Казахстан располагает большими запасами баритовых и боратовых руд. Первые в небольших объёмах используются при бурении нефтяных и газовых скважин в качестве компонента промывочной тяжелой жидкости. Что же касается боратовых руд, то ранее действующий в Атырауской области Индерский боратовый рудник остановлен, и отгрузка продукции не производится. В настоящей работе рассматривается возможность применения казахстанских баритовых и боратовых руд путем термодинамического моделирования их фазового состава и динамики его изменения в диапазоне температур 800-3000К. Установлено, что переплав баритовой руды необходимо вести при температурах не менее 2150К. В этом случае удается полностью удалить сульфатную серу и в результате взаимодействия BaSO4 c кварцем преобразовать его в термодинамически стойкий ортосиликат бария Ba2SiO4. Доминирующей минеральной составляющей (55%) в боратовой руде является двуводный гипс CaSO4.2H2O. Взаимодействие сульфата кальция боратовой руды с кремнезёмом шихты приводит к удалению серы в газовую фазу в виде диоксида и появлению конденсированного двухкальциевого силиката. Полное удаление серы из боратовой руды происходит при более низкой температуре (1550 К), чем из баритового концентрата (2150 К). В переплавленной при 1550 К боратовой руде нет свободного B2O3. Он весь связан в бораты магния MgB4O7, Mg3B2O6 и кальция Ca2B2O5. Бораты магния имеют температуру плавления 1261-1639К(988-1366 С), борат кальция – 1583К(1310 С). Основной минеральной составляющей колеманита является пятиводный борат кальция 2CaO∙3B2O3∙5H2O. Нагрев колеманита приводит к удалению гидратной влаги при 773К и образованию безводных боратов кальция CaB2O4, Ca2B2O5 и магния MgBO4, Mg3B2O6, имеющих низкую температуру плавления. В диапазоне температур выпуска расплава из печи 1800-2000К в нем доминируют Ca2B2O5 и MgBO4. Присутствие в переплавленных материалах прочных соединений бария и бора позволяет рассматривать их как перспективный материал для защиты от жесткого гамма и нейтронного излучения и как средство для удаления из металлов мышьяка, серы, фосфора.

Баритовая руда; боратовая руда; переплав; моделирование; фазовый состав; термодинамика; колеманит; стабилизация шлаков; температура плавления; защита от радиации.