CC BY
52
6. International Environmental Systems / Geneva, Switzerland: ISO, 1998. Vol. 5, 6.
7. The ISO Survey of ISO 9000 and ISO 14000 Certificates / Eleventh cycle. Geneva, Switzerland: ISO, 2002. 28 pp.
И. В. Жилин, Н. А. Плохих
КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АПАТИТ-ТИТАНОМАГНЕТИТОВЫХРУД СУРОЯМСКОГО ЩЕЛОЧНО-УЛЬТРАОСНОВНОГО МАССИВА
Суроямский массив является уникальным на Урале как по петрографическому составу развитых в нем магматических пород, так и по их металлогениче-ской специализации, что геологически объясняется пространственной близостью его с Уфимским выступом слабо переработанного фундамента Русской платформы.
Массив полиформационный и полихронный, в его составе принимают участие мантийные апогарцбургитовые серпентиниты с повышенной железистостью и очень низким (4 г/т) содержанием редких земель, верлиты, безрудные диопси-довые и рудные щелочные (с флогопитом) диопсид-геденбергитовые пироксени-ты, нефелиновые сиениты и др.
Строение массива линейно-зональное, что выражается наличием в центральной приосевой части массива рудных пироксенитов, которые в краевых частях сменяются меланжированными (раздробленными) апогарцбургитовыми серпентинитами и верлитами, трассирующими зону глубинного разлома.
Внутреннее строение Суроямского массива расслоенное (полосчатое) с полосовидным распределением в разрезах железа, фосфора, меди, кобальта, стронция, бария и др.
Главными породообразующими и акцессорными минералами пироксенитов являются: клинопироксен, биотит-флогопит, титаномагнетит, апатит (два последних при высоких содержаниях становятся рудообразующими), оливин, сфен, циркон, рутил, анатаз и др. В незначительных количествах (до 1 %) присутствуют более поздние по отношению к титаномагнетиту рудные минералы: халькопирит, пирит, сфалерит, линнеит, пирротин, пентландит, валлериит.
Структура породы средне-крупнозернистая, текстура массивная. Форма выделений титаномагнетита так же как и на Качканарском месторождении, ксено-морфная с образованием сидеронитовой структуры.
Преобладающий размер зерен титаномагнетита 0,3—1,0 мм и 0,03-0,1 мм.
Титаномагнетит содержит ориентированные пластинчатые вростки практически полностью сфенизированного ильменита толщиной до 0,16 мм, которые составляют 3-5 % объема зерен. В мономинеральной фракции титаномагнетита содержится: железо валовое — 71,78 %, двутокись титана — 0,70 % и пятиокись ванадия — 0,21-0,38 %).
Апатит в пироксенитах распределен неравномерно в виде отдельных вкрапленников и гнезд, приуроченных к краевым частям массива. Форма зерен столбчатая с четкими кристаллографическими очертаниями, преобладающий размер — 0,1-1,0 мм.
По данным химических и нейтронно-активационных анализов — это фтор-апатит с содержанием (в масс %): фтора 1,88, хлора 0,19, скандия 0,5, стронция
0,47, бария 0,032, редких земель 0,47, бериллия 0,05. Из редких земель преобладают легкие лантаноиды -церий и неодим.
В целом по Суроямскому месторождению в рудных пироксенитах обнаружены следующие компоненты (масс %о): железо общее от 14,13 до 24,0; железо магнети-товое 8,91-18,0; двуокись титана 1,17-2,0; пятиокись ванадия 0,09-0,10; пятиокись фосфора до 5,15, медь 0,1-0,2. По данным интерпретации физических полей среди вкрапленных руд возможны участки с содержанием железа 28-30 % [4].
С учетом геолого-экономических факторов выделяется два промышленных типа руд - титаномагнетитовый (приурочен к осевой центральной части массива) с бортовым содержанием железа более 7 % и пятиокиси фосфора менее 1 %, и апатит-титаномагнетитовый с бортовым содержанием железа более 3 % и пятиокиси фосфора более 1%о, слагающими краевые его части.
Авторские прогнозные ресурсы железных руд, Суроямского массива до глубины 300 м составляют по категории Р1 б,4 млрд т, причем 1,8 млрд т из них по степени изученности соответствуют промышленной категории С2■
Различные типы руд в лабораторных условиях подвергнуты обогащению (мокрая магнитная сепарация с последующей флотацией), при этом были получены мономинеральные концентраты — титаномагнетитовый с выходом рудного минерала по типам руд 15,7 % и 13,7 %, содержаниями железа 5б,5-б5,8 %, апатитовый концентрат (выход 2,3-4,3 %) с содержаниями пятиокиси фосфора от 25,0 до 37,2 % и медный с содержанием меди 18,4 % при извлечении 34 %.
Суроямский титаномагнетитовый концентрат по данным 220 малообъемных технологических проб содержит в среднем 1,99 % двуокиси титана, который при металлургическом процессе является вредной примесью и 0,3б% природно легирующего ванадия. С учетом скрытой зольности содержание титана в геологических разрезах не стабильное с падением содержаний в титаномагнетитовом концентрате от 3,0 % до 1,3—1,5 % при движении от периферической к центральной части рудной залежи.
По данным фазового анализа (технологическая проба № 2) с титаномагнетитом связано б3,2 % железа. Значительное количество железа (34,б %) связано с железосодержащими силикатами — пироксеном, биотитом, амфиболом, хлоритом. Двуокись титана связана с ильменитом 12,5 %, титаномагнетитом 18,1 % и силикатами (в т. ч. сфеном-лейкоксеном) — б9,4 %.
Таким образом, практически 70 % титана в руде связано с силикатами, которые в процессе обогащения уходят в хвосты магнитной сепарации.
Как показали технологические испытания (проба № 4), титаномагнетит начинает выделяться из сростков с нерудными минералами в классе крупности 0,87-0,42 мм, но основная масса его раскрывается из сростков в классе 0,1-0,074 мм.
Следует обратить особое внимание на низкое количество фосфора в титаномагнетитовом концентрате, которое составляет сотые доли процента и в редких случаях превышает пределы допустимых содержаний (0,15-0,3 %).
При характеристике железных руд важное значение имеет учет содержаний в них и количественные соотношения шлакообразующих окислов: кремния, алюминия, кальция и магния, которые выражаются коэффициентом основности (к. о) и кремниевым модулем (к. м).
Коэффициент основности железных концентратов Суроямского месторождения равен 0,78, что согласно ГОСТу, характеризует руды как самофлюсующие-ся высокого качества. Кремниевый модуль равен 3,4.
13б
В апатит-титаномагнетитовых рудах обнаружены повышенные содержания благородных металлов — золота 0,6 г/т; серебра 0,3 г/т; палладия до 0,71 г/т; платины 0,035 г/т; и редких элементов — германия 1,64 г/т; теллура 1,8 г/т, технология извлечения и минеральная форма нахождения которых пока не изучены [2; 3].
Как показали лабораторные исследования (технологическая проба № 2) хвосты мокрой магнитной сепарации железных руд Суроямского месторождения могут быть использованы в готовых смесях для покрытия автомобильных дорог.
На сегодняшний день изучение руд Суроямского месторождения проведено на лабораторном уровне, поэтому необходима более углубленная и масштабная отработка технологических схем комплексного использования и металлургического передела рудного сырья [1].
Выход на дневную поверхность месторождения при мощности вскрыша порядка 10 м., благоприятные гидрогеологические условия, значительные размеры рудной залежи, легкая обогатимость руд, являются благоприятными предпосылками для крупномасштабной и экономически эффективной отработки месторождения открытым (карьерным) способом.
Список литературы
1. Жилин И. В. Пути развития железорудной базы Челябинской области / И. В. Жилин, Н. А. Плохих // Вестн. Челяб. гос. ун-та. Экология. Природопользование. 2005. № 1. С. 76-80.
2. Жилин И. В. Au-Pt-Pd специализация апатит-титаномагнетитовых руд Суроямского щелочно-ультраосновного массива (западный склон Урала) / И. В. Жилин // Металлогения древних и современных океанов 2006. Условия рудообразования. Ми-асс: ИМин УрО РАН, 2006. С. 214-217.
3. Золоев К. К. Платинометальное оруденение в геологических комплексах Урала. / К. К. Золоев, Ю. А. Волченко, В. А. Коротеев, М. А. Малахов, А. Н. Марди-росьян, В. Н. Хрыпов. Екатеринбург: ИГиГ УрО РАН, УГГА, 2001. 199 с.
4. Плохих Н. А., Петрофизика Суроямского месторождения вкрапленных апатит-титаномагнетитовых руд / Н. А. Плохих, И. В. Жилин, Ю. А. Павленин // Петрофизические исследования: сб. науч. тр. УИФ. Екатеринбург: Наука, 1993. С. 25-43.
И. П. Добровольский, Н. В. Старикова, М. В. Волкова, П. Н. Рымарев ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ОКАЛИНЫ
Утилизация и переработка промышленных отходов является одной из основных проблем, которые необходимо решать предприятиям в третьем тысячелетии. Остро эта проблема требует решения предприятиями Челябинской области, накопление отходов на территории которых постоянно возрастает и на начало 2004 г. в области их накоплено более 4 млрд т [1]. В большей мере это касается предприятий черной металлургии, которыми образуется наибольшее количество отходов в области (61 %). Одной из проблем предприятий черной металлургии
