих пород месторождений Макзапах и Высота

По химическому составу гранат обоих объектов относится к альмандину (табл.2) с содержанием альмандиновой молекулы до 90%.

Применение гранатов в промышленности базируется на ряде физико-механических свойств (Требования…, 1962). Наиболее важными из них являются следующие:

Твердость, достигающая у некоторых разновидностей 7,5 и даже 8 по Моосу. Она обеспечивает высокую абразивную способность граната.
Способность при измельчении раскалываться на частицы с острорежущими краями. Это свойство позволяет использовать гранат в качестве абразивного материала.
Трещиноватость. Редкая сетка глубоких трещин понижает затрату энергии на измельчение крупных кристаллов. Поверхностная трещиноватость, обычно наблюдаемая в зернах гранатовой крупки, считается полезным свойством абразивного граната. Она способствует регенерации острорежущих граней в процессе шлифования, облегчая отщепление притупившихся краев и тем самым эффективно влияя на самозатачиваемость абразива.
Чистота. Включения инородных минералов прорастающие гранат чрезвычайно тонко, способствуют его передрабливанию и понижают абразивные свойства измельченного материала.
Минеральный состав. Для абразивных целей пригодны преимущественно железистые гранаты, в первую очередь альмандин, обладающий наибольшей твердостью, хорошей вязкостью и обычно хорошо выраженной сеткой мелкой трещиноватости. Менее пригоден для абразивных целей, но все-таки может быть использован родолит, еще менее – спессартин и андрадит.

Таблица 2. Химический состав гранатов месторождений Макзапах и Высота

1 - гранат из слюдяно-гранатовых сланцев , коллекция Сусловой С.Н. (Бельков, 1963)
2 – гранат из гранат-кианит-ставролитовых сланцев

Содержание граната в руде даже наиболее богатых месторождений недостаточно для использования его в качестве абразива без предварительного обогащения. Необогащенная молотая гранатовая руда применяется только при шлифовке стекла. Основной потребитель – производство абразивных шкурок – требует материал, содержащий не менее 85-90% чистого граната. Предварительные данные лабораторных технологических испытаний проб «Высоты» свидетельствуют о принципиальной возможности получения гранатового концентрата удовлетворительного качества (Гранатовые…., 2002). Для технико-экономического заключения о возможности использования гранатовых концентратов в различных областях промышленности необходимо проведение специальных отраслевых испытаний.

Литература

Бельков И.В. Кианитовые сланцы свиты Кейв. – Ленинград, - 1963. 320 с.
Гранатовын руды Северной Карелии, технологические подходы к их освоению и возможности использования / Щипцов В.В., Скамницкая Л.С., Каменева Е.Е., Савицкий А.И. // Геология и полезные ископаемые Карелии. - №5, - 2002. с. 82-91.
Требования промышленности к качеству минерального сырья. Справочник для геологов. Выпуск 33. Гранат – Москва, - 1962. 26 с.