Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Мелкий и тонкий касситерит коры выветривания (месторождение Сырымбет)

ВАК РФ 04.00.20, Минералогия, кристаллография

Автореферат диссертации по теме "Мелкий и тонкий касситерит коры выветривания (месторождение Сырымбет)"

рГб

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК КОМИ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ дд ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ

На правах рукописи

Шумилов Игорь Христофорович

МЕЛКИЙ И ТОНКИЙ КАССИТЕРИТ КОРЫ ВЫВЕТРИВАНИЯ (МЕСТОРОЖДЕНИЕ СЫРЫМ БЕТ)

Специальность 04.00.20 - минералогия, кристаллография

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минерапогических наук

Сыктывкар, 1995

Работа выполнена в Институте геолопш Коми научного центра Уральского отделения Российской Академии наук.

Научный руководитель: кандидат геолого-минералогаческий наук

Б.А.Остащенко

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук

нрофессор Б.А.Голдин кандидат геолого-мннералогических наук М.Б.Тарабаев

Ведущая организация: Санкт-Петербургский государственный торт институт (технический университет)

Защита состоится 15 февраля 1995 г. в 10.00 час. на заседании Дне« тащюыного совета Д.200.21.01 по защите диссертаций на соискание у1 ной степени доктора наук в Институте геолопш Коми научного цент Уральского отделения Российской Академии наук по адресу: 1616. Сыктывкар, ул.Первомайская, 54, ауд. 218.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Коми научного центра.

Автореферат разослан 15 января 1995 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета доктор геолого-минералогаческих наук

А.Б.Макее:

Актуальность работы. Оловоносные коры выветривания представляют собой новую промышленную категорию оловорудного сырья. Отечественная оловянная промышленность с подобного вида рудами ранее не встречалась. Вместе с тем, судя по значительным запасам Сы-рымбетского и Мушистопского месторождений и высокой вероятностью обнаружения новых объектов этого типа, руды кор выветривания заслуживают пристального внимания. Месторождения с мощной корой выветривания могут быть не только в южных сранах СНГ, но встречаться и в северных регионах России.

Оловянные руды данного типа в связи с их большими запасами, широким разнообразием вещественного состава и непростыми технологическими свойствами нуждаются в разработке собственной мипералого-технолошческой классификации. Для этого необходимо получение информации об изменчивости и взаимосвязи вещественного состава и технологических свойств таких руд.

Объектом исследований служили руды коры выветривания месторождения Сырымбет, любезно предоставленные нам сотрудниками Сырымбетской ГРП Кокчетавской ГРЭ.

Основными задачами настоящей работы являлись: изучение морфологии, вещественного состава, физических и химических свойств касситерита из руд коры выветривания, сравнение его свойств со свойствами касситерита первичных руд, выяснение генетических особенностей касситерита коры выветривания, изучение закономерностей изменения мпнералого-технолотческпх свойств руд коры выветривания и на этой основе построение принципиальной технологической схемы обогащения.

Научная новизна работы заключается в исследовании нового промышленного тппа руд. Установлено, что в рудах изучаемого месторождения присутствует большое количество пшергепного касситерита, который образовался за счет окисления станнина. Выявлены закономерности распределения гипергенного (вторичного) касситерита в коре выветривания. Установлены сходство и различия свойств первичного и пшергенного касситерита. Выявлена зависимость образования пшергепного касситерита от тппа вмещающих пород.

Изучены минералого-технологические свойства руд, их влияние на обогатимость, построена принципиальная технологическая схема обогащения руд данного типа.

Практическая значимость. Выполненные исследования внесут информацию о новом промышленном типе оловорудных месторождений, необходимую для разработки их минералого-техпологаческой классифи-

кации. Разработана и опробована в лабораторных условиях схема гравитационного обогащения руд месторождения Сырымбет с применением винтовых сепараторов, которая показала лучшие результаты по сравнению с принятыми в настоящее время схемами обогащения.

Основные защищаемые положения.

1. В коре выветривания месторождения Сырымбет часть касситерита имеет гипергешюе происхождение за счет окисления стаышша. Его доля составляет в среднем 15 % от общих запасов касситерита в коре выветривания.

2. Установлена зависимость гнпергенного преобразования станнина, главным образом, его перехода во вторичный касситерит, от типа вмещающих пород: в терригенно-осадочных породах и гранитах сульфидное олово почти полностью переходит по мере окисления станнина в форму касситерита, в габброидах - в основном в варламовит и гадростаннаты лишь с частичным образованием вторичного касситерита. Карбонатные породы в этом отношении занимают промежуточное положение.

3. Процессы химического выветривания определяют технологические свойства руды, выяснение которых позволило предложить технологическую схему ее обогащения, в которой решающая роль принадлежит шламовому циклу.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на молодежной конференции "Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента" (Сыктывкар, 1993,1994), на конференции "Проблемы геологии Тимано-Североуральского сегмента литосферы" (Сыктывкар, 1993), на XII геологической конференции Республики Коми (Сыктывкар, 1994) и на заседаниях Сыктывкарского отделения Всесоюзного минералогического общества (Сыктывкар, 1993, 1994, 1995).

Изложенные в работе результаты опубликованы в 7 печатных статьях.

Фактический материал. Материалом для исследований служили керновые пробы руды, отобранные автором на месторождении Сырымбет (57 проб), из них для детальных минералогических и технологических исследований была сформирована подвыборка из 19 проб, характеризующих руды Юго-Западного и Центрального участков месторождения. По пробам и продуктам пх обработки было проведено около'250 химических анализов на олово и около 30 - на железо. Изучено 15 шлифов и 10 ашшшфов. При исследованиях касситерита применялись такие методы как инфрокрасная спектрометрия, рентгеноструктурньш анализ.

полуко;шчественный и количественный спектральные анализы, растровая электронная микроскопия и другие методы. Все исследования проведены в Институте геологии КНЦ УрО РАН.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения обппш объемом 159 страниц, включает 28 таблиц и 81 рисунок, список литературы из 100 наименовании.

Диссертация выполнена в лаборатории технологии минерального сырья Института геологпп Коми НЦ УрО РАН под руководством заведующего лабораторией кандидата геол.-мии. наук Б.А.Остащенко, за что автор выражает ему свою глубокую признательность. Автор благодарит за обсуждения материалов, критику и полезные совета своих коллег по Институту геологии - докторов геол.-мин.наук Ткачева Ю.А.,Макеева

A.Б.,кандидатов геол.-мии. наук Литошко Д.Н. н Игнатьева В.Д., научных сотрудников и аспирантов Шумилову Т.Г.,Бурцева И.Н.,Сокерина М.Ю.,Безгачева Э.Л.. Особую признательность автор выражает профессору, доктору геол.-мии. наук Изоитко В.М.(МЕХАНОБР). Автор также благодарен сотрудникам Института геологии, которые выполняли для него работы, связанные с анализами и исследованиями вещества, а также оформлением диссертации: Ивановой Т.И., Малаховой Е.Ф., Филиппову

B.Н., Сметашшой З.А., Двойниковой З.П., Матвиенко C.B., Давыдову В.П., Ширяевой ЛЛ., Япуловон Л.А., Кокшаровой О.В..

ГЛАВА 1. КРАТКИЙ ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ОЧЕРК РАЙОНА

Дается характеристика геологического строения района сшоворуд-иого месторождения Сырымбет (Кокчетавская область, Северный Казахстан) с описанием стратиграфии, магматизма, тектопики и полезных ископаемых, имеющих место в данном районе (Адамян и др., 1981; Мотов, 1992; Абдулкабирова и др., 1980; Сирина, 1994).

ГЛАВА 2. ГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЯ СЫРЫМБЕТ

Приводятся краткая история исследования района и открытия месторождения, обзор и анализ ранее проведенных работ научными и производственными организациями (КазИМС, ВНИХТ, ЦНИИОлово и др.)

Месторождение является представителем сложных, многоэтапных, полигенных образований, отличающихся, как правило, уникальными запасами. Рудная зона в целом может рассматриваться как минерализованная зона с прожилково-вкраплешшм оруденением лестнично-пггокверкового типа. Границы фиксируются по данным опробования. Оруденение прослеживается по простиранию на 4 км.

Одна из особенностей месторождения заключается в разнообразии оруденелых вмещающих пород, среди которых наблюдаются терригенио-

осадочные (аргиллиты, алевролиты), карбонатные (мергели и известняки), интрузивные породы кислого (гранита, гранит-порфиры), реже основного (габбро) составов. Эти породы в предрудный и рудный этапы претерпели многократный и интенсивный метасоматоз с образованием еще большего разнообразия пород (Иванов, 1991,1992).

Другой характерной чертой месторождения Сырымбет является развитие в пределах рудного контура коры химического выветривания (Мг) с сохранением основных параметров коренной минерализации.

Морфологически кора выветривания принадлежит к плащеобраз-ным, но по зонам интенсивной тренщноватоста накладываются элементы линейной коры выветривания. Мощность коры колеблется от 15-20 м до 100 м и более и составляет в среднем 47,4 м.

В плане месторождение разбивается на трп примерно равных участка: Северо-Восточный, Центральный и Юго-Западный с границами, проходящими по естественным пережимам рудного контура.

В целом все руды имеют качественно аналогичный состав и сложены главным образом обломками "вмещающих пород" и комплексами галогенных и гипергенных минералов.

ГЛАВА 3. ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ РУД И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ОЛОВА ПО КЛАССАМ

Для руд коры выветривания характерным является закономерное увеличение к поверхности роли шламового продукта (класс -0.05 мм) в среднем от 20 до 70 % па фоне пропорционального уменьшения доли материала, приходящейся на крупнообломочнын материал (+2 мм). При этом доля Песковых классов (-2+0.05 мм) на всех горизонтах остается почти постоянной п составляет в среднем 30 % . Общая закономерность изменения гранулометрического состава руд в зависимости от глубины показана па рис.1.

В балансе распределения олова по гранулометрическим классам отмечаются следующие закономерности.

Доля олова, приходящаяся на шламовую часть, возрастает вверх по разрезу (до 60-70 %) на фоне уменьшения доли олова, приходящейся на крупнообломочный материал (от 55 до 0 %).

Доля олова, приходящаяся на песковые классы, наиболее значительна на средних горизонтах и нижних частях верхних горизонтов, где она составляет более 50 %, а в среднем для всего профиля это значение равно 43.2 % (рис.2). Это объясняется следствием гравитационного проседания вниз по профилю касситерита.

Замечательной особенностью руд коры выветривания месторождения Сырымбет является мпогофазовостъ состояния олова. При этом со-

держание олова в первичных рудах в форме касситерита составляет 0.079 абс.%, что соответствует 65.3 ота.%.

К поверхности роль кислоторастворимых форм олова (варламовит и шдростаппаты) значительно снижается по отдельным пробам от примерно 50 до 5-6 ото. % (рпс.З).

Наиболее высока доля кислоторастворимых форм олова в крупнообломочных классах и шламах. Это связано с тем, что гидростаннаты и варламойпт находятся в порошковом тонкодисперсном состоянии и пропитывают весь рудный материал. А в классах, представленных в основном монономинеральными зернами шло- п пшергенных минералов (-0.2+0.05 мм), олово представлено почта полностью касситеритом.

Обогащенность руд верхних горизонтов коры выветривания кисло-торастворимыми формами олова объясняется тем, что часть касситерита проседает ниже, а порошкообразные шдростаннаты и варламовит остаются ¡п $ку, тем самым вызывая аномальность в своем распределении по вертикали профиля.

Седиментационнын анализ шламов показал, что олово, содержащееся в классах -0.05+0.02 и -0.02+0.01 мм представлено касситеритом, который здесь имеет в большинстве случаев форму кристалликов (10-30 мкм), а не обломков. Генетически этот касситерит относится автором ко вторичному (пшергепному), образовавшемуся за счет окисления сташш-на.

Для месторождения в отношении распределения различных форм нахождения олова в плане наблюдается большая контрастность, чем в вертикальном направлении. Наибольшую роль кпслоторастворимые формы олова имеют на ЮЗ участке (в среднем 36 %), а в Ц и СВ участке доля олова, приходящаяся на гидростаннаты и варламовит, падает до 18.8 и 15.7 отн.%, соответственно.

ГЛАВА 4. КАССИТЕРИТ КОРЫ ВЫВЕТРИВАНИЯ

Морфологические особенности касситерита исследовались при помощи бинокулярного микроскопа МБС-10 и по микрофотографиям, полученным на электронном микроскопе (аналитик - В.Н.Фнлшшов).

В результате были выделены две группы зерен, резко отличающиеся по своей морфолопш: 1 группа - относительно крупные монозерна п пх сростки, 2 группа - агрегаты мелких зерен касситерита.

1 группа зерен касситерита наиболее значительна и на нее приходится до 95 % п более от общей массы выделенного касситерита. Группа представлена изометричнымп (35 %), ксеноморфпыми зернами (50 %), кристаллами касситерита (10 %) и в пебольшом количестве удлиненными

зернами и зернами, условно названными "зерна треугольного сечения". Самыми редкими являются уплощенные зерна.

В результате кристалломорфолошческого изучения установлено, что кристаллы касситерита коры выветривания месторождения Сырым-бет не отличаются большим морфологическим разнообразием. Кристаллы в основном имеют коротко-призматический и призматический в сочетании с дшшрамидой габитус, который относится к IV кристалломорфо-логаческому типу данного минерала. Удлинение у кристаллов этого типа по оси С в большинстве случаев составляет 1:2-1:3. Кристаллы дипира-мидального облика ({111}+{Ш}) встречаются редко и сосредоточены в основном в первичных рудах и нижнем горизонте коры выветривания (I тип) и на их долю приходится 7.2 %. Кристаллы II ({ЬЫ}+{001}) и III ({001}+{110}) типов также редки, но на их долю уже приходится 11,9 и 6,3 %, соответственно. Пятый тип кристаллов обнаружен не был.

При сопоставлении данных кристалломорфологаческой оценки оруденения с результатами химических анализов было обнаружено несовпадение результатов, что связано с проседанием касситерита, вследствие чего оловом обогащаются средние горизонты и создается ложное представление о расположении зоны максимальной рудопасыщенности исходных руд (по химическим анализам). Кристалломорфологаческая оценка указывает на расположение данной зоны на уровне верхов первичных руд и зоны их дезинтеграции.

2 группа образований касситерита весьма своеобразна и имеет большое значение как в генетическом плане, так и в технологическом отношении. Данная группа представлена мелкими кристалликами касситерита (10-30 мкм), которые в большинстве случаев собраны в агрегаты. Такие агрегаты имеют размеры около 0.2 мм, но встречаются и образования, достигающие 0.5 мм и более в поперечнике.

Форма агрегатов самая разнообразная - от изометричных до весьма затейливых ажурных скоплений. Кроме образования отдельных зерен и их агрегатов касситерит этой группы может нарастать на более крупные обломки касситерита , а иногда и на хорошо сохранившиеся кристаллы любого типа. Зерна субстрата часто имеют сглаженные очертания. Ориентировку подложки наросшие кристаллики не сохраняют и между собой также не ориентированы. Кроме нарастаний на более крупный касситерит отмечены случаи подобного нарастания таких же корочек мелких зерен касситерита на агрегаты гетита.

Форма отдельных кристалликов касситерита близка к изометрич-ной или они несколько вытянуты в одном направлении .

Другой важной особенностью касситерита 2 группы является его закономерное распределение по вертикали профиля коры выветривания и по участкам месторождения (табл.).

Физические и химические свойства касситерита. Для исследований отбирались мспофракции касситерита, предварительно протравленные в соляной кислоте, характеризующие первичные руды, темный и светлый касситерит 1 группы, темный и светлый касситерит 2 группы. К светлым разностям отнесен касситерит от соломенно-желтого до золотисто-коричневого, а к темным - все остальные более темные (от коричневого до почта черного) разности.

Химический состав касситерита определялся с помощью спектрального анализа (аналитик - Иванова Т.И.) на содержащиеся в нем примеси. Наиболее богат примесями касситерит первичных руд. С осветлением касситерита как первой, так и второй групп наблюдается уменьшение содержания всех элементов-примесей. Характерной особенностью темных разностей касситерита второй группы являетя отпосительно повышенное содержание в нем 2п, Си и Бе.

Инфракрасная спектроскопия (аналитик - Ширяева ЛЛ.) в режиме поглощения показала, что светлые разности касситерита отличаются от темных отсутствием или значительным сглаживанием пиков в области 3700-3400 см"1, которые указывают на группу ОН и значительным упрощением комбинаций пиков в области 900-400 см"1. Данные пики соответствуют окислам и гпдроокислам различных металлов.

Мапштпые свойства изучаемого касситерита определялись косвенным методом посредством магнитной сепарации монофрак-ций.Машитная сепарация производилась на приборе СИМ-1 (аналитик -Давыдоз В.П.) с последовательным выделением магнитных фракций при увеличении подаваемой силы тока (I). В результате анализа фракций можно расположить касситерит разных цветов по убыванию магнитной восприимчивости в следующем порядке : черный -» темно-коричневый, коричневый с крупными темными ядрами и большими включениями -> коричневый, золотисто-коричневый с крупными включениями —» золотисто-коричневый с мелкими включениями, желтый с крупными включениями -» желтый, соломенно-желтый. Химический состав касситерита показывает, что темные разности как раз и отличаются повышенным содержанием элементов, ответственных за магнитные свойства касситерита (Ре,\У,У). Немалую роль здесь играет касситерит второй группы. Ввиду того, что агрегаты мелкого касситерита тесно ассоциируют с гетп-том, то они хорошо извлекаются в магнитную фракцию.

Структура касситерита исследовалась рентгеновскими методами на

Таблица

Содержание в пробах гипергенного касситерита и кислотораство-

римых форм олова

Содержание, отн.%

Участок Скважина N пробы шпергенного касситерита кислоторас-творимых форм олова

36-ПР 0.00 34.7

37 7.04 24.3

38 11.54 22.1

Ц 2607 39 14.40 14.5

39-1 26.54 6.2

39-2 15.35 9.8

39-3 13.29 17.5

10 4.12 48.7

ЮЗ 2106 И 10.29 23.2

12 7.72 37.3

Рис.1 График распределения выходов гранулометрических классов по горизонтам коры выветривания

Рис.2 График распре- Рис.3 График распределения общего олова деления кислоторас-в гранулометрических творимых форм олова классах по горизонтам по горизонтам коры коры выветривания выветривания

аппарате ДРОН-2 (аналитик - Янулова Л.А.). Рентгенограммы показали, что весь касситерит обладает весьма совершенной структурой с развитием всех плоских сеток и между собой вобщем идентичен.

Плотность касситерита определялась методом микробюреток на приборе СТ-12. Светлые разности являются более плотными, что; соответствует данным рептгеноструктурного анализа (более плотные ячейки), касситерит 2 группы также более плотный, чем касситерит из первичных руд н касситерит 1 группы.

Вторичные изменения касситерита, Тппоморфной особенностью касситерита является его окраска и связанное с ней внутреннее зонально-секториальпое строение. Отсутствие такового заставляет подозревать проявление в месторождении мощных вторичных процессов, способствующих ликвидации окраски (Евзикова,1984).

Явление осветления зерен касситерита под воздействием пшерген-пых процессов встречено при изучении касситерита коры выветривания месторождения Сырымбет. Цвет касситерита при этом изменяется от черного до соломенно-желтого снизу - вверх по разрезу.

Наибольший вынос примесей происходит уже в зоне дезинтеграции, где количество темного касситерита уменьшается почти вдвое по сравнению с первичными рудами (43 против 80 %). Вынос же примесей сказывается и на многих физических свойствах зерен касситерита.

При выщелачивании может начаться процесс перекристаллизации, который приводит к возникновению агрегата, состоящего из мельчайших кристалликов касситерита. При этом часто сохраняется общаяя первоначальная форма зериа.

Немалый интерес представляют поверхностные образования на зернах касситерита из коры выветривания. Если в первичных рудах зерна касситерита имеют блестящие чистые грани, то в зоне гипергенеза они, как правило, покрыты тонкими корочками различных новообразованных минералов. Наиболее часто зерна касситерита нокрьпы глиной, гетитом и их смесью, которые могут покрывать зерно целиком. Кроме гетит-глиняных корочек на зернах касситерита нередко обнаруживаются "рубашки" из мельчайших недиагностпруемых образований, которые часто имеют вид колломорфных корочек.

Разнообразие вторичных изменений зерен касситерита, выражающееся в образовании рельефа выщелачивания и нарастании различных корочек, обуславливает приобретение новых свойств их поверхности. Данное обстоятельство.следует учитывать при выборе способа извлечения касситерита из руд коры выветривания.

Генетические особенности касситерита коры выветривания. Вопрос о генезисе касситерита 1 группы не представляется сложным. По совокупности минеральных ассоциаций, химическому составу, а также по некоторым кристалломорфолошческим особенностям он относится к

кварц-касситеритовой и касситерит-силикатной формациям, то есть является в коре выветривания галогенным.

Генезис касситерита 2 группы может представляться весьма спорным. Тонкий касситерит и его агрегаты часто встречаются в месторождениях касситерит-сульфидной формации и типичны для близповерх-ностных грейзеновых месторождений собственно жильного кварцевого и кварц-турмалинового типов. В сульфидных ассоциациях тонкий касситерит нередко составляет до половины его общего количества в руде (Смирнов, 1955; Нарбут и др., 1991).

В месторождениях перечисленных формаций тонкий касситерит часто представлен метаколлоидпыми и колломорфными формами, а кристаллы имеют игольчатый, обелисковидный облик. Агрегаты тесно ассоциируют с кварцем и мелкоигольчатым турмалином. И, как правило, данный касситерит обогащен индием.

Отсутствие в ассоциации с тонким касситеритом коры выветривания месторождения Сырымбет кварца и турмалина, отсутствие колло-морфных форм, иная морфология кристаллов касситерита (изомет-ричностъ), тесное срастание с пшергенными минералами (гетитом и глиной) и продуктами окисления станнина позволяют сделать вывод, что генезис касситерита 2 группы иной.

При рассмотрении вертикальной зональности в распределении тонкого касситерита (табл.) сразу обращает на себя внимание тот факт, что в первичных рудах (проба Зб-ПР) данные образования вообще отсутствуют. Появляются они только в зоне дезинтеграции и их количество закономерно увеличивается вверх по разрезу на фоне уменьшения содержания кислоторастворпмых форм 5п, что подчеркивает прямую связь между гапергенезом и образованием данного касситерита. Кислото-растворимые формы олова на месторождении Сырымбет представлены варламовитом ((РеБгОСЧОНЬ) и щдростаннатами.

При уменьшении общей доли олова, находящейся в кислото-растворимой форме, мы имеем пропорциональное увеличение доли касситерита. На взгляд автора, это можно объяснить только переходом кис-лоторастворимых форм олова во вторичный касситерит.

В мировой практике известны случаи, когда в зоне окисления касситерит возникает за счет станнина (СигО^е^п^пБ^) и ряда других сульфидов олова. Иногда таким путем из непромышленного первичного месторождения возникает промышленная зона окисления.

Образование вторичного касситерита из станнина происходит по следующей схеме: станнин Си2(Те,211)5п54 -> мушистопит Си(Ре,2п)5п(ОН)б -> Си-Бе гадростаннат Си0.5Рео.55п(ОН)б натанит Ре2+8п(ОН)б -> гадростаннат с трехвалентным железом Ре3+5пО(ОН)з ->

варламовит (Ре5п)0(0Н)г -> 5пО(ОН>2 (гель) —> дегидратация -> касситерит БпОг. Наиболее устойчивыми члеиами рассмотренной последовательности являются варламовит и касситерит.

Содержание олова в форме касситерита в коре выветривания по алюмосиликатным осадочным породам и гранитам весьма близки (сходство химического состава пород), несколько ниже оно в карбонатных породах и резко отличное в сторону понижения в габбро (наиболее контрастные по химическому составу). Олово здесь накапливается в варламовите и частично в других гидростаннатах. На это указывает малое количество вторичного касситерита и значительная доля кислото-растворимых форм в пробах коры выветривания по габбро.

В данном случае мы имеем дело с влиянием химического состава вмещающих пород на процессы образования гипергешюго касситерита. Отсюда следует, что в габбро присутствует какой-то элемент (или элементы), который прн выветривании создает барьер для дальнейшего преобразования варламовита до вторичного касситерита.

Присутствие железа в растворе способствует расстворению касситерита. Следовательно, повышенное содержание железа препятствует образованию касситерита, в силу чего, преобразования останавливаются на железо-оловянном пирате - варламовите. Для образования вторичного касситерита необходимы процессы дегидратации с дифференциацией пшратного вещества. При этом образуется гетит и касситерит, причем, олово начинает выпадать в форме касситерита только после того, как железо перейдет в гетит.

Отсюда можио объяснить теснейшую ассоциацию пшергенного касситерита и гетита, а также нарастание касситерита на поверхности агрегата гетита.

Изометричность кристалликов вторичного касситерита можно объяснить исходя из условий его образования. То есть здесь №1 имеем отражение симметрии среды на симметрию кристалла. В коре выветривания потоки растворов иеиитенсивны, а потому симметрия питающей среды может быть близка к шаровой.

ГЛАВА 5 ТЕХНОЛОГИЯ ОБОГАЩЕНИЯ ОЛОВОСОДЕРЖАЩИХ РУД КОРЫ ВЫВЕТРИВАНИЯ

В первом разделе главы приводится обзор и анализ технологических исследований обогатимости руд, выполненных в ЦНИИОлово, как наиболее полных и показавших наилучшие результаты.

Во втором разделе обосновывается выбор схемы обогащения. Выбрана гравитационная схема обогащения, так как размеры, морфология и

плотность касситерита вполне удовлетворяют предъявляемым требованиям к материалу для обогащения на винтовых сепараторах.

Наличие в рудах большого количества глин, поверхностные гапер-генные изменения касситерита и отсутствие больших водоемов в районе не позволяют применить флотационную схему переработки руд.

В третьем разделе приводятся данные тяжело-средней сепарации руд, где видно, что выход тяжелой фракции весьма высок (около 40%) и обусловлен большим содержанием гетита.

Четвертый раздел посвящен влиянию дробления на технологические параметры руд. В результате исследований получено, что оптимальная крупность дробления - 0.2 мм, при котором достигается степень раскрытия касситерита более 90% и максимален выход песковой фракции. Отмечается, что при дроблении руд весь комковатый глинистый материал переходит в шламовый продукт, выход которого составляет более 60%, а доля олова, содержащаяся в нем, достигает 48%. Это определяет прива-лирующее значение циклов обогащения шламов. Песковая и шламовая части обогащались отдельно.

Обогащение песков производилось в две стадии с неремывом всех получаемых продуктов на винтовом сепараторе.

При объединении одноименных продуктов были получены: концентрат (у=2.35 %, е=64.28 %, р=14.87 %), промпродукт (у=33.50 %, в=25.27 %, (3=0.46 %), хвосты (у=64.15 %, 8=10.45 %, р=0.08 %).

В результате двухстадиального обогащения шламовой части были получены следующие продукты: концентрат: 7=1.24 %, р=5,87 %, е=28.95 %; промпродукт: -/=9.79 %, (3=0.64 %, е=24.85 %; хвосты: у=87.10 %, (3=0-13 %, е=4б.20 %.

В итоге получено суммарное извлечение касситерита в концентраты равное 40.33 % от руды. Показатели извлечения при приблизительно равных значениях выходов и содержаний олова по отдельным операциям при гравитационном обогащении на, винтовом сепараторе несколько лучше, чем показатели, полученные другими организациями, при обогащении на орбитальном шлюзе и концентрационном столе.

При включении в схему обогащения магнитной сепарации в качестве доводочной операции для пескового концентрата был получен конечный зернистый концентрат с р - 42.41%, у - 0.07%, в - 57.42%. Хвосты магнитной сепарации можно рассматривать как низкосортный железо-оловянный продукт для фьюмингования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных исследований былн сделаны следующие выводы.

Руды коры выветривания месторождения Сырымбет характеризуются высоким содержанием шламового материала, доля которого возрастает вверх по разрезу до 60 % и более. В шламах сосредоточено свыше половины запасов олова, причем, касситерит сосредоточен в основном в классе -0.05+0.01 мм.

Доля нескового класса на всех горизонтах коры выветривания остается постоянной и составляет в среднем 30 % от руды и па нее приходится около 40 % олова.

В коре выветривания не все олово представлено касситеритом. Из других форм олова развиты различные гидростаинаты и варламовит. Вверх но разрезу в большинстве случаев доля олова, приходящаяся на касситерит, возрастает. В среднем по месторождению на касситерит приходится около 80 % запасов олова.

В коре выветривания присутствует как галогенный, так и гипергенный касситерит. Последний образуется за счет окисления сташшна проходя через формы гадростаннатов и варламовита.

Вмещающие породы оказывают сильное влияние на преобразование сташшна: в алюмосиликатных осадочных породах п гранитах стан-нин почти полностью замещается гппергеиным касситеритом, а в карбонатных породах и особешю в габбро станшш переходит в.гадростаннаты и варламовит почти без образования втор1ГЧного касситерита.

При прогнозе оруденения на глубину кристалломорфологическим методом надо учитывать последствия явления проседания касситерита сверху-вниз, которое приводит к обогащению средних горизонтов руд.

Характерной особенностью касситерита руд коры выветривания является изометричность его зерен при весьма высокой степени открытия. При дроблении же коренных руд на выходе получаются в большинстве своем уплощенные обломки касситерита.

Процессы выщелачивания, наличие вторичного касситерита определяют своеобразие технологической переработки данных руд.

При выщелачивании касситерит осветляется и при этом происходит вынос элементов-примесей, что в свою очередь обуславливает изменение плотности, химического состава и мапштной восприимчивости касситерита.

В коре выветривания касситерит приобретает новые поверхностные свойства вследствие выщелачивания и развития на его поверхности корочек новообразований преимущественно гетит-глиняного состава, что обусловливает выбор методов извлечения данного касситерита из руд коры выветривашш.

Для обогащения руд коры выветривания пригодна гравитационная схема обогащения с применением винтовых сепараторов и доводкой

гравитационных концентратов при помощи магнитной сепарации. Однако, сквозное извлечение олова не превышает 40-50 %. Это обусловлено прежде всего невозможностью применения флотации, наличием огромного количества шламов и тем, что значительная часть олова представлена гидростаннатами и варламовитом, которые пе извлекаются гравитационными методами.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

¡.Шумилов И.Х. Гравитационное обогащение касситеритсодержа-щих руд коры выветривания // Мат-лы конф."Структура,вещество и история литосферы Тимано-Североуральского сегмента". Сыктывкар. 1992.-С.37-38.

2.Шумнлов И.Х.,Бурцев И.Н. Положительное решение по заявке на патент N92008985/03 (053968) от 21.06.94.

3.Шумилов И.X.Влияние процессов выветривания па свойства касситерита // Мат-лы конф."Структура,вещество и история литосферы Тимано-Североуральского сегмента". Сыктывкар. 1994.-С. 86-88.

4.Шумилов И.Х. Гипергенный касситерит // Мат-лы конф. "Структура, вещество и история литосферы Тимано-Североуральского сегмента". Сыктывкар. 1994.-С. 88-90.

5.Шумилов И.Х. Некоторые свойства руд оловоносной коры выветривания // Мат-лы конф."Проблемы геологии Тимано-Североураль-ского сегмента".Сыктывкар. 1993.-С. 44-45.

6.Шумилов И.Х. Особенности обогащения руд оловоносной коры выветривания // Мат-лы конф."Структура,вещество и история литосферы Тимано-Североуральского сегмента". Сыктывкар. 1994.-С. 91-93.

7.Шумилов И.Х. Условия образования шпергенного касситерита // Мат-лы конф."Структура,вещество и история литосферы Тимано-Североуральского сешепта". Сыктывкар. 1994.-С. 83-85.