Файл: Пирогов, Б. И. Минералогическое исследование железных и марганцевых руд.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 105
Скачиваний: 0
Наши исследования показали, что преимущественные плоскости' раскола в изученных фракциях гематита принадлежат пинакоиду и ромбоэдру. При сопоставлении этих данных с сорбционными свой ствами отдельных фракций (см. рис. 27, табл. 28) заметна обрат ная зависимость между сорбцией и количеством атомов железа
Рис. 27. Разрезы структуры ге матита по плоским сеткам:
а — ромбоэдра (I0Î1), б — пинакоида (0001), в — призмы (1120) и г — приз
мы (1010). |
Черные кружочки — ж е |
лезо, |
белые — кислород |
Плотность распределения атомов железа по плоскостям
|
|
Число атомов железа на 1000° А2 |
|
|
Плоскость раскола |
По В. В. Бакакину |
По И. В. Михеевой * |
|
|
(1964) |
(Механобр, 1966) |
1120 |
— призма |
152 |
102 |
0001 — пинакоид |
Не определялось |
91 |
|
0112 |
— ромбоэдр |
134 |
49 |
|
|
* Значения И. В. Михеевой несколько ниже, так как учиты вается, что при расколе кристалла атомы железа количественно рас пределяются по двум поверхностям.
на единицу поверхности определенной кристаллографической плос кости, т. е. сорбция реагентов и газа во фракциях выше для плос кости ромбоэдра, чем пинакоида.
Учитывая особенности образования различных кристаллографи ческих форм в природе, следует предположить, что при возникнове нии плоскостей пинакоида повышенный выход атомов железа на единицу поверхности способствовал увеличению адсорбции различ ных примесей из среды минералообразования больше, чем для плоскости ромбоэдра. В связи с тем, что состав циркулирующих природных растворов был различен, то и составы примесей, сорби рованных различными плоскостями минерала определенного гене зиса руд, различаются. Так, в результате кислотной обработки фракций П-32 (плоскости пинакоида) и П-40 (плоскости ромбо эдра) спектральным анализом в поверхностных соединениях
установлены следующие элементы: |
фракция П-32 — Со, |
Мп. Си, |
Sn, Ni, Al, Ca, Mg, Si, Pb, Ti, Cr, |
Zn, Zr, Sr, Ba, а во |
фракции |
П-40— только Mn, Cu, Ni, Ca, Al, Mg, Si, Ti. |
|
Флотационные опыты выполнены в лабораторной машинке ме ханического типа с камерой емкостью 75 мл при Т :Ж = 1 :9. Фло тация проведена на дистиллированной воде, температура воды 20—25° С, время флотации 2—3 мин.
В качестве собирателя для оценки флотируемости использован спиртовой раствор олеиновой кислоты, время перемешивания с со-
|
|
|
|
бирателем 3 мин, |
pH среды |
|||||
|
|
|
|
при |
флотации |
7,2—7,5. |
|
|||
|
|
|
|
Зависимость |
|
флотируе |
||||
|
|
|
|
мости фракций |
гематита |
от |
||||
|
|
|
|
расхода |
собирателя |
пока |
||||
|
|
|
|
зана |
на рис. 28. Лучшей фло |
|||||
|
|
|
|
тируемостью обладает фрак |
||||||
|
|
|
|
ция П-48, для которой при |
||||||
|
|
|
|
расходе |
собирателя |
50 |
г/т |
|||
|
|
|
|
удается |
достичь максималь |
|||||
|
|
|
|
ного |
извлечения |
минерала |
||||
|
|
|
|
в пенный продукт. Несколько |
||||||
|
|
|
|
худшая |
флотируемость |
у |
||||
|
|
|
|
фракции |
П-37, для которой |
|||||
о |
50 |
W0 150 |
ZOO Z50 300 |
расход |
собирателя |
75 |
г/т. |
|||
|
Расход |
олеиновой, |
кислоты, г/г |
Для |
фракции |
П-42; |
П-13; |
|||
Рис. 28. Зависимость извлечения гематита |
П-24; П-62 для достижения |
|||||||||
Того |
же |
извлечения требует- |
||||||||
|
от расхода собирателя |
ся расход собирателя 150-— |
||||||||
|
|
|
|
200 |
г/т. |
Наиболее |
трудно |
флотируемыми являются фракции П-32, П-40, для максимального извлечения которых требуется расход 400—500 г/т собирателя.
Следовательно, при достижении одинакового извлечения расход собирателя для труднофлотируемых фракций гематита почти в 1 0 раз превышает аналогичные значения для легкофлотируемых. Обработка фракций в 10%-ной соляной кислоте при комнатной тем пературе позволила значительно улучшить их флотируемость. Ес ли для фракций гематита П-42, П-13 извлечение повысилось на 10%, то для фракций П-32, П-40 при одном и том же расходе со бирателя оно повысилось почти на 50%.
Флотационные опыты по м-артиту выполнены в лабораторной машине механического типа емкостью 75 мл при Т :Ж = 1 :9 на дистиллированной воде. В качестве коллектора использован спир товой раствор олеиновой кислоты.
Исследованиями (рис. 29) установлена наиболее высокая фло тоактивность фракций мартита П-39, П-43, С-2. При расходе соби рателя всего лишь 50—75 г/т эти пробы полностью извлекаются в пенный продукт. Тот же расход реагента при флотации мартита Ц-2, ОР-3, Ю-3 позволяет получить извлечение 75%, а фракций
го
0-2, П-44, П-45, П-47 — соответственно лишь 20—40%. Наблюда ется четкая зависимость флотируемости мартита от пористости и состава минеральных примесей в порах и пленках.
При флотации фракций плотных индивидов мартита достаточно
сорбции 3,1 г/хмоль • ІО-11 на |
1 |
г минерала. |
Сорбция же собирателя |
|
по отдельным |
образцам |
с |
развитой |
поверхностью достигает |
10,6 г/моль-ІО'11 |
т. е. потери собирателя |
в порах индивидов мар |
тита в зависимости от микропористости колеблются от 2 0 до 70%. Это объясняет повышенный расход собирателя при флотации мар
тита |
с |
высокой микропористо |
||||||
стью. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Опыты |
по |
изучению |
влия |
|||||
ния |
pH |
|
среды |
(кислая среда |
||||
создавалась H2 SO4 ) на флоти |
||||||||
руемость |
фракций |
с |
неодина |
|||||
ковой |
пористостью |
|
показали |
|||||
различный |
характер |
взаимо |
||||||
действия. |
Если фракции |
мар |
||||||
тита |
с небольшой поверхностью |
|||||||
имеют зону оптимальной флота |
||||||||
ции |
при |
pH = 6 ,8 —7,5, |
то |
|||||
с |
большей |
поверхностью — |
||||||
6,0—8,0. |
Увеличение |
расхода |
||||||
собирателя не нарушает |
отме |
|||||||
ченную |
закономерность. |
пле |
||||||
Для |
|
выявления |
роли |
|||||
ночных |
и цементирующих поры |
соединений при флотации мар |
Расход олеиновой кислоты, моль/сн2*НГ'г |
|||||||
тита |
проведены |
опыты |
по |
Рис. 29. |
Зависимость |
флотируемости |
||
кислотной |
обработке фракций. |
мартита |
от расхода |
олеиновой |
кис |
|||
Обработка |
производилась |
со |
лоты на |
единицу поверхности |
мине |
|||
ляной кислотой (1 0 %) в тече |
|
рала |
|
|
||||
ние |
30 мин при |
комнатной |
|
|
|
|
температуре. Фракции после кислотной обработки подвергались тщательной отмывке в дистиллированной воде, конец промывки определялся на основании измерений pH суспензии (до pH = 7,5). На обработанном таким образом материале выполнены экспери менты по определению влияния расхода олеиновой кислоты и pH пульпы на извлечение минерала в пенный продукт.
Из опытов на фракциях, подвергнутых кислотной обработке, видно, что при их флотации сохраняются основные закономерности, характерные для природных фракций мартита. Расход собирателя в результате удаления поверхностных покрытий и цемента пор для получения того же извлечения сокращается почти в два раза. При флотации пульпы с pH = 5,7 при одинаковом расходе собирателя извлечение мартита из фракций, подвергнутых кислотной обра ботке, возрастает на 10—15%.
Корреляционный анализ материалов исследования позволил
количественно определить долю влияния микропористости и коли чества адсорбированных элементов. Коэффициент частной корре ляции зависимости извлечения минерала от микропористости со ставил 0,96 и от количества адсорбированных на поверхности ин дивидов примесей 0,75.
Выявление зависимости технологических свойств собственно гематита от его состава (прежде всего состава пленочных соеди нений) и морфологии (характера проявления при измельчении пре имущественных кристаллографических плоскостей раскола) сви детельствует о связи их с генезисом минерала. Несомненно, выявление и изучение характерных генетических особенностей минерала на площади месторождения позволит говорить о прогно зировании его технологических свойств, а следовательно, и свойств руд.' В то же время глубокое изучение технологических свойств минерала может дать дополнительную информацию об особен ностях процессов минералообразования.
Анализ экспериментального материала по флотируемости фрак ций мартита, соответствующего различным минеральным разновид ностям мартитовых руд, показал, что изменчивость флотируемости минерала также определяется условиями его образования. В дан ном случае генетические признаки проявляются как в величине микропористости индивидов, так и в характере пленочных и цемен тирующих поры соединений, адсорбированных мартитом в процес се его образования.
Математические зависимости, характеризующие связь флотиру емости фракций мартита с изученными факторами, позволяют на основании сведений о физических свойствах и химическом составе прогнозировать технологические свойства минерала и требуемые расходы реагентов для его флотации.
Поведение гематита в сильном магнитном поле*. Исследования проводились на магнитном шариковом анализаторе, обеспечива ющем максимальную индукцию магнитного поля в шариковой зоне 1200 гс. Диаметр шаров равен 7 мм, вес — 285 г, навеска— 14 г, Т :Ж = 1 : 4. Обогащались фракции крупностью 0,07—0,04 мм гема тита Оленегорского месторождения (ОГ), гематита и мартита
Криворожских месторождений: |
ЦГОКа (ЦГ — гематит, ЦМр — |
|
мартит), |
шахты им. Кирова |
(КирМР — мартит), Саксаганского |
карьера |
(СМР — мартит) и ЮГОКа ЮМрГ — гидратизированный |
мартит). Как показали эксперименты, при индукции магнитного
поля в шариковой зоне |
4200—6600 гс извлечение фракций ЦГ, |
||
КирМр и ЦМр составило |
93—99%; фракций ОГ, СМр — 6 8 —99%, |
||
а ЮМрГ — 45—'8 6 %. Удельная |
магнитная восприимчивость |
фрак |
|
ций при 3000 э соответственно |
равна: 145—370-10-6 см3/г; |
130— |
|
132 • 10~6 см3/г и 5 5 -10~6 см3/г. |
показывают, что извлечение |
гема |
|
Проведенные исследования |
* Исследования проведены Б. И. Пироговым, П. А. Санжеровскнм, 3. Ф. Ге расимовой, Н. С. Витковской.