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: 88

Скачиваний: 0

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

лений, нередко содержащих включения различных минералов. В титаномагнетитовых и титаноильменитовых рудах исключительно важно выявить наличие тонких включений ильменита в титаномагнетите и магнетита в магнетит-ильмените. В окисленных железных рудах, подвергнутых восстановительному обжигу, необходимо тща­ тельно изучить характер минералогической зональности, образо­ ванной в процессе восстановления. В марганцевых рудах, наряду с выявлением минерального состава агрегатов и цемента, их вза­ имоотношений, состава нерудных включений в рудных агрегатах, необходимо особое внимание обратить на фосфорсодержащие ми­ нералы и характер их взаимоотношения с рудными минералами и вмещающей породой.

Исследование структурных признаков руд производится с уче­ том следующих методических положений:

1)для каждого минерала необходимо установить характерные формы его выделений, решить вопрос о том, преобладают зерна или агрегаты. Просматривая шлиф (аншлиф), важно охарактери­ зовать форму и контуры зерен и агрегатов, а также объемным ме­ тодом (с помощью окулярной сетки) определить процентное содер­ жание различных по размерам зерен и агрегатов;

2)необходимо дать оценку взаимоотношений рудных и неруд­ ных минералов, т. е. охарактеризовать типы срастаний, особо об­ ратив внимание на границы срастающихся минералов. Границы между минеральными зернами могут плавно искривляться, и в про­ цессе измельчения по ним легко происходит разделение. Однако нередко в рудах границы зерен являются очень сложными, взаимо­ проникающими и полного разделения добиться очень трудно или невозможно.

Как видно из табл. 7, характер срастания магнетита и кварца

вжелезистых кварцитах магнетитового состава в значительной степени предопределяет качество получаемого концентрата. Мирмекитоподобные и пойкилитовые типы срастаний по сравне­ нию с субидиоморфными обусловливают необходимость весьма тонкого измельчения для получения высококачественного концен­ трата.

Своеобразный тип срастаний образуют магнетит, пироксены и оливин в качканарских оруденелых верлитах и диаллаговых пиро-

ксенитах

сидеронитовой структуры* (приложение 3, К М).

В

табл.

8 приведены

сравнительные показатели

обогащения

руд

с

различной степенью

сложности сидеронитовой

структуры

(Са­

мойлов, Максимов, Усков, 1969), показывающие, что содержание железа в магнитной фракции резко падает, а в немагнитной воз­ растает у верлитов благодаря более сложному рисунку сидерони­ товой структуры (сложный тип срастаний).

* Сидеронитовая структура характеризуется резким ксеноморфизмом магне­ тита, образующего как бы цемент, в котором заключены идиоморфные оливин и пироксен.


Необходимо самым тщательным образом изучать пленки, воз­ никающие на границе срастания двух минералов (в том числе и полностью обрастающие минералы). Если при обогащении руд

Т а б л и ц а 7

Зависимость качества концентрата от характера срастаний кварца и магнетита в железистых кварцитах карьера ЮГОКа

Содержание,

 

 

%

Кварциты

Характеристика

 

срастаний минералов

Fe

 

 

 

 

Fe

магне-

 

 

тита

Содержание Fe в кон­ центрате (ß %) и сте­ пень раскрытия (/) при различном измельчении

Содержание класса —0,074 мм

75% 95%

ß / ß /

Магнетитовые

 

Преобладают субидио-

38,6

34,4

60

73

64,8

94

широкослоистые

морфные

срастания.

 

 

 

 

 

 

 

 

Кварц полигональный,

 

 

 

 

 

 

 

размер 0,05—0,1 мм. Ма­

 

 

 

 

 

 

 

гнетит — ленточные

и

 

 

 

 

 

 

 

сплошные агрегаты раз­

 

 

 

 

 

 

 

мером 0,15X0,3 мм

 

 

 

 

 

 

 

Магнетитовые

 

Преобладают пойкили-

37,7

34,4

52,7 45

60,6

75

тонкослоистые

товые срастания, мелко-

 

 

 

 

 

 

 

и

тонковкрапленные с

 

 

 

 

 

 

 

равномерной интенсив­

 

 

 

 

 

 

 

ной вкрапленностью

 

 

 

 

 

 

 

Сравнение показателей обогащения руд с различной степенью сложности

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

Выход,

 

 

 

 

Число

 

в РУДе- %

 

%

Тип руды

 

Структурные

 

 

 

 

 

 

 

особенности руд

проб

 

 

 

 

кон­

хвос­

 

 

Fe

Ѵ205

тю2

 

 

 

 

 

цен­

тов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

трата

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Верлиты с мел-

 

Сидеронитовая

2

26,8

0,21

1,69

36,72

63,28

ковкрапленным

структура

с псев-

 

 

 

 

 

 

 

оруденением

допетельчатой

 

 

 

 

 

 

 

 

агрегацией

 

 

 

 

 

 

 

Пироксениты

с

Сидеронитовая

3

18,1

0,16

1,57

24,6

75,4

диаллаговые с мел-

простым

струк-

 

 

 

 

 

 

 

ковкрапленным

турным рисунком

 

 

 

 

 

 

 

оруденением

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


в слабом магнитном поле пленки не оказывают существенного вли­ яния на магнитные свойства магнетита, то при обогащении слабомагнитных руд в сильном магнитном поле при флотацион­ ном процессе обогащения пленки оказывают принципиальное влияние на процесс разделения минералов и качество получаемых продуктов.

Чтобы составить представление о распространенности того или иного типа срастаний минералов, применяется статистический ме­ тод обработки полученных данных. Оценку можно провести коли­ чественную (в %) или выразить качественно (преобладает, состав­ ляет половину, третью часть);

3) необходимо определить гранулометрическую характеристи­ ку и построить гранулометрические кривые распределения разме­ ров зерен и агрегатов минералов. Определение размеров выделе­ ний может быть осуществлено двумя методами: непосредственным измерением величины зерна; измерением изображения зерна (Ко­ чурова, 1957).

Первый метод применяют обычно в тех случаях, когда требу­ ется не точность результатов, а скорость определения (например, при определении средней величины составных частей в руде для количественных подсчетов). Обычно зерно характеризуется длиной и шириной (поперечником), чаще всего измеряют поперечник зер­ на. Закрепляя шлиф или аншлиф в препаратоводитель (салазки), отсчеты берут по соответствующему колену салазок в зависимости от вертикального или горизонтального перемещения зерна. Точ­ ность измерения достигает 0,1 мм.

При определении размера зерна по второму методу пользуются окуляр-микрометром, предварительно получив цену деления при данном увеличении. Подробно оба метода изложены в целом ряде

работ, в частности у P. Н. Кочуровой

(1957).

 

Т а б л и ц а 8

сидеронитовой структуры (Качканар)

 

 

 

 

 

 

Содержание в магнитной

Содержание в немагнитной

 

Извлечение,

%

 

фракции,

%

 

фракции, %

 

 

 

 

 

 

Ре

ѵ2о 5

ТЮ2

Fe

ѵ2о 5

т ю 2

Fe

v2o 5

Т і02

59,72

0,54

3,69

7,59

0,035

0,59

81,9

95,4

78,2

62,4

0,61

3 ,8

5 ,9

0,026

0,93

77,1

88,4

56,9


Для построения гранулометрических кривых можно использо­ вать различные шкалы по распределению крупностей. Кривые мо­ гут быть построены с определенным модулем изменчивости, или по принципу обогатительных шкал ситового рассева, или опреде­ лены на основе статистической обработки серии фактически изу­ ченных шлифов (аншлифов), при этом необходимо обеспечить оп­ ределенную точность полученных результатов. При построении кривых лучше пользоваться суммарным выходом классов крупно­ сти, так как это позволит быстро сделать вывод о преобладающих размерах зерен и агрегатов минералов и пределах измельчения руды для обеспечения того или иного раскрытия.

При исследовании руд на обогатимость совершенно непригодны определения крайних размеров зерен и агрегатов, как это чаще всего делают минералоги-петрографы, потому что такие определе­ ния нередко затушевывают структурные признаки руд и не создают должного представления о возможной допустимой крупности из­ мельчения для обеспечения определенной степени раскрытия. Так, например, описывая руды будущего Южного горнообогатительного комбината (Скелеватское месторождение в Криворожском бассей­ не), петрографы не обратили внимание на значительное преоблада­ ние пойкилитовых и мирмекитоподобных типов срастаний кварца и магнетита, а также на значительную, по сравнению с магнети­ том, мелкозернистость кварца, что не позволило разработать до­ статочно развернутую технологическую схему обогащения, прежде всего измельчения. Только последующими исследованиями кварци­ тов удалось серьезно скорректировать схему, но для этого были выполнены значительные работы по реконструкции обогатительных фабрик и прежде всего отделения измельчения.

Б. И. Пироговым и В. С. Федорченко (Механобрчермет) пред­ ложена следующая форма определения размеров зерен и агрегатов рудных и нерудных минералов в железистых кварцитах (табл. 9).

Количество включений одного минерала в другом может быть определено визуальным сравнением с заранее приготовленными эталонными кружками, на черном фоне которых имеется опреде­ ленное количество белых включений (рис. 7). Относительное коли­ чество включений одного минерала в другом в шлифе (аншлифе) устанавливается по данным сравнения, приводимым по всему шли­ фу (аншлифу), — 9—12 полей. Однако при визуальной оценке ча­ стоты минеральных включений легко переоценить содержание тех включений, которые наиболее ярко воспринимаются глазом. Чтобы избежать ошибки, необходимо непосредственно выполнять количе­ ственные измерения.

В. А. Глазковский (1954) предлагает, кроме оценки равномер­ ности распределения минеральных включений, определять частоту (густоту) рассеянных включений в рудной массе. При этом он ис­ ходит из следующих соображений: при равномерно рассеянном рас­ пределении число включений, приходящихся на единицу площади любого сечения, зависит от содержания в руде рассматриваемого


 

 

 

 

Т а б л и ц а

9

Размеры зерен и агрегатов минералов в железистых кварцитах

 

 

Количество минера­

Размер (мм) и количество (объем. %)

 

лов,

объем. %

 

включений

 

 

Размеры зерен

 

нерудных в рудных

рудных в нерудных

и агрегатов, мм

 

минералах

минералах

 

рудных

нерудных

размер,

количе­

размер,

количе­

 

 

 

 

мм

ство, %

мм

ство,

%

До 0,03

 

 

 

 

 

 

0,03—0,05

0,05—0,07

0,07—0,1 0,1—0,25 0,25—0,5 0,5—1,0 1,0—5,0 Более 5

Рис. 7. Определение относительного количества минералов в полированном шлифе (аншлифе) методом стандартного препарата (Вахромеев)

минерала и от крупности его включений; чем выше содержание ми­ нерала при одной и той же крупности, тем большее число включе­ ний приходится на каждую единицу площади случайного сечения; чем больше крупность включений при одном и том же содержании минерала, тем меньшее число включений приходится на единицу площади, тем реже включения расположены одно относительно другого. При однородных по крупности включениях отношение среднего расстояния между двумя соседними включениями к сред­ нему диаметру включений не зависит от абсолютных размеров по­ следнего и определяется содержанием минерала в руде.

Следовательно, для определения частоты минеральных включе­ ний необходимо: измерить расстояние между каждыми двумя со­ седними включениями для определения среднего значения этих рас­ стояний, измерить диаметры включений для установления среднего значения. Число измерений указанных величин должно быть доста­ точным для получения устойчивых средних значений, колебания которых не должны превышать 10—20%. Степень частоты мине­ ральных включений будет определена из отношения этих средних величин.

В табл. 10, предложенной В. А. Глазковским и В. В. ДоливоДобровольским, показана зависимость между частотой минераль­ ных включений и содержанием соответствующего минерала.

Т а б л и ц а 10

Характеристика степени частоты минеральных включений

 

Отношение среднего рас­

Частота включений

стояния между двумя

соседними включениями

 

1 к среднему диаметру

 

включения d

Единичные .......................

30

Весьма редкие................

30—10

Редкие .............................

10—4

Ч а с т ы е .............................

4—2

Густые .

2—1,5

Весьма густы е................

1,5—1

Сплошные........................

Менее 1

Объемное (или пло­ щадное) содержание минеральных вклю­ чений, %

0,1

' o

Т

О

1—5

5—20

20—40

40—80 Более 80

Степень частоты минеральных включений существенно предо­ пределяет необходимую тонину измельчения для получения концен­ трата определенного качества. Следует при этом ориентироваться на определенное количество промежуточного продукта и прини­ мать во внимание некоторую неоднородность размеров минераль­ ных включений.

Следовательно, количественный подсчет размеров зерен и агре­ гатов каждого минерала руды, определение частоты минеральных