РАЗДЕЛ 2
ИССЛЕДОВАНИЕ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОБОГАЩЕНИЯ ОКИСЛЕННЫХ РУД
2.1. Особенности вещественного состава гематитовых железных руд Кривбасса
Криворожский железорудный бассейн входит в состав Украинского кристаллического
массива и представляет собой узкую полосу металлических пород, вытянутых в
направлении с юга на север.
Богатые руды, состоящие в основном, из минералов окислов и гидроокислов железа,
слагают пласто-, столбо-, штоко-, линзообразные залежи и тела среди железистых
кварцитов. Их подразделяют на:
мартитовые и гематит-мартитовые ("синька");
мартит-гематит-дисперсно-гематит-гидрогетитовые ("краско-синька");
гематит-дисперсно-гематит-гидрогетитовые ("краска");
магнетитовые и магнетит-железнослюдковые [73].
В рудах первого типа кроме мартита и реликтового гематита в малых количествах
наблюдаются реликтовый магнетит, дисперсный гематит, хлорит, серицит, пирит,
карбонаты, глинистые минералы, кварц, апатит.
В рудах второго типа участвуют серицит, кварцит, глинистые минералы, алунит,
сфен в малых количествах.
В рудах третьего типа присутствуют каолинит, глинистые минералы, хлорит и
карбонаты.
В рудах четвертого типа присутствуют кварц, карбонаты, хлорит, зерна пирита,
пирротина, халькопирита.
Для богатых железных руд Криворожского бассейна характерна высокая массовая
доля железа (54...65%) и незначительное количество вредных примесей (серы
0,03...0,15%, фосфора 0,04...0,26%).
Общие балансовые запасы богатых железных руд Кривбасса со средней массовой
долей железа 56,7% равны 1,5 млрд. тонн, а железистых кварцитов со средней
массовой долей железа 34,3%-18 млрд.[74...76].
Крепость железных руд зависит от вещественного состава и структуры минеральных
разновидностей (табл. 2.1).
Таблица 2.1
Основные физико-механические свойства богатых железных руд Криворожского
бассейна
Горизонт, м
Плотность,
103 *кг/м3
Пористость, %
Коэффициент крепости, f, кг/см2
Средняя массовая доля железа, %
Южная группа рудников
470
3,73
21,1
4,7
65,6
475
3,64
22,5
4,7
63,02
550...620
3,68
24,7
4,2
64,45
620...735
3,66
22,3
4,6
64,0
850...1115
3,76
20,2
4,8
62,37
1115...1300
3,93
17,0
7,5
61,12
1300...1450
3,57
17,7
4,4
54,81
1450...1600
3,91
18,7
2,8
65,3
1600...1900
3,54
18,8
2,8
58,53
1900...2000
3,92
5,5
Северная группа рудников
390...410
3,61
19,5
7,7
60,08
470...480
3,62
21,2
6,5
60,46
550
3,88
14,6
10,6
59,79
600...780
3,71
19,8
6,8
60,80
780...1080
3,81
20,7
6,0
61,78
1080...1200
3,88
18,7
5,9
60,7
1200...1350
3,95
15,9
8,6
61,16
1350...1500
3,94
17,7
7,4
62,53
1500...1800
3,78
23,3
5,6
65,4
1800...2100
4,17
11,2
5,7
63,0
Минимальные значения характерны для дисперсно-гематитовых руд, более высокие —
для дисперсно-гематит-мартитовых, максимальные для мартитовых руд. Последнее
объясняется избирательной цементацией руд эпигеническими минералами.
Коэффициент крепости для руд северного района на 2...3 единицы выше, чем для
южного. Это объясняется преобладанием в северном районе месторождений
мартитовых
руд [79...82].
С увеличением глубины крепость богатых руд по всем месторождениям Кривбасса
снижается, что существенно уменьшает устойчивость последних [83].
Гипергенные процессы в железистых кварцитах Кривбасса проявились очень
интенсивно, в результате чего образовались обширные участки гематитовых
железистых кварцитов и богатых руд [84].
Зона окисления характеризуется первыми изменениями железистых кварцитов. Для
нее характерно окисление магнетита, за счет которого образуется мартит. В
условиях зоны окисления неустойчивы также железистые амфиболы, карбонаты,
биотит, хлорит. Продукты их выветривания представлены гематитом, в гораздо
меньшей степени гидроокислами железа и каолинитом.
Зона выщелачивания формировалась преимущественно в гематитовых железистых
кварцитах и рудах. Преобразование их в условиях зоны выщелачивания сводилось в
основном к растворению кварца и выносу SiO2. Иногда этот процесс приводил к
дезинтеграции кварцевых слоев (образованию маршалита).
Растворение и вынос кремнезема из гематитовых железистых пород способствовало
обогащению их железом и иногда образованию основных типов остаточных руд:
кварц-мартитовых, мартитовых и железнослюдко-мартитовых.
В зоне выщелачивания железистые кварциты и руды обладают наибольшей пористостью
- до 40% (в среднем 20...25%) и самой низкой крепостью - до 8 баллов по шкале
проф. М. М Протодьяконова. Резкому снижению крепости и увеличению пористости
пород и руд в этой зоне способствует маршалитизация кварца. Так, руды с
массовой долей 46...50% железа имеют крепость 12...14 и пористость около 8%.
Когда кварц в них маршалитизирован, крепость снижается до 1...5, а пористость
увеличивается до 26% [85,86].
Из-за разной степени окисления магнетита наблюдается изменчивость
технологических свойств [87...88].
Таким образом, по результатам технологических исследований, железистые породы
заметно отличаются по следующим показателям, определяющим возможность получения
из них железорудных концентратов:
массовая доля рудной составляющей, представленной, главным образом, гематитом и
мартитом;
структурно-текстурные особенности;
степень оруденения железистых кварцитов;
механические, в первую очередь, прочностные характеристики.
Исследования проводились в такой очередности:
1) рассев материала исходных проб с последующим определением выхода полученных
гранулометрических фракций и определением массовой доли железа в них;
2) дробление материала исходных проб до крупности менее 100 мм;
3) рассев продуктов дробления с последующим определением выхода
гранулометрических фракций и определением массовой доли железа в них;
- Київ+380960830922