РАЗДЕЛ 2
ОСОБЕННОСТИ ВЕЩЕСТВЕННОГО СОСТАВА гранатСОДЕРЖАЩИХ сланцев аННОВСКОГО
МЕСТОРОЖДЕНИЯ КАК ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЙ
Объектом исследований в настоящей работе является гранатсодержащие сланцы
Анновского месторождения Криворожского железорудного бассейна.
2.1. Методика проведения исследований
Исследовательские работы направлены на получение фактического материала,
являющегося основой для решения следующих задач:
– изучение вещественного состава гранатсодержащих сланцев, с определением их
минерального и химического состава, гранулометрической характеристики,
физических свойств (гравитационные, магнитные, электрические) и особенностей
дробимости материала;
– технологические исследования гранатсодержащих сланцев по выделенным
минералогическим разновидностям и разработка технологии по получению
концентрата из различных гранатовых миналов;
– установление зависимостей между физико-механическими свойствами гранатов и
параметрами силовых полей, в которых они находятся, для исследования
механических, адгезионных, электрических и магнитных свойств минералов;
Комплекс экспериментальных исследований необходим для изучения процесса
магнитного обогащения гранатов и усовершенствования аппаратов для его
осуществления.
Решение поставленных задач осуществлялось при помощи лабораторных устройств и
оборудования разного масштаба.
При выборе оптимальных параметров конструкций разрабатываемых аппаратов, кроме
полученных теоретических и лабораторных результатов, брались во внимание и
использовались в работе имеющиеся аналогичные решения некоторых узлов,
например, подшипников, измерительных и высоковольтных приборов, а также
геометрических размеров устройств.
Химический анализ результатов технологических исследований и определение
физико-механических свойств гранатов проводилось с использованием стандартных
методик.
Для обработки результатов экспериментов применялись методы математической
статистики.
Для проведения минералогических исследований принята методика точечного
опробования забоев Анновского карьера и скважин детальной и эксплуатационной
разведки Северно-Криворожской геологоразведочной партии.
Из каждой минералогической и минералого-технологической пробы производился
отбор 3-5 образцов, отражающих основные структурно-минералогические особенности
сланцев, для изготовления прозрачных, а при необходимости и полированных
шлифов. После этого материал минералого-технологических проб усреднялся и
отправлялся для проведения испытаний. Использовались также прозрачные шлифы
гранатсодержащих сланцев, полученные из фондов Северно-Криворожской
геологоразведочной партии и их минералогическое описания, выполненные в
минералогической лаборатории управления «Укрчерметгеология» (г. Керчь).
Предварительные технологические испытания показали, что в процессе подготовки
гранатсодержащих сланцев к обогащению большое значение имеет технология
рудоподготовки.
Эффективность процесса дробления гранатсодержащих сланцев и раскрытия
кристаллов граната определяют следующие особенности сырья:
– текстурно-структурные особенности сланцев (сланцеватость, узловатость),
определяющие обособленность положения кристаллов граната в основной ткани пород
и обеспечивающие эффективность раскрытия граната в процессе дробления;
гранулометрический состав кристаллов граната, определяющий конечную крупность
дробления минус 3 мм, так как более 90 объемных % кристаллов граната в сланцах
первого сорта имеют крупность менее 3 мм;
– значительные различия физических характеристик (твердость, плотность,
спайность, трещиноватость) граната и его минералов-спутников: биотита, кварца,
куммингтонита, мусковита.
Дробление исходного материала производилось в две стадии, что позволило
обеспечить раскрытие граната до 90 %. Размер щели щековой дробилки составлял на
первой стадии дробления 13 мм, на второй – 7 мм.
В результате были получены три продукта:
– продукт крупностью минус 10 плюс 3 мм, направляемый для повторного дробления;
– материал крупностью минус 3 мм, полученный после первой стадии дробления;
– материал крупностью минус 3 мм, полученный после второй стадии дробления.
Выбор границ классов был обусловлен природной крупностью кристаллов граната и
различным поведением кристаллов разного размера в ходе обогащения.
Кроме этого, с целью получения продуктов с меньшим содержанием мелких классов
(минус 0,063 мм), затрудняющих дальнейший процесс разделения, и сохранения
габитусной формы кристаллов гранатов, при дроблении гранатсодержащих сланцев
сравнивались два вида оборудования – щековая и валковая дробилка.
Целью изучения физических свойств граната являлось выявление характеристик
минерала, которые можно было бы использовать в процессе обогащения
гранатсодержащих сланцев на предварительных операциях при доводке
концентратов.
Наиболее информативными и объективно отражающими особенности состава, а также
анатомии кристаллов граната являются их плотность и показатель преломления.
Для определения способности миналов граната к их магнитному обогащению, руда
подготавливалась к исследованиям с помощью пневмосепарации. Основное назначение
процесса пневмосепарации заключалось в удалении из сланцевой массы мелких
классов, не содержащих гранат. Кроме того, в ходе исследований было
установлено, что горизонтальным потоком воздуха наряду с мелкими частицами
уносится и часть крупных зерен вмещающих пород пластинчатой формы. Благодаря
этому происходит обогащение гранатом промпродукта пневмосепарации, что учтено
при разработке технологии обогащения сланцев.
Интенсивность намагничивания и относительная магнитная во
- Київ+380960830922