CC BY
3УДК 666.11: 553.61
УЗБЕКИСТОН TOF ЖИНСЛАРИ АСОСИДАГИ ШИШАКРИСТАЛЛ ^УРИЛИШ МАТЕРИАЛЛАРИ ОЛИШ ТЕХНОЛОГИЯСИ ТАДЦЩИ
Ахунов Даниёр Бахтиёрович НамМКИ, т.ф.н.доцент. e-mail-doni78 inbox.ru +998 97 250 20 78
Аннотация. Маколада шишакриссталл курилиш материаллари олиш максадида Узбекистон Кутчи кони базальт тог жинсларини минералогик, кимёвий ва турли хил хароратларда криссталланиш жараёнлари урганилган.
Аннотация. На стаье изучены для получения строительных материалов минералогические, химические и криссталлизационные процессы базальтов Узбекистана Кутчинского месторождения
Annotation. The mineralogical, chemical and crystallization processes of basalts of Uzbekistan from the kutchinsky deposit were studied at the site to obtain building materials.
Калит сузлар: Базальт, тог жинси, шиша, ситалл, иссиклик ишлови, кристталланиш, анализ, анортит, пироксен, авгит, альбит.
Ключевые слова: Базальт, горная порода, месторождения, состав, стекло, ситалл, термообработка, кристаллизация, анализ, анортит, пироксен, авгит, альбит.
Key words: Basalt, rock, deposits, composition, glass, glass-ceramic, heat treatment, crystallization, analysis, anorthite, pyroxene, augite, albite.
Узбекистоннинг иктисодий ва ижтимоий ривожланиши учун табиий ресурсларни тежамкор сарфлаш, иккиламчи хом-ашёни ишлатиш ва иктисодиётнинг турли тармоклари чикиндилари ва тог жинсларидан самарали фойдаланишни талаб этади.
Республикамизнинг кимё, металлургия, курилиш, автомобил, космик ва саноатнинг бошка тармокларини кескин ривожланиши учун куп микдордаги емирилишга, иссикликка ва кислотага чидамли материалларни талаб этади. Узимизнинг кора металлар минерал хом-ашё базасини йуклиги металл ва металл буюмларини четдан олиб келишни, хамда иккиламчи хом-ашёлардан кенг куламда фойдаланишни такозо этади
Базальт гурухига кирувчи арзон тог жинслари ва саноат чикиндилари хом-ашёсидан тайёрланган ситалл махсулотлари маълум даражада металл материалларини урнини босиши мумкин ва миллий иктисодимизда кенг кулланилиши керак. Бунда табиийки шиша ва шишакристалл материалларини ишлаб чикариш учун махаллий хом-ашё хисобланган базальт ва диабаз хом-ашё базасини кенгайтириш масаласи келиб чикади.
Охирги йилларда Республикамиз хукумати томонидан махаллийлаштириш дастурида алохида ургу берилмокда яъни импорт харажатларини камайтириш максадида махаллий минерал хом-ашё турларини узлаштириш масалаларига. Бу билан геолог, технолог ва республикамизнинг саноатчилари олдига бир катор масалаларни куяди. Улардан бири махаллий хом-ашёдан фойдаланишни янги йуналишларини топиш ва ишлаб чикиш минерал хом ашё потенциалини кенгайтириш ва замонавий юкори рентабелли кайта ишловчи корхоналарни ташкил килишдан иборат.Узбекистонда саноат буюмлари ишлаб чикариш учун бошлангич хом-ашё сифатида фойдаланиш мумкин булган саноатнинг турли чикиндилари ва хом-ашёлари тайёр базаси мавжуд [1].
Маколада Кутчи кони базальтлари урганилган. Кутчи кони базальтлари азимут буйича 290о-350о да Ингичка кишлогидан 11-12 км узокликда шимолий жануб томонида жойлашган булиб Зирабулок тогларидаги шимолий интрузивга уланиб кетган. Захира
ёнидан Октош шахрига олиб борувчи кисман асфальтланган ва кисман асфальтланмаган йул мавжуд. Йулдан Ингичка кишлогигача булган масофа 17-18 км. ни, интрузивни шимолий кисмидан Октош шахригача эса 5-7 км ни ташкил этади [2].
Ушбу районнинг геологик тузилишида урта катламли, юкори катламли ордовиклар ва куйи силура катлами, паст ва урта девон, хамда асосий интрузия ва нордон таркиблар иштирок этадилар.
Коннинг улчамларини урганган холда уни тахминий захирасини куйидагича хисоблаш мумкин:
3000 х 30 х 30 х 2,7 = 7290000 т
бу ерда 3000-захиранинг узунлиги, м; 30-захиранинг эни, м; 30-захира чукурлиги, м; 2,7-тог жинсининг огирлиги.
Кристалооптик анализларни олиб боришда асосан наъмуналарни оптик константалари ва пиширилган ёки кристаланган габитусларига эътибор бердик. Тадкикотлар олиб боришда икки мавжуд усуллардан яъни - утувчи ва кайтувчи нур усуларидан иккинчи усулдан фойдалангандик. Эритиб олинган шишаларнинг тобланганда ёки кристаллангандаги кристалар шакли ва хажмларини аниклашда улчаш аниклиги ±0,02 булган ишлаб турган анализаторда олиб бордик.
Рентгенографик анализ усулида синтез килинган бирикмалар ва материалларни мавжуд лау- ва дифракто усулларидан поликристаллар усулидан фойдаландик. Рентген анализларини олишда ДРОН-4 CuK а нурланишли, темир фильтрли, олиш тезлиги 2 град/мин булган дифрактометрдан фойдаландик. Наъмуналарнинг дифрактограммаларини кукун усулида, олдин 10 мкм гача майдалаб диаметри 2х10-булган шиша кружкада пресслаб аникладик. Фазаларни индентификацияси ва хисобларни аниклашда С.С.Толкачев, В.Н. Михеев, Л.Н. Миркин, Я.Г. Гиллер тузган жадвал ва американ картотекаси кулланмаларидан фойдаландик [3].
Иссиклик анализ усулларидан ишончли ва маълумотларга бой усуллардан бири дериватографик усули булиб у бир вактнинг узида иссиклик эффектлари (экзо ва эндо эффектлар) ва масса йуколишларини аниклашга имкон беради.
Наъмуналарни кристаллари улчамларини электрон микроскоп курилмалари ёрдамида бир боскичли кумир-кумуш реплика усули билан аникладик. Наъмунанинг янги синдирилган кисмини 5500-6000 баробар каталаштириб суратга олдик.
Шишаларни кристалланиш хусусиятлари массавий кристаллаш усули билан 600-1100оС оралигида хар 100оС хароратда бир соат давомида сакланиб аникланди.
Рентгенографик анализларни тасдиклаш максадида инфракизил спекетроскопия усулидан шишалардаги Si-O, Al-O ва бошка кристалл марказларини пайдо булиши ва таркибидаги фазаларни аниклаш учун кулладик.
Шишаларни 35% HCl, 35% NaOH ва H2SO4 кислоталарга бардошлилигини ГОСТ 10134.1-82-10134.3-82; ГОСТ 473.1-81-473.3-81. талабларига биноан аникладик.
Наъмуналарнинг физик-кимёвий хоссалари - каттиклиги, механик бардошлилиги, зичлик каби хоссаларини стандарт усуллар билан аникладик.
Шиша ва ситалларнинг зичлигини ГОСТ 9553-74 буйича аникланган.
Иссикликдан чизикли кенгайиш коэффициентини ГОСТ 10978-83. буйича аникладик
Базальт тог жинси минералогик таркиби пироксен, актинолит, эпидот кварц ва рудали минераллардан ташкил топган (1.жад.). Охирги икки минерал плагиоклаз махсулотлари хисобланади. Тог жинсининг структураси порфиробластли, лепидогранобластли, майин донадордир. Жойлашиш текстураси параллелдир.
Минералогик таркиби куплиги жихатидан пироксен>эпидот>актинолит>кварц кетма кетлиги урнатилган.
Жадвалдан тог жинсини асосан плагиоклаз, пироксен ва оливин минераллари ташкил килиши куриниб турибди. Асосий кисмини канча куп плагиоклазлар ташкил килса кристалланиш хусусияти ва суюланиш харорати шунча юкори булади. Яна жинсни ташкил килувчи минералар сонли нисбати мухим ахамиятга эга. Энг яхши натижалар таркибдаги плагиоклазлар 50% ни ташкил килишида олиниши тажрибалардан маълум.
1-жадвал
Кутчи кони базальт наъмуналаридан олинган уртача минералогик таркиби
№ пп
Пироксен
Актинолит
Эпидот
Кварц
Рудали минераллар
1-9
49
15
26
1
9
Базальт тог жинслари кимёвий таркибини асосан кремний оксиди, алюминий оксиди, кальций, магний ва темир оксидлари ташкил килади (2-жадвал).
Кутчи кони базальтлари саноатда хом-ашёга куйилган амалий талабларига солиштирганда тулик жавоб беради. Тажрибалардан кремний оксидини жинснинг таркибида 51% дан ошмаслиги керак акс холларда ковушкокликни ошириб кристалланиш хусусиятларини пасайтиради. Алюминий оксиди хам кремний оксиди сингари эритманинг ковушкоклигига уз таъсирини утказади. Тажрибаларда аникланишича алюминий оксидининг 10 % гача булиши ковушкокликни бир канча пасайтиради. Купайиши давомида эритма ковушкоклиги усиб кристалланиш хусусияти пасаяди. Магний оксиди эса ковушкокликни пасайтириб кристаланиш хусусиятини яхшилайди.
2-жадвал
№ SiO 2 Fe2Oз ум. FeO TiO 2 MnO AI2O 3 Ca O Mg O K2O Na2O SOз К.й
Наъмуна лар уртачаси 49,1 9,33 7,16 1,27 0,15 14,48 13,2 7,5 0,32 2,23 0,03 1,55
Наъмунадаги базальт тог жинслари паст хароратдан суюклангунга кадар иссиклик ишлови берилди. Кутчи захираси базальтлари иссиклик ишлови натижалари ва хар хил хароратдаги фазавий таркиблари рентген анализлари ёрдамида кузатилди.
Олинган дифрактограммалар натижасига кура шундай минераллар борлиги аникланди: авгит (0,298; 0,252; 0,162 нм), актинолит (0,271; 0,254; 0,232 нм), эпидот (0,290; 0,282; 0,268; 0,211 нм), кварц (0,334; 0,228; 0,1813 нм), 0,324; 0,312 нм 800оС гача сакланиб колган рефлекслар пироксен группасига доирдир, 0,320 нм рефлекслари эса амфибол группасига доирлиги аникланди.
Суюклангунга кадар олинган дифрактограммаларни термограммалар билан солиштириш шуни маълум килдики жинснинг 600оС хароратгача киздирилганда узгармаслигини курсатди. Бу хароратдан юкори хароратларда эса амфибол группаси минераларининг структурасини бузилиши ва уларнинг суюк фазага утиши маълум булди.
800оС хароратда амфибол группаси минераллари йуколиб (1-расм), колган рефлексларнинг хам йуколишидан пироксен минералларининг хам суюкланиш жараёнлари кетишидан далолат беради. 1200оС хароратда эса жинснинг суюк аморф моддага айланганлигини курсатди
2-400оС, 3- 800оС, 4-1200оС
Кутчи кони базальтлари анализлар натижасига кура куп фазали эканлиги. Микроскопик, рентгенографик ва электрон-микроскопик анализлари натижалари унда бир неча асосий фазалар ишкорий анортит (^Са^^^^ темир таркибли пироксенли каттик коришма куринишида диопсид CaMg[Si2O6], авгит Ca(Mg, Fe2+)[Si2O6•СаFe(AlSiO6)], эгирин NaFe3+[Si2O6]; актинолит Ca2|Mg, Fe|5[OH]2|Si8O22|; эпидот Ca4Al6[OH]2 O3[Si2O7]3; кварц SiO2 ва оз микдорда кушимча рудали минераллар борлиги аникланди.
Тажрибалар асосида 1400оС хдроратда бир соат ушлаб туриш давомида базальт жинслари кора рангдаги суюкликка айланиши ва чуян плиталарга куйб олинганда тим кора рангдаги шиша х,осил булиши. Бу олинган шиша таркиби ва хоссалари тош куйма буюмларига х,ослиги аникланди.
Адабиётлардан маълумки тош куйма буюмларини кристаллаш жараёнларининг асосий камчиликлари юза кисмидан кристалланиши ва мустах,камлик хоссаларини пастлигидир.
Келтирилган маълумотларни текшириш максадида биз томондан эритилган шишани кристаллаш тажрибалари 700, 800, 900, 1000, 1100оС максимал хдроратларда бир соат ушлаб турилди. Сунгра олинган наъмуналарни электрон-микроскоп ва рентген анализлари олинди.
2-расм. 900 оС х,ароратда бир соат ушлаб турилган 1-Б шиша электрон-микроскоп
анализи. *5500
Термогарфик, рентгенографик ва электрон-микроскоп анализларини солиштириш базальтли шиша кристалланганлик холатларини характерлайди.
Базальтли эритма ёки совутилган суюкликни кристаллаш жараёни мономинералл махсулотлар олишга олиб келмайди. Аксинча базальтли эритмани кристалаш жараёни йирик кристалли дендритсимон шаклга эга булган тош куйма махсулотлари олишга олиб келади.
АДАБИЁТЛАР
1. Минералы Узбекистана. -Ташкент: ФАН, 1997. -157 с.
2. Арифов П.А., Таджиев К.Ф., Негматов Н.С., Икрамходжаева А.П., Булатова М.М., Джураев С.М. Базальтовые породы Узбекистана и изучение их расплавов //Композиционные материалы. -Ташкент, 2001. -№ 4.-С.54-57.
3. Павлушкин Н.М. Основы получения ситаллов.- Москва: МХТИ им Д.М.Менделеева, 1967. -Часть 1. - 167 с.
