Её Величество Двуреченская шпинель – королева техногенных минералов!
Тут бы с природными минералами разобраться, не говоря уже о техногенных! Но не смогла устоять перед её эффектными формами и приобрела-таки образец в свою коллекцию.
Вообще, вопрос «Стоит ли ставить техногенные образцы на одну полку с природными минералами?» неизменно разжигает холивар в минералогическом сообществе. Одни категорически отвергают такие образцы, считая их недостойными и неполноценными. Другие же ценят уникальную красоту техногенных кристаллов и охотно пополняют ими свои коллекции.
Я не готова вступать в "Священную войну" мнений — пусть каждый останется при своём. Но то, что техногенная шпинель обладает особой притягательностью, собственной историей, и эстетикой – это факт.
Перед тем как двигаться дальше, определимся с основным понятием:
Техногенные минералы — это минеральные образования, возникшие в результате деятельности человека, а не природных геологических процессов. Они могут формироваться на промышленных объектах, рудниках, металлургических заводах, в отходах производства и на объектах, связанных с освоением природных ресурсов.
Историческая справка:
Ключевской завод ферросплавов расположен в посёлке Двуреченске, Сысертский район, Свердловская область.
Завод был создан в 1941 г. на базе существовавшей тогда хромо-обогатительной фабрики, хромиты для которой добывались здесь же в окрестностях поселка.
Ключевской завод сегодня - это современное предприятие по производству ферросплавов и лигатур с добавлением различных металлов, а также бора.
На данный момент это одно из ведущих из ведущих предприятий страны в этом производстве: в ассортименте продукции предприятия более 30 наименований ферросплавов.
Как образуется Двуреченская шпинель?
Во время переработки руд и высокотемпературной выплавки как побочный продукт образуются шлаки — расплавленные остатки, отделяющиеся от металлов. В них и формируются кристаллы техногенной шпинели.
Двуреченская техногенная шпинель образована преимущественно оксидами магния и алюминия — именно их взаимодействие при высоких температурах определяет химическую формулу шпинели MgAl2O4. В зависимости от типа выплавляемых сплавов и химического состава руд возможны включения железа, хрома или других элементов, что влияет на цвет и свойствах кристаллов.
Красный цвет шпинели придают ионы хрома Cr3+, замещающие ионы алюминия Al3+
В металлургических печах при производстве ферросплавов шихта нагревается до температуры примерно 1350–1800 °C, в зависимости от типа сплава и состава сырья.
На завершающем этапе плавки температуру начинают снижать, что способствует началу кристаллизации шпинели в шлаках.
Скорость охлаждения влияет на размеры и форму кристаллов: при быстром охлаждении формируются мелкие кристаллы, при медленном — крупные, правильной формы.
Для двуреченской шпинели характерны так называемые скелетные (каркасные) кристаллы с незаполненными гранями. Они возникают из-за специфических условий кристаллизации: при быстром охлаждении расплава шлака, его высокой вязкости и наличия примесей. В такой среде скорость поступления исходного вещества к растущим кристаллам вдоль граней неоднородна: вещество преимущественно накапливается на выступающих участках, таких как вершины и рёбра, а центральные части граней не успевают «зарасти».
В шлаках производства ферросплавов, помимо шпинели, встречаются также корунд (Al2O3), хибонит и другие соединения. Шпинель часто образует крупные сростки кристаллов и составляет иногда до 80% плотных участков шлака.
Наиболее эстетичные и выразительные образцы пользуются спросом у неразборчивых коллекционеров любителей прекрасного))
Техногенные отвалы Ключевского завода обнесены забором, усиленным охраной с собаками. Упорно распространяются страшные истории о том, что на отвалах повышенный радиационный фон и образцы двуреченской шпинели тоже сильно «фонят».
Специально для статьи измерила дозиметром радиационный фон: как видите, всё в норме.
Предполагаю, что такие «инсайды» запускаются в народ самим предприятием, чтобы огородить отвалы и окрестности предприятия от множества нежелательных посетителей.
Техногенная шпинель образуется не только на Ключевском заводе ферросплавов, но и на ряде других промышленных предприятий, связанных с металлургией и производством сплавов: Алапаевский металлургический завод, Челябинский электрометаллургический комбинат, Серовский завод ферросплавов (г. Серов) и других.
Практическое применение такая шпинель находит в производстве огнеупорных материалов: бетона, кирпичей, строительных смесей и еще в ряде отраслей.
Тема техногена очень обширная, и мы обязательно к ней еще вернёмся.
Пишите в комментариях, как относитесь к техногенным минералам — для вас это мусор или новая страница геологической истории? 👇.