Файл: Пирогов, Б. И. Минералогическое исследование железных и марганцевых руд.pdf

включений позволяют установить наиболее благоприятные условия измельчения.

Приведенная выше характеристика вещественного состава руд различных генетических типов позволяет отметить следующие осо­ бенности структурных взаимоотношений рудных и нерудных мине­ ралов:

выделения титаномагнетита и ильменита, как правило, не со­ держат нерудных включений, поэтому размер их вкрапленности не­ посредственно позволяет судить о необходимой крупности измель­ чения;

магнетит скарновых руд содержит значительное количество си­ ликатных и сульфидных включений. Крупность измельчения в этом случае зависит от густоты вкрапленности и ее размеров. Это же относится и к пойкилитовым типам срастаний магнетита и кварца месторождений железистых кварцитов, руд ковдорского типа;

интенсивность нерудных включений в рудных марганцевых аг­ регатах предопределяет необходимость доизмельчения промежуточ­ ных продуктов для получения концентратов только высших сортов. Причем количество и частота нерудных включений возрастают по мере увеличения концентрически-слоистых образований от оолитов к пизолитам и конкрециям, а затем к желваковым и кусковым образованиям.

При исследовании железных и марганцевых руд, содержащих концентрически-слоистые образования, необходимо определить со­ отношение между кусковой и рыхлой частью, между кусковыми и концентрически-слоистыми образованиями, размеры концентриче­ ски-слоистых образований. Наиболее точные данные о крупности и количестве концентрически-слоистых образований могут быть полу­ чены из рыхлого материала, рассеянного на классы, а еще лучше и подвергнутого гравитационному разделению. Просмотр под бино­ кулярным микроскопом продуктов разделения может дать доста­ точно точные и объективные данные о размерах и количественном соотношении агрегатов различной крупности, а данные о выходах классов и фракций позволят произвести пересчеты на исходную руду и оценить ее гранулометрическую характеристику.

При микроскопических исследованиях необходимо изучить и описать отдельные рудные и нерудные минералы, определив их диагностические константы: показатели преломления и двупреломления, осность, отражательную способность, внутренние реф­ лексы.

Исключительно важным свойством минералов является микро­ твердость, которая может быть определена с помощью микротвер­ домера ПМТ-3, а также пластичность и хрупкость. С одной стороны, определение микротвердости минералов методом вдавливания ал­ мазной пирамиды является диагностическим свойством минералов, с другой, — оно исключительно важно при оценке измельчаемости руд. Значительная разница в микротвердости, пластичности и хруп­ кости предопределяет избирательность измельчения того или иного

минерала, что сказывается на его раскрытии при измельчении

ина увеличении потерь минерала в процессе обогащения.

Вагрегатах и зернах может быть выявлено зональное измене­ ние твердости минерала, например, в оолитах пиролюзита пероксидных руд Чиатурского месторождения, обусловливая повышен­

ные потери марганца при обогащении. При этом следует иметь в виду, что микротвердость минералов, в частности магнетита, из­ меняется в зависимости от характера изоморфных примесей, на­ пример, при замещении Fe+2 на Mg. Как показали наши наблюде­ ния, микротвердость магнетита, образующегося при обжиге мартитовых кварцитов (ЦГОК, Кривой Рог), колеблется от 325 до 420 кгс/мм2, в то время как микротвердость первичного магнетита из магнетитовых кварцитов того же месторождения в среднем со­ ставляет 550—600 ікгс/мм2. Пониженная микротвердость магнетита из обожженных кварцитов обусловлена его микроагрегатным строением, так как машетит в этом случае образуется за счет мартита, представляющего собой агрегат тонких пластинок гема­ тита.

Весьма сложно непосредственное наблюдение тех или иных осо­ бенностей структуры агрегатов, а также различных типов сраста­ ний минералов. Для этого могут быть применены методы диагно­ стического травления. Наиболее подробно эти методы освещены в работах С. А. Юшко. Так, например, при изучении титаномагнетитовых и титаномагнетит-ильменитовых руд особо важно выявить наличие тонких включений ильменита в титаномагнетите и магне­ тита в магнетит-ильмените. Это может быть осуществлено при по­ мощи масляной иммерсии предварительно протравленных соляной кислотой аншлифов.

Применение специальных методов окрашивания карбонатов в шлифах позволяет производить количественные подсчеты карбо­ натов различного минерального состава, например, манганокальцита и кальциевого родохрозита в марганцевых карбонатных ру­ дах: шлиф обрабатывается на холоду смесью 1 : 1 ализаринрота (0,1 н.) и НС1 (0,15 н.) в течение 1—1,5 мин, кальциевый родохро­ зит не окрашивается, а манганокальцит окрашивается в розовый цвет. Предварительно до выявления манганокальцита поверхность шлифа обрабатывается смесью ализаринрота и НС1 в отношении 2: 1, что позволяет выявить выделения кальцита, окрашивающе­ гося в красновато-лиловый цвет.

Значительную помощь при диагностике руд зоны окисления оказывает макро- и микрофазовый анализ с помощью реакций по методу отпечатков (Юшко, 1966). Он осуществляется избиратель­ ным растворением в руде одного или нескольких минералов, близ­ ких по растворимости. С помощью этого метода нами были выяв­ лены различные минеральные формы свинца в железо-марганцевой руде месторождения Кремиковцы (НРБ), не наблюдаемые при микроскопических исследованиях. Свинец, являясь вредной при­ месью, распределяется между следующими минералами: англезит,

церуссит, галенит, коронадит и плюмбоярозит, которые чаще всего в виде тонкой вкрапленности и прожилков тесно ассоциируют с ли­ монитом и псиломеланом.

Большое значение при микроскопических исследованиях имеет выявление закономерных минеральных ассоциаций и парагенетических соотношений минералов, позволяющих судить о распреде­ лении различных минералов в процессе обогащения. Так, среди железистых кварцитов низких ступеней метаморфизма — фации зе­ леных сланцев — существенно развит парагенезис магнетит-гема- тит-хлорит-железистый карбонат. Как показывает опыт работы горнообогатительных комбинатов Кривого Рога, при мокром маг­ нитном обогащении руд в слабом магнитном поле основные потери железа связаны с гематитом, хлоритом, железистым карбонатом. В железистых кварцитах амфиболитовой фации метаморфизма на­ блюдаются парагенетические ассоциации магнетит-кварц-амфиболы и магнетит-гематит-кварц-пироксены (маложелезистые).

Изучение различных парагенетичеоких ассоциаций магнетитовых руд в окарнах свидетельствует о том, что основные потери же­ леза при обогащении руд в слабом магнитном поле определяются железосодержащими гранатами, пироксенами и т. д. Генезис руд предопределяет и различные изоморфные примеси в основном руд­ ном минерале — магнетите для железных руд, обусловливая в ко­ нечном счете получение различных по содержанию железа кон­ центратов. Существенно изменяются парагенетические ассоциации минералов первичных руд за счет развития всякого рода наложен­ ных вторичных процессов и прежде всего гипергенеза. Этот фак­ тор, например, имеет довольно существенное значение при сравне­ нии обогатимости первичных магнетитовых руд и магнетитовых руд, полученных в процессе восстановительного обжига окисленных лимонито-мартитовых руд. В табл. 11 приведена характеристика вкрапленности рудных минералов в окисленных (вкрапленность гематита — мартита — лимонита) кварцитах ЦГОКа (Глееватское месторождение, Кривой Рог) по сравнению с первичными (вкрап­ ленность магнетита — гематита). Изучение характера вкрапленно­ сти рудных минеральных ассоциаций в первичных и окисленных кварцитах различных минеральных разновидностей ЦГОКа свиде­ тельствует о значительном увеличении при окислении первичных железосодержащих карбонатов и хлоритов тонких выделений ли­ монита —0,05 и —0,07 мм. Определенная гранулометрическая ха­ рактеристика зерен и агрегатов магнетита первичных кварцитов обусловливает получение довольно высоких показателей по каче­ ству концентрата (содержание железа 65% и выше) при мокром магнитном обогащении кварцитов.

В процессе восстановительного обжига мартит-гематит и лимо­ нит переходят в магнетит, резко изменяя в худшую сторону грану­ лометрическую характеристику магнетита по сравнению с первич­ ными рудами (табл. 11). На обжиговую фабрику ЦГОКа в основ­ ном подаются руды первых трех разновидностей, определяющие

Характеристика вкрапленности рудных минералов в окисленных железистых кварцитах ЦГОКа по сравнению с первичными

* В знаменателе указан процент вкрапленности в первичных неокисленных кварцитах.

в целом характер вкрапленности шихты, содержащей около 30% рудных выделений размером —0,07 мм, в том числе 15% —0,05 мм. Изменение вкрапленности руд резко сказывается на ухудшении степени раскрытия минералов по сравнению с первичными магнетитовыми рудами, в которых количество рудного минерала разме­ ром —0,07 мм составляет всего 10%, в том числе —0,05 мм только 5—6%. За счет изменения вкрапленности магнетита содержание железа в получаемом концентрате уменьшается на 3—5%.

Существенно изменяются в процессе окисления первичные парагенетические ассоциации минералов в марганцевых рудах. Раз­ витие вторичных минералов криптомелана (псиломелана), тодорокита, пиролюзита в первичных окисных рудах не очень существенно сказывается на содержании марганца, но резко изменяются физи­ ческие свойства руд — они становятся более рыхлыми, пористыми, и вследствие этого увеличиваются потери марганца со шламами. Так, например, при изучении пяти технологических проб пероксидных (пиролюзитовых) руд Чиатурского месторождения в ин­ ституте Механобрчермет в 1969 г., отобранных из различных наго­ рий (содержание Мп = 32,9—44,7%), было установлено, что в 100%

ным количеством манганита, содержание сажистых разновидностей минералов колебалось от 16 до 30%. При промывке проб выход шламов составил 18,5—48,5%, причем, землистые или сажистые разновидности рудных минералов, как правило, переходят в шла-