Проектирование обогатительной фабрики (стр. 2 из 11)
Количество граната в трубке повышено (среднее 0,51 %). Преобладает магнезиальная разновидность с высоким (50 — 70 %) содержанием пиропового компонента. Эклогитовые гранаты в кимберлитовом цементе составляют не более 5-7% всей выборки. Среднее содержание Сг2О3 в гранате представительной выборки (несколько сотен зерен) варьирует от 3,07 до 5,10 %, предельные значения в отдельных зернах граната — от 0,5 до 11,0 %. Довольно часто встречаются гранаты уваровит-пиропового состава; количество этого минерала алмазной ассоциации составляет 3,8 %.
Содержание пикроильменита в трубке также повышено (0,75 %). Состав минерала варьирует в широких пределах — изменяются концентрации титана, магния, железа и хрома.
Малое содержание в руде кальция, шеелита, циркона и других минералов, люминесцирующих наряду с алмазами, позволяет благополучно применять люминесцентные сепараторы, тогда как повышенное содержание их увеличивает выход концентрата, снижая его качество.
Среднее содержание тяжелой фракции с удельным весом более 3,2 в кимберлитовой брекчии составляет 1-3%, т.е. материал легко обогащается гравитационными методами (отсадка, винтовая сепарация и тяжелосредная сепарация).
1.3 Гранулометрический состав
Гранулометрический состав характеризуется количественным распределением зерен полезного ископаемого по крупности, и играет немаловажную роль при выборе схем дробления, измельчения и грохочения.
По гранулометрии алмазов основная масса (51,0-70,9 %), представлена мелкими кристаллами класса -1+0,5 мм. На долю алмазов класса -2+1 мм приходится 1/4-2/5 от общего количества кристаллов. Крупные камни класса -4+2 мм составляют 2,01-9,6 % от общего количества всех алмазов. По массе алмазов наиболее продуктивными являются классы -2+1 мм (30,02-50,7 %) и -4+2 мм (23,3-52,6 %), а наиболее крупные камни класса -8+4 мм составляют 10,45-27,26 % от общей массы. На долю более мелких, резко преобладающих по количеству, кристаллов класса -1+0,5 мм приходится лишь 7,33-12,6 % от общей массы всех алмазов.
Гранулометрическая характеристика исходного сырья представлена в таблице 1.
Таблица 1.1 - Гранулометрическая характеристика руды трубки "Нюрбинская".
| Класс крупности, мм | -1200 +1000 | -1000 +800 | -800 +600 | -600 +400 | -400 +200 | -200 +100 | -100 +50 | -50 +20 |
| Выход классов, % | 3,7 | 4,3 | 6,4 | 13,0 | 19,6 | 6,2 | 8,9 | 10,5 |
| Класс крупности, мм | -20 +10 | -10 +8 | -8 +5 | -5 +2 | -2 +1 | -1 +0,5 | -0,5 +0 | Итого |
| Выход классов, % | 6,4 | 2,0 | 3,0 | 4,9 | 3,0 | 1,7 | 6,4 | 100 |
Результаты анализа показывают, что на фабрику будет поступать руда, представленная до 15% крупным (+600 мм) и до 11% мелким (-2мм) рудным материалом. Кумулятивная кривая гранулометрического состава исходного сырья представлена на рисунке 1.1.
Рис. 1.1. - Кумулятивная кривая исходной руды.
1.4 Химический состав
В тяжелой фракции преобладают пироп (до 5 %) и хромшпинелид (0,9 %), реже встречаются пикроильменит. Отмечаются розовые, красные, оранжевые и фиолетовые гранаты при главенстве зерен, окрашенных в оранжевый и розовый цвет. По данным оптико-спектроскопических исследований среди изученных зерен гранатов установлено три генетических типа: высокобарические мантийные гранаты пиропового ряда перидотит-пироксенитовых и эклогитовых глубинных парагенезисов, альмандины из эклогитоподобных пород нижней коры.
Ильменит является характерным минералом верхних горизонтов трубки Нюрбинская. По содержанию Fе2Оз ильмениты делятся на две серии. Первая включает парамагнитный ильменит с содержанием Fe2O3 менее 20 %. Сюда отнесены высокотитанистые, высокомагнезиальные и низкохромистые ильмениты. Пределы колебания содержаний основных оксидов для них таковы (в %): ТiO2 = 44,69-49,20; МnО = 7,00-9,66; Сг2О3 = 0,09-0,51. Ко второй серии относится ферромагнитный ильменит с содержанием Fe2O3 более 20 %. Среди ильменитов этой серии выделяются три подгруппы, в целом отличающиеся между собой по соотношению Сг2О3. В первую из них попадают хромсодержащие ильмениты (Сг2О3 0,06-0,73 %) с относительно низким количеством титана. Ко второй (промежуточной) подгруппе относятся ильмениты с умеренной хромистостью и титанистостью (Сг2О3 0,71-1,71 %). Третья подгруппа представлена ильменитом с высоким содержанием хрома, низким титана и магния (ТiO2 30,37-32,1 %, МnО 3,47-3,86 %, Сг2О3 3,47-3,95 %). Повышенное содержание оксида хрома, вероятно, отражает их высокотемпературный генезис. Что же касается повышенного содержания в кимберлитовых породах трубки ферромагнитного ильменита, то этот минерал является довольно характерным для кимберлитовых трубок Малоботуобинского района.
Породы коры выветривания характеризуются повышенными содержаниями SiO2, TiO2 А12Оз, Fe2O3 и очень низкими концентрациями СаО и МnО, что обусловлено процессами гипергенеза.
Химический состав кимберлитовых пород трубки «Нюрбинская» представлен в таблице 1.2.
Таблица 1.2 - Химический состав кимберлитовых пород трубки «Нюрбинская» в %.
| Оксиды | 1(47) | 2(28) | 3(15) | 4(15) |
| SiO2 | 48,55 | 25,27 | 29,44 | 25,42 |
| ТiO2 | 1,18 | 0,49 | 0,38 | 0,39 |
| А1203 | 9,79 | 3,76 | 3,32 | 3,74 |
| Fе203 | 12,33 | 4,49 | 5,91 | 4,72 |
| МnО | 0,15 | 0,13 | 0,12 | 0,12 |
| МgО | 10,81 | 17,53 | 27,44 | 20,34 |
| СаО | 2,17 | 19,68 | 10,84 | 18,55 |
| Ка2О | 0,04 | 0,00 | 0,00 | 0,00 |
| К2О | 0,84 | 1,14 | 0,40 | 1,25 |
| Р205 | 0,45 | 0,58 | 0,41 | 0,53 |
| П.п.п. | 13,64 | 27,40 | 22,54 | 25,27 |
| Сумма | 99,95 | 100,47 | 100,80 | 100,33 |
Примечание: 1- кора выветривания, 2 – 4 – плотные кимберлитовые брекчии.
1.5 Физические свойства минералов
Кварц бывает окрашенным в различные цвета. Излом раковистый, обладает пьезоэлектрическими свойствами, возникающими при сжатии и растяжении пластин кварца.
Каолинит. Отдельные чешуйки бесцветны, сплошные массы белые. Блеск чешуек перламутровый, сплошных скоплений – матовый. Спайность – весьма совершенная.
Полевой шпат. Цвет бледный разных оттенков. Спайность совершенная.
Оливин. Цвет изменяется от темно-желтого до зеленого. Блеск стеклянный, сильный. Спайность несовершенная.
Ильменит цвет – железо-черный, цвет черты – черный. Блеск полуметаллический, не прозрачный, спайность отсутствует. Хрупкий. Отмечается сильное двупреломление. Отражательная способность низкая – 18%.
Циркон. Цвет – оранжевый, желтый, коричневый, часто сероватый, розовый, красный. Блеск алмазный, иногда жирный. Спайность средняя по призме. Хрупкий. Оптические свойства: одноосный, положительный. Часто радиоактивный и метамиктный.
Хромит. Цвет черный. Цвет черты бурый. Блеск металловидный. Спайность отсутствует. Изотропный. Отражательная способность низкая – 12%.
Роговая обманка. Цвет от светло-зеленого до зелено-черного и черного. Блеск стеклянный.
Гематит. Цвет: железо-черный, землистые разности ярко-красные. Цвет черты вишнево-красный. Блеск полуметаллический. Спайность отсутствует. Излом раковистый до неровного.
Алмаз характеризуется высоким показателем преломления (2,42) и высокой дисперсией (0,65). В рентгеновских лучах люминесцирует до 95-98% всех разновидностей алмазов. В ультрафиолетовом излучении люминесценция алмазов менее постоянная.
Сидерит. Цвет желтовато-серый, сероватый, в катодных лучах светится ярким оранжево-красным цветом. Блеск стеклянный. Спайность совершенная.
Доломит. Цвет серовато-белый, иногда с желтоватым, буроватым и зеленоватым оттенком. Блеск стеклянный. Спайность совершенная по ромбоэдру.
Другие физические свойства минералов легкой и тяжелой фракций представлены в таблице 1.3.
Таблица 1.3. - Физические свойства минералов
| Минералы | Химическая формула | Плотность г/см3 | Твердость по шкале Мооса | хрупкость |
| Легкая фракция | ||||
| Кварц | SiO2 | 2.65 | 7 | хрупкий |
| Полевой шпат | NaAlSi3O8. KALSi3O8.CaAlSi2O8 | 2.65-2.76 | 6-6,5 | нехрупкий |
| кальцит | CaCO3 | 2.6-2.8 | 3-3,5 | хрупкий |
| глауконит | K(Fe.Al.Mg)2(OH)2(AlSi3O10)*nH2O | 2.2-2.9 | 2-3 | хрупкий |
| каолинит | Al4(OH)8(Si4O10) | 2.58-2.63 | 2,5-3 | хрупкий |
| слюды | KAl2(OH)2(ALSi3O10) | 2.76-3.1 | 2-3 | хрупкий |
| Тяжелая фракция | ||||
| Ильменит | FeTiO3 | 4.72 | 5-6 | нехрупкий |
| Циркон | ZrSiO4 | 4.68-4.7 | 7-8 | нехрупкий |
| Пироксен | CaMg(Si2O6) | 3.22-3.55 | 5-6 | нехрупкий |
| Хромшпинелиды | (Mg.Fe)(Cr.Al.Fe)2O4 | 4-4.8 | 5,5-7,5 | нехрупкий |
| Магнетит | Fe3O4 | 4.9-5.2 | 5,5-6 | хрупкий |
| Пироп | Mg3Al2(SiO4)3 | 3.51 | 7-7,5 | нехрупкий |
| Доломит | CaMg(CO3)2 | 2.8-2.9 | 3.5-4.0 | хрупкий |
| Гидрооксиды железа | Fe(OH)3 Fe2O3 | 5 – 5.53 | хрупкий | |
| Роговая обманка | Алюмосиликат Fe.Ca.Na | 3.1-3.3 | 5,5-6 | нехрупкий |
| Сидерит | FeCO3 | 3.9 | 3.5-4.5 | хрупкий |
| Алмаз | С | 3,52 | 10 | хрупкий |
1.6 Текстурно-структурная характеристика