CC BY
61
-------------------------------------- © Н.А. Сычева, Е.Г. Ожогина,
2009
Н.А. Сычева, Е.Г. Ожогина
ВЛИЯНИЕ ВЕЩЕСТВЕННОГО СОСТАВА МАГНЕТИТОВЫХ РУД ТАГАРСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ НА ИХ ОБОГАТИМОСТЬ
Осуществлены минералого-аналитические исследования вещественного состава магнетитових руд месторождения с целью определения их технологических свойств и параметров обогащения. Основными задачами при изучении вещественного состава руд являлись: определение минерального и элементного состава, текстурно-структурных характеристик (форма и размер зерен и агрегатов, типы срастаний рудных и породообразующих минералов), изучение морфологии, состава и структуры основных рудных минералов в связи с их физическими свойствами.
Ключевые слова: освоение природных ресурсов, магнетитовые руды, сульфиды железа, оптико-геометрический метод.
"П связи с реализацией государством стратегии социально--Я-М экономического развития регионов Российской Федерации, в частности Красноярского края, была разработана программа комплексного развития Нижнего Приангарья на период с 2006 по 2017 г. Основная задача программы - освоение природных ресурсов территории, включая переоценку уже имеющихся забалансовых месторождений. Одним из таких забалансовых месторождений является Тагарское месторождение магнетитовых руд - наиболее крупное как в составе Кодинской группы, так и в СреднеАнгарском районе.
Тагарское месторождение расположено в южном крыле Кодинской антиклинали на участке сочленения двух региональных разломов - Чадобецкого и Ковинского. Оруденение приурочено к зоне метасоматитов, образовавшихся на участках развития брекчий. Зона представляет собой вытянутое в широтном направлении линзовидное тело, круто падающее на север и склоняющееся в восточном направлении.
Минералого-аналитические исследования вещественного состава магнетитовых руд месторождения осуществлялись с целью определения их технологических свойств и параметров обогаще-
ния. Основными задачами при изучении вещественного состава руд являлись: определение минерального и элементного состава, текстурно-структурных характеристик (форма и размер зерен и агрегатов, типы срастаний рудных и породообразующих минералов), изучение морфологии, состава и структуры основных рудных минералов в связи с их физическими свойствами.
Магнетитовые руды Тагарского месторождения представляют собой метасоматические породы, насыщенные в различной степени магнетитом. Содержание железа общего колеблется от 16% до 4550% при среднем значении 24,8%. С глубиной содержание железа снижается.
Текстура руд пятнистая (гнездовая), массивная, участкам брекчиевидная. Гнездовая текстура обусловлена присутствием в массивной магнетитовой руде гнезд и жеод хлорита, брекчиевидная - присутствием реликтов обломков вмещающих измененных пород. Структура руды скрыто- и тонкокристаллическая.
Главным рудным минералом является магнетит, в подчиненном количестве присутствуют сульфиды железа (пирит, реже халькопирит). Породообразующие минералы представлены хлоритом, серпентином, флогопитом, кальцитом, пироксеном. Из акцессорных минералов встречается апатит.
Вредными примесями в руде, влияющими на качество получаемых концентратов, является сера и фосфор. Сера концентрируется в сульфидах, главным образом в пирите, фосфор - в апатите. Содержание сульфидов в руде не превышает 2%, апатита - 1%. Основная масса магнетита присутствует в виде скрыто- и тонкокристаллического агрегата, имеющего ажурное строение за счет тонкого прорастания с хлоритом и серпентином (рис. 1, а). Зернистость магнетита проявляется редко: при больших увеличениях иногда виден агрегат плотно прижатых друг к другу зерен изометричной формы размером около 0,02-0,08 мм. Зерна магнита содержат значительное количество тонких включений породообразующих минералов размером менее одного микрона (рис. 1, б).
Специфическое строение магнетита не позволяет исследовать его гранулометрический состав оптико-геометрическим методом в связи с невозможностью выделения индивидуализированных зерен минерала. С целью прогнозирования раскрытия магнетита при дроблении и измельчении было принято решение изучить грануло-
метрический состав и морфометрические характеристики силикатных включений (хлорита и серпентина) в магнетите.
Рис. 1. а) ажурное строение магнетитовых агрегатов; светло-серое - магнетит, черное - включения породообразующих минералов (хлорита, серпентина); б) мельчайшие включения породообразующих минералов в зернах магнетита. Полированный шлиф, отраженный свет, николи параллельны
Результаты расчета образцов магнетитовой руды на системе анализа изображений Tomanalysis
Минерал Содержание, Изрезан- Размерность , мм Удлинение
% ность мин. средн. макс.
силикаты 52,5 0,477 0,017 0,104 1,86 1,79
Исследование магнетитовой руды проводилось оптикогеометрическим методом на световом исследовательском микроскопе Ьеюа ЯЛ БМ с помощью автоматических систем анализа изображений Ьеюа QWin Standart (Германия) и Tom-Analysis (Россия) на представительном материале (более 30000 зерен). Результаты расчета приведены в таблице и на рис. 2.
Из таблицы видно, что количество силикатных включений составляет 52,5 % (оставшиеся 47,5 % приходятся на магнетит), фактор формы и удлинение характеризуют их сложную, сильно изрезанную форму, что свидетельствует о весьма тесном срастании магнетита с силикатными фазами.
Количественный гранулометрический состав показывает, что размер силикатных включений варьирует в широком диапазоне, при этом порядка 70% всех включений сконцентрировано в двух классах крупности: -0,25+0,125 мм и -0,044+0 мм (тонкодисперсные включения).
Массовый гранулометрический состав характеризует распределение включений минералов по классам крупности по массе и является более информативным.
Рис. 2. Гистограмма распределения силикатных включений по классам крупности
Массовый гранулометрический состав показывает, что около 95 % всех силикатных включений содержится в классах крупности более 0,125 мм.
Таким образом, морфоструктурный анализ магнетитовых руд Тагарского месторождения показал, что для обеспечения высокой степени раскрытия магнетита необходимо проводить весьма тонкое измельчение руд (теоретическое раскрытие магнетита возможно при крупности измельчения -0,1 мм). При этом необходимо учитывать три фактора, снижающих эффективность разделения рудного и породообразующих минералов: 1) высокая степень изрезанности границ срастания магнетита с силикатными минералами; 2) наличие в зернах магнетита тонких включений породообразующих фаз; З) процесс дезинтеграции способствует повышенной флокуляции тонких частиц магнетита и «захвату» во флокулы значительного количества тонких частиц породообразующих минералов. Поэтому сегодня можно говорить о невозможности селективного выделения магнетита без существенных потерь. Тесное срастание магнетита с породообразующими фазами, образующими в нем тонкие включения, может привести к засорению концентратов сростками с нерудными минералами и потери магнетита в хвостах. Также не исключено, что попытка максимально раскрыть сростки и получить свободные зерна магнетита при тонком измельчении руды будет способствовать переизмельчению и ошламованию рудного минерала и его потери.
Присутствие в магнетитовой руде сульфидов железа и апатита, вероятно, не будет оказывать существенного влияния на качество получаемых концентратов в виду их низкого содержания.
----------------------------------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Пирогов Б.И., Поротое Г.С., Холошин И.В., Тарасенко В.Н. Технологическая минералогия железных руд. - Л.; Наука, 1988 -194-219 с.
2. Пирогов Б.И., Пирогова В.В. Минералогическое исследование железных и марганцевых руд. М., Недра, 1973 - 71-85 с.
3. Изучение вещественного состава и обогатимости железных руд. М., Недра, 1976.
4. Методические рекомендации НСОММИ №154. Морфоструктурный анализ руд, горных пород и техногенного сырья с применением автоматического анализатора изображений. Москва, 2005.
5. Изучение вещественного состава и обогатимости железных руд. М., Недра, 1976.
6. Момджи Г.С., Архипенкова А.Я., Козлов В.Ф. Платформенная магно-магнетитовая формация (на примере Ангарской железорудной провинции). М., Недра., 1976- 171с. Ш
Sicheva N.A., Ozhogina E. G.
THE INFLUENCE OF MATERIAL COMPOSITION OF BLACK IRON ORE OF TAGARSKOE DEPOSIT ON ITS PROCESSING CHARACTERISTICS
Mineral and analytical studies on material composition of black iron ores are carried out to define the technological properties and parameters of processing. The main tasks of study include: definition of mineral and element composition, textural and structural characteristics (form and size ofparticles and aggregates, types of ore concretions and rockforming minerals), study on morphology, composition and structure of main ores in relation to their physical properties.
Key words: development of natural resources, black iron ores, iron sulphide, op-togeometrical method
— Коротко об авторах -------------------------------------------------
Сычева Н.А. - аспирант, младший научный сотрудник Всероссийского научно-исследовательского института минерального сырья им. Н.М. Федоровского.
Ожогина Е.Г. - доктор геолого-минералогических наук, действительный член РАЕН, заведующая отделом минералогии Всероссийского научно-исследовательского института минерального сырья им. Н.М. Федоровского, actvims@aha.ru
