|
123 минералов на фоне аморфного гало не различимы. В районе 0,346 и 0,332 нм есть превышения над средним уровнем интенсивности, однако их не удалось сопоставить с линиями известных минералов. Таблица 4.2а Доля кальция в материале, осажденном с добавлением СаСЬ при 20°С. Расход СаС12, мг/л 1500 2000 4000 5000 6000 8000 10000 СаО/ЗЮг 0,0163 0,0234 0,0321 0,0376 0,0494 0,0555 0,0755 Таблица 4.26 Химический состав образцов, осажденных с добавлением при 20°С. СаС12, мг/л 5 Юг ТЮ2 Л12Оз Ре203 РсО МиО мео СаО \'а20 к2о н2о* Ппп р2о5 2 1500 85,25 <0,01 0,40 0,47 н.о. 0,04 <0,01 1,39 0,30 <0,01 6,61 5,48 II.об. 99,94 2000 84,29 <0,01 0,40 0,37 Н.О. 0,03 <0,01 1,98 0,25 <0,01 6,51 5,45 н.об. 99,28 3000 82,99 <0,01 0,38 0,25 н.о. 0,05 <0,01 2,67 0,25 <0,01 6,96 5,89 н.об. 99,44 4000 81,19 <0,01 0,33 0,37 н.о. 0,05 <0,01 3,06 0,25 <0,01 7,94 6,56 н.об. 99,75 5000 79,77 <0,01 0,34 0,12 н.о. 0,03 <0,01 3,94 0,25 <0,01 8,63 6,61 н.об. 99,69 6000 78,04 <0,01 0,37 0,31 н.о. 0,04 <0,01 3,76 0,32 <0,01 9,33 7,93 н.об. 100,01 8000 75,29 <0,01 0,32 0,14 н.о. 0,03 <0,01 4,18 0,32 <0,01 11,60 8,01 н.об. 99,89 1000072.83 <0,01 0,32 0,21 н.о. 0,02 <0,01 5,50 0,32 <0,01 11,80 8,67 н.об. 99,67 В экспериментах по обработке горячего раствора расход хлористого кальция варьировали в пределах от 300 до 5000 мг/л. Обработку проводили при температуре 96-98°С. Результаты обработки при повышенной температуре показаны в таблице 4.3. При 96°С скорость коагуляции, хлопьеобразования и оседания хлопьев были гораздо выше вследствие увеличения коэффициента диффузии коллоидных частиц и снижения вязкости воды. После оседания хлопьев на дно сосуда раствор, обработанный при 96-98°С, всегда выглядел прозрачным. Результаты обработки при повышенной температуре показали, что снижение общего содержания кремнезема С, происходило до значений близких к раство |
образца СНС152, осажденного при расходе СаС12 1500 мг/кг. В спектре хорошо выражено аморфное гало с максимумом в районе 0.390 нм. Линии других минералов на фоне аморфного гало не различимы. В районе 0.346 и 0.332 нм есть превышения над средним уровнем интенсивности, однако их не удалось сопоставить с линиями известных минералов. В таблице 4.4а представлены данные о доле кальция в составе материала, осажденного из гидротермального раствора с добавлением хлористого кальция при различных расходах СаС12, в таблице 4.46 данные о химическом составе этих образцов. Как следует из данных табл. 4.4а, отношение СаО/ЗЮ2 увеличивалось с ростом расхода хлористого кальция от 0.0163 при расходе СаС12 1500 мг/кг до 0.0755 при расходе СаС12 10000 мг/кг. Медленный рост отношения СаО/$Ю2 (рис. 4.2) при увеличении расхода СаС12 до 10000 мг/кг указывал на то, что при обработке раствора хлористым кальцием насыщения поверхности коллоидных частиц катионами Са2* не происходило. Наименьшее значение отношения СаО/$Ю2 0.0163 в таблице 4.4 соответствует расходу СаС12 1500 мг/кг. Расход СаС12 1500 мг/кг выше критического. Очевидно, что при расходе СаС12 750-500 мг/кг отношение СаО/ЗЮ2 было еще ниже, чем 0.0163. Если принять отношение СаО/$Ю2 равным 0.0163, то при коагуляции и осаждении всего коллоидного кремнезема (500-550 мг/кг) поверхностью частиц сорбировалось не более 5.82-6.4 = 0.1455-0.160 ммоль/кг катионов Са2+. В реакциях нейтрализации отрицательного поверхностного заряда коллоидных частиц и образовании мостиковых связей между частицами на 1 катион Са2+ приходилось 57-58 молекул диоксида кремния ЗЮ2. Для коагуляции коллоидного кремнезема был необходим ввод критического количества катионов кальция Са2+180.18-270.3 мг/кг = 4.50-6.75 ммоль/кг. 4.2. Эксперименты по коагуляции и осаждению кремнезема катионами Са2+ с вводом хлористого кальция СаС12 при повышенной температуре 96 В экспериментах по обработке горячего раствора расход хлористого кальция СаСЬ варьировали в пределах от 300 до 5000 мг/кг. Обработку проводили при температуре 96-98°С. Результаты обработки при повышенной температуре показаны в таблице 4.5. Перед добавлением коагулянта пробы содержали в термостате при 9698°С в течение 4 ч для завершения реакции деполимеризации и перехода части коллоидного кремнезема в мономерный в соответствии с растворимостью аморфного кремнезема Се при температуре обработки. Коагулянт предварительно растворяли в объеме горячей воды при 100°С и затем вводили в раствор. После добавления коагулянта пробу раствора интенсивно перемешивали. После этого пробу возвращали в термостат на 20 мин при 9698°С. Через 20 мин из осветлившейся части раствора отбирали аликвоты для определения остаточной концентрации кремнезема и катионов кальция. Таблица 4.5 Результаты обработки проб гидротермального СаС^ при 96°С. СаС12, мг/кг Са, мг/кг рН С„ мг/кг с5, мг/кг Са2\ мг/кг сг, мг/кг 5000 1800.0 7.71 325 256.25 1683.4 3372.2 3000 1080.0 • 6.78 368.8 179.7 1022.0 2059.0 2000 720.0 7.91 376.9 251.9 661.3 1384.5 1000 360.0 8.37 371.9 354.7 340.68 798.75 750 270.3 8.34 325.0 251.9 270.54 550.25 500 180.2 8.43 367.5 356.2 170.34 337.25 300 108.11 8.47 411.25 390.6 110.22 266 После добавления коагулянта при перемешивании происходило увеличение мутности раствора и хлопьеобразование. Это отличало обработку при повышенной температуре от обработки при 20°С: при 96°С скорость коагуляции, хлопьеобразования и оседания хлопьев были гораздо выше вследствие увеличения коэффициента диффузии коллоидных частиц и снижения вязкости воды. После оседания хлопьев на дно сосуда раствор, обработанный при 96-98°С, всегда выглядел прозрачным. Результаты обработки при повышенной температуре показали, что снижение общего содержания кремнезема С, происходило до значений близких к растворимости аморфного кремнезема Сс при температуре 90-96°С (табл. 4.5) от 411 до 371-325 мг/кг. Таким образом, при 96-98°С осаждался в основном коллоидный кремнезем, а осаждение мономерного кремнезема было затруднено даже при высоком расходе коагулянта СаС12 вплоть до 5000 мг/кг. В пробах, обработанных при 96-98°С, наблюдали повышенную концентрацию С5 мономерного кремнезема через 1-2 ч после обработки: при расходе 5000 мг/кг С5 256.25 мг/кг, при расходе 3000 мг/кг С5 179.7 мг/кг, 1000 мг/кг С5 354.7 мг/кг, 750 мг/кг С, 251.9 мг/кг, 500 мг/кг С5 356.25 мг/кг. Через сутки после обработки концентрация С5 уменьшилась до значений, соответствующих растворимости Сс аморфного кремнезема при 18-20пС: в пробе, обработанной при расходе 5000 мг/кг, до 131.25 мг/кг, при расходе 1000 мг/кг до 146.9 мг/кг, при 750 мг/кг до 150.0 мг/кг, при 500 мг/кг до 170.6 мг/кг. В пробе, обработанной при расходе 3000 мг/кг, концентрация С$ осталась на том же уровне. Критический расход-коагулянта СаС12 при температуре 96-98°С был ниже, чем при 20°С, что объясняется увеличением коэффициента диффузии и подвижности частиц. Образование хлопьев и осаждение кремнезема при 96°С удалось осуществить при расходе СаС12 300 мг/кг. Количество катионов кальция Са2+, добавляемое с 300 мг/кг СаС12, было 108 мг/кг = 2.7 ммоль/кг. В таблице 4.6 приведена величина отношения СаО/8Ю2 в составе материала, осажденного с добавлением хлористого кальция при температуре 94-98°С. Таблица 4.6 Доля кальция в материале, осажденном с добавлением СаС12 при 94-98°С. Расход СаС12, мг/кг 300 2000 3000 5000 СаО/$Ю2 0.00865 0.0214 0.0376 0.0577 |