Примеры применения рудной микроскопии при обогащении » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Примеры применения рудной микроскопии при обогащении

21.04.2021

Можно привести ряд контрастных примеров для иллюстрации этого положения.

Руды золота. Промышленные месторождения золота обычно представлены очень небольшими количествами рассеянного самородного металла или золото-серебряных сплавов. Даже в известных рудах Витватерсранда, Южная Африка, среднее содержание золота составляет всего 16 г/т. Руды, содержащие самородное золото, могут быть сложены: большими количествами кварца и не имеющими промышленного значения сульфидами; небольшим количеством кварца, но большими количествами не представляющих ценности сульфидов (пирита, пирротина, арсенопирита); ценными сульфидами цветных металлов— меди, свинца или цинка, а также сульфидами сурьмы и мышьяка. Хотя более крупные частицы золота можно отделить от жильной массы, используя его большой удельный вес (ср. с «промывкой» его старателями), значительная часть золота выделяется из руд путем растворения в цианистом растворе (цианирование) или в амальгаме ртути. Для разделения по удельному весу частицы золота необходимо освободить от жильных минералов; для цианирования и амальгамации золото должно быть в достаточной степени обнажено, чтобы обеспечить воздействие цианистого раствора (или ртути). Это показано на двух примерах руд золота (рис. 11.3,а, б). В первом случае золото наблюдается вдоль границ зерен и трещин, а во втором — в виде мельчайшей частицы внутри сульфида. Одинаковая степень дробления создает значительно более «эффективное высвобождение» золота в первой руде благодаря его тенденции раскалываться вдоль трещин и границ зерен. Такая руда может подвергаться цианированию после (или во время) дробления, в то время как для второй руды может понадобиться обжиг, чтобы освободить золото для успешного цианирования. Во многих рудах присутствуют определенные количества обоих типов срастаний; относительные количества и вариации размера зерен золота могут быть определены путем исследования под микроскопом. Если частицы золота встречаются преимущественно в виде включений в определенном минерале (например, пирите), то можно сконцентрировать этот минерал путем флотации и только его подвергнуть тонкому измельчению или обжигу для высвобождения золота.

Примеры применения рудной микроскопии при обогащении

Там, где для извлечения золота необходимо применять цианирование, особенно важно производить микроскопические исследования для выявления вредных минералов. Процесс растворения зависит от соответствующей подачи кислорода; пирротин, марказит и некоторые пириты потребляют кислород, задерживая таким образом процесс. Другие минералы, особенно антимонит, сульфиды меди и некоторые арсенопириты и пириты, могут растворяться в цианистом растворе, что приводит к избыточному расходу цианида, а в некоторых крайних случаях даже к повторному осаждению золота. В тех случаях, когда концентрация вредных минералов серьезно влияет на эффективность процесса, может оказаться необходимым их удаление путем флотации перед цианираванием. Как и при цианировании, некоторые минералы могут неблагоприятно воздействовать на амальгамацию (например, антимонит, энаргит, реальгар, тетраэдрит, пирротин, арсенопирит и пирит реагируют с амальгамой) и по возможности должны быть удалены.

Другие проблемы при переработке руд золота могут возникать в связи с присутствием пленок на поверхности его частиц (обычно окислов железа, как показано на рис. 11.3,в). Они могут приводить к потерям золота при разделении минералов (особенно, если используется магнитный процесс для удаления окисных загрязнений, с которыми золото может уноситься) и препятствовать его растворению, если они не удалены при измельчении. Другие пленки, тормозящие растворение, могут образоваться в процессе переработки руд. При обогащении столь ценных руд, как руды золота, важным аспектом микроскопических исследований для эффективного извлечения металла является изучение хвостов. Если потери связаны с хвостами, то можно определить причины таких потерь.

Руды меди. Медь получается в основном из сульфидных руд, и халькопирит является единственным наиболее важным рудным минералом меди. Химия и металлургия халькопирита были недавно рассмотрены Хабаши. Другие медно-железные (борнит, кубанит, талнахит, моихукит) и медные сульфиды (ковеллин, халькозин, дигенит, джарлеит) часто ассоциируются с халькопиритом и иногда могут иметь промышленное значение. Содержание меди в каждом из этих минералов различно, и важным шагом в оценке качества руд является тщательное количественное определение их минерального состава. Многие минералы (особенно борнит, халькозин и ковеллин) могут возникать путем изменения халькопирита в процессе вторичного обогащения. Примерами главных месторождений меди являются меднопорфировые крупные месторождения, которые часто разрабатываются при средних содержаниях меди менее 0,5%. Такие месторождения содержат большие количества пирита и халькопирита; некоторое количество меди может присутствовать в виде сульфосолей (тетраэдрит, энаргит), серебро и золото могут быть также представлены небольшими, но промышленно важными количествами. Главными жильными минералами являются кварц, полевые шпаты, биотит, хлорит, серицит, ангидрит, глинистые минералы и другие слоистые силикаты.

Годен показал, что для обогащения сульфидных медных руд особенно эффективны методы флотационного извлечения. В рудах, в основном сложенных халькопиритом и пиритом, высвобождение халькопирита обычно достигается методами дробления. После этого может осуществляться флотация для селективной концентрации халькопирита. Получение медного концентрата может оказаться более трудным, если халькопирит, пирит и другие сульфиды меди находятся в тесном срастании. Еще одна проблема может возникнуть в связи с извлечением золота и серебра, которые могут оказаться вместе с пиритом во фракции хвостов. Для решения всех этих проблем необходимо тщательное изучение добываемых руд и продуктов их дробления с помощью рудной микроскопии.

В частично окисленных рудах некоторое количество меди может присутствовать в виде легкорастворимых окислов, основных сульфатов или карбонатов, из которых медь легко извлекается кислотным выщелачиванием. Тажой метод также широко используется для извлечения меди из сульфидов при выщелачивании отвалов медных руд с очень низким содержанием металла. Здесь снова необходимо исследование структур под микроскопом для оценки эффективности процесса выщелачивания.

Другим важным источником меди являются вулканогенные месторождения массивных сульфидных руд. Халькопирит в этих рудах встречается в виде ксеиоморфных интерстициальных зерен и очень мелких (<5 мкм) округлых включений и прожилков в сфалерите, причем количества последних весьма значительны, хотя и непостоянны. Этот тонко рассеянный халькопирит может создать проблемы при разделении минералов и привести к заметным содержаниям меди в цинковом концентрате. При обогащении может также возникнуть необходимость в удалении некоторых минералов, вызывающих трудности при плавке (например, арсенопирита для уменьшения эманации мышьяка). Подобные проблемы легко предвидеть, если было проведено предварительное детальное изучение руд под микроскопом.

Руды хрома. Единственным имеющим значение рудным минералом хрома является хромит (идеальный состав FeC2O4), который встречается в ультраосновных и основных изверженных породах. Хотя хромит часто присутствует в силикатной основной массе в виде мономинеральных идиоморфно-гипидиоморфных зерен, которые могут быть легко отделены в процессе дробления и гравитационной концентрации, недостаточное содержание его в концентрате может быть вызвано тесным срастанием с нерудными минералами или вариациями в составе. Первое часто обусловлено дроблением хромита и выполнением в нем трещинок серпентином; второе возникает при замещении Cr3+ на Fe3+ и Al3+ в хромите, состав которого может изменяться даже в пределах отдельного зерна, приводя к зональному распределению содержания хрома. Изменение магнитных свойств хромита в зависимости от содержания железа позволяет проводить в некоторых случаях селективную магнитную концентрацию богатых хромом фракций. Эффективная гравитационная концентрация низкокачественных хромитовых руд с Кипра, описанная Мусулосом и Пападопулосом, достигается в результате комбинации тяжелых сред, отсадочных машин и концентрационных столов.

Железо-титановые окисные руды. При обогащении некоторых железо-титановых окисных руд возникают проблемы измельчения в связи с тесной ассоциацией минералов. На рис. 11.4 показаны два примера руд, для которых разделение легко достижимо (а) и когда разделения достичь трудно (б). В первом случае ильменит и магнетит сосуществуют в крупно-и равномернозернистом агрегате и могут быть легко разделены магнитным способом после дробления. Однако во втором случае тесное срастание ильменита с гематитом (вплоть до субмикроскопического) делает невозможным чисто механическое разделение этих минералов.

Марганцовые конкреции. Марганцовые конкреции глубоководного океанического дна являются важным потенциальным источником не только марганца, но и некоторых цветных металлов; в конкрециях, образующих промышленные скопления, согласно опробованию, содержится 2,3% Cu, 1,9% Ni, 0,2% Co и 36% Mn (в пересчете на сухой вес). Изучение особенностей и распределения минералов, содержащих эти полезные металлы в конкрециях, является важным шагом в направлении их промышленной эксплуатации. Хотя минеральный состав конкреций сложен, главными минералами их являются окислы марганца (Mn+4), близкие тодорокиту, бирнесситу и 6-МпОг, встречающимся на суше; присутствует также кристаллографически слабо упорядоченный гётит («начальный гётит»). Никель, медь и кобальт захватываются тодорокитом во время процессов, происходящих после отложения. Структурные соотношения минералов в конкреции показаны на рис. 11.5, а, б,

Брук и Проссер изучали минеральный состав и пористость нескольких таких конкреций и исследовали проблему селективной экстракции мели и никеля. Испытания показали, что селективное выщелачивание меди и никеля возможно с помощью разбавленной серной кислоты. Весь ряд возможных методов извлечения (кислотное выщелачивание, аммиачное выщелачивание, плавка, хлорирование и сегрегационный обжиг) был также рассмотрен Фюрстенау и Ханом.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: