ИСТИНА

Масс-спектрометрическое исследование шести образцов кварцевой крупки Верхнеуфалейской площади, Егустинской площади, Малочипекетскоого жильного поля, месторождений Надежное, Метченг-Ярви и Майское. Полное масс-спектрометрическое исследование газово-жидких примесей в крупке кристаллического кварца методом термической дегазации в высоком вакууме в температурном интервале от 20 до 1400 С включает: а) количественный анализ содержания основных летучих газово-жидких примесей – Н2О, СО2, СО, углеводородов СхНу (в т.ч. СН4), СН3ОН, С2Н5ОН, Н2, НСl, Сl2, Н2С, SO2, O2, N2, NO, NH3, HF, F2, SiF4; б) определение суммарного содержания углерода; в) установление температурных областей максимального газовыделения; г) количественный анализ основных форм летучих примесей – низкотемпературных (на поверхности и в макровключениях) и высокотемпературных (в микровключениях и растворенные в объеме структуры); д) получение изотермических кинетических кривых выделений воды и дегазации кварцевого материала при температурах 200, 400, 600, 800, 1000, 1200, 1400 С и оценка коэффициентов диффузии воды из кварца в высокотемпературной области, необходимых для отработки технологического режима дегазации кварца при наплаве кварцевого стекла. По результатам масс-спектрометрического исследования газосодержания проводится оценка качества и сертификация кварцевого материала, и даются рекомендации по обогащению и областям технологического использования материала.

Проведено масс-спектрометрическое исследование шести образцов кварцевой крупки месторождений Верхнеуфалейская площадь, Егустинская площадь, Малочипекетское жильное поле, Надежное, Метченг-Ярви и Майское с разными режимами обогащения. Исследование включало количественный анализ содержания газово-жидких и газообразующих примесей и получение кинетических и температурных зависимостей газовыделения из кварцевой крупки при ее термической вакуумной обработке. Основной по суммарному содержанию летучей газово-жидкой примесью в исследованных образцах является вода. Вторая по значимости является группа углеродсодержащих веществ (оксиды углерода, углеводороды). Суммарное количество воды невелико для термически обработанных образцов и находится в диапазоне от 8 до 20 мкг/г. Для образца кварца месторождения Надежное, не подвергнутого термической обработке, общее содержание воды 83 мкг/г. При низких температурах выделение воды из термообработанных образцов (1 – 6 мкг/г) обусловлено поверхностным дегидроксилированием и вскрытием макровакуолей при декрепитации. Наиболее значительное содержание «высокотемпературной» воды, выделяющейся за счет диффузии из структуры кварца, характерно для нетермообработанного кварца месторождения Надежное (39 мкг/г). Среди термообработанных образцов наибольшим содержанием «высокотемпературной» воды характеризуется кварц Майского месторождения (18 мкг/г), Для остальных термообработанных образцов кварца содержание высокотемпературной формы воды находится в диапазоне 3 – 9 мкг/г. Незначительное выделение монооксида углерода и водорода, в основном, наблюдается при высоких температурах. Выделение СО, существенно меньшее критической величины 15 мкг/г, связанное с наличием графит- и углеводородсодержащих примесей в кварце, не может сказаться на качестве наплавленной стекломассы. Проведена сертификация качества кварцевой крупки по содержанию высокотемпературной формы воды.