Условия накопления сапонитсодержащих осадков и технология их сгущения в хвостохранилище месторождения алмазов им. М.В. Ломоносова

• Автор: Карпенко, Федор Сергеевич
• Шифр специальности: 25.00.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 155 с.

Оглавление

Введение

1. Геологическое строение района

1.1. Особенности состава кимберлитов Архангельской алмазоносной провинции

1.2. Строение и состав.'кимберлитовых трубок месторождения им. М.В. Ломоносова

1.3. История открытия и разработки месторождения им. М.В. Ломоносова

1.4. Схема разработки месторождения им. М.В. Ломоносова

2. Сапонит и его свойства

3. Физические и механические свойства намывных грунтов пляжной

зоны хвостохранилища
3.1. Строение пляжной зоны
3.2. Влияние сапонита на физические и механические свойства намывных пород
3.3. Влияние режима эксплуатации хвостохранилища на механические свойства намывных пород
4. Строение прудковой зоны хвостохранилища, физико-химические свойства и способы осаждения сапоннтовой суспензии
4.1. Строение прудковой зоны хвостохранилища
4.2. Основные положения теории физико-химического взаимодействия частиц дисперсных систем
4.2.1. Понятие дисперсной системы
4.2.2. Понятие двойного электрического слоя
4.2.3. Основные закономерности взаимодействия частиц дисперсной системы
4.2.4. Основные характеристики структурных связей между частицами дисперсной системы

4.3. Методы осаждения суспензии сапонита
4.3.1. Процессы коагуляции и флокуляции
4.3.2. Применение флокулянтов
4.3.3. Воздействие физическими полями
4.3.4. Температурное воздействие
5. Возможности и предполагаемые результаты применения метода замораживания и оттаивания суспензии сапонита в условиях месторождения им. М.В. Ломоносова
5.1. Теплофизические свойства суспензии сапонита
5.2. Возможность практического применения метода сгущения осадка сапонита и его складирование
5.3. Расчет объема хвостохрани л и ща
Выводы
Список литературы
Введение
Актуальность исследований. В. начале 1980-х годов была открыта Архангельская алмазоносная провинция (ААП). Особенности расположения и строения делают ее разработку крайне важной для народного хозяйства. В административном отношении провинция находится на территории. Приморского района Архангельской области, в 100 км к северу от г. Архангельска (см. рис. 1) и связана с ним автомобильной дорогой. В географическом плане район ААП расположен в пределах западной части Беломоро-Кулойского плато. Архангельская алмазоносная провинция является1 первой, на территории Европы, а по своим запасам - второй сырьевой базой алмазов в России после месторождений Якутской алмазоносной провинции. В настоящее время Архангельская алмазоносная провинция включает два месторождения алмазов - им. М.В .Ломоносова и им. В.П. Гриба. В 1987 г. были, утверждены запасы месторождения им. М.В. Ломоносова, по размерам которых оно относится к разряду крупных месторождений. Результаты минералогических исследований алмазов, их сортировки и оценки свидетельствуют о высоком качестве сырья, в котором на долю ювелирного ряда приходится более 60 %. Все это делает освоение алмазных месторождений Архангельской провинции важным и значимым. По словам академика Н.П. Лаверова [56], месторождение им. М.В. Ломоносова стало своеобразным полигоном для отработки новых технологий проведения геологоразведочных и других видов работ. В 2005 г. на трубке Архангельская начались опытно-промышленные работы по добыче алмазов. Методики и технологии, апробируемые здесь, будут использованы при'дальнейшем освоении других трубок месторождения. В связи с этим особое значение приобретает изучение особенностей его строения, оказывающих влияние на процесс его разработки.

[120], что "...при отнесении всех минералов, обладающих свойством внутри-кристаллического набухания, к монтмориллонитовой группе совершенно не учитывается химический состав, генезис, структура и различные характерные или специфические свойства таких минералов, что ведет к противоречиям методического характера". В настоящее время все глинистые минералы, которые вследствие особенностей состава и характера взаимодействия между слоями обладают свойством внутрикристаллического набухания, принято объединять под групповым названием "смектиты", предложенным 8. Мепп§ [134]. Как отмечали В.А. Дриц и А.Г. Коссовская [37], "... одна из основных причин повышенного внимания исследователей к смектитам связана с тем, что они часто являются той первичной кристаллической фазой, с преобразованием которой начинается история возникновения целой группы породообразующих минералов". Так, по 11.А. Eggleton е! а1. [128] "... к смектитам относится "эмбриональная" кристаллическая фаза, которая при подходящих стехиометрических соотношениях породообразующих элементов - 81, А1, Те и 1 - образуется из гелей".
В.А. Дриц и А.Г. Коссовская [37] описывают структуру смектитов, которую можно представить как совокупность силикатных слоев, разделенных межслоевыми промежутками, которые заполнены молекулами воды и обменными катионами. Силикатные слои в таких сетках представляют собой комбинацию двух тетраэдрических и одной октаэдрической сеток, в соответствие с чем их называют 2:1 слоями. На рис. 12 показаны идеализированные структурные фрагменты 2:1 слоев, а на рис. 13 — ретроспективное изображение 2:1 слоя.
Характерная особенность структуры полярных тетраэдрических сеток, образованных соединенными общими "мостиковыми" вершинами тетраэдров, - наличие гексагональных, а в более общем случае дитригональных полостей или петель, образуемых ребрами треугольных оснований тетраэдров и напоминающих структуру пчелиных сот (рис. 12 б). В 2:1 слоях две тетраэдрические сетки ориентированы навстречу друг другу таким образом, что их