Оценка возможности использования молочно-белого кварца Новотроицкого месторождения для получения высокочистого кварца, Южный Урал

Abstract

Актуальность. В связи с истощением запасов кварцевых месторождений прозрачного и полупрозрачного гранулированного кварца, являющихся традиционными источниками для получения высокочистого кварца (HPQ) для нужд высокотехнологичных отраслей производства, актуальной является оценка возможности использования для этих целей ранее не востребованных месторождений молочно-белого кварца. Цель. На основании изучения микроэлементного состава исходных и глубокообогащенных проб молочно-белого кварца разных генетических типов Новотроицкого месторождения выполнить оценку возможности их использования для получения высокочистого кварца (HPQ). Методы. Оценка перспективности кварцевого сырья дана на основе детального изучения петрографических особенностей и микроэлементного состава молочно-белого кварца методом ICP-OES спектроскопии. Результаты. Молочно-белый кварц месторождения крупно-гигантозернистый, интенсивно деформированный, разбит системой трещин, с резкими контактами с вмещающими чередующимися слюдистыми сланцами и кварцитами. В центральной части крупно-гигантозернистый кварц блокованный и разлистованный. В приконтактовой части кварц более минерализован, рекристаллизован, с содержанием новообразованных зерен в разных генетических типах от 3 до 50 %. Новообразованные зерна локализуются по полосам деформации, не содержат минеральных и флюидных включений и характеризуются высокой степенью чистоты. Во всех генетических типах, за исключением рекристаллизованного кварца с содержанием новообразованных зерен ~ 50 %, установлены высокие концентрации элементов-примесей, суммарно превышающие предельно допустимые для HPQ кварца. Это связано с наличием большого количества флюидных включений и трудностью их выделения из зерен кварца, а также сложностью удаления минеральных сростков с кварцем. Для получения высокочистого кварца пригоден интенсивно рекристаллизованный кварц с суммарным содержанием новообразованных зерен >50 % и элементов-примесей менее 50 ррm.

Relevance. Due to the depletion of reserves of quartz deposits of transparent and semi-transparent granular quartz, which are the traditional sources for obtaining high-purity quartz for the needs of high-tech industries, it is urgent to assess the possibility of using previously unclaimed milky-white quartz deposits for these purposes. The aim of the research is to assess the possibility of using trace element composition of the initial and deep-enriched samples of milkwhite quartz of different genetic types of the Novotroitskoe deposit for production of high-purity quartz based on their study. Methods. The prospects are assessed on the basis of a detailed study of the petrographic features and trace element composition of milkwhite quartz by ICP-OES spectroscopy. Results. The milky-white quartz of the deposit is coarse-grained, intensely deformed, broken by a system of cracks, with sharp contacts with the host alternating mica shales and quartzites. In the central part, large-giant-grained quartz is blocky and sheet. In the near-contact part, quartz is more mineralized, recrystallized, with the content of newly formed grains in different genetic types from 3 to 50 %. The newly formed grains are formed along the deformation bands, do not contain mineral and fluid inclusions and are characterized by a high degree of purity. In all genetic types, with the exception of recrystallized quartz with a content of newly formed grains of ~50 %, high concentrations of impurity elements were found, in total exceeding the maximum permissible for high-purity quartz. This is due to the presence of a large number of fluid inclusions, and the difficulty of separating them from quartz grains, as well as the difficulty of removing mineral aggregates with quartz. Intensively recrystallized quartz with a total content of newly formed grains >50 % and impurity elements less than 50 ppm is suitable for producing high-purity quartz.