3.1.4. Изготовление аншлифов и дефекты полировки

Аншлиф представляет собой небольшой рудный штуф, отполиро­ванный с одной стороны до зеркального блеска. Термин «anschiiffe» был заимствован из немецкой литературы и означает буквально «при-шлифовка». Размер площади полированной стороны аншлифа колеб­лется в пределах 2–4 см². Если изготавливать аншлифы с большей по­лированной площадью, то полировка получается хуже по качеству. Толщина аншлифа не должна превышать 1–1,5 см .

Процесс изготовления аншлифов осуществляется на шлифовальном станке с использованием шлифовальных порошков.

Шлифовка производится на чугунном круге, который вращается со скоростью 300–400 об./мин. Затем производится доводка аншлифа с помощью тонких абразивов на зеркальном толстом стекле и полировка на специальном полировальном станке с быстро вращающимся (со скоростью 1200–2000 об./мин.) стальным диском, обтянутым бильярдным сукном или фетром. Время полирования – 10–20 минут, при этом качество полируемой поверхности в процессе полирования контролируют под микроскопом.

В качестве истирающих порошков используются:

• карборунд,

• электрокорунд,

• естественный корунд.

При полировании в качестве абразивов используют:

• окись хрома,

• окись алюминия,

• окись магния,

• алмазную пасту.

Шлифовку и полировку осуществляют не всухую, а обязательно смачивая истирающие и полировальные порошки водой.

При полировке необходимо учитывать минеральный состав и физические свойства рудообразующих минералов. Очень мягкие минералы полируют на стальном диске, обтянутом шелком или сатином. Для по­лировки можно применять смоляные диски; для этого слой смолы (смесь канифоли и вара в соотношении 1:2 или 1:3) наносится на подог­ретый металлический диск и выравнивается на нём гладким стеклом.

На смоляных дисках хорошо полируются самородные металлы, ассоциирующие с твёрдыми минералами. Аншлифы из рыхлых, раздробленных и землистых образцов приготавливают после их предварительного проваривания в смеси канифоли и ксилола (в смеси 3:1); при этом проварка может считаться завершенной только после полного испарения ксилола. Проварка считается законченной, если ещё не застывшая канифоль при её захвате пинцетом рассыпается.

Некоторые рудные минералы, например, серебросодержащие минералы, халькозин очень чувствительны к повышению температуры; руда из таких минералов не может провариваться в канифоли, поэтому для их цементации необходимо пользоваться холодной смолой, растворённой в бензине или бензоле. Растворённую смолу наливают на кусочки руды, разложенной кучкой на стекле, или собранной в специальном медном кольце-держателе. После этого растворитель медленно выпари­вается из смолы в течение нескольких дней, и когда смола сильно за­стынет и затвердеет, – предметное стекло отделяется ударом или со-шлифовывается с помощью грубого шлифовального порошка.

Для изготовления аншлифов из рудных концентратов, продуктов и хвостов обогащения, а также из раздробленных рудных агрегатов при­меняется цементация. В качестве цементирующих веществ используют:

• зубопротезный цемент,

• пихтовый бальзам,

• бакелит,

• кластолит,

• полистирол,

• стиракрил,

• эпоксидную смолу,

• шеллак.

Рудные минералы надо стараться изучать только в свеже отполированных качественных аншлифах. Но такая возможность имеется не всегда. Со временем полированная поверхность рудных минералов неизбежно покрывается плёнкой окисления. Эту плёнку необходимо отчистить вручную на бильярдном сукне, увлажнив предварительно аншлиф, или на полировальном станке.

Для изучения руд, состоящих из прозрачных и полупрозрачных минералов, одновременно в проходящем и в отраженном свете применяют прозрачно-полированные шлифы. В таких случаях сначала изготавливают аншлиф, который затем наклеивается при помощи канадского бальзама полированной поверхностью на предметное стекло, а после этого его стачивают с обратной стороны на шлифовальном круге до толщины прозрачного шлифа (0,03 мм). После стачивания такой шлиф переклеивают на другое стекло полированной поверхностью вверх, а канадский бальзам с полированной поверхности удаляют спиртом.

Изготавливать аншлифы надо стараться и в полевых условиях для выяснения характера распределения минералов в разных типах и сортах руды, для предварительного просмотра количественных содержаний главных рудообразующих минералов, выяснения структурно-текстурных особенностей руды и характера синрудных и пострудных метаморфических изменений, а также глубины окислительных процессов и гипергенных изменений в руде. Для изготовления аншлифов в процессе полевых работ нужно иметь железную и чугунную гладкие доски, толстое матовое стекло, грубый корундовый порошок, крокус, набор тонкоотмученных корундовых порошков, окись хрома, сукно или тонкую замшу, натянутую на отполированную доску с рамой.

Для характеристики текстуры руды и для изучения крупнозер­нистых руд необходимо делать аншлифы с крупными отполирован­ными поверхностями, но в таких случаях хорошую полировку полу­чить на больших плоскостях невозможно. Большие по площади пришлифовки покрывают прозрачным лаком, их фотографируют, а затем из них можно изготовить серию аншлифов, распилив те участки, где отмечаются скопления ценных и редких минералов.

В правильно отполированном аншлифе нет зияющих трещинок и выкрошившихся минеральных зёрен, поверхность минералов под мик­роскопом гладкая, а минералы разной твёрдости приобретают свой рельеф. Высота относительного рельефа минералов в аншлифе исполь­зуется как один из диагностических признаков минералов. Появление рельефа вызвано сопротивлением минералов процессу их истирания. Твердые минералы полируются более медленно, чем мягкие, и поэтому они несколько выше окружающих менее твёрдых минералов.

Рудные минералы по высоте относительного рельефа в аншли-фах И.С. Волынский разделил на семь групп:

I группа: аргентит, самородный висмут, ковеллин, халькозин, тетрадимит:

II группа: галенит (эталон), висмутин, золото самородное, серебро самородное, электрум, киноварь;

III группа: халькопирит (эталон), борнит, кубанит, молибденит, германит;

IV группа: энаргит (эталон), блеклые руды, медь самородная, ку­прит, станнин, сфалерит (эталон), вюртцит;

V группа: пирротин (эталон), платина самородная, пентландит, бравоит, линнеит, никелин, раммельсбергит, саффлорит;

VI группа: арсенопирит (эталон), герсдорфит;

VII группа: пирит (эталон), марказит, кобальтин, сперрилит.

Шлифовка, предшествующая полировке, не вызывает появления

рельефа у минералов разной твёрдости. Цель шлифовки – сгладить рез-

кую шероховатость, обусловленную различной механической прочностью минералов, а цель полировки – довести шлиф до зеркального блеска в течение возможно короткого промежутка времени. Длительная полировка приводит к появлению резкого рельефа между твёрдыми и мягкими минералами.

Очень мягкие минералы легко деформируются при полировке и поэтому полировать их можно только на очень тонкой ткани, так как толстая ткань мягкая и вызывает появление грубого рельефа между минералами разной твердости. Для полирования очень мягких минералов используется тонкий сатин или шелк, которые натягивают на стальной диск, отполированный до зеркального блеска (при этом, если использу­ется шелк, то полировать нужно только с окисью хрома). Мягкие мине­ралы можно полировать на диске, покрытом смолой (смола – это смесь канифоли и вара). Перед покрытием диска смолой, её в растопленном виде процеживают через тонкую материю и слоем в 2–3 мм наносят на диск, потом слой смолы придавливают круглой шайбой и охлаждают холодной водой (при этом шайба отстает от смоляного диска).

Руды, состоящие в основном из твёрдых минералов, склонных к выкрашиванию, полируют сначала вручную на толстом матовом стекле, а затем на смоляном диске, чтобы устранить царапины.

Недопустимо, если аншлифы имеют грубые дефекты полировки, а именно:

• пестрят глубокими пустотами выкрашивания твёрдых минералов;

• имеют слишком резкий рельеф между мягкими и твёрдыми мине­ралами;

• мягкие минералы сильно исцарапаны и испещрены бороздами;

• все минералы усеяны густыми чёрными точками, ямками и пустотами.

Наличие таких дефектов указывает на неумелую и продолжительную полировку. Такие аншлифы требуют повторения процесса шлифовки и полировки.

Очень тонкие включения мягких минералов (например, самородного золота) в твёрдых минералах можно наблюдать только в безрельефных аншлифах. Такого рода аншлифы предложил изготавливать Дж.У. Вандервильт в 1928 году в Харвардском университете с целью предотвращения дефектов полировки. Такие аншлифы полируют сначала на медном, а затем последовательно на двух свинцовых полировальных кругах, которые вращаются со скоростью 205–320 об./мин.

П. Рамдор предложил изготавливать безрельефные аншлифы на

смоляных дисках вручную, но оказалось, что некоторые минералы вообще не полируются на смоле (например, сфалерит), поэтому этот ме­тод изготовления безрельефных аншлифов не нашел применения.

В нашей стране безрельефные аншлифы изготовляли в Механобре и в некоторых других отраслевых научно-исследовательских институтах. Но в широкой минераграфической практике использовались рельефные аншлифы, поскольку их изготовление не занимает много времени, а наличие относительного рельефа у минералов разной твёрдости дает дополнительный надёжный диагностический признак.