CC BY
73
Geology • Geography
Dnipro university bulletin
Journal home page: geology-dnu-dp.ua
ISSN 2313-2159 (print) ISSN 2409-9864(online)
Dniprop. Univer.bulletin. Geology, geography., 26(1), 17-25.
doi: 10.15421/111802
Oleg S. Demchenko, Valerii D.Evtekhov, Anna V.Evtekhova
Dniprop. Univer. bulletin, Geology, geography., 26(1), 17-25.
МорфолоНчш рпиовпдп гематиту та ïx перерозподiл по продуктах збагачення B^dey дро-бильно-сортувальних фабрик шахт Криворiзького басейну
О. С. Демченко, В. Д. Свтехов, А. В. Свтехова
Криворгзький нацюналънийутверситет, 37, вул. Пушкта, м. Кривий Р1г, 50002, Украта Е-mail: o. s. demchenko121@gmail. com; evtekhov@gmail. com; eva. anna23@gmail. com
Received 25 01 2018 Анотащя. Наведено результати вивчення петрографiчного та мшерального
1 г ^ ^ складу вiдсiву дробильно-сортувальних фабрик шахт Криворiзького басейну.
Received in revised form 05.02.2018 ^ •
J Головш петрографiчнi компоненти вiдсiву - рядовi i збагаченi гематитовi квар-
Aœepted 05.03.2018 цити, багатi гематитовi руди; другоряднi - малоруднi та безрудш кварцити, рiз-
ного складу сланщ, гранiти, амфiболiти, жильний кварц. За даними мшералогь чних дослщжень, вiдсiв мае практично бiмiнеральний (гематит + кварц) склад. Детально дослщжено особливосл головного рудотвiрного мiнералу вiдсiву - гематиту. Виявлено характер перерозподшу його рiзних морфологiчних вiдмiн по рiзних продуктах рудопiдготовки та збагачення. Показано, що емульсiйний гематит нерудних прошарюв гематитових кварцитiв i диспе-рсний гематит «краскових» руд i малорудних гематитових кварцитiв потрапляють, головним чином, до вiдходiв збагачення. Спекулярит i мартит практично повшстю потрапляють до концентрату. Наголошуеться на необхщносп врахування одержаних результатiв для мшералопчного обгрунтування оптимально'1 технологiï повторного збагачення вiдсiву з метою одержання ви-сокоякiсного залiзорудного концентрату.
Ключовг слова: залгзисто-кремниста формацгя, Криворгзъкий басейн, багатг зал1зн1 руди, вгдходи збагачення, в1дс1в ДСФ, по-вторне збагачення, гематитовий концентрат
Morphological varieties of hematite and their redistribution between the products of beneficia-tion of screenings from crushing and screening plants of Kryvy Rih basin mines
O.S. Demchenko, V.D. Evtekhov, A.V. Evtekhova
Kryvyi Rih National University, 37, Pushkin str., Kryvyi Rih, 50002, Ukraine. E-mail: o. s. demchenko121@gmail. com; evtekhov@gmail. com; eva. anna23@gmail. com
Abstract. The deposits of high-grade ores of the Kryvyi Rih basin are developed by seven mines and two open pits. Insufficient quality of extracted ore mass requires its beneficiation at the crushing and screening plants operating at each mine. Utilizing three-stage crushing and three-stage screening methods sinter ore having iron content of 57-61 mass % (fine-grained (less than 20 mm) beneficiation product) is produced. The beneficiation waste is coarse-grained (20-100 mm) screening with an average iron content of 43 mass %. The authors studied the possibility of using this material as a secondary raw material for the production high-quality iron ore concentrate. According to the results of petrographic studies, it mainly consists of particles of hematite quartzites with an admixture of high-grade hematite ores, low-iron and iron-free rocks. The screenings have two-component mineral composition - hematite + quartz with insignificant admixture of kaolinite, calcite, aragonite, dolomite, pyrite, marcasite, millstone, relic silicates (chlorite, biotite, cummingtonite). Hematite, being the main ore mineral, is represented by three morphological varieties such as martite, micaceous hematite and dispersed hematite. The hematite redistribution between ore-preparation products (crushing, grinding to particle size of less than 0.1 mm) and screenings beneficiation was studied. Martite, which is a product of the hypergenic replacement of primary magnetite, represents a fine-porous differentiated aggregate, very small, multidirectional scaly crystals of hematite. Because of this, martite is subject to overgrinding in the ore preparation. The method of gravitational separation, which was used by the authors for beneficiation, allows most of the martite (particle size more than 0.02 mm) to get in the concentrate; and overgrinded martite (less than 0.02 mm) gets in beneficiation waste. In the process of grinding coarse-grained micaceous hematite (specularite) is effectively released and, when beneficiated, it gets in the concentrate. Thin-scaly aggregates of dispersed hematite are crushed to a particle size less than 0.01 mm and almost completely go to beneficiation wastes. Besides released particles of hematite and quartz, intergrown peaces having different proportions of these minerals are also formed in the course of grinding. During beneficiation process, high-grade aggregates with a hematite content more than 75% get in concentrates, the ones having the lower grade get into wastes. The different behavior of hematite of three morphological varieties in the course of ore preparation and beneficiation must be taken into account when developing an optimal technological scheme for the production of high-quality (67-69 mass.% of iron) hematite concentrate.
Key words: banded iron formation, Kryvyi Rih basin, rich iron ore, waste enrichment, screening of CSP, re-enrichment, hematite concentrate
Вступ. Поклади багатих залiзних руд Криворiзь-кого басейну наразi розробляються сiмома шахтами i двома невелико! потужностi кар'ерами (рис. 1). До технолопчно! схеми кожно! шахти входять дробильно-сортувальнi фабрики (ДСФ). 1х завдання полягае у шдвищенш вмiсту залiза в складi видобуто! з надр рудно! маси з метою до-ведення цього показника до значень, яю забезпе-чують конкурентоспроможнiсть товарно! агломе-рацшно! руди на свiтовому ринку - загальний вмют залiза 60-62 мас.%. Вiдходом збагачення е крупнозернистий (20-100 мм) вщав ДСФ iз вмю-том залiза вiд 39 до 46, середнш показник 43 мас.%. Вш розглядаеться як сировина для повторного збагачення з метою виробництва високоя-кюного (залiзорудного) концентрату iз вмiстом залiза 67-69 мас.%. Для забезпечення ефективно! технологи збагачення необхщне детальне ви-вчення мiнерального, хiмiчного складу вiдсiву, перерозподiлу продуктотвiрних та другорядних мiнералiв по продуктах його повторного збагачення.
Мета роботи - визначення мшерального складу вщиву ддачих ДСФ Криворiзького басейну та встановлення закономiрностей перерозподiлу головного мшералу вiдсiву - гематиту - мiж концентратом i вщходами повторного збагачення. Вихiдний матерiал i методика дослiджень. За вихiдний використано матерiал 21 проби крупнозернистого вщиву ДСФ семи шахт Криворiзького басейну. Проби вiдбирались протягом 2014-17 рр. - по три рядовi проби вщиву масою 1 000 кг зi складiв ДСФ кожно! шахти. Маса рядових проб визначалась за формулою Q = kd2, де Q - маса проби; й - максимальний розмiр частинок у складi матерiалу (100 мм); k - емпiрично визначе-ний коефщент, значення якого для залiзорудно! сировини становить 0,1. Для бшьшого представ-ництва вiдбiр рядових проб кожно! ДСФ викону-вався з штервалом один мiсяць. Матерiал трьох рядових проб кожно! шахти був скомпонований в одну об'еднану пробу масою 3000 кг. Загальна маса вщбраного матерiалу становила 21 000 кг. 1з матерiалу кожно! з семи об'еднаних проб станда-ртним методом були вдабраш наважки масою 50 кг для рудорозбирання, масою до 10 кг для виго-товлення прозорих i полiрованих шлiфiв, масою 300 кг для виконання хiмiчних аналiзiв i прове-дення попередшх технологiчних експериментiв. Матерiал, що залишився, був зарезервований для компонування генерально! проби, матерiал яко! в подальшому буде використаний для узагальнюва-льних натвпромислових мшералого-технолопч-них дослiджень.
У цш статтi викладено результати вивчення петрографiчного складу вiдсiву за даними рудо-розбирання, його мiнерального складу та особли-востей перерозподiлу гематиту по продуктах, одержаних у процес проведення попередшх тех-нологiчних експерименпв,- за даними мшроско-пiчних дослщжень.
Визначення кiлькiсних спiввiдношень ос-новних мшеральних рiзновидiв руд i прських по-рiд у складi вщшву виконувалось методом макро-(частинки розмiром вiд 100 до 5 мм) та мшроско-пiчного (менше 5 мм) рудорозбирання. Останне проводилось iз використанням бшокулярного (частинки розмiром вщ 0,1 до 5 мм) i петрографь чного (менше 0,1 мм) мшроскошв (Demchenko, Evtekhov 2015).
Попередш мiнералого-технологiчнi досль дження були виконаш для представницьких нава-жок, вщбраних iз матерiалу кожно! об'еднано! проби вщаву ДСФ. Матерiал наважок подробили до крупносп частинок -20 + 0 мм. Продукти дро-блення з використанням лабораторного кульо-вого млина 40-МЛ були подрiбненi до крупносп частинок -0,1 + 0 мм. При цьому бралось до уваги, що максимальний розмiр частинок у продуктах подрiбнення вщповщае максимальному розмiру частинок кварцу, кристали якого бшьш мiцнi по-рiвняно з тонкопористими агрегатами мартиту. Внаслщок цього частинки мартиту, розмiр яких у рудах i гематитових кварцитах вщиву в серед-ньому становить близько 0,07 мм гарантовано ро-зкритi в складi продуктiв подрiбнення.
1з матерiалу кожного мшерального рiзно-виду багатих руд, рядових гематитових кварцита та домшкових прських порщ, якi входять до складу вщиву, а також з одержаних продукпв по-дрiбнення, продукпв !х гравiтацiйного збагачення були виготовлеш близько 200 прозорих i полiрованих шлiфiв. Застосовуючи стандартнi методи проводили щентифшащю рудо- та поро-дотвiрних, другорядних мiнералiв, визначили !х кiлькiснi спiввiдношення у складi вщшву та особ-ливостi перерозподiлу гематиту i нерудних мше-ралiв по продуктах збагачення. Результати дослщжень i Тх аналiз. Результати рудорозбирання показали, що компонентний склад вщшву неоднорiдний. Головнi компоненти - багат залiзнi руди, збагаченi та рядовi гемати-товi кварцити, другоряднi - рiзного складу сланцi, малоруднi та безрудш кварцити, жильний кварц, а також iншi гiрськi породи (грашти, амфiболiти, дiабази, доломiтовi мармури та ш.) (табл. 1).
Рис. 1. Положення прничодобувних тдприемств iз видобутку багатих гематитових руд Криворiзького басейну: 1 - розривш порушення; 2 - лши стратиграфiчних контактiв; 3 - родовища, якi розробляються тдземним способом; 4 - родо-вища, якi розробляються вiдкритим способом.
Шахти: 1 - Тернiвська; 2 - Гвардшська; 3 - Ювiлейна; 4 - iм. М. В. Фрунзе; 5 - Зоря-Октябрська; 6 - Родша; 7 - № 1 iм. Ф. А. Артема.
Кар'ери: 8 - Пiвденний; 9 - Швшчний
Табл. 1 Кiлькiснi сшввщношення мiнеральних рiзновидiв руд i прських порiд (мас.%) у складi крупнозернистого вiдсiву ДСФ шахт
№ Родовища Руди багат «синьки», «краско-синьки» Руди багат «синько-краски», краски» Кварцити гематитовi зруденш Кварцити гематитовi рядовi Кварцити малорудш, безрудш "В § л С Кварц жильний "3 ь си рд •с ° ^ а •я о шп ►3 Загалом
1 кар'еру «Швшчний» колишнього iм. Ф. Е. Дзержинського 9,8 2,0 7,1 77,5 1,8 0,9 0,2 0,7 100,0
2 кар'еру «Швденний» шахти №1 iм. Ф. А. Артема 10,1 1,8 6,6 78,1 1,5 1,0 0,3 0,6 100,0
3 шахти №1 iм. Ф. А. Артема 9,8 1,7 6,1 79,4 1,4 0,9 0,2 0,5 100,0
4 шахти «Родша» 9,6 1,5 5,9 80,2 1,3 0,9 0,2 0,4 100,0
5 шахти «Зоря-Октябрська» 9,7 1,3 6,2 80,4 1,0 0,7 0,3 0,4 100,0
6 шахти iм. М. В. Фрунзе 9,5 1,2 5,6 81,4 1,1 0,8 0,1 0,3 100,0
7 шахти «Ювшейна» 9,3 1,3 5,7 81,7 0,9 0,6 0,2 0,3 100,0
8 шахти «Гвардшська» 8,6 1,1 4,9 83,2 0,9 0,6 0,3 0,4 100,0
9 шахти «Тершвська» 7,9 0,8 5,3 84,3 0,8 0,5 0,2 0,2 100,0
Середне значення 9,4 1,4 5,9 80,7 1,2 0,8 0,2 0,4 100,0
Наведен в таблиц 1 дат свщчать про подь бнють мшерального складу ДСФ ус1х шахт Крив-басу. Головний компонент вщс1ву - рядов1 гематитов! кварцити 1з середшм вмютом зал1за бли-зько 38 мас.%. Ц породи е вмюними вщносно до
поклад1в багатих зал1зних руд. Через складнють контур1в рудних тш 1 недосконалють технологи видобутку руд гематитов! кварцити потрапляють до рудно1 маси, яка подаеться на ДСФ. 1х техно-лопчш схеми включають тристадшне дроблення
та три-чотиристадшне грохочення дроблено! маси. До дрiбнозернистого продукту грохотiння останньо! стадп потрапляють, переважно, части-нки багатих гематитових руд, яю характеризу-ються низькою мiцнiстю. Стiйкi до механiчних навантажень частинки гематитових кварцитiв концентруються в крупнозернистому надрешгг-ному продуктi вшх стадiй грохочення.
Потрапляння до вщиву частинок багатих залiзних руд (вмют залiза вiд 46 до 69 мас.%, се-реднiй показник 63 мас.%) i збагачених гематитових кварцита (середнш вмiст залiза 43 мас.%) пов'язане з !х потраплянням у процесi дроблення до тшей тиску бiльш крупних i мщних частинок гематитових кварцитiв. Внаслiдок цього частинки багатих руд i збагачених гематитових кварцита виявляються недодробленими i в процесi грохочення потраплять до надрешггного продукту.
1з цим же пов'язана присутнють у складi вiдсiву механiчно нестiйких частинок сланщв.
Частинки малорудних, безрудних кварцита, жильного кварцу, iнших гiрських порщ хара-ктеризуються високою мiцнiстю, внаслщок чого нагромаджуються у вiдсiвi.
Результати мшроскошчних мiнералогiчних дослiджень показали, що матерiал вiдсiву харак-теризуеться практично бiмiнеральним (гематит + кварц) складом. Загальний вмют гематиту i кварцу в складi вiдсiву становить близько 97 мас.%. Кшькють другорядних мiнералiв (релiктовий магнетит, гетит, каолшгг) близько 2,5 мас.%; рщкю-них (гiдробiотит, стильпномелан, селадонiт, тальк, трит, марказит, апатит та ш.) до 0,5 мас.%. За результатами кшькюних мiнералогчних тдра-хунюв визначено середнiй мiнеральний склад вщ-сiву ДСФ усiх шахт Кривбасу (табл. 2).
Табл. 2 Середнш мшеральний склад крупнозернистого ввдаву ДСФ шахт Кривбасу
Мшерали та мшеральш рiзновиди Вмкт мiнералiв, мас.%
багатi руди гематитовi кварцити ввдав у щлому
гематит, 86,69 57,59 60,73
в тому чион: - мартит 73,41 48,74 51,40
- залiзна слюдка 4,61 3,07 3,24
- дисперсний гематит 8,67 5,78 6,09
магнетит 1,01 0,67 0,71
пдроксиди затза, 0,17 0,11 0,12
в тому числг - гетит 0,14 0,09 0,10
- летдокроют 0,02 0,01 0,01
- дисперсний гетит 0,01 0,01 0,01
мшерали групи кварцу, 9,90 40,15 36,90
в тому чион: 9,67 39,59 36,47
- кварц новоутворений 0,15 0,43 0,40
- халцедон 0,06 0,09 0,09
- опал 0,03 0,04 0,04
ситкати, 1,32 0,88 0,93
в тому чион: 0,04 0,03 0,03
- етгенетичт гтергенш 1,28 0,85 0,90
карбонати, 0,27 0,18 0,19
в тому чион: 0,06 0,04 0,04
— етгеиетичт ртергент 0,21 0,14 0,15
сульф1ди, 0,06 0,04 0,04
в тому чиан: 0,04 0,03 0,03
- марказит 0,01 0,01 0,01
- мелъниковт 0,01 0,01 0,01
галогешди (галт, силъвт) 0,40 0,27 0,28
сульфати (гтс, алунт, барит, 0,05 0,03 0,03
Апатит 0,11 0,07 0,07
акцесорш минерал! (циркон, 0,01 0,01 0,01
Всього 100,00 100,00 100,00
З метою розроблення мшералопчного об-грунтування оптимально! технологiчноi схеми повторного збагачення вщс1ву автори детально дослщили мiнералогiчнi особливостi головного рудотвiрного мiнералу вiдсiву - гематиту.
Гематит - характеризуемся середнiм вмю-том у складi вiдсiву 60,73 мас.%. Вiн представлений трьома морфолопчними рiзновидами: зал1з-ною слюдкою (3,24 мас.%), мартитом (51,40 мас.%) та дисперсним гематитом (6,09 мас.%).
За^^зна слюдка присутня у виглядi двох ге-нерацш (рис. 2, 3): метаморфогенно! (залiзна слюдка 1) та гшергенно! (залiзна слюдка 2). Метамор-фогенна залiзна слюдка утворюе двi вiдмiни:
«емульсшний» гематит нерудних прошарюв ге-матитових кварцита, який представлений др1б-ними (вщ 0,001 до 0,05 мм) пойкшобластами в агрегатах кварцу; друга вщмша метаморфогенного гематиту - спекулярит у складi альпiйських жил кварцу, розмiр його кристалiв досягае 20 мм за максимальним вимiром. Гшергенна залiзна слюдка утворюе ланцетоподiбнi кристали, якi нарос-тали на агрегатах мартиту («!жаковЬ> структури (рис. 4)) у зв'язку з локальною м1гращею залiза пiд час мартитизацп магнетиту в процесi вивпрю-вання залiзистих кварцитiв та багатих руд (Kanibolotsky 1946; Belevtsev, Bura 1959; Belev-tsev, Tokhtuev, e.a. 1962; ).
а б
Рис. 2. Морфолопчш р1зновиди зал1зно! слюдки в склад1 руд i гематитових кварципв з ввдаву ДСФ: емульсшна зал1зна слюдка (а); спекулярит (б).
Бше - залiзна слюдка; темноаре - кварц; чорне - пори. Ввдбите свiтло; без аналiзатора; збшьшення 30х
Рис. 3. Морфологiя шдивщв залiзноi слюдки в нерудному прошарку залiзнослюдко-мартитового кварциту (а) та в альпшському залiзнослюдко-кварцовому прожилку в мартитовому кварцит (б) з вiдсiву ДСФ родовища шахти iH. М. В. Фрунзе. Растровий електронний мiкроскоп МРЕМ-100, збiльшення 600х
Рис. 4. Ïжaкоподiбнi aipera™ pомбоeдpичниx кpистaлiв гiпepгeнноï зaлiзноï слюдки, яю нapосли na сyбiзомeтpичниx aгpeгaтax мapтитy.
Бше - Haprar, зaлiзнa слюди; тeмносipe - квapц; чоpнe - поpи. Ввдбите свггао; без aнaлiзaтоpa; збiльшeння 100x
У пpоцeсi pyдопiдготовки (дpоблeння, по-дpiбнeння) тa виконaння попepeднix мiнepaлого-тexнологiчниx eкспepимeнтiв спостepiгaвся чгт-кий пepepозподiл зaлiзноï слюдки piзниx моpфо-логiчниx вiдмiн по piзниx одepжyвaниx ^одук-тax. Eмyльсiйний гeмaтит нepyдниx пpошapкiв гeмaтитовиx квapцитiв чepeз незтачний pозмip видiлeнь y пpоцeсi подpiбнeння нe pозкpивaeться i в пiдготовлeномy до збaгaчeння мaтepiaлi ^ису-тнш y виглядi включeнь в чaстинкax квapцy. Пiд чaс гpaвiтaцiйного aбо мaгнiтного збaгaчeння по-тpaпляe, головним чином, до xвостiв. Cпeкyляpит eфeктивно дpобиться тa подpiбнюeться, в тдго-товлeниx до збaгaчeння пpодyктax пpeдстaвлeний мономiнepaльними чaстинкaми, i в ^оцес збaгa-чeння пpaктично повнiстю потpaпляe до концент-paтy. Гiпepгeннa зaлiзнa слюдкa yтвоpюe спiльнi aгpeгaти з мapтитом. Пiд чaс подpiбнeння paзом iз ним eфeктивно pозкpивaeться, в пiдготовлeниx до збaгaчeння пpодyктax ^жутая y виглядi мономь нepaльниx acerará гeмaтитy. Texнологiчний не-гaтив «ïжaкового» гeмaтитy - нeдостaтня мщ-нють, чepeз що вiн, як i мapтит, сxильний до œpe-подpiбнeння з yтвоpeнням чaстинок pозмipом мeншe 0,02 мм. У paзi зaстосyвaння стaндapтниx
мeтодiв збaгaчeння (мaгнiтнi, гpaвiтaцiйнi) чaсти-нки тaкого pозмipy пepeвaжно втpaчaються y вщ-xодax.
Мартит - головний pyдний мiнepaл вщсву - являе собою пpодyкт вивiтpювaння пepвинного мaгнeтитy (Gershoyg 1955; Martynenko 1955, Akimenko, Belevtsev1957). В чaстинкax бaгaтиx pyд i в pyдниx пpошapкax чaстинок гeмaтитовиx квapцитiв yтвоpюe псeвдомоpфози по видiлeнняx мaгнeтитy, вшслщок чого його aгpeгaти устадко-вують фоpми його iндивiдiв i acerará - с^чко-подiбнi, блоковi, гiлчaстi, вкpaплeнi (pис. 5). Роз-мip видiлeнь мapтитy вiдповiдae pозмipy кpистa-лiв пepвинного мaгнeтитy, коливaeться пepeвa-жно вiд 0,01 до 0,15 мм, сepeднi покaзники 0,050,07 мм. Псeвдомоpфози являють собою тонкопо-pистий aгpeгaт, склaдeний дyжe дpiбними (зaзви-чaй мeншe 0,1 мм зa мaксимaльним вимipом) лу-скyвaтими, лaнцeтоподiбними кpистaлaми зaлiз-но1 слюдки (pис. 6). Зpiдкa мapтит пpисyтнiй y нe-pyдниx пpошapкax збaгaчeниx i pядовиx гeмaти-товиx квapцитiв. Biд мapтитy pyдниx пpошapкiв вiн вiдpiзняeться мeншим pозмipом acerará - вiд 0,005 до 0,05 мм, в сepeдньомy близько 0,02 мм.
б
Рис. 5. Особливоста моpфологiï aгpeгaтiв мapтитy з чaстинок бaгaтоï мapтитовоï pyди (a) i pyдного пpошapкy мapтитового квa-pцитy (б) з ввдаву ДСФ pодовищa max™ Ювiлeйнa. Cвiтлосipe - мapтит; тeмносipe - квapц; Hüpne - rapn. В1дбитс св1тло; без aнaлiзaтоpa; збшьшення 30x
а
Рж. 6. Tонколycкyвaтa бyдовa aгpeгaтiв мapтитy (Smirnov 2014). Pacтpовий eлeктpонний мiкpоcкоп MPEM-100. Збшьшення: a - 1500x, б - 800x
Tонкопоpиcтa бyдовa aгpeгaтiв мapтитy, як зaзнaчaлоcь вище, зумовлюе ïx бiльш низьку ме-xaнiчнy cтiйкicть поpiвняно з головним нepyдним мiнepaлом - квapцом. Тому тд чac пiдготовки py-дного мaтepiaлy до збагачення, яка полягае в дpо-блeннi i подpiбнeннi мaтepiaлy вiдciвy, видiлeння мapтитy пpоявляють cxильнicть до пepeподpiб-нення. Чepeз це для pозpоблeння оптимально! те-xнологiчноï cxeми виpобництвa гематитового концeнтpaтy нeобxiдно зaпpовaдити щaднi ме-тоди подpiбнeння пiд чac pyдопiдготовки, а також постадшне виведення мaтepiaлy нeобxiдного Tpa-нyломeтpичного cклaдy iз циклу подpiбнeння до готового pyдного потоку, який нaпpaвляетьcя на збагачення.
У доcлiджeниx aвтоpaми пpодyктax pyдопi-дготовки мaтepiaлy ceми об'еднaниx пpоб вiдciвy та пpодyктax ïx гpaвiтaцiйного збагачення ^уп-нicть чacтинок cтaновилa -0,1 + 0 мм. Mapтит y циx пpодyктax xapaктepизyвaвcя pозмipом части-нок вщ менше 0,01 до 0,07 мм, квapц - вiд менше 0,01 до 1,0 мм. Miкpоcкопiчнi пiдpaxyнки ^оду-ктiв подpiбнeння показали, що 83,3 % вщ загаль-но1 кiлькоcтi чacтинок мapтитy були мономiнepa-льними, 16,7 % частинок були пpeдcтaвлeнi зpоc-тками з piзним кiлькicним cпiввiдношeнням мap-титу i квapцy. В пpодyктax ^авиац^йного збагачення подpiбнeного мaтepiaлy це cпiввiдношeння
значно зpоcло на rapara мономiнepaльниx ча^ тинок мapтитy: кшькють мономiнepaльниx части-нок cтaновилa 95,1 % вщ ïx зaгaльноï кшькооп, зpоcткiв - 4,9 %; зpоcтки були пpeдcтaвлeнi œpe-важно багатими з умютом мapтитy понад 75 % та raap^, вiдповiдно, менше 25 %. Pозмip чacтинок мapтитy в концeнтpaтi cтaновив вiд 0,02 до 0,07 мм. Частинки pозмipом менше 0,02 мм чepeз ïx недостатньо активну yчacть y гpaвiтaцiйномy pо-здiлeннi y зв'язку з незначною машю потpaпили paзом iз мономiнepaльними чacтинкaми квapцy i бщними зpоcткaми до вiдxодiв збагачення. Диcпeрcний (пилоподiбний) гeмaтит мicтитьcя y cклaдi вiдciвy в кiлькоcтi близько 6 маа%. Пpи-cyтнiй, головним чином, y чacтинкax кaолiнiт-ди-cпepcногeмaтитовоï, диcпepcногeмaтитовоï
(«кpacкa») та мapтит-диcпepcногeмaтитовоï («cи-^m^pa^a») pyди та мaлоpyдниx зaлiзиcтиx ква-pцитiв. За даними попepeднix достщниюв, утво-peння диcпepcного гематиту - peзyльтaт вивiтpю-вання зaлiзовмicниx cra^ará, кapбонaтiв, cyль-фiдiв, пpичомy в paзi пpиcyтноcтi в cклaдi етлша-тiв глинозему одночacно з диcпepcним гематитом yтвоpювaвcя глиниcтий мiнepaл (Kanibolotsky 1946; Belevtsev, Bura 1959; Evtekhov1997). Ав-тоpи цiеï cтaттi методом peнтгeноcтpyктypного aнaлiзy вcтaновили, що в cклaдi вiдciвy Bcix ДCФ глинистий мiнepaл пpeдcтaвлeний кaолiнiтом (pиc. 7).
Рис. 7. Рентегенограма каолшгг-кварц-дисперсногематитово! складово! матерiалу ввдаву. Као1 - каолшгг; Q - кварц; Нет - гематит
Розм1р пластинчастих шдивщв дисперсного гематиту, а також каолшггу зазвичай не пе-ревищуе 0,001 мм. Внаслщок цього, а також через низьку мехашчну стшюсть агрегата цих мшера-л1в тд час рудотдготовки частинки обох потрап-ляють до найбшьш др1бнозернистих продукта подр1бнення з розм1ром частинок менше 0,02 мм. У процес гравггацшного роздшення вони потра-пляють до вщход!в збагачення.
Анал1з результата мшералопчних досль джень { технолопчних експеримента показав, що в процес рудотдготовки (дроблення, подр1б-нення) { збагачення матер1алу вщиву вщбува-еться перерозподш гематиту по утворюваних продуктах. На думку автор1в, можна видшити три на-прямки перерозподшу гематиту:
- концентращя практично всього дисперсного гематиту, а також частини мартиту, який зазнав переподр1бнення - в склад! найбшьш др1бно-зернистого продукту подр1бнення вщиву (розм1р частинок менше 0,02 мм); цей матер1ал практично повнютю надходить до вщход!в збагачення;
- утворення рудно-нерудних зростюв гематиту та кварцу, до складу яких потрапляе емуль-сшна зал1зна слюдка нерудних прошарюв рядо-вих гематитових кварцита { частково - мартит нерудних прошарюв; багат гематитом зростки (вмют рудно! складово! понад 75%) потрапляють до концентрату, зростки з бшьш низьким вмютом гематиту - до вщход!в збагачення;
- утворення мономшеральних частинок ма-ртиту та крупнозернисто! зал1зно! слюдки - основна складова продукта рудотдготовки, яка над-ходить до концентрату.
Висновки. 1. Крупнозернистий вщшв дробильно-сортувальних фабрик характеризуеться розм1ром частинок вщ 20 до 100 мм та середшм умютом за-л1за близько 43 мас.%. Нараз1 вш дослщжуеться
як сировина для виробництва високоякюного (6769 мас.% зал1за) гематитового концентрату. Для розроблення ефективно! технологи виробництва концентрату необхщне детальне дослщження пе-трограф1чного, мшерального, х1м1чного складу, структури, текстури руд { прських порщ, як вхо-дять до складу вщс!ву.
2. За результатами петрограф1чних досль джень, вщшв складаеться головним чином ¿з частинок рядових гематитових кварцита ¿з середшм вмютом зал1за близько 38 мас.%. Другорядш ком-поненти - багат зал!зш руди (63 мас.%), збага-чеш гематитов! кварцити (43 мас.%) та малору-дн!, безрудш г!рськ! породи (менше 25 мас.%).
3. Мшеральний склад в!дс!ву двокомпонен-тний - гематит+кварц з незначною дом!шкою ка-ол!н!ту, беззал!зистих карбоната, гшергенних су-льф!д!в, рел!ктових силшата. Головний рудний м!нерал - гематит - представлений трьома мор-фолопчними р!зновидами: мартитом, зал!зною слюдкою та дисперсним гематитом.
4. За результатами мшералопчних досль джень, гематит видшених морфолог!чних р!зно-вид!в перерозпод!ляеться по продуктах рудотд-готовки (дроблення, подр!бнення) ! збагачення в!дс!ву. Б!льша частина мартиту та затзна слюдка ефективно розкриваються у процес! рудотдгото-вки ! надходять до концентрату. Переподр!бнений мартит ! дисперсний гематит через малий розм!р частинок (менше 0,02 мм) потрапляють до вщхо-д!в збагачення. Перерозпод!ляються також зростки гематиту ! кварцу. Багат! зростки з умютом гематиту понад 75 % залучаються до концентрату, б!дн! - з меншим вм!стом гематиту - втрачаються у вщходах збагачення.
5. Особливостi перерозподiлу гематиту слщ враховувати для розроблення оптимальних тех-нологiчних схем рудопiдготовки i збагачення ге-матитово! сировини.
Бiблiографiчнi посилання
Akimenko, N.M., Belevtsev, Ya.N., Goroshnikov, B.I., Dubinkina, R.P., Ishchenko, D.I., Karshenbaum, A.P., Kulishov, M.P., Lyashchenko, K.P., Maksimovich, V.L., Skuridin, S.A., Siroshtan, R.I., Tokhtuev, G.V., Fomenko, V.Yu., Shcherbakova, K.F. (1957), Geologicheskaja struktura i zheleznye rudy Krivorozhskogo bassejna [Geological structure and iron ores of the Krivoy Rog basin], Gosgeoltekhizdat press, Moscow, 280 (in Russian). Belevtsev, Ya.N., Bura, G.G., Dubinkina, R.P., Yepatko, Yu.M., Ishchenko, D.I., Melnik, Yu.P., Strygin, A.I. (1959), Genezis zheleznyh rud Krivorozhskogo bassejna [Genesis of iron ores of the Krivoy Rog basin], Publ. house of Acad. of Sci. of the UkrSSR, Kyiv, 360. (in Russian). Belevtsev, Ya.N., Kravchenko, V.M., Kulik, D.A., Belevtsev, R.Ya., Borisenko, V.G., Drozdovskaya, A.A., Yepatko, Yu.M., Zankevich, B.A., Kalinichenko, O.A., Koval', V.B., Korzhnev, M.N., Kusheev, V.V., Lazurenko, V.I., Litvinskaya, M.A., Nikolaenko, V.I., Pirogov, B.I., Prozhogin, L.G., Pikovskiy, Ye.Sh., Samsonov, V.A., Skvortsov, V.V., Savchenko, L.T., Stebnovskaya, Yu.M., Tereshchenko, S.I., Chaykin, S.I., and Yaroshchuk, M.A. (1991), Zhelezisto-kremnistye formacii dokembrija evropejskoj chasti SSSR [Banded iron Precambrian formations of the European part of the USSR]. Genesis of iron ores, Nauk. dumka, Kyiv, 216 (in Russian). Belevtsev, Ya.N., Tokhtuev, G.V., Strygin, A.I., Melnik, Yu.P., Kalyaev, G.I., Fomenko, V.Yu., Zagoruyko, L.G., Molyavko, G.I., Polovko, N.I., Dovgan, M.N., Ladieva, V.D., Zhukov, G.V., Epatko,
Yu.M., Shcherbakov, B.D. (1962), Geologija Krivorozhskih zhelezorudnyh mestorozhdenij [Geology of Kryvyi Rih iron ore deposits], Publ. house of Acad. of Sci. of the UkrSSR, Kyiv, UA, Vol. 1, 484 p. and Vol. 2, (in Russian).
Demchenko O.S., Evtekhov V.D. (2015) Petrografichnyi sklad vidsivu drobarno-sortuvalnyh fabryk Krivo-rizkogo baseinu [Petrographic composition of screenings from crushing and screening plants of the Kryvyi Rih basin] Sustainable development of industry and society. Section 5. Geology, applied mineralogy. Ecology. International scientific-technical conference proceedings. Kryvyi Rih: Kryvyi Rih national university, 62-66 (in Ukrainian).
Evtekhov, V.D. (1997), Etapi formuvannja kompleksnoi' mineral'no-sirovinnoi' bazi zalizorudnih rodovishh Krivoriz'ko-Kremenchuc'kogo lineamentu [Stages of formation of a complex mineral-raw material base of iron ore deposits of the Krivoy Rog-Kre-menchug lineament]. Data of the Acad. of Mining Sci. of Ukraine, No. 4, 111-114 (in Ukrainian).
Gershoyg, Yu.G. (1955), Genezis rud Krivogo Roga [Genesis of the Krivoy Rog iron ore basin], Publ. house of Acad. of Sci. of the UkrSSR, Kyiv, 86-99 (in Russian).
Kanibolotsky, P.M. (1946), Petrogenezis porod i rud Krivorozhskogo zhelezorudnogo bassejna [Petro-genesis of rocks and ores of Krivoy Rog iron ore basin], Publ. house of Acad. of Sci. of the UkrSSR, Chernovtsy, 312 (in Russian).
Martynenko, L.I. (1955), Rol' gipergennyh processov v obrazovanii rud Saksaganskoj polosy Krivogo Roga [Geology and genesis of ores of the Krivoy Rog iron ore basin], Publ. Acad. of Sci. of UkrSSR, Kyiv, 100-113 (in Russian).
Smirnov O.Ya. (2014) Geology of low grade hematite ore deposits (hematite quartzites) of Valiavkinske deposit in Kryvyi Rih basin. Manuscript (in Russian).
