Website SoftwareПредложение по созданию топазовой промышленности.
Топаз ювелирный встречается в виде кристаллов, добыча его ведется во многих странах мира. Объём добычи измеряется в каратах.
Однако встречается и месторождения породообразующего топаза (размер зёрен 0,01 — 3 мм.) с той же химической формулой, что и ювелирный топаз Al2[SiO4](F,OH)2
Он не отмечается и количественно не учитывается, так как полезным ископаемым не считается из-за отсутствия технологий получения на его основе востребованной продукции, а его запасы составляют миллионы тонн.
Одно из таких месторождений и единственное разведанное, является месторождение «Копна».
При зернистости топаза более 0,04 мм синтез муллита вероятно будет более сложным, необходимы исследования.
Имелись две причины, из-за которых до сих пор отсутствует в мире топазовая промышленность.
1 — не было технологии получения ценных материалов на основе породообразующего мелкозернистого топаза, обеспечивающих высокую экономическую эффективность производства.
2 — исключительная боязнь крайне экологически вредного элемента — фтора.
Организовав в 1994 году ЗАО НПО «Урское» и проведя научно-исследовательские работы, по переработки руды месторождения «Копна», к 2000 году мы получили ценную продукцию при достаточно низкой себестоимости.
Обе причины мешающие созданию топазовой промышленности решены.
1 — получили муллит 3Al2O3 2SiO2 с содержанием Аl2O3 71,83%.
SiO2 28,17%. монокристаллический волокнистых и игольчатых форм (ММВИФ) с высокими физико-химическими свойствами и разработали промышленную высокопроизводительную технологию методом плазмохимического синтеза.
Запасы руды, и плазмохимическая технология позволяют производить ММВИФ в объеме сотен тысяч тонн в год.
2 — разработанная безотходная технология промышленного синтеза мелкозернистого топаза, попутно утилизирует фтор с получением полезной продукции в виде: -диоксида кремния полупроводниковой чистоты SiO2 — 99,99%, кальция фтористого с чистотой более GaF2— 98%, плавиковой кислоты с чистотой HF — 99,8%.
Исследованиями занимались институты «ВНИИСИМС», «СПбГТИ»,«ТПУ» «СГТА», «ВНИПИЭТ» оформлено более 10 патентов, написаны несколько диссертаций и десятки научных статей.
Мелкозернистый породообразующий топаз впервые был признан ценным полезным ископаемым.
На мировом рынке ММВИФ, цена аналогичного материала керамические поликристаллические волокна на основе оксида алюминия составляет 30-100 $/кг. Монокристаллический муллит волокнистых и игольчатых форм качеством выше поликристаллического волокна на основе оксида алюминия.
Стоимость готовой продукции, при сохранившихся ценах (2000 года), превысит себестоимость в промышленном производстве в более чем 10 раз. Прибыль может составить более 1000% в год, и будет исчисляться в миллиардах долларов. Из которых стоимость золота составит менее 4% от общей стоимости всей полезной продукции месторождения.
К примеру, при добыче и переработке всего 1 млн. тонн топазосодержащей руды месторождения «Копна» и получении на ее основе полезной продукции ММВИФ — 50 тыс. тонн, SiO2 – с чистотой 99,99% — 25 тыс. тонн, прибыль будет исчисляется в миллиардах долларов, а при производстве изделий на их основе в десятках миллиардов долларов.
Попутная полезная продукция при производстве монокристаллов муллита волокнистых и игольчатых форм: - диоксид кремния полупроводниковой чистоты SiO2 — 99,99% стоимость 20-80 $/кг для производства солнечных батарей и электроники.
- кальций фтористый с чистотой более GaF2 — 98%, стоимость более 4 $/кг.
- плавиковая кислота с чистотой HF — 99,8%. стоимость более 8 $/кг.
– а ещё оксид бора и гексофторосиликат.
Чем чище материал, тем он дороже на мировом рынке.
Себестоимость производства ММВИФ при прокаливании в тиглях составляла 6-10 $/кг, при плазмохимическом синтезе себестоимость по расчётам будет менее 4 $/ кг.
Монокристаллический муллит волокнистых и игольчатых форм (ММВИФ), производится методом выращивания монокристаллов при температуре 900-1300С во фторидной среде. А плавится он лишь при температуре 1880С.
В мире производится обычный поликристаллический муллит, состоящий из агрегатов мелких хаотически ориентированных кристаллов.
В монокристаллическом муллите иглы и волокна имеют непрерывную кристаллическую решётку. По аналогии, углерод хим. формула «С» — уголь, сажа, графит. Монокристаллический углерод хим. формула «С» алмаз.
Монокристаллы муллита имеют размеры в среднем 500/20 мкм. Различный состав шихты и разные способы производства позволяют производить различные размеры кристаллов с толщиной от 1 мкм до 50 мкм и длинной от 10 до 3000 мкм (для сравнения толщина человеческого волоса в среднем 80 – 100 мкм).
Производительность производства, качество и область применения готовой продукции, себестоимость производства, и цена муллита зависит от размеров полученных кристаллов, пористости материала и его чистоты.
ММВИФ обладает более высокими физико-химическими характеристиками, в сравнении с поликристаллическим муллитом, такими, как плотность, пористость, прочность, теплопроводность, химическая стойкость при высоких температурах, способность к созданию композиционных материалов и т. д. Это значительно расширяет его область применения, спрос и стоимость.
ММВИФ имеет пустоты, как на кристаллическом, так и на молекулярном уровне, что позволяет получать композиционные материалы с высоким заданными характеристиками.
Армирование иглами и волокнами муллита металлов в разы повышает их прочность, что значительно и снизит вес машин и механизмов без потери прочности. В металлах они выполняют роль арматуры, твёрдость по Маоссу железа – 4, монокристаллов муллита –более 7.
ММВИФ находит своё применение в производстве композиционных материалов для машиностроения, металлургической, автомобильной, подводной, космической и авиационной техники и т.д.
ММВИФ с пористостью 90% имеет близкие характеристики с пластинами из особо чистых кварцевых волокон обшивки многоразового космического аппарата «Буран». ММВИФ абсолютно радио прозрачен, это лучшая теплоизоляция для ядерных реакторов.
Разновидность муллита
В природе муллит встречается очень редко и в составе с другими минералами. А вероятность появления муллита волокнистых и игольчатых форм ничтожно мала, и встречается лишь как отдельные иголочки, волокна.
Срок службы муллитсодержащих огнеупоров в доменном производстве:
-шамотные огнеупоры -10-20 теплосмен цена 100- 400 $/т,
-муллитовые огнеупоры -150, теплосмен цена 800 -1400 $/т,
-муллит чистый с содержанием (АL2Оз 71,8%. SiO2 28,2%) более 99%,более 300 теплосмен цена 10000 -12000 $/т,
-муллит монокристаллический волокнистых и игольчатых форм более- 1000. теплосмен цена 20000-50000 $/т.
Назначение области применения.
Эффективная интегральная тепловая высокотемпературная изоляция, высокомодульные конструкционные и радиопрозрачные материалы, пористые среды для мембранных процессов и носителей катализаторов, высокотемпературные фильтры для расплавленных металлов и газовых сред, излучатели тепла и многое другое, везде, где требуются материалы с высокими прочностными, теплоизоляционными и химически стойкими свойствами. Есть отрасли, где керамика вне всякой конкуренции: подложки и корпуса интегральных схем в микроэлектроники, конденсаторы, ферриты, резисторы в радиотехнике, лазерные элементы в оптике, датчики различного типа в информатике и.т.д.
Начало освоения золото кварц топазового месторождения «Копна» фактически и будет являться началом создания топазовой промышленности.
Website Software