Методика экспериментальных исследований

Методика экспериментальных исследований.

Исследования закономерностей многокомпонентной миграции в современных латеритных корах выветривания, сопровождающейся адсорбционным захватом микроэлементов на поверхности новообразованных минеральных фаз, – ключ к пониманию причин их зонального строения и перераспределения макро- и микрокомпонентов.

Теплая атмосферная вода, растворенная углекислота и образующиеся при деструкции растительности гумусовые и карбоновые кислоты являются главными реагентами и транспортирующими агентами, которые приводят к химической трансформации минералов материнского субстрата, выносу растворимых элементов и перераспределению в профиле выветривания слаборастворимых элементов и микрокомпонентов.

В вертикальном разрезе бокситоносных латеритных кор выветривания по алюмосиликатным материнским породам обычно наблюдается литологическая и минералого-геохимическая зональность определенной последовательности, причины которых в отношении микроэлементов недостаточно изучены.

Процесс адсорбционно–осадительного связывания микроэлементов на бокситовых породах, как на материале динамических мембран, является для нас экспериментальным объектом исследований при изучении механизмов, управляющих закономерностями концентрирования редких и рассеянных элементов в трещинном и поровом пространстве при массопереносе.

В экспериментальных работах Ж.Педро с соавторами, проведенных в отношении главных компонентов алюмосиликатных пород, убедительно показано, что при поверхностном выветривании по особенностям геохимического поведения эти компоненты могут быть подразделены на 3 группы:

1. 
   Кремнезем (SiO2)
   
2. 
   Элементы-гидролизаты: Al, Fe, Ti, Cr и др.
   
3. 
   Катионы сильных оснований: K, Na, Ca, Mg.
   

Новым и достаточно оригинальным экспериментальным подходом при изучении адсорбционно–осадительных явлений при фильтрации через пористые тонкодисперсные среды является изучение этих процессов как процессов на динамических мембранах, когда растворение и перекристаллизация минеральных матриц, либо осаждение минеральных новообразований перманентно поддерживают адсорбционную ёмкость этих хроматографических мембран, причем в тем большей степени, чем более агрессивен первоначально подаваемый раствор по отношению к основным минералам элементов– гидролизатов .

При планировании и организации экспериментальных исследований мы исходим из следующих положений:

• 
  Основной вклад в растворение, перекристаллизацию минеральных фаз и адсорбцию микроэлементов определяется тонкодисперсными фракциями с развитой поверхностью раздела фаз. Остальная часть минеральной матрицы выполняет балластные функции, что приводит к «размыву» хроматографических фронтов. Поэтому в качестве материала для эксперимента нами используется седиментационно выделенные фракции латеритных коры выветривания (боксит по мезозойским основным породам) менее 5 микрон.
  
• 
  Тонкие фракции с большой удельной поверхностью позволяют быстро устанавливаться адсорбционным и фазовым равновесиям с полиэлементными растворами. На инертных фильтрующих перегородках методом фильтрования взвеси фракции менее 5 микрон мы формируем тонкослойные мембраны массой не более 100-200 мг.
  

качестве материала мембран были использованы седиментационно выделенные фракции боксита по мезозойским основным породам размером до 5 микрон.