Кроме прозрачного кварца Приполярного Урала и гранулированного кварца Кыштыма в качестве кварцевого концентрата для получения особо чистого кварца можно использовать кварцевые пески с содержанием кварца более 95 % [4]. Такие пески в России для этих целей не применяются, но используются в Бразилии.
Месторождения природных песков широко распространены в Центрально-Черноземном районе. На территории Воронежской области известно 16 разведанных месторождений с содержанием SiO2 более 95 % [5]. В их минеральном составе незначительное количество приходится на минералы тяжелой (ильменит, рутил, циркон, гранат, дистен, ставролит, амфиболы и др.) и легкой (полевые шпаты, халцедон, опал, карбонаты, глауконит и др.) фракций.
Наличие посторонних минеральных примесей в составе песков – не главный критерий, определяющий их пригодность для использования в качестве кварцевого сырья. Очищать пески можно, применяя различные технологии. Более серьезной проблемой является химическая чистота самих кварцевых зерен песков. Несмотря на то, что кварцевое сырье по химическому составу – чистое природное вещество, тем не менее кварц всегда содержит разные примеси, оказывающие существенное влияние на качество готовой продукции. К таким примесям относятся минеральные и газово-жидкие включения, механические (технологические), структурные и сорбированные примеси [6].
Микроскопические минеральные и газово-жидкие включения, а также структурные примеси не удаляются полностью обогатительными процессами. Они могут служить критерием пределов обогатимости различных природных типов кварцевого сырья. Микроскопические включения и структурные примеси определяют качество индивидов кварца.
Для определения пригодности природных песков в качестве сырья для получения особо чистого кварца нами проведены исследования песков Евстратовской группы месторождений с содержанием кварца 94–97 %. В песках в виде единичных зерен содержатся турмалин, гранат, дистен, рутил, циркон, ставролит, халцедон, опал. Зерна кварца без видимых внутренних включений и «рубашки».
На каждом месторождении было отобрано по две пробы из разных горизонтов песков, отличающихся составом. Методика подготовки проб к анализам включала отмучивание от глинистой фракции, промывку, просушивание, изучение минерального состава под бинокулярным микроскопом с отбором материала для проведения анализов.
Мономинеральные пробы кварца из песков всех 4 месторождений, представленные зернами размером до 0, 2 мм, исследованы микрозондовым анализом на Si и основные элементы-примеси Al, Fe. Для исследований применялся электронный сканирующий микроскоп Jeol-6380 LW с энергодисперсионным анализатором INCA-250.
Получены следующие результаты (вес. %): Si – 46, 39–53, 17; Al, Fe не обнаружены. Для более точных исследований необходимо проведение специальных анализов, выполняемых в ФГУП «Центркварц».
Таким образом, нами установлено, что на данной стадии исследований природные пески Евстратовской группы месторождений можно отнести к потенциально пригодным для получения чистого кварцевого сырья. Месторождения этих песков требуют доизучения и переоценки на предмет получения кварцевого концентрата. Такие же геолого-разведочные работы следует поставить на других объектах кварцевых песков.
