Магнетитовые руды

Определенные магнетитовые руды независимо от их происхождения могут быть очень крупнозернистыми. Когда видишь сплошные агрегаты огромных (до 15 см) кристаллов, легко прийти к неправильным выводам об истории их формирования и миграции вещества. Слабое окисление или травление обнаруживает прежнюю, слабоволнистую параллельную текстуру (размеры отдельных слоев составляют доли миллиметра), представляющую первоначальную структуру отложения. Таким образом, могла иметь место лишь минимальная миграция вещества.

Приведенные примеры должны побудить опытного исследователя месторождений дополнить их по собственному усмотрению.

Значение срастания минералов для обогащения

Задача обогащения руд заключается в увеличении содержания отдельных минералов в сырье; микроскопическое изучение оказывает в этом деле помощь путем диагностики минералов, распознавания, в какой форме находится установленное полным или частичным химическим анализом содержание элемента, выявления форм срастаний минералов и величины зерен и, наконец, выяснения поведения границ зерен в срастаниях.

Диагностика минералов важна, поскольку совершенно различные парагенезисы могут дать аналитически одинаковое содержание металлов. В особенности это относится к ассоциациям различных «сульфосолей» и членов ряда пирротин — кубанит — халькопирит — борнит—халькозин, далее — к различным окисным рудным минералам железа и железистым силикатам. Наличие сложных твердых растворов в рудах является далеко не такой помехой, как при пересчете силикатных анализов. Поведение различных ассоциаций минералов при флотации, гравитации или магнитной сепарации может быть совершенно различно, поэтому определение всех компонентов должно быть проведено очень тщательно. Если имеются более редкие элементы, особенно благородные металлы, всегда должен быть поставлен вопрос о возможности обогатить их в виде чистого, простого по составу ценного концентрата (для металлургической обработки или продажи) или об извлечении лишь в виде «побочного продукта» при дальнейшей переработке других компонентов. Особое значение этот вопрос приобретает, например, для некоторых медных руд, в которых обнаруживается реньерит как носитель германия.

Подвергнуть ли руду механическому разделению, флотации после тончайшего размельчения, амальгамации, выщелачиванию или металлургической переработке, часто можно решить после полного и тщательного изучения одного шлифа, в то время как без этого понадобится много бесполезных, отнимающих время и требующих затрат экспериментов. Необходимо помнить, в частности в примере с благородными металлами, о минералах, которые подвергаются действию химикалий при амальгамации или выщелачивании и быстро делают их неспособными к дальнейшему действию (как, например, халькозин цианидную щелочь и т. п.).

Очень важна форма срастания, поскольку она сразу может дать указание о количестве сростков минералов при какой-либо избранной величине измельчения.

Величина срастаний

Величина срастаний, которая, естественно, должна быть установлена статистически на основании большого числа наблюдений, указывает непосредственно минимальную величину необходимого измельчения. Поведение плоскостей срастания показывает (но не всегда), будут ли при этом зерна минералов разделены. При значительном увеличении числа сростков требуется дальнейшее измельчение. Таким образом, все эти данные связаны самым тесным образом.

Все указанные выше проблемы, разумеется, широко исследовались с момента появления современной минераграфии. Однако результаты этих работ малоизвестны, хотя они многократно излагались в экспертизах и производственных отчетах, но до некоторой степени сознательно держатся в секрете обогатительными фирмами. Известные данные представляют часто случайное и не всегда лучшее решение вопроса. Это относится к Германии и вообще к Европе больше, чем к Америке, где оказались все же доступными около двух дюжин интересных работ, снабженных приемлемым иллюстративным материалом. Особенно оживленную и плодотворную деятельность развили некоторые исследователи в Австралии, результаты их наблюдений изложены в целом ряде опубликованных работ. Если в некоторых редких случаях удовлетворительные шлифы и фотографии еще могут дать достаточное представление о срастаниях рудных минералов, то жалкое оформление многих работ в немецкой и другой литературе позорно. Таким образом, я вынужден придерживаться преимущественно американской и австралийской литературы и, кроме того, таких работ, объекты которых прошли через мои руки.

Почти каждая обогатительная проблема такого рода требует особой методики походу работы; общих рецептов дать нельзя. Необычайно важное, даже решающее в одном случае может представлять в другом случае излишнюю работу. Сказанное ниже содержит, таким образом, только ведущие положения, которые охватывают далеко не все возможности. Швартцприводит обобщение, к которому я вполне могу присоединиться.

Микроскопическое изучение руд в отраженном свете

Микроскопическое изучение руд в отраженном свете для обогащения может дать заключение:

1. О минералогической природе компонентов:

а) для руд могут быть даны сведения о

б) флотируемости,

в) растворимости в реагентах, особенно в кислотах, у) восстанавливаемости содержания металла,

г) возможности доступа для растворов,

д) обрастании корками и тонкими поверхностными пленочками, £ магнитных свойствах компонентов,

е)   удельном весе,

ж) минералах сложного химического состава, а также о i компонентах шлаков, окалинах, огарках и др.;

з) аналогичные сведения должны быть получены также для не представляющих практического интереса сульфидных или окисных компонентов;

и) о характерных «жильных» минералах;

й) о носителях вредных и подлежащих удалению элементов (например, сульфидов или фосфатов в железных рудах, минералах висмута в свинцовых рудах);

к) о минералах, которые мешают как-либо при процессах обогащения или металлургической обработке (серицит, тальк, бентонитоподобные минералы).

2. О структурных и текстурных особенностях по:

а) величине зерен и срастаний между собой отдельных рудных минералов;

б) взаимоотношениям и срастаниям между рудными минералами, неценными и жильными минералами;

в) пористости, трещинам, границам зерен, по которым могут проникать растворы, газы и т. д.

3. О количественных соотношениях по:

а) относительным количествам отдельных рудных и жильных минералов;

б) количественному составу отдельных рудных и жильных минералов;

в) процентному содержанию ценных компонентов, содержащихся в каждом рудном минерале;

г) приблизительному химическому составу на основании подсчета минералов и средних анализов сырой руды или концентрата для сравнения;

д) процентному содержанию различных по размерам зерен в сырой руде, в продуктах обогащения;

е) сросткам и свободным зернам в каждом продукте обогащения.

4. О генетических особенностях руд и вытекающем из этого заключении о необходимом в будущем изменении обогатительного процесса (незначительные или сильные изменения в минеральном составе с глубиной).

Необходимо остановиться на препаратах. Ниже этому вопросу уделено особое внимание, здесь необходимо указать на данные Рамдора и Ревальда в справочнике Лейтца. Для вычислений (За — Зе) необходимо достаточно большое число проб из сырой руды, для материала, характеризующегося относительно крупнозернистым строением, число шлифов должно быть увеличено. Если экономить на работе и времени, то можно впасть в заблуждение относительно кажущейся однородности минерального состава и срастаний. Более точное вычисление и измерение часто показывают, сколь ошибочны первые впечатления. Это случается преимущественно с рудами, в которых содержание нерудных минералов относительно высокое. Желание увидеть достаточно много видов рудных минералов — необходимость установить все минералы данного парагенезиса делает это желание понятным и нужным — может привести и к переоценке значения необычного.

Материал обогащения

Материал обогащения обычно столь тонок, что даже немногие шлифы нормальных размеров дают возможность вычислить истинные средние величины, если полированные шлифы безрельефны и вообще безупречны. Здесь следует обратить внимание на то, что при изготовлении препарата может произойти разделение тяжелых и легких минералов. В таком случае шлиф нужно изготовить перпендикулярно к плоскости препарата или учитывать это явление каким-то другим образом. В концентратах из руд Витватерс-Ранда полученных из отсадочных машин, автор наблюдал поразительные различия.

Шлифы из руд, изготовленные с сургучом или другим искусственным веществом из концентратов, с высоким содержанием таких твердых минералов, как пирит, арсенопирит и др., обязательно должны быть безрельефными, так как только в этом случае могут быть обнаружены тонкие обрастания и прорастания мягких рудных минералов. Широкие черные каймы около твердых компонентов приводят к неправильной оценке (чаще всего — слишком завышенной) количества твердого компонента. Выкрашивание при шлифовке в твердых минералах необходимо полностью исключить, поскольку в противном случае можно пропустить действительную пористость и не распознать мелких включений. Последнее случается с мельчайшими пылинками золота в пирите и арсенопирите и с другими подобными минералами.

При изготовлении препаратов с помощью искусственного материала, а также с сургучом или с зубным цементом, которого следует по возможности избегать, необходимо, по-видимому, отмучивание самой тонкой пыли, особенно содержащей каолин, бентонит или серицит, которая мешает равномерному обволакиванию и перемешиванию с цементирующим веществом и часто обусловливает неподдающееся контролю выкрашивание. Такое изготовление препаратов опасно, как этому учит и современная осадочная петрография, поскольку из числа нерудных могут быть предпочтительно удалены минералы со слоистой кристаллической структурой, а также минералы, обладающие совершенной спайностью: это может случиться с рудами, в большой мере содержащими очень хрупкие и выкрашивающиеся минералы, в частности являющиеся носителями серебра (блеклые руды и аляскаит).

Продукты флотации содержат во многих случаях следы флотационных химикалий, особенно масла, в виде тонких пленок, которые затрудняют или делают невозможным «связывание» минеральных зерен искусственным веществом или бакелитом. Помогает обычно (но, к сожалению, не всегда) основательная промывка последовательно бензолом ацетоном и спиртом.

Само собой разумеется, что сравнение всех данных, полученных при исследовании руды, сданными по всем продуктам, так же как и с данными по хвостам обогащения, позволяет дать полное определение.

Даже при наличии обширного перечня приведенных выше вопросов, подлежащих рассмотрению, во многих случаях могут быть сделаны добавления. Следует обратить внимание на объяснения к фотографиям. Добавления.

а) В случаях, когда наряду с обычными рудными минералами, свойства, обогащения которых известны, встречаются более редкие внешне очень сходные с первыми, но ведущие себя иначе, возникают непонятные потери или загрязнения.

Флотируемость руд

Швартц рассказывает об одном случае из своей практики, когда черный марганцевый минерал всегда оставался богатым SiOa. Оказалось, что это обычно очень редкий марганцевый силикат бементит. Автору удалось показать, что в одном медном концентрате, в котором упорно сохранялось содержание цинка, носителем меди наряду с энаргитом и халькозином была богатая цинком блеклая руда.

Р) Флотируемость руд с высоким содержанием, мешающих обогащению окисленных минералов, очень плохая. Однако для преодоления этих затруднений часто достаточно установить минералогическую природу окисленных минералов. Они могут быть, например, растворимы в кислотах и, таким образом, удалены или могут быть активизированы с помощью присадок, что повышает флотируемость продуктов обогащения. В первом случае в качестве примера можно привести пленки лимонита или марганцевых минералов на зернах золота, во втором — содержание церуссита. Присутствие малахита в рудах с преобладанием сульфидов обусловливает высокие потери меди, если этот минерал не будет предварительно растворен кислотами. Хид  описал подобные случаи в нескольких работах.

у) Одинаковое содержание металла (в разных рудах, концентратах), как и полностью согласующийся общий химический состав, еще не означают одинакового поведения при обработке. Так, гематит гораздо труднее поддается восстановлению, чем магнетит, сфалерит с высоким содержанием FeS — труднее, чем без железа, и т. д.; в хромовых рудах содержание магния в нерудном силикате должно быть оценено совсем по-другому, чем таковое в самом хромите. Необходимы точные данные о составе каждого минерала.

б) Для флотации, а также для процессов выщелачивания, отчасти также для более легкого размельчения, необходимо знать развитие трещин и спайности. Микроскоп обнаруживает их, а при отсутствии трещин и спайности может указать, как они путем особой обработки могут быть вызваны (например, при нагреве и закалке).

е) Необычное поведение, например, хорошо флотирующихся рудных минералов или, наоборот, нефлотирующихся жильных минералов, часто легко объяснить после микроскопических исследований. Оно может быть основано на «первичном» обрастании жильными, в частности серицитовыми или каолиновыми, минералами или тонкими графитовыми пленками кварца или полевого шпата, но может быть вызвано и тонкими, незаметными для глаза, корочками окисленных рудных минералов. Так, галенит из одной шахты Рурской области, поведение которого после предварительной обработки было различным («случайным и не поддающимся контролю»), оказался по трещинкам, тонко окаймленным котунитом (РЬС12), растворимость которого в воде очень сильно зависит от температуры и потому в холодные дни он мешал сильнее, чем в теплые. Хиду удалось показать на рудах золота, что недостаточное освобождение частичек золота от обросших их корочек, как при флотации и цианидном выщелачивании, так и амальгамации, может обусловить большие потери. Много подобных случаев для различных руд описал Эдвардс.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.