ГРАНАТ (Маркировка – 92 Е) группа минералов класса силикатов, включающая 15 минеральных видов. Название происходит от лат. "granatum" – гранат (по сходству с цветом зерен плодов граната). В исходных рудах содержание граната составляет 9-20% ; обогащенный концентрат содержит до 90% граната. Микротвердость 1300-1650 г/см3, твердость по МООСу 6,5-7,5, плотность 3,53-4,32 г/см3.
Все гранаты – силикаты двух или большего числа элементов: кальция, магния, алюминия, железа, титана, марганца, хрома, ванадия и др. Существуют семь главных видов граната: пироп (силикат магния и алюминия), альмандин (силикат железа и алюминия), спессартин (силикат марганца и алюминия), гроссуляр (силикат кальция и алюминия), андрадит (силикат кальция и железа), уваровит (силикат кальция и хрома) и шорломит (силикат кальция и титана).
Гранат в природе встречается в большом разнообразии, может быть бесцветным или наоборот - ярко окрашенным в цвета от красно-малинового до зеленого и черного, но цвет чаще всего окрашен в коричневый, красный, розовый, а также черный, зеленый разных оттенков, реже – белый цвет. Минерал имеет стекольный и сальный блеск и в большинстве случаев – просвечивает или бывает непрозрачным. Ювелирные разновидности граната – прозрачны.
В исходных рудах содержание граната составляет 9-20% ; обогащенный концентрат содержит до 90% граната. Микротвердость 1300-1650 г/см3, твердость по МООСу 6,5-7,5, плотность 3,53-4,32 г/см3. Красные и коричнево-красные гранаты (пироп, альмандин и андрадит) по цвету трудно различимы. Их дифференциация проводится на основе определения оптических свойств или химического состава. Демантоид – разновидность андрадита золотисто- или оливково-зеленого цвета. Гроссуляр имеет не очень яркую желтовато- или серовато-зеленую окраску, уваровит – ярко-зеленую, шорломит – черную. Обычно гранаты образуют додекаэдрические (12-гранники) или трапецоэдрические (24-гранники) кристаллы кубической сингонии. Но пироп и демантоид, как правило, не образуют правильных кристаллов.
Альмандин - самый распространенный из гранатов. Он является красным или красно-фиолетовым сортом граната, самой твердой и одной из самых распространенных его разновидностей. Большей твердостью от альмандинов отличаются лишь похожие на них по окраске рубины. Редко встречаются почти черные альмандины.
В качестве абразивов почти всегда 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 длительной эксплуатации или чистовой отделки дерева. Твердость абразивного граната связана с его кристаллическим строением и обеспечивает высокое сопротивление к разрушению. Благодаря этой способности гранатовый абразив является фактически устойчивым в течение всего времени использования. Таким образом, получается высокое качество реза со степенью шероховатости в зависимости от размера зерна и скорости резки.
Неювелирные разновидности гранатов (главным образом альмандина) используются для изготовления преимущественно наждачной бумаги и абразивного полотна. Гранат также используется в шлифовальной шкурке и в качестве свободных абразивов для обработки стекла, камня, керамики. Именно этот материал использовался для полирования кинескопов цветных телевизоров. Небольшие количества гранатов в несвязанной форме применяются для шлифовки камня и стекла. Гранаты для изготовления абразивных материалов в США добываются на пяти рудниках (в штатах Айдахо и Нью-Йорк), главные месторождения абразивного граната располагаются в Австралии и Индии, бывшей Чехословакии, Южной Африке.
Одним из абразивов является гранатовый абразивный песок – крайне жесткий и тяжелый абразив с плотностью примерно 4,1 - 4,3 г/см. Благодаря высокому сопротивлению к разрушению (прочности), гранатный песок все более и более востребован, с одной стороны, как многократное не металлическое абразивное вещество для шлифовки, и с другой стороны – как продукт для гидроабразивной резки различного рода материалов под высоким давлением.
Абразивный гранатовый песок 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.
Посредством гранатового песка осуществляют водоструйное резанье 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. В традиционных абразивах гранатовый песок применяют в изготовлении наждачно-шлифовальной бумаги, абразивных кругов, брусков и пр. В щадящих абразивах и пастах – для шлифовки и полировки точной оптики, зеркал, кожи, бумаги, ценных пород дерева и т.д. В нефтяной промышленности гранатовый песок используют для повышения нефтеотдачи нефтяных пластов на 15-20 %, очистки отложений, смол и парафинов на магистральных нефтепроводах.