Геологическая характеристика месторождения Уванас и исследование обогатимости руды с предложением технологической схемы

Kappasov A.E.

GEOLOGICAL CHARACTERISTICS OF UVANAS DEPOSIT AND STUDY OF ORE ENRICHMENT WITH PROPOSAL OF TECHNOLOGICAL SCHEME

Abstract

Месторождение полностью перекрыто чехлом кайнозойских отложений. Стратифицированная часть геологического разреза месторождения представлена метаморфизованными вулканогенно-осадочными породами шинсайской свиты (Є1-2 sn) кембрия и кумайской свиты (O1 km) ордовика. Мощность каждой из свит по данным бурения - не менее 290 м. Неогеновые отложения павлодарской свиты (N1 pv) представлены плотными глинами. В подошве толщи глин наблюдается скопление песчаного и гравийного материала, линзы песков. Вскрытая мощность свиты от 2 до 63 м. Верхний и современный отделы четвертичной системы нерасчлененные (Q3-4). Отложения делювиального, делювиально-пролювиального и лимнического генезиса представлены суглинками, супесями, в подошве слоя - примесь песчаного материала. Вскрытая мощность - от долей сантиметра до 1,5-2,0 м. Интрузивные образования занимают большую часть площади месторождения [1]. В районе Уванасского месторождения выделяется три разновозрастных интрузивных комплекса:

- раннепалеозойский (возраст принят авторами условно на данном этапе изучения) интрузивный комплекс горнблендитов, пироксенитов и габбро (и, v PZ1), слагающих Уванасский массив. Рудовмещающий массив имеет форму штока,

- позднеордовикский-раннесилурийский крыккудукский комплекс диоритов, кварцевых диоритов и гранодиоритов.

Рис. 1. Геологическая карта месторождения Уванас, находящегося в Жаркаинском районе Акмолинской области, в 16 км восточнее станции Приишимская ж/д ветки Есиль-Аркалык.

месторождение обогатимость руда

Разведанная часть Масальского месторождения представляет собой незначительно вытянутый в субмеридиональном направлении массив размерами 2,3 х 1,4 км. Рудное тело имеет форму сложного столба с пережимом в центральной части. По тектоническому нарушению субширотного простирания массив делится на две части: северную и южную.

Северный участок расположен между 9 + 12 разведочными профилями, Южный участок заключен между профилями 12 + 15+100 [2]

Рис. 2. Трехмерный вид руды месторождения Уванас в программе MICROMINE.

Выход рудного тела на поверхность палеозойского фундамента в южной части участка имеет округлую форму, в северной части контур тела на поверхности имеет удлиненно-вытянутую в субширотном направлении форму. Углы падения контактов массива крутые от 50⁰ до 80⁰. На западе они обусловлены контактом прорывающей интрузий габброидов и составляют ~ 70-80⁰, на востоке ~ 50-65⁰. Азимут падения - восток - юго - восток [2].

Технологические исследования титаномагнетитовых руд Уванаского месторождения начались в 1957г. Из керна скв. № 3 была отобрана технологическая проба массой 577 кг. По данным анализов, содержания химических компонентов в пробе следующие: Fe2O3 - 16.02%, FeO - 11,65%, TiO2 - 2,2%, V2O5 - 0,06%, SiO2 - 33,82%, Al2O3 - 8,3%, CaO - 14,1%, MgO - 10.34%, MnO - 0,29%, K2O - 0,6%, NaO2 - 0,8%, P2O5 - 0,09%, SO3 - 0.13%. Общее содержание железа - 20,3%. Руда пробы 1-Т характеризуется, как титано-магнетитовая вкрапленная в коре выветривания горнблендитов и пироксенитов, руда пробы 2-Т - как титаномагнетитовая гнездово-вкрапленная в горнблендитах и руда пробы 3-Т - титаномагнетитовая гнездово-вкрапленная в пироксенитах, основная ценность исследуемых руд представлена железом, диоксидом титана и пентоксидом ванадия [3].

Среднее содержание в рудах проб 1-Т, 2-Т и 3-Т: - железа 25,31%, 19,64% и 20,28% (по пробам), диоксида титана 2,70%, 2,07% и 2,61%, соответственно, пентоксида ванадия, соответственно 0,177%, 0,165% и 0,18%.

Характерной особенностью исследуемых руд является:

- В руде пробы 1-Т отмечено высокое содержание глинистых 20,6%, что отрицательно повлияет на извлечение полезных компонентов методом магнитной сепарации,

- В рудах проб 2-Т и 3-Т минераграфическим анализом отмечается тесное взаимопрорастание магнетита с породообразующими - для их разделения необходимо глубокое измельчение,

- Так как минераграфическими анализами исследуемых руд определено, что в зёрнах магнетита (проба 1-Т) структур распада твёрдого раствора ильменита не встречено, а в рудах проб 2-Т и 3-Т встречаются редко, следовательно, данные руды являются не титаномагнетитовыми, а ильменит- магнетитовыми, при обогащении, которых в слабом магнитном поле, ильменит будет концентрироваться в немагнитных фракциях, в случае же его концентрации в магнитных фракциях она обусловлена срастанием ильменита с магнетитом [3].

Исследования обогатимости исходной руды проб 1-Т, 2-Т и 3-Т проведены в лабораторных условиях методом магнитной сепарации в слабом поле на материале различной крупности. Сухая электромагнитная сепарация проводилась на сепараторе марки 138Б-СЭМ. Мокрая магнитная сепарация на сепараторе марки 120Б-СЭМ и на трубчатом анализаторе марки 25Т-СЭМ. Измельчение руды крупностью (1,0-0,0) мм до крупности “минус” 0,14мм - в стержневой мельнице БхЬ=215х285мм. Объёмное соотношение загружаемых в мельницу руды, воды и стержней составило Т:Ж:Ст=1:1:16,2кг. На основании проведенных опытов и полученных технологических показателей обогатимости рекомендуем схему переработки, приведённой на рисунке 3.

Таблица 1 - Минеральный состав проб

Примечание: /+/ - единичные зёрна, /++/ - редкие зёрна.

Выводы по технологической оценке исследуемых руд (проб 1-Т, 2-Т и 3Т)

1. Представленные для исследования руды проб 1-Т, 2-Т и 3-Т характеризуются как магнетит-ильменитовые, основной ценностью которых являются: железо, диоксид титана и пентоксид ванадия, содержание которых по пробам: железа 25,31%, 19,64% и 20,28%, диоксида титана 2,70%, 2,07% и 2,61%, пентоксида ванадия 0,177%, 0,165% и 0,180%, соответственно.

Рис. 3. Рекомендуемая схема переработки руды Месторождения “Уванас”

2. Так как железо представлено, в основном, магнетитом и частично титаномагнетитом, следовательно, основным методом обогащения для исследуемых руд принята сухая и мокрая магнитные сепарации материала различной крупности.

3. В процессе проведённых исследований по различным схемам и вариантам можно получить концентраты с содержанием железа (62,35^69,08)% - проба1-Т, (54,24^65,17)% - проба 2-Т, (54,72^64,46)% - проба 3-Т, - диоксид титана (2,22^5,10)% -проба 1-Т, (2,03^2,87)% -проба 2-Т, (3,36^5,10)% -проба 3-Т, - пентоксида ванадия (0,38^0,47)% - проба 1-Т, (0,39^0,49)% - проба 2-Т, (0,42^0,48)% - проба 3-Т

Список литературы

1. Федорова М.Н., Криводубская К. С., Г.Н. Осокина, «Фазовый химический анализ руд черных металлов и продуктов их переработки», Недра, Москва, 1972;

2. Остапенко П.Е. Теория и практика обогащения железных руд. -- М.: Недра, 1985;

3. Скворцов П.В. Генеральный план и технологический комплекс поверхности карьера. - МГИ, 1965

Размещено на Allbest.ru