WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |

За постоянную поддержку и ценные консультации автор глубоко признателен доктору геолого-минералогических наук В.Т. Дубинчуку. Автор считает своим долгом выразить признательность сотрудникам технологического отдела: кандидатам технических наук Е.С. Броницкой и Н.Д.

Тютюнник, кандидату химических наук С.И. Ануфриевой, Г.А. Сладковой и Н.Ю.

Стенину, проводившими экспериментальные исследования, с которыми автору было приятно и легко работать. Методическая помощь в проведении работ была оказана доктором геолого-минералогических наук Л.Т. Раковым, И.С. Наумовой и А.И. Федотовым, за что автор выражает им отдельную благодарность. За ценные критические замечания и участие в обсуждении полученных результатов автор благодарит кандидата геолого-минералогических наук Г.К. Кривоконеву и кандидата геолого-минералогических наук, доцента Г.И. Дорохову. За моральную поддержку и участие автор благодарен всем коллегам минералогического отдела, в особенности Н.Н. Кривощекову, кандидату геолого-минералогических наук Л.А.

Азарновой и А.В. Иоспе, а также сотрудникам геолого-экономического отдела кандидату геолого-минералогических наук А.В. Темнову и М.А. Турловой.

Автор выражает особую благодарность своим учителям – доктору геологоминералогических наук, профессору Э.М. Спиридонову и кандидату геологоминералогических наук В.И. Кузьмину. За помощь в оформлении работы автор благодарен кандидату геолого-минералогических наук Н.Г. Беляевской.

Типоморфизму магнетита посвящено достаточно большое количество работ, среди которых следует выделить монографию Чернышевой Л.В. с соавторами, обобщившую все существующие данные по типоморфизму магнетита из месторождений различного генезиса, в том числе и месторождений трапповой формации [Чернышева и др., 1981]. При этом изучение и выделение типоморфных признаков магнетита осуществлялось главным образом в поисковых целях.

Современный этап развития учения о типоморфизме минералов, приоритетной задачей которого являются не столько поиски новых, а геологоэкономическая переоценка уже имеющихся месторождений, активно развивает прикладное направление с использованием типоморфных особенностей минералов для оценки технологических свойств минерального сырья. Выявление типоморфных признаков обогатимости минералов и руд обеспечивает прогнозирование и перспективное планирование технологических показателей обогащения.

Конечной продукцией переработки железных руд являются различные виды кускового сырья (агломераты, окатыши). В связи с этим, важное значение приобретает понятие «генетического кода» руды, под которым Т.Я. Малышева подразумевает состав и физико-химические свойства рудообразующих минералов.

«Генетический код» руды наследуется концентратом и определяет процессы его укрупнения и термоупрочнения при подготовке к доменной плавке. Знание «генетического кода» позволяет получать высокопрочное сырье с минимальными энергетическими затратами [Малышева, 1988].

КРАТКАЯ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТАГАРСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ Тагарское месторождение расположено в Богучанском районе Красноярского края в 110 км к востоку-северо-востоку от станции Богучаны строящейся железной дороги Решеты-Богучаны, в 60 км к северо-востоку от створа плотины проектируемой Богучанской ГЭС. Оно является наиболее крупным и хорошо изученным в составе Кодинской группы месторождений СреднеАнгарского железорудного района.

В геологическом отношении месторождение расположено в южном крыле Кодинской антиклинали на участке сочленения двух региональных разломов и пространственно приурочено к вулканической трубке взрыва. В геологическом строении рудного поля принимают участие осадочные породы кембрийской и каменноугольной систем, пирокластический материал жерловых фаций, трапповые интрузии нижнемезозойского возраста и четвертичные образования. В плане трубка имеет эллипсовидную форму с размерами по осям 2040х940 м.

Практически вся масса пород, заполняющая трубку взрыва, несет магнетитовое оруденение различной интенсивности, поэтому рудные тела в пределах трубки представляют собой единую рудную зону и разделены оруденелыми породами, содержащими Feобщ. 10-20%. Нижняя граница трубки взрыва по геофизическим данным расположена на глубине более 1000 м от поверхности.

Руды представлены тремя природными типами: магнетитовым, гематитмагнетитовым и гетит-гидрогетитовым. Магнетитовое оруденение приурочено к зоне метасоматитов, руды располагаются в двух телах, объединяющихся на восточном фланге в единое тело мощностью до 300-400 м и протяженностью на глубину до 1000 м без следов выклинивания. В остаточной коре выветривания магнетитовые руды частично окислены и преобразованы в гематит-магнетитовые.

Всего на месторождении выявлено и разведано шесть плащеобразных залежей этого типа руд. В северной части месторождения выявлено десять залежей гетитгидрогетитовых руд в «преобразованной» коре выветривания, выходящих на дневную поверхность и распространяющихся на глубину до 164 м.

Общие запасы руд месторождения по категории В+С1 составляют 243 млн. т, по категории С2 – 22,5 млн. т. По состоянию на 01.01.1994 г. в Государственном балансе запасов месторождение отнесено к резервным разведанным.  Магнетитовые руды представляют собой метасоматические породы, в различной степени обогащенные магнетитом. Текстура руды преимущественно брекчиевидная, реже массивная и пятнистая. Структура тонко-мелкозернистая, аллотриоморфнобластическая, коррозионная. Содержание Feобщ. колеблется от 25,до 32,6 %, S - от сотых долей до 9,6%, в среднем 1,2%.

Главным рудным минералом является магнетит, содержание которого изменяется от 22 до 80%. В подчиненном количестве присутствуют гематит, маггемит, гидроксиды железа, пирит и халькопирит. Главные породообразующие минералы представлены хлоритом, монтмориллонитом и серпентином, в меньших количествах присутствует кальцит, флогопит, каолинит, диопсид, гроссулярандрадит, вермикуллит, апатит и сфен.

Основная масса магнетита образует вкрапленность различной густоты в составе цемента рудных брекчий, в незначительном количестве - в обломках измененных пород. Размер зерен магнетита изменяется от 0,005 до 0,24 мм, количественно преобладают зерна размером менее 0,044 мм (порядка 70%).

Магнетит образует тесные срастания с породообразующими минералами, главным образом с хлоритом и серпентином.

В коре выветривания магнетит незначительно маггемитизирован и гематитизирован. Начало окисления магнетита четко фиксируется сменой хлоритмагнетитовой ассоциации на серпентин-маггемит-магнетитовую: наблюдается изменение окраски магнетита с появлением серпентина от буровато-серой до розовато-серой с участками голубовато-серого маггемитизированного и белого гематитизированного магнетита. То есть, индикатором перехода от неокисленных руд к окисленным является серпентин, имеющий гипергенный генезис.

Признаками гипергенного происхождения серпентина является замещение им гидротермальных минералов – хлорита и флогопита и устойчивая ассоциация с маггемитизированным магнетитом.

Гематит-магнетитовые руды представлены сыпучим глинистым материалом с обломками плотных руд. Текстура сыпучих руд землистая, структура обломочная от пелитовой до псаммитовой. Текстура у плотных руд массивная, пятнистая и брекчиевидная, структура тонко-мелкозернистая, участками оолитовая. В отличие от магнетитовых руд, данный тип характеризуется повышенным содержанием оксидной и гидроксидной форм железа, меньшим содержанием породообразующих минералов и почти полным отсутствием сульфидов. Содержание Feобщ. изменяется от 29,0 до 50,0%.

Главными рудными минералами являются магнетит (5-50%) и гематит (1560%), в подчиненном количестве присутствует маггемит, гидроксиды железа и ильменит. Главные породообразующие минералы представлены монтмориллонитом и хлоритом, второстепенные – гроссуляром-андрадитом, диопсидом, каолинитом и апатитом.

В сыпучих рудах магнетит присутствует в виде тонкой вкрапленности в глинистой массе, в плотных - в виде тонко-мелкозернистых агрегатов и оолитов, образование которых связано, вероятно, с избирательной коррозией магнетита и замещением хлоритом. В строении оолитов обычно выделяется центральная сильно «изъеденная» магнетитовая часть и идеальная эллипсоидальная магнетитовая оболочка, пространство между которыми заполнено хлоритом.

Размер оолитов варьирует от 0,16 до 4 мм по длинной оси, в среднем около 1-1,мм. Специфическая форма этих образований обусловлена стремлением магнетита принять форму, характеризующуюся минимумом поверхностной энергии. Стадии формирования и разрушения оолитов приведены на рис. 1.

Магнетит в руде интенсивно маггемитизирован и гематитизирован.

Магнетит, гематит и гидроксиды железа находятся в срастании с монтмориллонитом и хлоритом.

Гетит-гидрогетитовые руды сложены преимущественно глиной, интенсивно пропитанной гидроксидами железа, с большим количеством обломков гетитагидрогетита и стяжений маггемит-гематитового состава. Текстура руд брекчиевидная, реже массивная и полосчатая. Структура обломочная: от псефитовой до пелитовой. Содержание Feобщ. колеблется от 32,0 до 39,0%.

Главные рудные минералы представлены гидроксидами железа (гетит, гидрогетит) (17-70%) и гематитом (до 20%), в подчиненном количестве присутствует маггемит, магнетит, ильменит, рутил и анатаз. Главным породообразующим минералом является каолинит, из второстепенных встречается кварц, кальцит, хлорит, апатит, карбонат-фторапатит, гидрослюда, плагиоклаз и гроссуляр-андрадит.

Гетит и гидрогетит присутствуют в виде обломков размером от сотых долей мм до 10 мм, гнездовых выделений и охр, а также инфильтрационных образований колломорфной структуры. Гематит образует частичные и полные псевдоморфозы по магнетиту, реже присутствует в виде обломков размером до 10 мм. Магнетит сохраняется в виде реликтов среди гематита и гетита-гидрогетита, замещен маггемитом. Охристый гидрогетит присутствует в виде тонких включений размером 0,004-0,02 мм среди агрегатов каолинита и монтмориллонита. Апатит и карбонат-фторапатит, являющиеся вредными минеральными примесями, образуют тонкодисперсные включения в обломках гетита-гидрогетита. Все рудные минералы находятся в тесных срастаниях с каолинитом.

ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ИХ ОБОСНОВАНИЕ 1. Главными типоморфными особенностями магнетита, определяющими его поведение в процессах обогащения, являются: микроскопические включения породообразующих минералов, микроблоковое и кавернозное строение, присутствие изоморфной примеси магния, а также гематитизация и маггемитизация минерала в коре выветривания.

Типоморфной особенностью магнетита трапповой формации юга Сибирской платформы является неоднородное строение (присутствие неструктурных примесей, структур распада твердого раствора, кавернозность, маггемитизация и гематитизация) и промежуточный состав в ряду магнетит-магнезиоферрит [Чернышева, 1981].

chl chl ilm mgt mgt а б mgt Рис. 1. Стадии образования оолитоподобных структур: а) начальная стадия: в руде видны формы, отдаленно напоминающие оолиты;

chl б) сформированные оолиты с четкими очертаниями; в) разрушение оолитов, частично сохраняются оболочки или центральные части. Отраженный свет, без анализатора.

в II а б Рис. 2. Новообразованные Рис. 3. Неоднородное строение кристаллы, центральные части магнетита I генерации и которых представлены магнетитом I однородное - магнетита II генерации, а кайма – магнетитом генерации (б); изображение в II генерации (а), РЭМ обратно-рассеянных электронах.

mgt mgg gem а б Рис. 4. Маггемитизация и гематитизация магнетита в магнетитовой руде: mgt – магнетит, mgg – маггемит, gem – гематит, отраженный свет, без анализатора;

б) закономерная ориентация пластинок гематита, микродифракция которого приведена в правом верхнем углу снимка, ПЭМ.

Рис. 5. Магнетит микроблочного Рис. 6. Ламели распада ориентированы строения с мелкобугристой по кубу и соответствуют ильмениту, поверхностью, РЭМ. микродифракция которого приведена в правом верхнем углу снимка; ПЭМ.

mgt chl mgt а б Рис. 7. Извилистая граница срастания магнетита (mgt) и хлорита (chl) (а), РЭМ; тончайшие нарастания хлорита (показаны стрелками) на поверхности зерна магнетита, микродифракция хлорита приведена в правом верхнем углу (б), ПЭМ.

а б в Рис. 8. Продукты фракционирования исходной пробы магнетитовой руды по плотности: а) тяжёлая фракция, б) лёгкая фракция, в) промежуточная фракция.

Проходящий свет, николи параллельны.

Рис. 9. Сопоставление магнитного и гравитационного методов обогащения для измельчёной магнетитовой руды а б Рис. 10. Магнетитовый концентрат: а) крупностью -0,074+0 мм, флокуляция магнетитовых частиц проявлена слабо; б) крупностью -0,045+0 мм, флокуляция проявлена сильно. Иммерсионный препарат, проходящий свет. Без анализатора.

Рис. 11. Зональное строение 3  окатыша. Зоны выделены 2 пунктирной линией. Диаметр окатыша составляет 15 мм.

Стереомикроскоп.

Рис. 12. Гематит (белое), образовавшийся при окислении зерен магнетита в центральных зонах окатышей естественной основности.

Отраженный свет, без анализатора.

Рис. 13. Недоокисленный магнетит (серое) из промежуточных зон окатышей естественной основности, белое – гематит. Отраженный свет, без анализатора.

Магнетит Тагарского месторождения не является исключением. В рудах установлено две генерации магнетита, различающиеся строением и морфологией кристаллов. Магнетит I генерации значительно преобладает, имеет октаэдрический габитус и отличается неоднородным строением. Магнетит II генерации, образовавшийся на частично растворенной поверхности магнетита I генерации в результате его дорастания до полногранного кристалла, имеет ромбододекаэдрический габитус и гомогенное строение, обусловленное освобождением его зерен от посторонних примесей при перекристаллизации (рис. 2 и 3).

Неоднородное строение магнетита I генерации определяется присутствием микровключений породообразующих минералов, вторичных рудных минералов, образовавшихся при окислении, кавернозным и микроблоковым строением, присутствием структур распада твердого раствора.

Магнетит содержит микровключения породообразующих минералов (главным образом хлорита и серпентина), захваченных им в процессе роста, влияющих на плотность и удельную магнитную восприимчивость минерала, а также уменьшающих содержание железа в его фракциях и увеличивающих содержание лимитируемых примесей.

Pages:     | 1 || 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»