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

Э т а п 5. И з у ч е н и е м о р ф о л о г и и , с о с т а в а и с т р у к т у р ы о с н о в н ы х м и н е р а л о в в с в я з и

с их ф и з и ч е с к и м и с в о й с т в а м и

Минералы железных и марганцевых руд характеризуются зна­ чительным разнообразием размеров и форм минеральных индиви­ дов и агрегатов. Однако этому фактору до сих пор не придается должного внимания при оценке вещественного состава руд в связи с их обогатимостью.

Как отмечает А. С. Поваренных (1965), между обликом мине­ рального индивида, его структуры и условиями образования суще­ ствует вполне определенная зависимость. Условия кристаллизации, важнейшей характеристикой которых является степень различия (равномерности) подвижности минералообразующих элементов, определяют соотношение между обликом и структурой минераль­ ного индивида. При равномерной подвижности элементов в растворе (или другой среде) форма минерального индивида развивается во всех направлениях пропорционально межатомным расстояниям или относительным размерам (параметрам) элементарной ячейки кри­ сталлической решетки. При неравномерной подвижности элемен­ тов в растворе облик минерального индивида обусловливается главным образом анизотропией связи в его структуре и проявля­ ется тем резче, чем выше степень анизотропии. В этом случае форма индивида развивается в направлении наиболее прочных связей.

Как показывают исследования (Пирогов, Штода, 1969), усло­ вия кристаллизации и характер среды минералообразования суще­ ственно предопределяют морфологию, химизм и свойства минера­ лов, особенно силикатов. В пироксен-магнетит-гематитовых квар­ цитах Петровского месторождения пироксен представлен двумя морфологическими разностями — изометричной и длиннопризмати­ ческой с различной электропроводностью (первая разность кон­ центрировалась при выделении пироксенов в полупроводниковой, вторая — в непроводниковой фракциях). В каждой фракции соот­ ветственно выделены в зависимости от содержания железа электро­ магнитная, слабоэлектромагнитная и неэлектромагнитная фракции.

Появление длиннопризматических индивидов в кварцитах вы­ звано односторонним, направленным давлением при метаморфизме, когда рост пироксена шел в направлении наиболее прочных связей в структуре по (011). Изометричные индивиды образуются при равномерной кристаллизации.

В табл. 14 приведены химический, молекулярный состав и фи­ зические свойства обеих разностей пироксена. Достаточно четко в соответствии с химическим (молекулярным) составом изменяются и физические свойства пироксенов: плотность, электропроводность, удельная магнитная восприимчивость.

Флотация пироксенов на флотационной машинке типа MC, объ­ емом камеры 20 мл, с числом оборотов импеллера 1500 об/мин

Химический, молекулярный (%) состав и физические свойства пироксенов

П р и м е ч а н и е . 1, 2, 3 — полупроводниковые фракции; 4, 5, 6 — непровод­ никовые фракции; соответственно: 1 4 — электромагнитные фракции, 2, 5 — сла­ боэлектромагнитные фракции, 3, 6 — неэлектромагнитные фракции.

н а д и с т и л л и р о в а н н о й в о д е с к а т и о н н ы м с о б и р а т е л е м о к т а д е ц и л а - м и н о м C 1 8 H 3 7 N H 2 • Н С 1 п о к а з а л а , ч т о л у ч ш е ф л о т и р у ю т с я д л и н н о ­

п р и з м а т и ч е с к и е и н д и в и д ы (с м . т а б л . 1 4 ) .

П р и м е р о м и з м е н е н и я ф о р м ы м и н е р а л ь н о г о и н д и в и д а в з а в и с и ­ м о с т и о т г л у б и н ы п р о ц е с с о в м е т а м о р ф и з м а я в л я е т с я г е м а т и т в ж е ­

н и я п р и в о д и т к у в е л и ч е н и ю е г о

к о э р ц и т и в н о й с и л ы . П а д а е т у д е л ь н а я м а г н и т н а я в о с п р и и м ч и в о с т ь м а г н е т и т а п о м е р е у в е л и ч е н и я в н е м и з о м о р ф н ы х п р и м е с е й .

О с о б е н н о с у щ е с т в е н н о и з м е н я ю т с я с в о й с т в а м и н е р а л о в в з а ­

о свойствах окисных марганцевых минералов Никополя и Чиатур относятся не к их минеральным индивидам, а главным образом к агрегатам. Окисные минералы марганцевых руд характеризу­ ются тонко- и мелкозернистым строением и образуют различные агрегаты: оолиты, пизолиты, конкреции, желваки, куски, земли­ стые массы. Поведение их при различных методах обогащения су­ щественно отличается в зависимости от того, имеем ли мы дело с природным агрегатом или отдельными его частями. На рис. 12 показано изменение микротвердости различных типов агрегатов окисных минералов — манганита, пиролюзита, криптомелана (псиломелана). Микротвердость их изменяется в широких пределах, особенно высокие значения характерны для оолитов пиролюзита и манганита. Присутствие в окисных марганцевых рудах, наряду с плотными, землистых разностей минералов резко увеличивает по­ тери марганца в процессе обогащения руд.

Все приведенные примеры указывают на необходимость глубо­ кого и всестороннего изучения морфологии, структуры и состава минералов в связи с их физическими свойствами при исследовании технологических проб и оценке обогатимости руд различными ме­ тодами.

Исследование химического и фазового состава руд

Изучение химического и фазового состава руд производится по

в руководствах.

Фазовый анализ железных и марганцевых руд основан на при­ менении совокупности методов химических, физико-химических и физических. Лучше он разработан для железных руд. В железных рудах методом фазового анализа определяются: железо рудное, представленное окислами, гидроокислами и карбонатами, и неруд­ ное, связанное с железосодержащими силикатами вмещающей по­ роды. При полной характеристике железных руд определяется железо, связанное с магнетитом, сидеритом, гематитом и гидро­ окислами, с сульфидами. Химические методы фазового анализа основаны на избирательном растворении минералов в различных растворителях, физико-химические методы — на применении терми­ ческого анализа и метода избирательного восстановления железо­ содержащих минералов газообразным восстановителем при повы­ шенной температуре. Физические методы фазового анализа связаны с использованием магнитных свойств магнетита. Определение