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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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.