Гранат
По составу различают шесть видов граната: огненно-красный пироп, желтоватый или зеленоватый гроссуляр, оранжевый спессартин, прозрачный меловатый, пурпурный или фиолетово-красный альмандин, изумрудно-зеленый уваровит, зеленый, буро-красный или черный андрадит.
Ярко-красные гранаты в старину назывались карбункулами («угольками»). На Руси гранаты имели название «червчатый яхонт». Прозрачный золотисто-зеленый гранат, который встречается на Урале, называют демантоидом («подобным алмазу») за цветные переливы. Часто все красные разновидности называют «гранатами», а все зеленые — «оливинами».
Считалось, что гранат веселит сердце, придает бодрость и оптимизм. Кто носит гранат — приобретает власть над людьми. Беременным женщинам камень обеспечивал благополучные роды, давал жизненные силы.
Гранат также считают камнем влюбленных. Подарок перстня с гранатом символизировал уверения в дружбе, любви, благодарности. Несовершеннолетним, а также взрослым при детях носить гранат не рекомендуют, так как он будит в человеке и вокруг него любовные страсти. Гранат врачует сердце, мозг и память.
Название «гранат» произошло от латинского Bagranurn — крупинка, зерно. Другие названия минерала и его разновидностей: шорломит, меланит, лейкогранат, карбункул, червец, вениса, бечета, уральский гранат. Гранатами называют несколько минералов, в числе которых пироп, альмадин, гроссуляр, спессартин и др. Гранат очень похож, формой и цветом, на зерна в плодах гранатового дерева. Старое русское название граната - "вениса".
Происхождение названий отдельных минеральных видов различно. Например, пироп (от греческого - подобный огню) - за темно-красный цвет.
Генетическая классификация. По общепринятой классификации гранаты относятся к магматическим породам. Пироп - знаменитый чешский гранат, альмандин - пурпурно-красный с лиловым оттенком камень, демантоид - с ярким блеском, очень привлекательный камень, грассуляр - гранит зеленоватого цвета, получивший свое название от латинского "гроссула" (крыжовник). Кроваво-красные пиропы пользуются огромной популярностью. Обычно гранат является существенно - составной частью метаморфических пород.
Состав. Классификационная группа силикатов островной структуры, объединяющая 6 минеральных видов:
* пироп Mg3Al2[SiO4]3,
* альмандин Fe3Al2[SiO4]3,
* спессартин Mn3Al2[SiO4]3,
* уваровит Ca3Cr2[SiO4]3,
* гроссуляр Ca3Al2[SiO4]3,
* андрадит Ca3Fe2[SiO4]3.
В природе гранаты встречаются обычно в виде твердых растворов и часто содержат примеси железа, титана, ванадия и др.
Физические свойства:
а) цвет: гранаты известны всех цветов, кроме синего: пироп обычно темно-красный; альмандин - розовый или вишневый; уваровит - ярко-зеленый, розовый, бесцветный; андрадит - красно-бурый, коричневый,
б) твердость: 6,0 - 7,5,
в) плотность: 3,2 - 4,3 г/см3,
г) степень прозрачности: от прозрачного до непрозрачного. Бездефектные светлоокрашенные кристаллы прозрачны, а густоокрашенные просвечивают лишь в тонком слое,
д) блеск: от стеклянного до смолистого (у демантоида и топазолита до алмазного).
Особенности образования. Гранаты - типично эндогенные минералы. Пироп образуется в некоторых изверженных породах, в частности, кимберлитах. Альмандин - характерный минерал кристаллических сланцев, встречается также в некоторых пегматитах. Гранаты гроссуляр - андрадитового ряда характерны для известковых скарнов. Уваровит - редкий минерал хромитовых руд, залегающих в ультраосновных породах.
Месторождения. Самые крупные пиропы (468,5 и 633,4 карат) были найдены в делювиальных отложениях гор Среднечешской области. Пироп - высокотемпературный, магматический минерал, встречается в ультраосновных породах. Накапливается в россыпях.
На протяжении длительного времени пироп добывали из уникальных россыпных месторождений гор Среднечешской области, а также алмазоносных кимберлитовых трубок Восточной и Южной Африки. В нашей стране пироп, совместно с хризолитом и алмазом находят в месторождениях Якутской алмазоносной провинции. Спессартин - распространенный минерал. Назван по местности Шпессарт в Баварии, где он был обнаружен впервые.
Применения. С древних времён гранат считался изысканным драгоценным камнем. Крупные и качественные кристаллы используются в ювелирном деле.
Особенно модны были гранаты в эпоху романтизма, а в древности на поверхности больших отшлифованных гранатов вырезали изображения богов, властителей, портреты родных и близких - это были великолепные геммы, говорящие о высоком мастерстве художников-граверов, они поныне сохранились в музеях мира.
На Востоке считали, что гранаты обладают лечебными свойствами - их рекомендовали при заболеваниях с высокой температурой, при воспалении горла, при продолжительных головных болях. При постоянном ношении, гранат создает у своего владельца положительные эмоции. Гранат приносит счастье тем, кто родился под знаком овна и скорпиона. Родившимся под знаком тельца и рака гранат не рекомендуется.
Неювелирные разновидности гранатов используются, главным образом, как абразивные, фильтровальные и полупроводниковый материалы, которые изготавливаются из гранатовых концентратов (ГК). Области применения весьма обширны :
- Очищение поверхностей методом струйной обработки пескоструйными агрегатами (в 5-7 раз эффективней кварца, в 2-3,5 раза уменьшение расхода материала по отношению к кварцу).
- «Тонкая» очистка сточных и питьевых вод, вина от механических примесей. Гранат обладает более высокой степенью смачиваемости и фильтрацией по отношению к кварцу.
- Очистка масел и нефтепродуктов.
- Гидроабразивная резка твердых материалов (бетон, метал, камень, стекло) под большим давлением (до 4000 атм) с помощью воды и ГК с минимальной толщиной распила до 0,8 мм при толщине материала до 250 мм.
- Шлифовальные материалы для шлифовальной шкурки и абразивного инструмента на органических связках
- Суспензии и пасты для шлифовки и полировки точной оптики, зеркал, кожи, бумаги, ценных пород дерева и т.д.
- Керамика, электрокерамика, художественная керамика (инертный наполнитель, композит).
- Нефтяная промышленность (повышение нефтеотдачи нефтяных пластов на 15-20 %, очистка отложений, смол и парафинов на магистральных нефтепроводах).
- Точное литье (увеличение количества отливок в 20-40 раз по сравнению с кварцевым песком).
В качестве абразивных материалов используются частицы гранатов природного происхождения, по форме близкие к крупному песку, поскольку при измельчении крупных камней они претерпевают конхоидальный излом с образованием формы частиц, малопригодной для абразивного применения. Твердость абразивного граната связана с его кристаллическим строением и обеспечивает высокое сопротивление к разрушению. Благодаря этой способности гранатовый абразив обладает хорошей абразивной способностью.
главные месторождения абразивного граната располагаются в Австралии и Индии, бывшей Чехословакии, Южной Африке и США.
Типовые показатели гранатовых абразивных материалов приведены в нижеследующих таблицах:
Шлифовальные материалы из граната получают путем через обработки песков граната. На начальном этапе зерна подвергаются механическому воздействию, чтобы устранить слабые пункты в микроструктуре. Тем не менее, острые грани зерен обеспечивают высокое качество разреза, что делает гранатовый песок жестким, острым и высокоэффективным гранатовым абразивом. Далее гранатовый песок классифицируется (рассевается) на фракции, в зависимости от назначения.
Для гидроабразивной резки и струйной обработки изготавливаются фракции следующего гран-состава:
0,8...1,2мм ( 12\20 MESH)
0,35-0,8 мм ( 20\40 MESH )
0,25-0,6 мм ( 30\60 MESH)
0,125-0,6 мм (80 MESH)
0,07-0,18 мм ( 120 MESH)
Рассев шлифовального зерна и порошков из граната производится по стандарту FEPA.
При всех достоинствах гранатовых абразивных материалов, широкого распространения в абразивных инструментах и шкурке они не получили. Но для струйной обработки и гирдроабразивной резки гранатовые шлифматериалы незаменимы, как незаменимы микропорошки для полирования оптики и зеркал.