Институт геологии Карельского НЦ РАН, РФ:

Садовничий Р. В., аспирант, romanpost1@rambler.ru

Рожкова Н. Н., зав. лабораторией, д-р хим. наук, старший научный сотрудник, rozhkova@krc.karelia.ru

Университет ИТМО, РФ:

Горбунова Е. В., старший научный сотрудник, канд. техн. наук, gorbunova@grv.ifmo.ru

Чертов А. Н., старший научный сотрудник, канд. техн. наук, a.n.chertov@mail.ru

В работе впервые изучалась возможность оптической сепарации шунгитовых пород Максовской залежи (Зажогинское месторождение). Показано, что широкие вариации в строении шунгитовых пород залежи связаны с развитием в них различных по морфологии и размерам выделений кварца и сульфидов. Исследовались различные по крупности образцы шунгитовых пород прожилковой и брекчиевой текстуры. В изучаемых породах выделены три основных минеральных компонента, различных по составу, структуре и обладающих контрастными цветовыми характеристиками: однородная шунгитовая порода, кварц и сульфиды. Анализ возможности применения метода оптической сепарации для обогащения шунгитового сырья проводился с помощью разработанной ранее специальной оптико-электронной системы. В ходе исследований получены и проанализированы изображения поверхности образцов. В результате обработки изображений для каждого образца определены значения относительной площади областей кварца и сульфидов. Установлено, что при помощи оптического метода сепарации на образцах шунгитовой породы любой крупности эффективно выделяются белый кварц в виде толстых жил, тонких прожилков и мелких включений, а также крупные включения и прожилки сульфидов. Области поверхности образцов шунгитовой породы, содержащие мелкие скопления сульфидов, отличаются более светлым оттенком, чем у однородной шунгитовой породы, и также могут быть выделены с помощью оптического метода сепарации. Области черного кварцевого цемента шунгитовых брекчий также хорошо определяются. Полученные положительные результаты могут служить основанием для более детального исследования процессов оптической сепарации шунгитовых пород в целях повышения качества производимого высокоуглеродистого шунгитового сырья.

Работа выполнена при частичной государственной финансовой поддержке ведущих университетов Российской Федерации (Госзадание 2014/190) и ФГБУ «Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере» (соглашение № 251 ГУ1/2013).

1. Шунгиты — новое углеродистое сырье: сборник / Под ред. В. А. Соколова, Ю. К. Калинина, Е. Ф. Дюккиева. Петрозаводск: Карелия, 1984. 184 с.
2. Рожкова Н. Н. Наноуглерод шунгитов. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2011. 100 с.
3. Калинин Ю. К., Калинин А. И., Скоробогатов Г. А. Шунгиты Карелии — для новых стройматериалов, в химическом синтезе, газоочистке, водоподготовке и медицине. СПб.: УНЦХ СПбГУ, ВВМ, 2008. 219 с.
4. Heyman D. Search for ancient fullerenes in anthraxolite, shungite and thucolite // Carbon. 1995. Vol. 33. P. 237–239.
5. Hettich R. L., Buseck P. R. Concerning fullerenes in shungite // Carbon. 1996. Vol. 5. P. 685–687.
6. Садовничий Р. В., Рожкова Н. Н. Минеральные ассоциации высокоуглеродистых шунгитовых пород Максовской залежи (Онежская структура) // Труды Карельского научного центра Российской академии наук. Серия Геология докембрия. 2014. № 1. С. 148–158.
7. Organic and mineral matter in a Precambrian shungite deposit from Karelia, Russia / M. Mastalerz, M. Glikson, B. A. Stankiewicz, et al. // Organic matter and mineralization / Glikson M., Mastalerz M. (eds.). London: Kluwer Acad. Pub., 2000. P. 102–119.
8. Филиппов М. М. Шунгитоносные породы Онежской структуры. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2002. 282 с.
9. Атлас текстур и структур шунгитоносных пород Онежского синклинория / Ред. М. М. Филиппов, В. А. Мележик. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2006. 80 с.
10. Фирсова С. О., Шатский Г. В. Брекчии в шунгитовых породах Карелии и особенности их генезиса // ДАН СССР. 1988. Т. 302. С. 177–180.
11. Седельникова Г. В., Романчук А. И. Фотометрическая сепарация — эффективный метод предварительного обогащения руд крупных месторождений // Разведка и охрана недр. 2011. № 6. С. 97–99.
12. Viable applications of sensor-based sorting for the processing of mineral resources / H. Knapp, K. Neubert, Ch. Schropp, H. Wotruba // ChemBioEng Reviews. 2014. Vol. 1, No. 3. P. 86–95.
13. Dehler M. Optical sorting of quartz gravel to reduce the iron content // Aufbereitungs Technik. 2006. Vol. 47, No. 8–9. P. 6–8.
14. Optical-electronic system for express analysis of mineral raw materials dressability by color sorting method / A. A. Alekhin, E. V. Gorbunova, A. N. Chertov, D. B. Petuhova // Proceedings of SPIE. 2013. Vol. 8791, Videometrics, Range Imaging, and Applications XII; and Automated Visual Inspection, 87911N. 8 p.
15. Адаптивный алгоритм цветового анализа минеральных объектов / Е. В. Горбунова, В. В. Коротаев, Д. Б. Петухова, А. Н. Чертов // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2014. Т. 12, № 7. С. 25–31.