Глава 6. Минеральный состав руд

6.1. Особенности минерального состава

Известно более 2800 минералов, состав каждого из которых описывается идеализированной формулой, а строение – идеализированной кристаллической структурой. Систематические отклонения по составу, строению и свойствам приводят к понятию разновидностей. Всего минералов и разновидностей – 5-6 тысяч и постоянно обнаруживаются новые. Так, талнахит, минерал меди Cu₉Fe₈S₁₆, был открыт в 1968 г. при изучении Талнахского месторождения, а моихукит Cu₉Fe₉S₁₆, был открыт в 1972 г. на месторождении Моихук (ЮАР). Заметим, что халькопирит CuFeS₂ описан в 1725 г.

Талнахит имеет плотность ρ=4300 кг/м³ и удельную магнитную восприимчивость  = 73^.10^-8 м³/кг, а халькопирит = 4100-4200 кг/м³ и  = 0,8^.10^-8 м³/кг, т.е. талнахит можно отделить от халькопирита (и от породы) магнитными методами.

Характерная особенность минералов – их относительная однородность. Но минералы подвержены гипергенезу, что объясняет наличие на одном месторождении руд различных технологических типов. На рис. 6.1 показаны превращения первичного сульфида меди халькопирита в месторождениях.

Рис. 6.1. Схема перерождения халькопирита – первичного сульфида меди

в зоне гипергенеза (по Авдонину В.Н.)

Большинство минералов редки. Но все же, число тех, что используются в промышленности, в том числе обогащаемые, составляют несколько сотен наименований. В минералогическом справочнике технолога-обогатителя дано описание 380 минералов, наиболее часто встречаемых в обогащаемых рудах [20].

Кроме того, имеются ассоциации минералов, а также характерные изоморфные включения элементов в минералах (табл. 6.1), из которых следует, что извлекаемый компонент (элемент) может быть связан с минералом, в идеализированную формулу которого этот элемент не входит.

Таблица 6.1

Типичные ассоциации и характерные включения

Минералы	Элементы, не входящие в формулу минерала
	распространенные	редкие
Пирит	Au, Ag, Co, Ni, Sb	Cd, Ga, Jn, Ge, Se, Te
Халькопирит	Au, Ag	Cd, Ga, Jn, Tl, Ge, Se, Te, Re
Магнетит	Ti, Cr, V, Ni, Cu	Sc, Zr, Nb, Ta, Cd, Ga, Ge, Se
Сидерит	Mn, Mg, Ca	Jn
Полевые шпаты	_____	Li, Be, Ga, Tl, Ge
Биотит	Na, Ti, Mn, Cr, Ni	Li, Be, Rb, Cs, Sc, Zr, Nb, Ta, Ga

Поэтому выделяют следующие формы нахождения элементов в частицах:

- в собственных минералах,

- в изоморфных примесях,

- в микровключениях концентрированных,

- в микровключениях рассеянных.

Выделяют минералы рудные и нерудные (породообразующие).

По содержанию в руде выделяют минералы:

- главные, если их массовая доля  > 10 %;

- второстепенные, если  = 110 %;

- акцессорные, если  = 0,11,0 %;

- редкие, если  = 0,010,1 %;

- весьма редкие, если < 0,01 %.

Минеральный состав руды представляют так, как в табл. 6.2.

Таблица 6.2

Минеральный состав руды

Минералы	Формула	Массовая доля, %
пирит халькопирит сфалерит кварц глинозем барит	FeS2 CuFeS2 ZnS SiO2 Al2O3 BaSO4	45,0 1,2 1,3 27,2 8,1 17,2

Минеральный или вещественный состав руды является необходимой и важнейшей информацией для разработки технологии обогащения. Существует два вида получения информации о вещественном составе: приближенно-количественный и полный минералогический анализ.

Различают качественный, полуколичественный и количественный минералогические анализы [22]. Отличаются они величиной допустимой относительной среднеквадратичной погрешности воспроизводимости анализа.

Качественный анализ, если S_воспр>50 % отн.

Полуколичественный анализ, если S_воспр=30-50 % отн.

Количественный, если S_воспр<30 % отн.