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: 93

Скачиваний: 0

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

с глауконитом, но и с фосфатным веществом, содержащим марга­ нец и кремний.

Поведение минеральных форм фосфора при обогащении окисных руд. Текстурно-структурные особенности и минеральный состав природных разновидностей марганцевых руд предопределяют тех­ нологию их обогащения. Наиболее высокие технологические пока­ затели обогащения по извлечению марганца получаются при раз­ вернутой гравитационно-магнитно-флотационной схеме (см. рис. 4). Выход и качество получаемых концентратов определяются мине­ ральным составом, текстурными особенностями и степенью рас­ крытия рудных агрегатов при измельчении. Многими исследовате­ лями доказано, что руды с преобладанием пиролюзита и манганита обеспечивают уже по гравитационно-магнитной схеме высокое из­ влечение марганца (60—80%) в концентраты высших сортов. В то же время извлечение резко падает при содержании в руде значи­ тельного количества криптомелана (псиломелана). Доизмельчение промежуточных продуктов приводит к значительному росту сте­ пени раскрытия рудных минералов, флотация которых увеличивает извлечение марганца в высшие сорта. При обогащении кусковых криптомелановых (псиломелановых) руд выход промежуточных продуктов значителен, и даже при глубоком механическом обога­ щении не удается получить большой выход концентратов высших сортов. Все это в значительной степени определяется не только минеральным составом рудных агрегатов, но и содержанием фос­ фора в них. Чем меньше содержание фосфора в исходной руде, тем больше выход концентратов высших сортов. Поведение фос­ фора при обогащении определяется преобладающей в исходной руде формой. В концентратах обычно преобладают нерастворимые формы фосфора, в шламах сливах и промпродуктах, наоборот, — растворимые фосфаты кальция.

Выявление минеральных форм фосфора и изучение физических свойств фосфатов дает возможность судить о характере поведения фосфора при обогащении. Различные формы фосфора в процессе обогащения распределяются по-разному. Здесь следует акцентиро­ вать внимание на основных процессах: промывка сырой руды, гра­ витационное обогащение мытой руды, магнитная сепарация, фло­ тация и гидрометаллургическая переработка продуктов обогаще­ ния. Значение каждого из этих процессов для удаления фосфора должно быть увязано с составом и текстурно-структурными осо­ бенностями руд.

Одной из первых эффективных операций по обесфосфориванию марганцевых окисных руд является промывка. Она позволяет поднять содержание марганца в мытой руде на 5—15% и удалить в шламы 30—50% фосфора в форме карбонатапатита (диагенети-

ческого и гипергенного)

вместе с

песчано-глинистой породой,

а также с землистыми криптомеланом

(псиломеланом), пиролюзи­

том,

тодорокитом. Это соответствует 3% фосфора

на 1 % марганца,

что

примерно в 2—4 раза

превышает

извлечение

в мытую руду.


Удельное содержание фосфора в шламах в два с лишним раза больше, чем в мытой руде.

Нами было выполнено растворение 850 минералогических проб окисных марганцевых руд в 0,5 н. растворе азотной кислоты, чтопозволило получить усредненные цифры о растворимой и нераство­ римой формах фосфора в мытых рудах и шламах различных мине­ ралогических разновидностей руд (табл. 38).

Т а б л и ц а 38-

Распределение форм фосфора в мытой руде и шламах минеральных разновидностей окисных руд Никопольского месторождения

Растворимая форма

 

Нерастворимая

 

фосфора, %

форма фосфора, %

Продукты

 

 

 

 

 

от

до

среднее

от

до

среднее

Восточная

рудоносная площадь

 

 

 

 

 

 

(Грушевско-Басанский участок):

 

 

 

 

 

 

Кусковые

криптомелановые

(пси-

30

60

45

70

40

55

ломелановые) руды

 

 

 

 

 

 

 

конкреционно-кусковые манганит-

0

25

15

100

75'

85

пиролюзит-криптомелановые

(пси-

 

 

 

 

 

 

ломелановые) руды

 

70

80

75

30

20

25

шламы

 

 

Западная рудоносная площадь:

 

 

 

 

 

 

Конкреционно-кусковые пиролю-

0

20

10

100

80

90

зит-криптомелановые (псиломелано-

 

 

 

 

 

 

вые) руды

 

 

60

80

70

40

20

30

шламы

 

 

а

СП К -9

Общее 1чение,

60

60

40

75

25

Приведенные данные свидетельствуют о том, что эффективность обесфосфоривания при промывке определяется текстурой, мине­ ральным составом руд и вмещающих пород, их физическими свой­ ствами. В шламы, хотя они и содержат 20—40% нерастворимой формы фосфора, попадает значительное количество фосфатов каль­ ция. Основная часть фосфора в легких фракциях шламов (<3,2) и в классе —10 мкм представлена фосфатами кальция — 70—100% растворимой формы.

Фосфор в форме Mn-, БіО^фторапатита и фосфорсодержащегоглауконита почти полностью переходит в мытую руду. Дальней­ ший процесс обесфосфоривания при обогащении связан в основ­ ном только с удалением карбонатапатита в процессе измельчения руды благодаря его частичному раскрытию. В связи с этим распре­ деление фосфора в мытой руде существенно отличается от шла­ мов. Характеристика минерального состава, извлечения минералов



и форм фосфора в различных классах крупности мытой руды Гру- шевско—Басанского участка по четырем пробам верхней и ниж­ ней пачек рудного пласта приведена в табл. 39.

Изучая табл. 39, можно сделать следующие выводы: криптомелановые (псиломелановые) руды первой и второй проб

резко различаются по текстурно-структурным свойствам. Мытая руда пробы № 1 содержит 22% концентрически-слоистых образо­ ваний, в то время как для руды пробы № 2 характерен в основном кусковый тип текстуры, поэтому в последнем случае руда беднее -благодаря большому количеству нерудных включений и коэффи­ циент засоренности агрегатов (отношение суммы всех нерудных минералов к 100%) выше в 2,38 раза по сравнению с пробой № 1. Соответственно с коэффициентами засоренности суммарная рудная фаза в пробе руды № 1 в 1,8 раза больше, чем в пробе № 2. Уменьшение суммарной рудной фазы в пробе № 2 связано с умень­ шением содержания криптомелана (псиломелана), в то время как суммы пиролюзита и манганита в обеих пробах практически оди­ наковы. Основные различия между классами определяются пере­ менным соотношением криптомелана (псиломелана) и суммы не­ рудных минералов, т. е. чем выше коэффициент засоренности, тем больше нерудных включений в криптомелане (псиломелане) ;

содержание марганца растет от класса +15 мм к классу + 3 мм, а затем резко падает. Такова же зависимость и для сум­ марной рудной фазы. Содержание фосфора и коэффициент за­ соренности находятся между собой в прямо пропорциональной зависимости и в обратно пропорциональной зависимости по отноше­ нию к содержанию марганца и суммарной рудной фазы. Следова­ тельно, наиболее богатым по содержанию марганца и наиболее бедным по содержанию фосфора в мытой руде криптомеланового (псиломеланового) типа верхней пачки является класс —15+ 3 мм. Причем чем больше он содержит концентрически-слоистых образо­ ваний, тем выше содержание пиролюзита и манганита и тем бо­ гаче он по содержанию марганца, тем меньше нерудных включе­ ний в рудных агрегатах. Независимо от абсолютного содержания минералов по классам в пробах № 1 и 2 величины их извлечений в соответствующие классы близки;

расчет минеральных форм фосфора по классам проб № 1 и 2 показывает, что в мытой руде пробы № 1 нерастворимой формы фосфора больше, чем в пробе № 2 (соответственно 66,8 и 44,0%). Если извлечения нерастворимого фосфора в соответствующие классы крупности проб № 1 и 2 почти не различаются между со­ бой, то относительные проценты содержания нерастворимого фос­ фора резко колеблются по обеим пробам в одной и той же круп­ ности. В пробе № 1 в классах +15 мм и +3 мм относительное содержание нерастворимой формы значительно выше, чем в классе + 0,16 мм (соответственно 79,0; 80,5; 64,7%). Во всех классах пробы № 2 относительные содержания нерастворимой формы фос­ фора не превышают 50% и близки между собой (соответственно


Характеристика минерального состава, извлечения минералов и форм фосфора в различных классах крупности мытой руды Грушевско-Басанского участка

 

Р

 

ed

 

ù£

 

Я

 

üâ

 

б

 

а

 

Оч

 

а

S

 

S

X

е?

 

я

ѵО

 

sa

Û,

es

«d

,

о

О

CJ

 

я

О к

 

ed

a

О.

О

 

Я

я

S .

 

а

 

t-

 

=

 

H

 

s

 

O

 

r;

 

Он

 

s

3 а

>- 2 - В г H

ь -

эи н ѳ ь э і т а е и

іт в б э н и у ^

эи н ѳ ь э і т а е и

ітв сіѳ н и іѵ

эи н ѳ ь э і т а е и

іт е с іэ н и іѵ

эи н ѳ ь э і т а е и

ігесіэнйѴѴ

эи н ѳ ь э і т а е и

ігв б э н и ѵ \[

эи н ѳ ь э і т а е и

іт в й э н и ^ ѵ

ия э 'Х н

ии п э й я н о > |

% ‘¥охнд

 

 

 

¥ 9 о с іц

 

O

 

 

 

es

S

 

 

4

 

 

 

25

 

 

 

 

О

 

 

B

X

 

 

s

*=с

 

0

©

о

 

 

Он

X

3

 

S

►»

 

H

Он о.

 

O

X0)

 

 

X

 

 

O

 

 

 

H оX

 

 

es

0>

 

 

ST

 

 

Я

X

 

ed

E

ст> о

с о

1—

О

г -

ю

см

 

 

см см

с о

с о

t - . см

О

0 0

с о

с о

см с о

СМ «>-

ю

о

см ю

 

1-Н

1-Н 1-н

«-Н 0 0

СО с о

с о

с о

см см

0 0

ос о СО 0 -

г-н СМ

с о

Th

см см

 

 

с о

О

СО

о о

о

о

 

0 0

Th

 

о

0 5

о

О

нН

^

0 5

с о

ю

т ь

о

—< о

о

с о

 

 

с о

см

о

см

с о

U0

СОСО

Т-Н.Ю

CM — 1

Ю

с о

СО СО

о

о

см

о

с о

с о

 

 

с о

с о

о^ 0 5 Th

см

г--

с о

с о

СО —'

—н

нн

т г

0 5

с о

СП с о

о о

с о

 

 

0 0

0 5

і-н

О

Ь -

Г-н

ісГ см

« N O *

г— с о

н-H СО

о

о

см ю

СО ^

СО 0 5

о

о

0 0

ю

Th с о

с о

 

0 5

0 5

Th о

см нн

т ь

о

 

 

с о

с о

1

см

1-н см

ю

с о

1—1

++

Ю

 

ю

 

о

 

1-н

 

 

1

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

03

 

 

 

и

«

СЗ

о

е .

ьй

Ä

« —

о

 

О

р*

> , К

н

СО.ОІ Я со

К

 

!

О

«

2

о

о

2

I f g .

| а

8 а

!

і

g

ш| § о

яО gн

Ю

0 5

 

 

СО с о

O

O

 

 

O

O

 

 

*-H ' “ 4

0 0 Th

Ю

CM

О

СО

O

t -

1-н Ю

CO 1—•

0 5 Ю

CO -H

— ' см

HH CM

с о

СО

 

 

1-н СО

O

O

ОО 0 0

O

O

 

 

н-H

 

см ^

O

CM

с о см

O

-H

нН г-н

—H*—H

о

^

 

 

О

0 5

O

O

см ю

O

O

 

 

H-- 11—H

СО h -

1-H t"-

СО оо

ою CM с о

с о ю

 

 

00с о

O

O

СО t>-

O

O

 

 

1—r

о

см

О

Ю

с о

с о

0 0

CO

с о Ю

Ю

Th

^^ h

Th СО

O

O

CM Ю

O

O

 

 

1—( 1-H

О

СО

с о

1

с о

СМ

t--

CO

о

о

о

о

 

 

O

O

 

 

1-H H-H

 

 

0 0 t—

о

о

 

0 5

0 0

0 0

0 0

CO

0 0

0 5

h -

0 5

см см

CM Th

 

 

CM

 

t-H 1-Н

 

 

СМ 0 0

o

o

с о

с о

O

O

 

 

—H 1-H

1

см

T-н CM

с о

 

cs

 

4

 

н

 

>T

о

 

O .

+03

с о

CO

1

A

1

%

CO — CO O

Th Th

O

0 5

Ю

00

h - O

Th CM

t-- ,-H

CM LO 1-4

CO CO

0 0 Th

с о с о 1—H

CM Ю LO нн

CO h - 1-H

1-H CM {> г н

O O

0 0 Th CM CM

0 0 CM LO CM

CO O

со с о

со CO

CO 0 0 0 0 T-H

Th CM

см с о 1—' 1-H

O O

Th CO

O O

CO Th

и LO

05

со

Ю

+

Ю

CM 1

LO aP

с о с о CM -H

C0 CO h -

1-H 00 t - h -

O

00o o

LO O -

CM

T*tH 1-H ,-H

CO O CM

c— CO T—

O LO с о CO

0 5 Ю CM H -

O CM

О нН CO CM

O O

CO CO LO CM

Ю CM

O 0 5 T f 1-H

O O

LO с о r f t -

^H O

г— CO H -

O 0 5 CO CM

О И t"'- O .

0 5 CM

iO CO CO CM

CO ^

C0

+

Ю

—* 1

CM Ю

о с о l>- CO

CM Ю t - CO

1-H 1—H CO T f

Tf* O

t - 0 5

СО ю CM CO

O 0 5 1-H

1—H LO

CO t-- h -

O O

Ю CO CO CM

СО CO CO CO

t-- O

1-H 1-H TH-Tf*

CM OO

1-H T f CO t--

o o с о

CO CM HH CM

O - LO

CO CM

^CM

LO

1 ^ ^ нН

Ю Ю

0 0 LO

ю Ю HH T f

O CO

Ю CM LO t>-

CO ^

CO

Ö “

+

CO

1

1

 

 

CO

 

 

 

K

e (

 

 

 

CO

>1 . .

 

 

CO

CL S

 

см Q

_

O

s

 

Я

CR

H

g

 

CJ

СО

я

 

Е

g

>1 m CO

üi O Q g

Й

і

Я и

U

'g g

g

I

g

О-a S s

S

S

U ч 1 C

Ä

 

S

g

s

 

$

g

 

 

 

 

a

03

4 *

Д

 

я

fc:

«

..

X

5

>>

5 ê

°

±

Cu

CC3

 

я

fa R

аз s

s

2 Œ

B CO

 

S о

5 cg

33 L

«

a ^

2

к

2

S к ¥

 

S

Ä

Q I

КЮ g

я

S

§ O

 

 

°

t?

C

y

g -5

S

r j

 

 

с

c

O

O

O

O

*■— 1—

lO

LO

с о

t -

CO

O

CM

1-H f—H

O

O

O

O

H-н —H

O

o o

0 0

t"-

O

O

O

O

1-H 1—H

LO LO

CO

 

O

O

O

O

нН 1H

CM Th

с о Ю CO CO

O O

O O 1—H 1-H

CM t-H

HH CM CM

O O

O O нН i-H

CO 0 0

со Th

---1нН

•-H 0 0

с о Th

0 5 CM с о ю

1881-H

с о Tt*

cs

4

>T O .

03

03 H

A

s