
- •1. Проблемы освоения месторождений минерального сырья и роль технологической минералогии в их решении.
- •2.Методы изучения минерального состава руд
- •3. Методы изучения химического состава руд
- •4. Технологическое опробование, методы отбора проб в коренном залегании руд и в отбитой массе
- •5. Технологическое картирование, содержание паспорта технологической пробы.
- •6. Классификация минералов по технологическим свойствам: минералы-носители химических элементов, минералы-носители полезных свойств.
- •7. Методы концентрирования (сепарации) минералов в целях получения мономинеральных фракций
- •8. Основные технологические свойства минералов.
- •9. Магнитность, классификация минералов по магнитным свойствам, особенности разделения сильномагнитных и слабомагнитных минералов.
- •10. Электрические свойства минералов. Классификация минералов по электропроводимости. Пироэлектрический, пьезоэлектрический, трибоэлектрический эффекты.
5. Технологическое картирование, содержание паспорта технологической пробы.
На основе данных изучения технологических проб выделяются типы и сорта руд. Для определения границ распространения типов и сортов руд проводится геолого-технологическое картирование.
Геолого-технологическое картирование представляет собой комплекс работ по выделению и изучению распределения на разведываемых и эксплуатируемых месторождениях технологических типов и сортов руд с определением параметров вещественного состава и показателей обогащения по этим типам, сортам и участкам месторождения.
Работы по геолого-технологическому картированию включают:
-детальное изучение минерального и химического состава, текстурно-структурных особенностей и физико-механических свойств руд по природным типам и разновидностям;
-определение их пространственной изменчивости;
-разработку промышленной классификации руд с выделением технологических типов и сортов;
-оконтуривание технологических типов и сортов руд на геологических картах и разрезах;
-оценку обогатимости типов и сортов руд, а также по участкам, горизонтам, блокам, рудным телам — по результатам испытаний малых и других технологических проб.
Существует несколько методик геолого-технологического картирования, используемых в зависимости от стадии освоения месторождения, особенностей вещественного состава руд и степени его изменчивости, характера связей между параметрами вещественного состава и показателями обогащения, особенностей промышленных технологических схем переработки различных руд [Чернопятов.., 1980)].
При отборе проб составляют акты и паспорта проб.
В акты и паспорта проб вносят следующие сведения:
1. Наименование и номер пробы,
2. Место и время ее отбора,
3. Методику отбора,
4. Количество частных проб и систему их расположения на опробуемом участке,
5. Массу частных и общей проб,
6. Химический и минеральный состав частных и общей пробы и другие данные,
7. Текстурно-структурную характеристику опробованных участков рудного тела,
8. Тип и сорт руды,
9. Количественное соотношение в пробе различных природных типов руд и содержание в них полезных и вредных компонентов,
10. Объем и характеристику разубоживающих пород,
11. Крупность, влажность материала пробы и т. д.,
12. Заключение о представительности пробы.
Паспорт пробы сопровождается графическими документами, геологическими зарисовками и описанием мест отбора пробы, схемой отбора и сокращения пробы. а также фамилии и должности лиц, отобравших пробу.
6. Классификация минералов по технологическим свойствам: минералы-носители химических элементов, минералы-носители полезных свойств.
С позиций технологической минералогии все минералы могут быть разделены на:
1)Минералы – носители химических элементов и
2)Минералы – носители полезных свойств.
В первую группу (Табл. 1) входят так называемые «рудные минералы» и минеральные соли, являющиеся источниками металлов и химических соединений. Полезный компонент составляет обычно лишь часть этих минералов.
Во вторую группу входят минералы (Табл. 2), которые целиком составляют полезный компонент и используются напрямую как готовое природное «изделие». Это пьезоэлектрические и оптические кристаллы, драгоценные и поделочные кристаллы, абразивы, огнеупоры, диэлектрики, сорбенты и др.
В соответствии с этой классификацией для минералов первой группы первостепенное значение имеют химический состав, содержание полезных и вредных компонентов, а также поведение минералов в процессах обогащения и металлургического передела.
Для минералов второй группы определяющими являются их природные свойства - пьезооптические, электрические, электропроводность, сорбционные свойства и др.
Технолог-обогатитель обычно использует большой объем накопленных эмпирическим путем знаний о поведении минералов в различных технологических процессах. При этом характерно, что физические свойства минералов остаются во времени практически постоянными, а методы обогащения меняются. Направление в котором изменяются методы обогащения, связано с прогрессом в области технологической минералогии.
Таблица №1
Минералы-носители химических элементов
Технологический тип
|
Преоблада- ющий класс минералов
|
Основные злементы
|
Элементыпримеси
|
Примеры
|
Минералы благородных и цветных металлов
|
Самородныесульфиды
|
Pt. аu, Ag, Си, Zn, Pb, Ni, Co, Мо, W, Sn,Bi,As, Sb, Hg
|
Pd. Ru,Rd. Cd,Tl, Ga, Ge, Re,Se, Te
|
Золото самородное, халькопирит, сфалерит, галенит, пентландит, молибденит, внсмутин, киноварь
|
Минералы черных и тугоплавкнх металлов
|
Окислы
|
Fе, Cr, Mn. Ti. Nb, Та, Zr
|
V, Sc, TR, Hf
|
Магнетит, хромит, пиролюзит, ильменит, колумбит, лопарит, танталит, циркон
|
Минералы радиоактивных элементов
|
Окислы
|
U, Th
|
Ra
|
Уранинит, торит
|
Минералы легких, щелочных, щелочноземельных и редкоземельных ме-талов
|
Силикаты
|
Li. Cs, Be. Al. Sr, TR
|
Rb, Ga
|
Сподумен, полуцит, берилл, диаспор, нефелин, монацит
|
Минеральные соли
|
Галогениды
|
Na, K, Mfi. Cl, F. J, Br, B, P. S, N
|
Rb, Sr, TR
|
Галлит, сильвин, карналнт, апатит, колеманит,cepa
|
Постоянное изучение взаимодействия минералов с технологической средой (в которой происходит процесс обогащения) является необходимым условием нормальной работы обогатительных фабрик, при постоянно изменяющемся качестве руд (преобладании тенденции снижения качества на всех месторождениях) и возрастанием объема перерабатываемого сырья, обычно связанным с вовлечением новых типов руд.
Таблица№2
Минералы-носители полезных свойств
Технологический тип |
Свойство |
Примеры |
Абразивы |
Твердость >7 |
Алмаз, корунд |
Утяжелители |
Плотность >4 г/см3 |
Барит |
Термоизоляторы |
Теплопроводность < 0,5 ккал/м·час·гр |
Асбест |
Электроизоляторы |
Удельное сопротивление > 1014 ом·м |
Слюды |
Пьезоэлектрики |
Пьезоэлектрический эффект |
Кварц |
Оптические кристаллы |
Прозрачность для УФ лучей, низкое двупреломление |
Кварц |
|
Прозрачность высокое двупреломление, поляризация |
Кальцит |
|
Прозрачность для УФ лучей, низкий показатель преломления, малая дисперсия, отсутствие двупреломления |
Флюорит |
|
Вращение плоскости поляоизации |
Турмалин |
Драгоценные кристаллы |
Прозрачность, высокая дисперсия показателя преломления, высокая отражательная способность, высокая твердость, устойчивость, трудность обработки, редкость |
Алмаз, сапфир, рубин, изумруд |
Поделочные кристаллы |
Прозрачность, твердость, окраска |
Топаз, аметист, горный хрусталь |
Поделочные камни |
Поликристаллический агрегат, средняя твердость, вязкость, полируемость, окраска |
Бирюза, нефрит, малахит, лазурит |
Минералы красители |
Цвет (интенсивность, укрывистость, контрастность), светостойкость, антикоррозионность |
Гематит(мумия), гетит (сиена), глауконит(св.зеленая), вивианит (синяя) |
Природные сорбенты |
Адсорбция, ионный обмен |
Цеолиты, глинистые минералы |
Тугоплавкие минералы |
Температура плавления > 1700оС |
Форстерит, корунд, бадделеит, периклаз |
Флюсы |
Температура плавления < 1000оС |
Щелочные алюмосиликаты, криолит, соли |
Минералы для вяжущих веществ |
При спекании образуют гидравлические и воздушные вяжущие вещества |
Глинистые минералы, карбонаты |
Стройматериалы |
Прочность, низкий коэффициент термического расширения, антикоррозионность |
Различные горные породы |