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

в магнетите иногда наблюдаются тонкие включения апатита (Сарбайское месторождение), а также различных нерудных ми­ нералов и сульфидов;

широкое развитие процессов гипергенеза, с которыми связано образование мартитовых разновидностей руд;

повышенная хрупкость руд, обусловленная содержанием зна­ чительного количества карбонатов и других нерудных минералов.

Схема обогащения магнетитовых руд в скарнах (рис. 2) вклю­ чает две-три стадии дробления с получением в последней стадии материала крупностью 25—0 мм, сухую магнитную сепарацию и стадиальную мокрую магнитную сепарацию. Текстурно-структур­ ные особенности руд позволяют сбросить сразу же после дробления часть нерудного материала в хвосты, используя сухую магнит­ ную сепарацию. Структурные признаки руд, и прежде всего харак­ тер и размеры рудной вкрапленности, определяют количество ста­ дий обогащения и крупность измельчения с выделением отвальных хвостов в каждой стадии. Вопрос о включении в схему флотации для извлечения сульфидов решается в каждом конкретном случае экономическими расчетами.

Магнетитовые руды в ультраосновных щелочных породах

Руды залегают среди ультраосновных (оливиниты, перидотиты, пироксениты), щелочных (ийолиты, мальтейгиты, якупирангиты) и карбонатитовых (кальцитовых и доломитовых) пород, образуя залежи довольно сложной формы, а также линзы, жилы, штоки.

Для магнетитовых руд характерны следующие признаки: высокая варьируемость в содержании железа — от 20 до 55%,

связанная с неравномерностью распределения магнетита. Крайне резко изменяется содержание фосфора — от 1 до 12%, что зависит от количества апатита и штаффелита в руде; в отдельных участках месторождений несколько повышено содержание серы, что связано с неравномерностью распределения сульфидов;

комплексность руд, обусловленная присутствием редких ме­ таллов;

разнообразие минерального состава: главными минеральными компонентами являются магнетит, форстерит, апатит, кальцит, до­ ломит и флогопит. Кроме того, встречаются ильменит, шпинель, штаффелит, бадделеит, пирохлор, серпентин, циркон, гатчеттолит, сфен и др.;

высокое содержание в магнетите MgO — до 9% и А120з — до 5%, а также титана, которые входят в его кристаллическую ре­ шетку, а частично в состав минералов — включений, возникших в процессе распада твердых растворов и представленных шпинелью (плеонастом) и ильменитом; в магнетите встречаются механиче­

Крупность включений изменяется пропорционально крупности зе­ рен магнетита. Благодаря наличию включений и изоморфных при­ месей содержание железа в агрегатах магнетита колеблется от 59 до 68%. Согласно расчетам химических анализов, магнетит со­ держит значительное количество магнезиоферритовой молекулы и относится к магномагнетиту (по номенклатуре А. К. Болдырева);

значительное разнообразие текстур, среди которых преобла­ дают вкрапленная, пятнистая (такситовая), полосчатая (различные по количеству или крупности зерен магнетита полосы череду­ ются между собой в широких пределах по мощности и протяжен­ ности), массивная (сплошная), брекчиевидная и брекчиевая, ре­ ликтовая (из первичных минералов остается только магнетит, нерудные минералы вынесены и замещены вторичными, в частности штаффелитом) (приложение 2, А—Ж );

изменение в широких пределах от 0,05 мм до нескольких сан­ тиметров размеров зерен магнетита при преобладании зерен круп­ нее 1 мм;

незначительное замещение магнетита гематитом и гётитом в коре выветривания, хотя руды в различной степени дезинтегри­ рованы; флогопит превращается в гидрофлогопит и вермикулит, за счет форстерита образуются гидрохлориты, монтмориллониты, сунгулит, гидроокислы железа; часть сульфидов превращена в ли­ монит;

повышенная вязкость и плывучесть карбонат-магнетитовых руд, содержащих слюду (Лавров, Поганкина, 1966).

Учитывая особенности вещественного состава и текстурно-струк­ турных признаков, руды обогащаются сухой и мокрой магнитной сепарацией. Так как магнетит отличается значительным количе­ ством различных нерудных примесей, содержание железа в кон­ центрате колеблется в зависимости от степени измельчения: при измельчении руды до 3—0 мм содержание железа в концентрате колеблется от 53,6 до 62,2%; при крупности 1—0 мм соответственно от 57,6 до 68%, а при крупности 0,2—0 мм оно колеблется от 60,6 до 68,9%. В связи с большим количеством в рудах минералов группы апатита для получения концентрата, содержащего фосфора менее 0,2% и железа 60—62%, рекомендовано измельчение исходной руды до крупности 0,5—0 мм с, извлечением магнетита мокрой магнитной сепарацией.

Минеральный состав и физические свойства руд весьма неодно­ родны— это требует разработки строгой системы усреднения их.

Титаномагнетитовые руды в основных породах

Этот тип руды широко распространен среди пироксенитов (чаще диаллагитов, реже оливиновых, уралитизированных и серпентинизированных пироксенитов), верлитов, оливинитов, жильных плагиоклазитов.

Для руд характерны следующие признаки:

значительная однородность и относительное постоянство со­ става, низкое содержание железа. Это бедные малотитанистые ванадийсодержащие руды с небольшим количеством вредных при­ месей и повышенной основностью. Содержание железа колеблется от 14 до 33%, составляя в среднем 16—20%, в том числе в сред­ нем 10—14% железа связано с титаномагнетитом и магнетитом,

наличие нескольких морфологических разновидностей вкраплен­ ности титаномагнетита и широкий диапазон колебаний размеров рудных зерен и агрегатов, обусловивших неоднородность руд ПО' текстурно-структурным признакам. В рудах преобладают вкраплен­ ные текстуры: крупновкрапленная (крупность зерен > 3 мм), сред­ невкрапленная (1—Змм), мелковкрапленная (0,2—1мм), тонко­ вкрапленная (0,074—0,2 мм) и дисперсновкрапленная (<0,074 мм);

вкрапленный тип оруденения. Оруденение представлено вкрап­ ленниками титаномагнетита, магнетита, ильменита и магнетит-иль­ менита; в титаномагнетите заключено от 2 до 18% ильменита; в рудах изредка встречаются гематит (мартит), пирит, халькопи­ рит, платина, золото и др. Нерудные минералы представлены глав­ ным образом пироксеном, значительно менее оливином, роговой об­ манкой, плагиоклазом, шпинелью (плеонаст). Из вторичных неруд­ ных минералов встречаются серпентин (хризотил), уралит, хлорит, эпидот, цоизит;

характерно значительное разнообразие форм и размеров выде­ лений магнетита (Фоминых и др., 1967) :

1) ксеноморфные зерна и агрегаты, выполняющие промежутки между силикатами и создающие типичные сидеронитовые струк­ туры вкрапленных руд или краевых зерен шлировых выделений (приложение 3, К—М). Размер зерен магнетита находится в пря­ мой зависимости от размера зерен пироксена и роговой обманки и колеблется в широких пределах от 0,05 до 3—4 мм. В сплошных рудах шлировых выделений или прожилков магнетит характеризу­ ется изометричной формой и размерами в поперечнике 1—3 мм (приложение 3, А —Г, 3 —И) ;

2) мелкие октаэдрические или пластинчатые зерна 0,01—1,5 мм,

тигоритом) в виде мелких цепочечных агрегатов. В серпентинитах эта разновидность магнетита часто преобладает;

3)очень тонкие пластинки (длина — сотые, ширина — тысячные доли миллиметра) в зернах пироксенов и роговых обманок, возник­ шие, по-видимому, в результате распада твердых растворов. Часто наблюдается обогащение такими включениями центральных частей зерен;

4)эмульсионные выделения магнетита в зернах пироксенов, ро­

говой обманки, плагиоклаза в виде мелких округлых зерен разме­ рами до нескольких сотых миллиметра;

5)пластинчатые выделения магнетита в зернах ильменита — магнетит-ильменит, образованные в результате распада твердого раствора, причем в этом случае магнетит часто замещается гема­ титом;

6)неправильные, реже изометричные включения магнетита

вильмените, размером 0,01—0,03 мм;

7)графические выделения магнетита в оливине, реже пироксене и роговой обманке (приложение 3, Е—Ж ). В рудных залежах он приурочен к краевым частям зон густой рудной вкрапленности или шлиров сплошной руды.

Взернах магнетита повсеместно наблюдаются включения иль­ менита, шпинели, гематита, пирита, халькопирита, пироксена, ро­ говой обманки, плагиоклаза и др.

Л. Ф. Борисенко, Е. Д. Усков, Н. С. Лучин (1969) отмечают, что содержания Sc, V, Cr, Ni, Ga в титаномагнетитах из горнблендитов, роговообманковых и диаллаговых пироксенитов очень близки. Титаномагнетиты из оливиновых пироксенитов содержат меньше Sc, Ti, V, но больше Сг, Ni.

Наблюдаются повышенные содержания ильменита в рудах (5—

12%) при значительном разнообразии форм его выделений (Фоми­ ных и др., 1967) :

1) очень мелкие зерна правильной формы или тонкие пластин­ чатые агрегаты в магнетите по (111), редко по (100), по-видимому, за счет окисления ульвошпинели, а также со шпинелью (приложе­ ние 3, Д), что является результатом распада твердых рас­ творов.

Размеры пластинок от нескольких десятых до 1,5—2 мм по длине и от сотых и тысячных до 0,1—2 мм по ширине находятся в прямой зависимости от размеров зерен магнетита и силикатов. Структуры распада твердых растворов хорошо выявляются при травлении аншлифов соляной кислотой. По размерам пластинок ильменита выделяются тонко-, средне- и грубопластинчатые струк­ туры распада. На долю этой разновидности ильменита приходится около 70—75%, и она определяет содержание титана в титаномагнетите, позволяя его относить к малотитанистому типу;

2) неправильные (реже округлые) обособленные зерна разме­ ром 0,1—2 мм, выполняющие промежутки между зернами титано­ магнетита в сплошных рудах или между зернами титаномагнетита