книги из ГПНТБ / Брагина В.И. Технология угля и неметаллических полезных ископаемых

чаях содержание в мусковитовых месторождениях достигает 400—500 кг/м3 (16—20%), а флогопитовых до 500—800 кг/м3 (20—32%). Однако само по себе содержание слюды-сырца в килограммах на кубометр породы, как было указано выше, еще мало говорит о ценности месторождения; промышленное значение его определяется по выходу номерной электротехни­ ческой слюды и качеству последней.

Общий выход колотой слюды от сырца зависит от сохран­ ности кристаллов и составляет, как показывают данные на­ шей и заграничной практики, от 15—20 до 50—60% (по весу), общий выход щипаной слюды и готовых изделий 3—5% от сырца.

Номерной состав определяется крупностью пластин, а сор­ тамент — количеством и характером природных дефектов. Разбивка слюды по номерам и сортам является основной ме­ рой для промышленно-технологической оценки месторожде­ ния.

Природное соотношение размерностей и качества добывае­ мой слюды не совпадает со структурой потребности.

Из сказанного следует, что при промышленной оценке слюдяных месторождений на первый план выдвигается само природное сырье, его чистота (сортность) и размеры пласти­ нок. Условия транспорта, жилья и рабочей силы, хотя и иг­ рают большую роль, но не имеют решающего значения. Раз­ работка месторождений слюды при ее высокой стоимости до­ пустима в весьма трудных бытовых и транспортных условиях при создании сравнительно небольших горных предприятий. Следует отметить, что стандартов на сырую слюду нет, как нет и единых технических условий. Разработка таких единых норм представляет исключительную трудность и практически

необходимо пользоваться теми показателями, которыми ха­ рактеризуется сырье разрабатываемых уже месторождений Советского Союза и теми требованиями, которые предъявля­

Нельзя упускать из виду, что обработка сырца может ис­ править природные дефекты слюды лишь в небольшой сте­ пени и обычно только за счет уменьшения полезной площади пластин. Тем не менее, чтобы учесть влияние обработки, не­ обходимо изучить и ее технологию. Знание ее покажет, на­ сколько данное сырье может быть облагорожено в процессе его колки, сушки, обрезки и других операций и приспособле­ но для использования в той или иной обл*асти применения.

Однако, самым существенным должно являться ясное пред­ ставление о том, что промышленное значение месторождений слюды и ее качество определяются не обособленными пока­ зателями насыщения, наличия крупных кристаллов, чистоты слюды и т. д., а- комплексом этих показателей, связанных между собой самым тесным образом.

Для предварительного, грубо ориентировочного определе­ ния промышленной ценности сырой слюды рааведуемых ме­ сторождений можно пользоваться условным показателем «средней ценности», выявленным в результате лабораторного технологического опробования слюды-сырца. Сопоставление выявленного таким способом показателя с такими же пока­ зателями по действующим рудникам дает представление о сравнительной промышленной ценности слюды изучаемого месторождения.

Условия образования слюд в природе отличаются некото­ рыми особенностями. В высокотемпературных эффузивных породах эти минералы, как ранние выделения непосредствен­ но из магмы, никогда не встречаются. В интрузивных извер­ женных породах преимущественно кислого и среднего соста­

сталлы слюды встречаются среди пегматитов, нередко в вы­ соко- и среднетемпературных гидротермальных месторождени­

Месторождения мусковита

Мусковит среди минералов группы слюд пользуется ши­ роким распространением. В качестве породообразующего ми­ нерала он входит в состав некоторых интрузивных горных по­ род, в частности, в состав гранитов, особенно грейзенов, т. е. пневматологически измененных их разностей, в ассоциации с топазом, литиевой слюдой, кварцем, иногда вольфрамитом, касситеритом, молибденитом и др. Мусковит в этих случаях образуется главным образом за счет ранее выделившихся ка­ лиевых полевых шпатов (ортоклаза и микроклина).

Сравнительно часто мусковит встречается в гранитных пегматитовых жилах в виде крупных кристаллов, предсгав-

ляющих промышленный интерес. Мусковит в таких жилах, особенно в центральных частях, нередко дает скопления в виде гнезд до 1—2 м в поперечнике, но обычно бывает беспо­ рядочно рассеян в форме крупных кристаллов по всей массе пегматита или вдоль определенных зон.

Как мельчайшие включения в кристаллах мусковита иног­ да устанавливаются циркон, рутил в виде сагенитовой решет­ ки, апатит, шпинель, гранаты, турмалин, кварц, магнетит и др. При детальном исследовании в ряде случаев можно ус­ тановить определенные закономерности ориентировки этих включений в соответствии со структурными особенностями минералов.

-В контактово-метасоматических месторождениях мусковит

В гидротермальных рудных месторождениях широко раз­ виты процессы серицитизации, т. е. образования серицита —

пользуются широким распространением. Известны целые мас­ сивы слюдяных кристаллических сланцев, серицитосодержащих глинистых сланцев (филлитов) и кварцитов с мускови­ том. В таких породах полевые шпаты обычно отсутствуют.

Пр,и процессах выветривания мусковит обладает относи­

и, благодаря малому удельному весу, в виде мельчайших сере­ бристых блесток скопляется обычно в илистых осадках и сло­ истых глинах, образующихся в водных бассейнах при замедг ленном движении вод.

В условиях интенсивного химического выветривания му­ сковит способен переходить в более богатые водой гидрослю­ ды-гидромусковиты, а при переходе в раствор щелочей — в каолинит.

Из многочисленных месторождений мусковита следует от­ метить лишь наиболее интересные, распространенные в пег­ матитах. Это месторождения Майского, Бирюсинекого райо­ нов и Урала,

Главнейшие иностранные месторождения мусковита в пег­ матитах находятся в Индии (Бенгальский и Мадрасский рай­ оны), где встречаются кристаллы мусковита до 3—5 м2 и

больше; в ряде штатов США (Северная Каролина, Мэриленд ,и др.); в Бразилии; Канаде и других странах [15].

Месторождения флогопита

Флогопит довольно часто встречается в контактово-мета- соматических образованиях и в пегматитовых жилах, секу­ щих доломитизированные известняки или другие бедные крем­ неземом и железом магнезиальные породы (например, серпен­ тиниты). Типичными опутниками флогопита являются диапсид, фостерит, шпинель, доломит, кальцит, полевые шпаты, скаполиты и др. Он распространен также в метаморфических породах (кристаллических сланцах), обычно в ассоциации с относительно бедными железом минералами. В прозрачных шлифах без измерения оптических констант его легко принять за мусковит. Примером являются Слюдянские месторождения флогопита. В генетической связи с гранитными интрузиями здесь среди сложного комплекса кристаллических сланцев, гнейсов и,мраморов образовались многочисленные секущие пегматитовые жилы и метасоматические образования.

Флогопитосодержащие минеральные тела обычно подчине­ ны пироксено-амфиболовым гнейсам и встречаются нередко группами. Строение таких жил довольно сложное. Аналогич­ ные флогопитовые месторождения распррстранены в Алдан­ ском районе Восточной Сибири.

Месторождения вермикулита

Вермикулит залегает среди сильно измененных ультраос­ новных пород, где он является продуктом гидротермального изменения биотита и флогопита, образуя мощные и длинные линзы.

ВСССР к этому типу относятся промышленные месторож­ дения вермикулита Среднего Урала и Ковдорское месторож­ дение.

Из иностранных месторождений следует отметить крупные промышленные месторождения Либби в Монтане (США) и в Западной Австралии.

Внастоящее время в СССР слюду добывают на рудниках, объединенных в 5 крупных предприятий: трест Мамслюда, комбинат Алданслюда, Слюдянское, Чупинское и Енское ру­ доуправления.

ОБОГАЩЕНИЕ СЛЮДЯНЫХ РУД

-Важнейшей целью процесса обработки слюдяного сырья является увеличение содержания ценной части кристаллов за счет уменьшения содержания неполезной ее части, состоя­ щей из посторонних примесей (пустой породы) и участков кристаллов слюды, непригодных для производства слюдяной продукции. Процесс обработки слюды отвечает задачам, по­

ся к первой стадии ее обработки, осуществляемой на рудни­

ках и обработки слюды на фабриках является чисто услов­ ным, связано с местоположением этих предприятий и факти­

обогащения по форме. Впервые выборка слюды из жильной массы была механизирована на рудниках Слюдянского ме­ сторождения в 1949 г.

Из анализа основных производственных процессов на слюдяных рудниках [56] видно, что механизация извлечения слюды из руд значительно отстает от механизации процессов добычи. Так, на рудниках Чупинского рудоуправления меха­ ническим способом извлекается не более 2—3% добываемой слюды, по тресту Мамслюда — 10%, Енского рудоуправле­ ния — 35%, комбината Алданслюда — 40%. Необходимо от­ метить, что Слюдяноким рудоуправлением процесс извлечения кристаллов из руд полностью механизирован.

Трудность проблемы механизации обогащения слюдяных руд состоит в следующем:

1) кристаллы слюды и сопутствующая' им порода имеют почти одинаковые диэлектрические константы и удельный

вес, что исключает применение распространенных методов обогащения;

2)кристаллы слюды в процессе обогащения не должны нарушаться;

3)в исходной руде встречаются кристаллы слюды различ­ ной конфигурации, площади и толщины;

4)по своим технологическим свойствам руды различных месторождений значительно отличаются.

Основным методом обогащения слюдяных руд является механический метод, основанный на различии формы зерен и коэффициентов трения. В настоящее время применяется 3 ме­ тода :

1)ручная выборка,

2)обогащение по трению,

3)обогащение по форме.

Исключением является обогащение вермикулитовых руд, где, кроме обогащения по форме, применяются гравитацион­ ные методы и электромагнитная сепарация.

наклонной плоскости вследствие того, что опрокидывающий момент куска породы больше удерживающего момента, если угол наклона плоскости больше или равен углу трения кри­ сталлов слюды. Кристаллы слюды благодаря своей пластин­ чатой форме'при падении ложатся на плоскость своей большей площадью. Значительная разница между площадью и толщи­ ной кристалла препятствует возникновению опрокидывающе­ го момента, и кристаллы слюды вынуждены скользить по на­ клонной плоскости. Вследствие различных коэффициентов трения минералы слюды и породы приобретают различные ус­ корения и падают с конца наклонной площади по разным па­ раболическим траекториям.

На основе данного принципа обогащения были разрабо­ таны и испытаны несколько видов наклонных плоскостей и винтовых сепараторов.

Предложенный В. М. Архангельским и М. А. Лавровым сепаратор [56] состоит из ряда .наклонных металлических плоскостей (рис. 43). Каждая плоскость имеет длину 1350 мм, ширину — 1000 мм. Угол наклона каждой последующей пло-

скости больше, чем предыдущей. В конце каждой плоскости имеется щель для улавливания кристаллов слюды. Ширина щели на первой плоскости больше, чем на второй и т. д. Пе­ ред щелью устраивается небольшой порог треугольной формы (горка) для создания условий отрыва движущихся кусков породы от наклонной плоскости. Крупные куски породы, дви­ гаясь с большей скоростью по плоскости, перелетают через щель и уходят в отвал. Кристаллы слюды и более мелкие ку­ ски породы проваливаются в щель и падают на вторую пло­ скость и т. д. Производительность этого сепаратора — 3,5— 3,7-м3 /час, крупность исходного материала — 70—20 мм, из­ влечение слюды — 90—92%, выход породы в концентрат — 26—33%.

Исходная руда.

Р и с . 43. Плоскостной сепаратор В. М. Архангельского и М. А. Лаврова

Представляет интерес сепаратор В. М. Архангельского. Конструктивная особенность данного винтового сепаратора заключается в том, что на внешней стороне рабочего желоба установлены небольшие борта, позволяющие увеличить угол наклона. При испытании в Слюдянском рудоуправлении про­ изводительность составила 75 т/смену, извлечение 95,2%, за­ соренность концентрата пустой породой 73%.

Известен [56] плоскостной сепаратор конструкции М. Г. Ка­ закова и Б. А. Круглова. Сепаратор представляет непод­ вижную рабочую плоскость А с переменным углом наклона (рис. 44). Перпендикулярно основной плоскости установлены миниатюрные плоскости высотой 150—200 мм с дефлекторами и отверстиями в виде окон. У сепаратора имеются приемники для продуктов различного состава. Округлые куски породы, попадая на основную рабочую плоскость А, скатываются по ней вдоль дефлекторов. Имея большую скорость, куски поро­ ды сходят с одного дефлектора по пологой траектории и, пе­ релетев через окно, попадают на другой дефлектор, и так до схода с наклонной плоскости. Кристаллы слюды при небольшой скорости движения по плоскости вдоль дефлекторов имеют более крутую траекторию и попадают в окно, а затем в при­ емник для концентрата. Испытания полупромышленного об­ разца рабочей плоскости показали, что оптимальный угол на­ клона плоскости для зерен 60—20 мм составляет 37°, извле­ чение слюды в концентрат колеблется от 70 до 85,7%, засо­ ренность концентрата пустой породой составляет 59—78%.

Загрузка

</epnoSoio

Хомцентрата

Порода

Р и с . 44. Плоскостной сепаратор М. Г. Кузакова' и Б. А. Круглова:

А — неподвижная рабочая плоскость; Б — миниатюр­ ные плоскости (типа «горка»); В — окна