WWW.LIT.I-DOCX.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - различные публикации
 

«Барнышева Татьяна Александровна ГЕОЛОГО-МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ПЕРЕРАБОТКУ КАРБОНАТНО-СИЛИКАТНЫХ И ОКСИДНО-СИЛИКАТНЫХ МАРГАНЦЕВЫХ РУД ...»

На правах рукописи

Барнышева Татьяна Александровна

ГЕОЛОГО-МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ,

ВЛИЯЮЩИЕ НА ПЕРЕРАБОТКУ КАРБОНАТНО-СИЛИКАТНЫХ

И ОКСИДНО-СИЛИКАТНЫХ МАРГАНЦЕВЫХ РУД

Специальность 25.00.05 - Минералогия, кристаллография

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата геолого-минералогических наук

Москва-2013

Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии «Всероссийский научно-исследовательский институт минерального сырья им. Н.М.Федоровского» (ФГУП «ВИМС»)

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук Ожогина Елена Германовна зав. отделом ФГУП «ВИМС»

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук Быховский Лев Залманович зав. отделом ФГУП «ВИМС»

кандидат геолого-минералогических наук Богданова Ольга Юрьевна ведущий научный сотрудник ФГБУН Институт океанологии им. П.П.Ширшова РАН

Ведущая организация: Институт геологии Коми научного центра УрО РАН .

Защита состоится 26 апреля 2013 года в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 216.005.01 в Федеральном государственном унитарном предприятии «Всероссийский научно-исследовательский институт минерального сырья им. Н.М. Федоровского» (ФГУП «ВИМС») по адресу: 119017, Москва, Старомонетный пер., 31 .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУП «ВИМС» .

Автореферат разослан ОЪ.2013 года .

Ученый секретарь диссертационного совета Луговская И.Г .

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Марганец - важнейший компонент производства в чёрной металлургии. Сегодня марганцевые руды дефицитный для России вид минерального сырья. Существует проблема зависимости отечественных металлургических предприятий от импорта марганцевых концентратов, так как в настоящий момент Российская Федерация не располагает собственными марганцевыми месторождениями, которые по масштабам и качеству сырья могли бы бьггь сопоставимы с месторождениями бьгеших советских республик .

Современное состояние отечественной минерально-сьфьевой базы марганца, представленной преимущественно низкокачественными труднообогатимыми рудами, в том числе рудами нетрадиционного типа (смешанными карбонатносиликатными, оксидно-силикатными), требует создания экономически эффективных технологий их переработки .

Учитывая практику промышленного использования марганцевых руд нетрадиционного типа за рубежом (Австралия и Япония), усовершенствование методов технологической переработки и общее развитие работ по технологической минералогии в России могут способствовать переводу подобных руд отечественных месторождений в категорию дополнительного источника получения марганца. Исходя из этого, представляется весьма актуальным установить степень влияния особенностей вещественного состава руд, определяемых генезисом рассматриваемых объектов, на их качество и технологические свойства .

Цель работы. Выявление типоморфных минеральных ассоциаций марганцевых руд существенно силикатного состава и геологоминерапогических факторов, определяющих технологию их передела .





Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

" Определить текстурно-структурные особенности, минеральный и химический составы карбонатно-силикатных и оксидно-силикатных марганцевых руд Утхумского и Ир-Нимийского рудопроявлений .

" Установить основные типоморфные ассоциации руд .

• Выявить и оценить технологические особенности карбонатносиликатных и оксидно-силикатных марганцевых руд методами прикладной минералогии .

• Разрабогать рекомендации по определению степени раскрытия рудных минералов - силикатов и карбонатов марганца .

" Определить минералогические факторы переработки руд Фактический материал. Объектом диссертационного исследования являлись марганцевые руды существенно силикатного состава Утхумского и Ир-Нимийского рудопроявлений. Непосредственный объект исследований каменный материал, отобранный из горных выработок методом бороздового опробования, из которого были сформированы технологические пробы .

Автором изучено более 200 шлифов пород и руд петрографическим и минераграфическим методами, проведены оптико-минералогический и иммерсионный анализы порядка 120 образцов продуктов обогащения с целью определения степени раскрытия марганцевых минералов; определены физические свойства: удельная магнитная восприимчивость (д.г.-м.н. Раков Л.Т.), плотность, микротвердость минералов, отобранных в ручную с помощью бинокулярного стереоскопического микроскопа. В работе использованы более 100 рентгенографических, 30 микрорентгеноспектральных, 10 электронномикроскопических анализов (к.г.-м.н. Чистякова Н.И., к.г.-м.н. Ожогин Д.О., Шувалова Ю.Н., Быстрое И.Г.) и 20 химических анализов, выполненных в аналитическом отделе ВИМСа .

Научная новизна .

• Проведено сравнение состава и строения марганцевых руд нетрадиционных типов существенно силикатного состава Утхумского и ИрНимийского рудопроявлений, определяющих особенности их типоморфизма .

• Впервые выявлены типоморфные минеральные ассоциации марганцевых руд Утхумского и Ир-Нимийского рудопроявлений, представленные различными изоморфными рядами силикатов и карбонатов марганца, определяющие качество руд .

• Впервые в марганцевых рудах Утхумского рудопроявления идентифицированы минералы: куприт и самородная медь, пиросмалит, пирофанит, алабандин, полидимит, галенит, молибденит, монацит; в рудах Ир-Нимийского рудопроявления установлены минералы: бементит, барит, альстонит, линнеит и джайпурит, которые могут рассматриваться как потенциально промыщленные минералы, определяющие комплексность руд .

• В оксидных рудах Ир-Нимийского рудопроявления выявлена типоморфная минеральная ассоциация литиофорит-кимрит, определяющая голубую окраску минеральных агрегатов .

• Установлены минералогические факторы, обусловленные процессами рудогенеза и гипергенеза, влияющие на переработку марганцевых руд существенно силикатного состава .

Практическая значимость

• Разработана и апробирована методика определения степени раскрытия прозрачных марганцевых минералов на основании различия их оптических свойств .

• Выявлены минералогические факторы, определяющие технологические особенности существенно силикатных марганцевых руд и позволяющие прогнозировать способы, методы их переработки и качество ожидаемых продуктов .

• Достоверная информация о составе и строении руд, полученная при минерачогическом изучении, использована при разработке технологий их передела .

Методы исследования. Минералого-аналитические исследования проводились в минералогическом и аналитическом отделах ФГУП «ВИМС»

в соответствии с нормативно-методическими документами Научных советов по минералогическим и аналитическим методам исследования (НСОММИ и НСАМ). Использовались следующие методы исследования:

• оптическая микроскопия (петрографический, минерафафический и оптико-минералогический анализы) для изучения минерального состава и текстурно-структурных особенностей руд и вмещающих пород, а также степени раскрытия минералов. Аппаратура: поляризационные микроскопы ПОЛАМ ИЛОМО, Россия), «Optifot-Pol», Olympus BX51-DIC (Япония), микроскопы бинокулярные стереоскопические МБС-9, МБС-10 (ЛОМО, Россия);

• рентгенографический количественный фазовый анатз (РКФА) для количественной оценки содержания минералов в рудах, определения параметров элементарной ячейки рудных минералов. Аппаратура:

рентгеновский дифрактометр X'Pert PRO (PANalytical, Голландия);

• микрорентгеноспектральный анализ (МРСА) для определения элементного состава минералов и особенностей распределения в них примесей по площади выделений. Аппаратура: электронно-зондовый анализатор JEOL JXA-8100 (Япония);

• растровая электронная микроскопия (РЭМ) для изучения микростроения рудных минералов и определения их элементного состава .

Аппаратура: растровый электронный микроскоп Tesla BS 301 (Словения), оснащенный рентгеновским спектрометром с дисперсией по энергии;

• методы определения физических свойств минералов:

- микровдавливания для определения микротвердости минералов на полуавтоматическом микротвердометре ПМТ-ЗМ (ЛОМО, Россия);

- объемометрический для измерения плотности рудных и породообразующих минералов на микрообъемометрической установке с использованием ультрамикровесов «Сарториус» и барометрических капилляров;

- магнитометрии для измерения магнитной восприимчивости горных пород и ее анизотропии - установка Kappabridge KLY-2 .

Апробация работы н публикации.

Результаты исследований и основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались:

на 4-ой Международной школе молодых ученых и специалистов «Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых» (Москва, 2007), научнопрактических конференциях молодых ученых и специалистов «Актуальные проблемы геологического изучения недр и воспроизводства минеральносырьевой базы твердых полезных ископаемых» (Москва, 2008, 2009), на Межвузовской научной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Молодые - наукам о Земле» и на IX Международной конференции «Новые идеи в науках о Земле» (Москва, 2008, 2009), на научной конференции, посвящённой 100-летию со дня рождения академика Ф.В. Чухрова (Москва, 2008), на Международном совещании «Плаксинские чтения-2010» (Казань, 2010), на VII Российском семинаре по технологической минералогии «Прогаозная оценка технологических свойств полезных ископаемых методами прикладной минералогии» (Москва, 2012). Результаты исследований включены в конкурсную работу коллектива авторов, отмеченную премией Российского геологического общества и Федерального агентства по недропользованию МПР России в номинации «Повышение инвестиционной привлекательности объектов недропользования». По теме диссертации опубликовано 12 работ, в том числе три статьи в реферируемых журналах, входящих в перечень ВАК Минобрнауки РФ .

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, четьфех глав, заключения и списка цитируемой литературы (106 наименований). Общий объем работы 153 страницы, в том числе 48 рисунков и 44 таблицы. Во введении обоснована актуальность работы, обозначены цели, задачи, показана научная новизна и практическая значимость проведенных исследований, сформулированы защищаемые положения. В первой главе приводятся общие сведения о геолого-структурной позиции марганцевых месторождений, существующих промышленных типах марганцевых руд и их минералогии. Во второй главе рассмотрено влияние условий образования, в частности регионального и контактового метаморфизма, на формирование марганцевых руд Утхумского и Ир-Нимийского проявлений, на основании чего определены их качественные характеристики. В третьей главе приведены результаты комплексного минералогического изучения марганцевых руд Утхумского и Ир-Нимийского рудопроявлений, определяющие технологию их переработки. Четвертая глава посвящена разработке и апробации методики определения степени раскрытия прозрачных рудных минералов в продуктах обогащения карбонатносиликатных и оксидно-силикатных марганцевых руд. В заключении перечислены основные научные и практические результаты работы .

Автор выражает глубокую благодарность и признательность своему научному руководителю доктору геолого-минералогических наук Е.Г.Ожогиной, доктору геолого-минерачогических наук В.И.Кузьмину и доктору геолого-минералогических наук, профессору Б.И.Пирогову за их постоянное внимание, помощь в создании работы и поддержку. За ценные консультации и замечания автор благодарит кандидата хгшических наук С.И.Ануфриеву; кандидатов технических наук Е.С.Броницкую и КД.Тютюнник; кандидатов геолого-минералогических наук Е.В.Ершову, Н.И.Чистякову: за помощь в работе и доброжелательность автор признателен Ю.Н.Шуваловой, Н.Н.Кривощекову, В.Н.Соколовой, В.А.Рассулову, Ю.М.Астаховой, И.Г.Быстрову, кандидату географических наук Н.И.Орловой, кандидатам геолого-минералогических наук Н.Г.Беляевской, С.В.Соколову, В.В.Морошкину .

КРАТКАЯ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Рассматриваемые рудные объекты - Утхумское рудопроявление, расположенное в Восточных Саянах (Иркутская область), и Ир-Нимийское рудопроявление - на Дальнем Востоке (Хабаровский край) .

В crpoeifflH Утхумского рудопроявления участвуют регионально метаморфизованные карбонатно-терригенные породы утхумской с в т ы верхнего протерозоя (?). Сложена свита биотит-амфиболовыми, гранат-эпидотамфиболовыми, гранат-биотитовыми сланцами с горизонтами карбонатносиликатных и существенно силикатных марганцевых руд и прослоями карбонатизированных сланцев и известняков. Отложения утхумской свиты прорваны габброидами и гранитоидами палеозойского (кембрийского?) возраста .

Ир-Нимийское проявление приурочено к эффузивно-кремнисгым марганценосным отложениям верхнекембрийского возраста. Основное марганцевое оруденение, представленное оксидно-силикатными и окисленными рудами, окисленными кварцитами, реже карбонатно-силикатными и силикатными марганцевыми рудами, локализуется среди пестроокрашенных яшм, кремнистых и глинисто-кремнистых сланцев, залегающих в эффузивнокремнистой толще вблизи ее фаницы с толщей известняков и микрокварцитов .

Утхумское и Ир-Нимийское рудопроявления небольшие по масштабам, представлены линзо- и пластообразными рудными залежами, образующими несколько марганценосных горизонтов протяженностью 2-3 км и более .

Мощность рудных тел обычно варьирует в пределах 2-6 м, достигая 15 м - на Утхумском рудопроявлении и 18-20 м - на Ир-Нимийском. Прогнозные ресурсы марганцевых руд при условии отработки на глубину 200 м оценивались в 40 млн. т. для Утхумского рудопроявления [Столяров и др., 2009], и в 14,2 млн. т. для Ир-Нимийского [Кателла и др., 2009], при средних содержаниях марганца на рудопроявлениях около 23% .

Марганцевые руды обоих проявлений сформировались в процессе нескольких этапов преобразований: седиментогенеза и диагенеза, регионального, контактового метаморфизма, сопровождавшихся метасоматозом и воздействием гидротерм; гипергенеза (табл. 1) .

Региональный метаморфизм утхумских марганцевых руд и вмещающих пород неоднороден (отмечается постепенное понижение от фации альмандиновых амфиболитов до средне-низкотемпературной ступени фации зелёных сланцев). Степень регионального метаморфизма пород Ир-Нимийской площади соответствует зеленосланцевой фации низкотемпературной ступени, в этих условиях происходили преобразования руд, их перекристаллизация и незначительное переотложение рудного вещества .

Фации контактово-метаморфизованных пород, связанные с интрузиями гранитоидов, габброидов и диабазов, широко представлены на Утхумском рудопроявлении. На Ир-Нимийском рудопроявлении развиты в основном регионально-метаморфизованные породы; контактовый метаморфизм проявился локально, в связи с ослабленными тектоническими зонами, по которым внедрялись дайки основного состава .

В соответствии с этим, степень преобразования руд под воздействием факторов регионального и контактового метаморфизма на рудопроявлениях неодинакова .

Метасоматические и гидротермальные преобразования, проявились в виде окварцевания, карбонатизации и сульфидизации .

На конечной стадии руды в разной степени подверглись гипергенезу, роль которого на Утхумском рудопроявлении незначительна, тогда как на Ир-Нимийском проявлении с ним связано формирование вторичных (окисленных) оксидно-силикатных руд .

'S СЙ S?

S о о о A (S M s, + Lo" 'V

–  –  –

1. Метаморфические и пшергенные процессы, которым подверглись исходные обогащенные марганцем вулканогенно-осадочные породы Утхумского и Ир-Ннмийского рудопроявлений, определили формирование типоморфньи минеральных ассоциаций руд, представленных минералами с переменным содержанием Мп, Ре, Мв: силикатами - группы оливина, граната, пироксеноидов, и карбонатами - группы кальщгга и доломита, а также оксидами и гидроксидами марганца .

Метаморфизм марганцовистых известковых, обогащённых органикой, осадков обусловил формирование руд карбонатно-силикатного состава Утхумского проявления. Метаморфизм осадков существенно кремнистого состава и последующий гипергенез, обусловили на Ир-Нимийском проявлении образование руд оксидно-силикатного состава .

В марганцевых рудах смешанного состава в зависимости от ведущего типа метаморфизма вьщелены текстурно-струюурные типы и типоморфные минеральные ассоциации (табл. 2). Собственно развитие главных типов и минеральных разновидностей руд Утхумского и Ир-Нимийского проявлений, обусловлено формированием устойчивых минеральных ассоциаций и их изменением в результате гипергенеза .

В типоморфную минеральную ассоциацию региональнометаморфизованных карбонатно-силикатных марганцевых руд входят:

карбонаты ряда кальцит-родохрозит и родонит. Наложение на региональнометаморфизованные руды вторичных (гипергенных) процессов обусловили формирование на Ир-Нимийском проявлении руд оксидно-силикатного типа

- псиломелан-родохрозит-родонитовых. На Утхумском рудопроявлении оксидно-силикатные руды находятся в резко подчинённом количестве .

В типоморфную минеральную ассоциацию контактовометаморфизованных карбонатно-силикатньк марганцевых руд входят:

пироксеноиды, представленные полисоматическими сериями родонита, бустамита и пироксмангита, железо-марганцевые оливины изоморфного ряда тефроит-марганцевый фаялит, гранат - спессартин, железо-марганцевые карбонаты изоморфных серий группы кальцита - манганокальцитродохрозит и доломита - манганодоломит-кутнагорит. Контактовометаморфизованные марганцевые руды пёстрого состава представляют главный тип руд на Утхумском проявлении, в то время как на Ир-Нимийском рудопроявлении они проявлены локально и вьщелены в качестве разновидностей .

Перечисленные рудные минералы являются устойчивыми в ассоциации друг с другом и другими (акцессорными) минералами-индикаторами условий формирования проявлений вне зависимости от локализации рудных районов и геологического возраста оруденения .

•u SOMIQHHHH O S 90M3gHi«HH C SOMSMXXI^ i g.g -dii -dH cS

–  –  –

2. Основные факторы, влияющие на переработку карбонатносиликатных и оксидно-силикатных марганцевых руд: сложное сочетание пятнистых, прожилково-вкрапленных текстур и мелкоскрытокристаллических структур, переменное количество марганцевых минералов и неравномерное распределение в них марганца, высокие содержания примесей (кремнезём, железо и фосфор), контрастность физических свойств рудообразующих минералов, обусловлены характером и глубиной процессов метаморфизма, сопровождавшихся микротектоническими проявлениями (трещиноватость, блочность, катаклаз и др.), и гипергенеза .

Качество смешанных марганцевых руд во многом определено составом первичных марганецсодержащих пород и интенсивностью их преобразований, полигенностью руд и проявлением процессов пострудного метаморфизма, усложняющими характеристики минерального состава .

Факторы регионального метаморфизма обуславливают формирование карбонатно-силикатных разновидностей руд, характеризующихся скрытокристаллическим (реже мелкокристаллическим) строением и массивными текстурами. Впоследствии, под влиянием гипергенных процессов в рудах получили развитие прожилково-вкрапленные текстуры и коррозионные структуры (рис. 1) .

Факторы контактового метаморфизма обуславливают изменение и усложнение минерального состава руд, увеличение зернистости минеральных фаз и развитие пятнистых и полосчатых текстур (рис. 2) .

В целом, формирование руд проходило за счёт бластогенеза, облик руд изменялся под действием пострудных процессов катаклазирования и вторичных замещений. Термодинамическими условиями обусловлено проявление изоморфизма в структуре рудных минералов, что послужило широкому развитию непрерывных и дискретных изоморфных рядов силикатов и карбонатов марганца в утхумских рудах и достаточно ограниченным дискретным изоморфным рядам марганцевых минералов в ирнимийских рудах .

В таблице 3 приведены минеральные составы карбонатно-силикатных руд Утхумского и Ир-Нимийского проявлений. Одной из главных особенностей руд является напичие сложных минеральных комплексов, в частности изоэлементных групп силикатов и карбонатов. Изоморфизм в структуре минералов, в зависимости от интенсивности проявления Е Q .

–  –  –

метаморфизма, в одном случае представлен широким рядом минеральных видов и разновидностей, как на Утхумском рудопроявлении, в другом - не более чем двумя-тремя минералами в каждой серии твердых растворов, что мы наблюдаем на Ир-Нимийском проявлении .

Этим объясняется различное содержание марганца в рудных минералах. При изовалентном изоморфизме в структуре рудных минералов Утхумского проявления, уровень метаморфизма руд на котором достигает амфиболитовой фации, Мп активно замещается Са, Ре, При низкотемпературном метаморфизме изоморфная смесимость в твёрдых растворах менее проявлена. Поэтому на Ир-Нимийском рудопроявлении содержание марганца в рудных минералах в сравнении с утхумскими рудами вьппе .

Соотношение в рудах карбонатов и силикатов марганца, их фосфористость" зависят главным образом от количества биогенного материала в исходных осадках. Формирование карбонатной и фосфатной составляющих утхумских руд связано с перекристаллизацией известковых осадков, состоящих из органических соединений, углекислых кальция и фосфора; в ир-нимийских рудах, в которых исходные марганцовистые породы имели существенно кремнистый состав, их недостаток обусловил низкую фосфористость и небольшие содержания рудных карбонатов .

Таким образом, метаморфические преобразования исходных марганецсодержащих пород, сопровождавшиеся микротектоническими проявлениями (трещиноватость, блочность, катаклаз и др.) и гипергенезом, обусловили минералогические особенности, влияющие на переработку существенно силикатных марганцевых руд:

1. сложные текстурно-структурные особенности руд: сочетание пятнистых, прожилково-вкрапленных, мелко-скрытокристаллических и катакластических структур, обуславливающие крупность измельчения руд и раскрытие минералов;

2. химический состав руд, характеризующий их высокую кремнистость, а для утхумских руд также железистость и фосфористость, при невысоком содержании марганца, предполагает повышенные содержания в концентратах лимитируемых примесей (кремнезём, железо, фосфор), что влияет на качество продуктов переработки;

3. переменное количество марганцевых минералов в связи с природными особенностями руд: пестротой состава и тесных срастаний силикатов и карбонатов марганца;

4. неравномерное распределение марганца по минералам содержание полезного компонента в рудных силикатах и карбонатах в связи с изоморфными замещениями колеблется в широких пределах;

5. силикаты марганца различных групп обладают близкими физическими свойствами (микротвёрдостью, хрупкостью, пластичностью), однако по механическим свойствам карбонаты и силикаты, образующие полиминеральные агрегаты, значительно отличаются, и в этой связи вероятны потери марганца в хвостах за счёт переизмельчения рудных карбонатов .

Таблица 3 Сравнительная минералогическая характеристика карбонатно-силикатных руд Утхумского и Ир-Нимийского марганцевых проявлений

–  –  –

Рудные сростки силикатов марганца представляют собой массивные агрегаты тесно ассоциирующих минералов - весьма прочные и плотные образования с шероховатой поверхностью, сформированные, главным образом, пироксеноидами, марганцевыми оливинами и спессартином .

Родонит и пироксмангит, являясь членами полисоматического ряда пироксеноидов, часто образуют взаимные срастания, в которых установить истинные границы зёрен невозможно (рис. 4) .

Рудные сростки карбонатов с силикатами представлены родохрозитом и спессартином, либо родохрозитом и марганцевыми оливинами (рис 5) .

Ассоциация родохрозита с фанатом переходит в ассоциацию пироксмангита с гранатом, далее состав усложняется за счёт вхождения в агрегаты других минералов. Этим обусловлен один из основных минералогических признаков смешанных руд, влияющих на обогатимость, — полиминеральность .

–  –  –

Те же методические подходы использовались для определения минерального состава продуктов обогащения руд Ир-Нимийского рудопроявления. Изучение состава сростков в иммерсионных препаратах, позволило, работая с более объёмными фракциями, уверенно использовать оптико-минералогический анализ для исследования характера распределения сростков в продуктах обогащения. Вместе с тем, иммерсионный анализ выполнялся для контроля состава сростков, а также в тех случаях, когда диагностика минералов и их количество в сростках бьши неоднозначны. На гистограмме (рис. 6) отражено содержание минералов в сростках различного типа и одновременно распределение их в классах крупности руды. В таблице 4 даны содержания каждого минерала в зависимости от выхода .

На рисунке 7 представлена диаграмма коэффициентов раскрытия (Кр) классов крупности от 1 до 0,07 мм. Наложение линий коэффициентов раскрытия рудной и нерудной фаз показывает, что разделения рудных и породообразующих минералов в классах ситового анализа не происходит .

Изучение минерального состава фракций показывает, что содержание рудных минералов в них повьпнается в материале более мелких классов крупности в соответствии со степенью раскрытия. Следовательно, характер распределения минералов по фракциям, предопределяет получение чернового гравитационного концентрата при значительном содержании породообразующих минералов, что требует дополнительных методов обогащения .

На рисунке 8 представлены диаграммы коэффициентов раскрытия (Кр) фракционированного по плотности материала. В процессе гравитационного обогащения степень раскрываемости рудных минералов значительно увеличивается. Коэффициенты раскрытия рудной и нерудной фаз для лёгких и тяжёлых фракций, показывают эффективность разделения рудных и породообразующих минералов в классах крупности гравитационного анализа .

Комплексирование иммерсионного и оптико-минералогического методов позволило по оптическим свойствам диагностировать прозрачные минералы, оценить их содержания, как в свободных зёрнах, так и в сростках, определить характер распределения сростков в различных продуктах обогащения руд и степень раскрьггия прозрачных минералов (карбонатов и силикатов марганца), что в свою очередь определяет эффективность технологических процессов и позволяет прогнозировать качество продуктов обогащения .

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

–  –  –

и многочисленных объектов, запасы которых на протяжении десятилетий остаются не учтёнными .

В результате проведенных исследований установлено, что определяющим в формировании рудных ассоциаций Утхумского и ИрНимийского проявлений являлось влияние регионального и контактового метаморфизма, на завершающей стадии - гипергенных процессов .

В зависимости от характера и глубины воздействия процессы рудогенеза и гипергенеза по-разному отразились на современном облике руд с развитием в них типоморфных минеральных ассоциаций. Главными отличиями типоморфных ассоциаций регионально- и контактово-метаморфизованных марганцевых руд является появление в контактовых разновидностях силикатов - марганцевых оливинов, пироксеноидов и гранатов с изоморфизмом элементов Мп, Ре, и карбонатов - минералов сизоморфнымй замещениями элементов Са, Мп, Ре, М - рядов кальцитродохрозит и манганодоломит-кутнагорит, а также вторичной (сульфидной линнеит, полидимит, джайпурит, пирротин, алабандин) минерализации и акцессорных минералов-индикаторов условий образования (пиросмалит, пирофанит, кимрит, гиалофан, барит и другие) .

Выявленные геолого-минералогические факторы характеризуют взаимосвязь состава первичных марганецсодержащих пород и рудообразующих процессов с особенностями руд: сложным строением и полиминеральным составом, различным содержанием марганца в рудных минералах, представленных изоморфными смесями, присутствием примесей кремния, железа, фосфора, контрастностью физических свойств минералов .

Установленные геолого-минералогические факторы обуславливают выбор методов их технологической переработки .

Гранулярные составы карбонатно-силикатных и оксидно-(карбонатно) силикатных руд — тонко-, мелкозернистость, редко среднезернистость, определяют различную крупность их измельчения и раскрываемость минералов. Селективное разделение силикатов и карбонатов марганца в процессе рудоподготовки затруднено за счёт образования полиминеральных сростков с переменным содержанием рудных минералов и реальным составом минералов. Негативное влияние на дезинтеграцию руды оказьшает близость механических свойств (твёрдость), а также сложные типы срасташй, обусловленные катаклазированием, микроблочностью, гетерогенностью зёрен .

Минералогические особенности метаморфизованных марганцевых руд, наиболее проявленные в интенсивно преобразованных разновидностях, не позволяют селективно вьщелить карбонаты и силикаты, в связи с чем обогащение руд направлено на выделение полиминеральных рудных агрегатов .

Сложное строение карбонатно-силикатных руд, сформировавшихся в условиях повьпиенных степеней метаморфизма (контактовометаморфизованные в условиях амфиболовых утхумские руды и альбитэпидотовых роговиков ир-нимийские руды), практически исключают возможности обогащения их механическими методами. С другой стороны, морфометрические характеристики руд, в частности, типы поверхностей зёрен и другие элементы их строения, благоприятны для выщелачивания химического вскрытия рудных силикатов и карбонатов .

В оксидно-силикатных рудах степень метаморфизма соответствует низкотемпературным ступеням (зеленосланцевая фация ир-нимийских руд), изоморфизм в структурах рудных минералов проявлен не столь широко, поэтому содержание марганца остаётся достаточно высоким. Процессы гипергенеза способствовали формированию в рудах оксидной минерализации с образованием плотных агрегатов преимущественно псиломеланового состава .

Присутствие в рудах оксидов и частично карбонатов марганца, степень контрастности руд по гравитационным свойствам создают более благоприятные для обогащения условия, что позволяет сочетать методы механического обогащения и химико-металлургический передел .

Разработанная методика оценки раскрытия минералов комплексом минералогических методов, ведущим из которых является иммерсионный анализ, на основании различия оптических свойств минералов, позволяет проводить определение раскрываемости прозрачных рудных минералов силикатов и карбонатов марганца и прогнозировать качество получаемых продуктов .

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

(Мартынова Т.Д. - Барнышева Т.Д.)

1. Мартынова Т.Д. К минералогии марганцевых руд Утхумского месторождения // Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых / 4 Международная научная школа молодых учёных и специалистов. М.: 2007 .

С. 55-57 .

2. Мартынова Т.Д. Текстурно-структурные особенности марганцевых руд Утхумского месторождения (Иркутская область) // Молодые - наукам о Земле / Межвузовская научная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных. М.: 2008. С. 194 .

3. Мартынова Т.Д. Минералогия силикатов марганца Утхумского месторождения // Актуальные проблемы геологического изучения недр и воспроизводства минерально-сырьевой базы твёрдых полезных ископаемых /

Научно-практическая конференция молодых учёных и специалистов. М.:

2008. С. 106-108 .

4. Мартынова Т.Д. Минералого-технологические особенности марганцевых руд Утхумского месторождения // Проблемы геологии рудных месторождений, минералогии, петрологии и геохимии / Научная конференция, посвящённая 100-летию со дня рождения академика Ф.В.Чухрова (1908-2008). М.: 2008. С. 304-306 .

5. Мартынова Т.Д., Астахова Ю.М., Ожогина Е.Г. Минералоготехнологические особенности смешанных марганцевых руд Утхумского месторождения (Иркутская область) // Новые идеи в науках о Земле / IX Международная конференция в РГГРУ. М.: 2009. С. 165 .

6. Соколова В.Н., Мартынова Т.А., Лосев Ю.Н., Шувалова Ю.Н .

Минералого-технологическое обоснование способов комплексной химикометаллургической переработки труднообогатимого марганцевого сырья // Новые методы технологической минералогии при оценке руд металлов и промышленных минералов. Петрозаводск: 2009. С. 32-40 .

7. Астахова Ю.М., Мартынова Т.А. Потенциальные экологические риски в связи с перспективой отработки марганцевых руд Утхумского месторождения // Геология, поиски и комплексная оценка твёрдых полезных ископаемых. М.: 2009. С. 16-17 .

8. Мартынова Т.А., Ожогина Е.Г., Ожогин Д.О., Соколова В.Н., Шувалова Ю.Н. Особенности минералогического изучения смешанных марганцевых руд при проведении технологических работ // Инновационные процессы в технологиях комплексной, экологически безопасной переработки минерального и нетрадиционного сырья / Институт горного дела СО РАН .

М.:2009. С. 116-119 .

9. Броницкая Е.С., Крылов И.О., Летунова Н.Г., Луговская И.Г., Мартынова Т.А., Ратнер В.Б., Сладкова Г.А., Космина Н.И. Технология переработки марганцевых руд Ванданского месторождения и перспективы применения отходов переработки в промышленности // Разведка и охрана недр, 2009. №7. С. 27-32 .

10. Мартынова Т.А. Микроструктурные особенности оолитовых и сферолитовых глинисто-карбонатных марганцевых руд, влияюшие на процессы обогащения (на примере руд Елагинской площади) // Научные основы и современные процессы комплексной переработки труднообогатимого минерального сырья: Материалы международного совещания. Казань: 2010. С. 112-114 .

П.Мартынова Т. А., Тютюнник Н.Д. Особенности раскрытия минеральных агрегатов карбонатно-силикатных марганцевых руд в продуктах глубокого обогащения (на примере руд Утхумского рудопроявления) // Разведка и охрана недр, 2011. №1. С. 59-64 .

12. Мартынова Т.А. Особенности марганцевой минерализации в метаморфических комплексах пород // Разведка и охрана недр, 2011. № 12 .

С. 26-31 .

–  –  –




Похожие работы:

«Васильева Варвара Михайловна Концептуализация и ипституалнзация международного лоббизма как технологического инструмента представительства групповых интересов Специальность 23.00.02 Политические институты, процессы и технологии Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата политических наук 2 ОЕЗ 20(2 Москва-2012 Работа выпол...»

«Орлова Елена Викторовна ФЕНОМЕН СОЦИАЛЬНОГО ПАРАЗИТИЗМА В СОВРЕМЕННОМ ОБЩЕСТВЕ: СОЦИАЛЬНО-ФИЛОСОФСКИЕ АСПЕКТЫ Специальность 09. 00. 11 – социальная философия Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата философских наук Ростов-на-Дону, 2008 Работа выполнена в Технологическом институте Южного Федерального университета Научный рук...»

«Галкин Андрей Сергеевич Поэтика балетного спектакля конца XIX в. (Первая петербургская постановка "Лебединого озера") . Специальность – 17.00.01 – Театральное искусство. АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата искусствоведения М...»

«Бокова Ольга Анатольевна Теология российских евангельских христиан-баптистов на рубеже XX и XXI веков Специальность 09.00.14 — философия религии и религиоведение АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата философских наук 2 4 Н О Я 2011 Санкт-Петербург Работа выполнена на кафедре философии религии...»

«МЕЛЬНИКОВА АННА НИКОЛАЕВНА СИНЕСТЕТИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ТВОРЧЕСТВА ЭДИСОНА ДЕНИСОВА (НА ПРИМЕРЕ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ) Специальность 17.00.02-17 Музыкальное искусство АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата искусствоведения 2 6 МАИ 2011 НОВОСИБИРСК-2011 Работа выполнена на...»

«Батуева Арюна Цыдыповна ФЕНОМЕН РУССКОГО ПРОСВЕЩЕНИЯ: СУЩНОСТЬ И ОСОБЕННОСТИ Специальность 09.00.11 социальная философия Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата философских наук 1 2 ДЕК 2013 Улан-Удэ 2 0 1 3 Работа выполнена на кафедре философии ФГБОУ ВПО "Бурятский государств...»

«РГЬ од Лим Чже Чжон Проблемы корейского танцевального искусства: "новый танец" и характерный танец в процессе становления национального балета Специальность: 17.00.01. — Театрапьное искусство Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата искусствоведения Санкт-Петербург Работа выпопн...»

«Васнин Петр Алексеевич БРАСС-КВИНТЕТ В КОНТЕКСТЕ АНСАМБЛЕВОГО ИСПОЛНИТЕЛЬСТВА НА МЕДНЫХ ДУХОВЫХ ИНСТРУМЕНТАХ Специальность 17.00.02 – Музыкальное искусство АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата искусств...»

«СКУЗОВАТОВ Сергей Юрьевич КРИСТАЛЛОГЕНЕЗИС ЗОНАЛЬНО-СЕКТОРИАЛЬНЫХ АЛМАЗОВ ИЗ КИМБЕРЛИТОВЫХ ТРУБОК СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ 25.00.05 – минералогия, кристаллография АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолог...»




















 
2018 www.lit.i-docx.ru - «Бесплатная электронная библиотека - различные публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.