Типы и сорта руд

Обычно руды в пределах месторождения неоднородны и раз­личаются по минеральному и химическому составу, текстурам и структурам, физико-механическим и технологическим свойствам.

Термины «типы» и «сорта» руд широко используются при изу­чении качества руд. Основная задача геологоразведочных работ — пыявление запасов руд различных типов. Однако в настоящее время классификация руд по типам и сортам недостаточно разра­ботана, и имеет место различное толкование и применение этих терминов геологами и обогатителями [7, 8, 34]. Некоторые иссле­дователи предлагают при классификации руд использовать сле­дующие термины: природные типы и природные разновидности руд, технологические типы и технологические сорта руд.

Природный (геологический) тип руды — руда, обладающая от­носительно устойчивыми минеральным составом, текстурой и структурой, специфическими физическими свойствами, имеющая достаточно четкую пространственную обособленность. Название природного типа руды дается на основе главных рудообразующих минералов.

Природная разновидность руды выделяется на основе более мелких признаков: присутствие второстепенных и редких минера­лов, минералов — носителей полезных и вредных примесей, тек­стурно-структурных особенностей и др.

Выделение природных типов руд и природных разновидностей руд производится в процессе оформления геологической докумен­тации. Природные типы и разновидности руд слагают самостоя­тельные рудные тела или их части. На их основе на месторожде­ниях выделяются технологические типы и сорта руд.

Технологический тип руды — руда устойчивого минерального и химического состава, которая перерабатывается по определен­ной схеме обогащения. Основное условие выделения технологиче­ского типа — возможность его раздельной добычи и переработки. Руды каждого технологического типа оконтуривают, подсчитыва­ют, добывают и перерабатывают отдельно. Технологический тип подразделяется на сорта.

Технологический сорт руды — руда, имеющая общую для дан­ного технологического типа схему переработки, но отличающаяся технологическими показателями переработки (например, извлече­ние, содержание металла в концентрате). Технологический сорт может соответствовать природной разновидности руд в составе природного типа руды, отличающейся качеством руды.

Технологические сорта одного и того же типа перерабатыва­ются совместно в определенных соотношениях. При подсчете за­пасов используются термины: промышленные сорта руд, балансо­вые и забалансовые руды. Промышленные сорта руд выделяются на основе кондиций или бортовых содержаний, содержаний попутных полезных или вредных компонентов — примесей. Оконту-ривание и подсчет запасов ведутся раздельно.

При составлении качественной характеристики руды для тех­нологических целей рудообразующие минералы разделяются на следующие группы: главные промышленные минералы; минера­лы — носители полезных примесей; минералы — носители вред-ных примесей; нерудные, потенциально промышленные мине­ралы.

Главными промышленными минералами руд называются ми­нералы, из которых экономически выгодно извлекать основной, промышленный компонент (элемент, минерал или соединение эле­ментов).

Нерудные минералы не содержат извлекаемых ценных метал­лов, но могут быть использованы в народном хозяйстве (безот­ходное производство). Например, в медных рудах главными про­мышленными минералами меди обычно являются халькопирит, борнит и халькозин. Для медно-никелевых руд в группу главных, могут входить кубанит и никельсодержащие минералы группы, халькопирита — моихукит и талнахит. К минералам— носителям полезных примесей (теллур, висмут, золото, серебро, платиноиды), относятся: теллуриды, висмутиды, самородное золото, минералы: платиноидов в медно-никелевых рудах; к минералам — носителям вредных примесей (мышьяк, сурьма, цинк, свинец), — энаргит, блек­лые руды, сфалерит, галенит. Эти примеси снижают качество-медных концентратов и должны быть удалены в процессе обога­щения.

Технологические типы и сорта руд выявляются в процессе гео­лого-технологического картографирования, которое осуществляет­ся на значительном количестве проб малой массы (килограммы — десятки килограммов), отобранных по всем интервалам рудных тел, пересеченных разведочными выработками.

Пример информации, получаемой по малой, технологической пробе [13]:

1. Химический состав руды. Содержание ценных и вредных компонентов, степень окисления, результаты фазового анализа.

2. Количественный минеральный состав руды. Содержание в руде опреде-ленных рудных или нерудных минералов, осложняющих обогащение. Распреде­ление по минералам основных и попутных компонентов и вредных примесей.

3. Текстурно-структурные особенности руды. Процентное распределение час­тиц рудных минералов по классам крупности при измельчении до —0, 2 мм; сте-пень раскрытия рудных минералов при измельчении до —0, 2 мм; характер срост­ков рудных минералов при измельчении до —0, 2 мм; измельчаемость руды—вы-ход (в процентах) классов крупности 0, 3 мм; 0, 3 + 0, 074 мм; 0, 074 мм.

4. Физико-механические свойства руды.

5. Показатели обогащения. Выход продуктов обогащения, качество кон­центратов, извлечение ценных компонентов и др.

В результате проведения геолого-технологического картографи­рования составляются геолого-технологические карты, планы и разрезы, отражающие распределение технологических типов и сортов руды. Это дает возможность управлять качеством РУДЫ, подаваемой на фабрику, путем составления оптимального плана отработки месторождений, раздельной подачи технологических типов на соответствующие секции фабрики или своевременной корректировкой технологического режима в зависимости от соста­ва шихты. При невозможности геометризации технологических типов руд в процессе разведки (включая детальную разведку) оценка запасов по типам производится статистически. Геометриза­ция технологических типов руд в таких случаях производится по материалам эксплуатационной разведки. Геолого-минералогиче­ская и технологическая классификация руд Норильского района приводится в работах [7, 33].

Сульфидные руды медно-никелевых месторождений делятся на три группы: 1) вкрапленные и прожилково-вкрапленные в интру­зивных породах; 2) массивные в интрузивных и осадочно-мета-морфических породах; 3) вкрапленные и прожилково-вкрапленные в осадочно-метаморфических породах. Выделяются природные типы, руд: пирротиновый, халькопиритовый, кубанитовый, иногда талнахитовый, моихукитовый. (табл. 3).

Пирротиновые руды в основном содержат гексагональный пир­ротин (примесь никеля от 0, 2 до 0, 8 %), пентландит двух генера­ций (пластинки распада твердого раствора и зернистый), тетра­гональный халькопирит, минералы платиноидов.

В кубанитовых рудах преобладает кубанит (до 70%), они также содержат троилит (менее 0, 03 % никеля), зернистый пентландит, халькопирит, реже талнахит, моихукит, минералы плати­ноидов.

Халькопиритовые руды содержат в основном тетрагональный халькопирит, а также минералы группы халькопирита — тална­хит, моихукит, которые в некоторых разновидностях руд стано­вятся основными. В руде также развиты зернистый высокожеле­зистый и медистый пентландит, реже кубанит и пирротин, мине­ралы платиноидов.

Пирротин и халькопирит разных структурных модификаций имеют разную флотируемость, степень раскрытия пентландита резко зависит от размеров его выделений; минералы группы халь­копирита имеют сходные формулы и разную флотируемость. Все это вызывает колебания качества концентратов при близком ми­неральном составе руд.

Опыт работы обогатительной фабрики показывает, что выде­ленные природные типы руд являются также и технологическими, так как они обогащаются по разным схемам: пирротиновые и ку-банитовые — с получением медного, никелевого и пирротинового концентратов; халькопиритовые — с получением только медного и никелевого концентратов и (наиболее целесообразно) без выделе­ния отвальных хвостов [7].

Авторами проводилось геолого-минералогическое картографи­рование на месторождениях Каджаран и Кафан [2, 22], по кото­рым были детально изучены природные типы руд и их разновид­ности. На Каджаранском медно-молибденовом месторождении в настоящее время распространен один природный тип руды — мо­либденит-халькопирит-пиритовый прожилково-вкрапленной тексту­ры, который является также и технологическим. Окисленные и смешанные руды верхних горизонтов выработаны. В перерабаты­ваемых сульфидных рудах весь окисленный молибден и основная часть окисленной меди связаны с лимонитом и каолинитом и не извлекаются в процессе флотации. На Кафанском медном место­рождении в настоящее время эксплуатируются руды двух природ­ных типов: богатые пирит-халькопиритовые массивной и пятни­стой текстуры и энаргит-халькозит-халькопирит-пиритовые с борнитом и теннантитом прожилково-вкрапленной текстуры. Оба природных типа руд также являются технологическими типами.

Молибден-вольфрамовые руды Тырныаузского месторождения по вещественному составу разделяются на 8 природных типов, от­личающихся соотношением алюмосиликатов и карбонатов, а так­же минеральной формой главных рудных компонентов [6]; I — молибденит-шеелитовые в скарнированных мраморах; II — шеели-товые, Шеелит-молибденитовые в скарнах; III — молибденитовые и молибдошееЛитовые в пироксен-плагиоклазовых роговиках; IV — молибденитовые и шеелитовые в биотитовых роговиках; V — мо­либденитовые в измененных гранитоидах; VI — шеелитовые и мо-либдошеелитовые в амфиболизированных породах; VII — молиб­денитовые в оталькованных гипербазитах; VIII — катаклазиты и глинки трения.

Но особенностям обогащения природные типы руд объединя­ются в 4 технологических типа, различающихся схемой перера­ботки. 1. Руды I природного типа перерабатываются вместе с остальными, но дают оптимальные технологические показатели при дополнительном обогащении в тяжелой суспензии. 2. Руды II п VI природных типов обогащаются по схеме действующих фаб­рик. 3. Руды VII природного типа нуждаются в самостоятельной схеме обогащения и на технологическую переработку на фабрику не подаются. 4. Руды VIII типа требуют особой рудоподготовки.

Основное влияние на обогащение руд Тырныаузского место­рождения оказывают следующие свойства: 1) количество и состав главных рудных минералов; 2) присутствие естественных гидро­фобных минералов с повышенной флотируемостью (тальк, биотит, другие слоистые силикаты); 3) присутствие минералов кальция, обладающих близкими к шеелиту и молибдошеелиту флотацион­ными свойствами, (например, кальцит); 4) наличие в руде мине­ралов с повышенной растворимостью или способностью к интен­сивному ионному обмену; 5) присутствие минералов с высокораз­витой удельной поверхностью (глины, перетертые минералы), вследствие чего происходят интенсивное поглощение флотореаген-тов, стабилизация и снижение интенсивности пены и т. д.

Главные рудные минералы этого месторождения — шеелит, мо-либдошеелит и молибденит. Состав молибдошеелита меняется от шеелита до молибдошеелита, содержащего до 20 % повеллитовой составляющей. Внутреннее строение и состав зерен молибдошеели­та было изучено на микроанализаторе САМЕСА [27]. Выделены зерна трех типов: с однородным строением, с каймой шеелита, зерна сложного строения. Строение и состав зерен молибдошеели­та определяют качество вольфрамового концентрата. Флотируе­мость шеелита ухудшается с возрастанием содержания повеллито­вой составляющей.

Глава 5