Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Особенности вещественного состава титан-циркониевых россыпей - основа прогноза их технологических свойств на ранних стадиях геолого-разведочных работ

ВАК РФ 25.00.05, Минералогия, кристаллография

Автореферат диссертации по теме "Особенности вещественного состава титан-циркониевых россыпей - основа прогноза их технологических свойств на ранних стадиях геолого-разведочных работ"

На правах рукописи

ЛЕВЧЕНКО ЕЛЕНА НИКОЛАЕВНА

ОСОБЕННОСТИ ВЕЩЕСТВЕННОГО СОСТАВА ТИТАН-ЦИРКОНИЕВЫХ РОССЫПЕЙ - ОСНОВА ПРОГНОЗА ИХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НА РАННИХ СТАДИЯХ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТ

Специальность 25.00,05 - минералогия, кристаллография

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва 2004

Работа выполнена в Институте минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов (ИМГРЭ)

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук

Кременецкий Александр Александрович

Официальные оппоненты- доктор геолого-минералогических наук

Быховский Лев Залманович (ВИМС)

кандидат геолого-минералогических наук Григорьева Антонина Владимировна (ИГЕМ РАН)

Ведущая организация: Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометал-лической промышленности «Гиредмет» ПП «Редметпроекта» (Гиредмет)

Защита состоится 10 февраля 2005 г в 14 часов на заседании диссертационного совета Д216.012.01 Института минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов (ИМГРЭ) по адресу: 121357, Москва, ул. Вересаева, 15 т/факс. (095) 443-90-43, e-mail imjire@imere.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИМГРЭ Автореферат разослан 50.12.2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

В,А.Легейдо

Введение

Актуальность работы. В связи с распадом СССР основные промышленные источники титана и циркония оказались за рубежом (Украина). Россыпные месторождения России представлены, как правило, погребенными россыпями мезо-кайнозойского возраста, залегающими нередко на значительной глубине от поверхности, что создает более сложные горно-технические условия их разработки и увеличивает себестоимость товарных концентратов. Поэтому, несмотря на наличие в России крупных россыпных месторождений, иногда не уступающих мировым по содержанию полезных компонентов, они до настоящего времени не осваиваются, а концентраты минералов титана и циркония в полном объеме импортируются Проблема повышения инвестиционной привлекательности отечественных титан-циркониевых месторождений может решаться двумя путями: поисками богатых россыпей или совершенствованием технологии их переработки. Результаты прогнозно-поисковых работ, проведенных на титан-циркониевых россыпях в последние годы, показал невысокую перспективность первого направления. Поэтому главным средством повышения экономической эффективности освоения российских месторождений следует признать улучшение технологических показателей переработки рудных песков. Для решения всего комплекса технологических задач первоочередным направлением является знание особенностей вещественного состава титан-циркониевых россыпей. Принципиальная зависимость между ними ранее была эмпирически установлена минералого-технологическими исследованиями отдельных месторождений. Однако обобщающие работы по данному направлению до сих пор отсутствовали Выполненный нами сравнительный анализ исследованных титан-циркониевых россыпей позволяет с большей попнотой обосновать общие закономерности указанной взамосвязи и выявить критерии оценки технологических свойств россыпей Установление этих закономерностей позволит, в свою очередь, прогнозировать технологические показатели обогащения уже на ранних стадиях изучения титан-циркониевых россыпей, что имеет важное значение для определения их промышленной значимости и принятия решения о целесообразности продолжения геологоразведочных работ. Совершенствование научно-методических основ технологической минералогии титан-циркониевых россыпей представляется весьма своевременным и актуальным.

Цель работы - выявить особенности вещественного состава титан-циркониевых россыпей, влияющие на технологические показатели их обогащения, и разработать критерии прогноза технологических свойств для использования на ранних стадиях ГРР.

В диссертации решались следующие задачи:

- разработка рационально го комплекса минералого-аналитических

методов исследования;

- анализ современных технологий добычи и обогащения титан-циркониевых россыпей;

- выявление к ранжирование специфических особенностей вещественного состава титан-циркониевых россыпей России;

- определение факторов вещественного состава, влияющих на технологические свойства титан-циркониевых россыпей;

- установление критериев прогноза технологических свойств руд в зависимости от особенностей их вещественного состава;

- разработка рекомендаций по изучению вещественного состава титан-циркониевых россыпей на ранних стадиях ГРР.

Объект исследования - перспективные для освоения месторождения титан-циркониевых россыпей России - Центральное, Лукояновское, Тарское, Ордынское и Бешпагирское.

Научная основа исследования. При подготовке диссертационной работы обобщены ключевые положения работ отечественных и зарубежных исследователей, занимавшихся изучением вещественного состава титан-циркониевых россыпей и методическими аспектами технологической минералогии: В.К.Абулевич, Т.В Башлыковой, В.А.Блинова, Л.З Быховского, С.И.Гурвича, В.А.Даргевич, А.Н.Жердевой, Л Б.Зубкова, Н.Н.Иконникова, И Ф. Кашкарова, В И Кропанина, А А Кухаренко, Ю С Кушпаренко, И.И Малышева, И И Максимова Г С Момджи, К.Найта, Е Г Ожогиной, О.В.Осауленко, Н Г Патык-Кара, Ю.А Полканова, Д.Пьюпина, С.С.Ревнивцева, Л.П.Рихванова, Г А Сидоренко, Л П.Тигунова, Ф.Форса, А.Н.Хатьковой, С Н.Цымбала, Л Б Чистова, Н А.Шило, Н Ю.Якубовской и других. В результате были выявлены нерешенные проблемы в области технологической минералогии титан-циркониевых россыпей и определены задачи настоящего диссертационного исследования.

Методы исследования. В процессе выполнения диссертационной работы использован разработанный автором рациональный комплекс современных минералого-аналитических методов исследования, включающий высокоразрешающую оптическую микроскопию, рентгенографический, злел!ронно-микроскопический, химический, спектральный, гравитационно-магнитный и микрозондовый анализы, магнитометрию, автоматический анализ изображения, статистические методы обработки результатов экспериментов

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций, содержащихся в диссертации, обеспечена новыми подходами в постановке и решении задач, представительным объемом экспериментальной, аналитической и статистической информации по направлениям исследования, материалами внедрения в проекты

Фактический материал Работа выполнена в Институте минерало-

гии, геохимии и кристаллохимии редких элементов (ФГУП ИМГРЭ). Она отражает многолетние исследования автора в области технологической минералогии титан-циркониевых россыпей. В процессе исследований изучено более 600 проб рудных песков и продуктов их обогащения, использованы данные многих сотен рентгенографических, электронно-микроскопических, химических, спектральных, рентгенофазовых и микрозондовых анализов. Методом автоматического анализа изображения изучены гранулометрические и морфометрические характеристики исходных проб рудных песков и концентратов 6 месторождений.

Научная новизна работы заключается в том, что:

- диссертация является первой обобщающей работой по технологической минералогии титан-циркониевых россыпей, в которой в полном объеме рассмотрены особенности их вещественного состава,

- для достоверной минералого-технологической оценки разработан рациональный комплекс новейших методов минералого-аналитических исследований, позволивший установить ряд ранее слабо изученных особенностей рудных песков,

- установлена степень влияния факторов вещественного состава (гранулярного состава, особенностей минеральных форм, присутствия вредных примесей и др) на технологические свойства сырья.

Защищаемые положения:

1. Разработан рациональный комплекс минералого-аналитических методов исследования, включающий высокоразрешающую оптическую микроскопию, рентгенографический, морфометрический, гранулометрический, элементный анализы, для выявления специфических особенностей вещественного состава титан-ииркониевых россыпей. Их учет позволяет корректировать схемы обогащения рудных песков с целью улучшения качества концентратов и повышения извлечения в них рудных минералов.

2. Основными факторами вещественного состава, влияющими на технологические свойыва титан-циркониевых россыпей, являются.

- гранулярный состав исходных пескоч и рудных минералов,

- глинистость песков,

- морфологические особенности рудных минералов,

- степень измененности ильменита,

- содержание полезных компонентов и лимитируемых примесей в рудных минералах.

3. Выявлены критерии прогноза технологических свойств рудных песков титан-циркониевых россыпей для их оперативной геолого-экономической оценки на ранних стадиях ГРР.

Личный вклад автора. Результаты, приведенные в диссертации, получены при непосредственном участии автора и его руководстве научными экспериментальными исследованиями в период 1978-2003 гг.

Автору принадлежит постановка задач, обобщение результатов, выявление закономерностей, формулирование основных выводов и участие в практической реализации результатов работы.

ирипш 1^пил Л1С* 1 11 IЧ V/V. • 1» У-М I 1 " ълиду

- определение основных факторов вещественного состава титан-циркониевых россыпей, непосредственно влияющих на их технологические свойства, позволяет прогнозировать их обогатимость на ранних стадиях ГРР, что увеличивает достоверность оценки перспективности выявленных прогнозных ресурсов;

- усовершенствованы технологические схемы обогащения изученных титан-циркониевых россыпей России, что позволило повысить качество концентратов и извлечение и улучшить технико-экономические показатели их освоения;

- разработаны рекомендации по методике изучения вещественного состава и технологических свойств россыпей на ранних стадиях ГРР.

Реализация результатов работы. Теоретические и практические результаты по комплексному использованию традиционных и новых методов изучения вещественного состава россыпей, способствующих в сочетании с новым высоко эффективным оборудованием совершенствованию технологии их обогащения, позволили существенно улучшить технологические показатели обогащения титан-циркониевых россыпей России. Разработанные автором лабораторные технологические схемы обогащения проб Центрального, Лукояновского, Тарского, Ордынского и Бешпагирского месторождений были апробированы в полупромышленных условиях. По полученным данным были разработаны и согласованы с институтом «ГИРЕДМЕТ» технологические регламенты для проектирования ГОК'ов, которые использовались при разработке ТЭО кондиций для последующего учета этих россыпных месторождений в Государственных балансе запасов полезных ископаемых Российской Федерации. С участием автора подготовлен проект «Методических рекомендаций по опенке прогнозных ресурсов циркония»

Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены и обсуждены на научных симпозиумах «Неделя горнякам Москва, МГГУ, 1999-2001 гг , на II, III и IV Конгрессах обогатителей стран СНГ, Москва, МИСиС, 2000-2003 гг; на Международном семинаре «Редкие металлы Украины-взгляд в будущее», Киев, 2001 г ; на XI Международной конференции «Минерально-сырьевые ресурсы стран СНГ» (М1Я11-2004), Спб, 2004 г.

Публикации. По теме диссертации автором опубликовано 27 работ, в том числе монография, перечень основных публикаций приведен в конце реферата.

Структура и объем работы. Структура диссертации обусловлена целью, задачами и логикой доказательств защищаемых положений. Ра-

бота состоит из введения, трех глав, заключения и списка использованных источников. Материалы диссертации изложены на 129 страницах текста, включащих 51 таблицу и 37 рисунков. Список литературы содержит 128 наименований.

Автор выражает искреннюю благодарность за полезные советы при обсуждении аспектов и результатов работы член-корр. РАЕН Л.П.Тигунову, д. г-м.н. Е.Г. Ожогиной, д. г-м.н. Н.Г. Патык-Кара, к.г-м.н. Т.Ю.Усовой, к.г-м.н. Г.К.Кривоконевой, к.г-м.н. Л.Б.Зубкову Автор благодарен сотрудникам отдела минералогии ВИМО, лаборатории кристаллохимии ИГЕМ, НВП «Центр-ЭСТАгео» за помошь при постановке и проведении научных исследований по теме диссертации. Автор считает своим долгом выразить благодарность руководству и сотрудникам института ГИРЕДМЕТ, ГМК «Норильский никель», ООО «Техноцентп» группы компаний «ИТЕРА». Тарской горнопромышленной компании, ФГУП «Новосибирская ГРЭ» за всестороннюю помощь при апробации и реализации результатов работы. Автор благодарит сотрудников отдела «Технологические исследования по переработке минерального сырья» и других подразделений ИМГРЭ за высказанные замечания и помощь в работе над диссертацией. Автор глубоко признателен за постоянную поддержку и консультации научному руководителю д. г-м.н. A.A. Кременецкому.

Основное содержание работы

В главе 1 «Геолого-экономическое обоснование значимости минералого-технологических исследований титан-циркониевых россыпей России» характеризуются состояние минерально-сырьевой базы титан-циркониевых россыпей России и проблемы, связанные с их промышленным освоением.

Промышленная значимость титан-циркониевых россыпей определяется тем, что это наиболее эффективные и дешевые источники сырья чтя ланных випов полезных ископаемых, которые в России относятся к разряду стратегических. В мире потребление титана и циркония устойчиво растет. Рост потребности в них прогнозируется и в России, в т.ч. и за счет освоения новых областей их применения, активно развивающихся за рубежом (производство пигментного диоксида титана, строительной керамики с цирконом и др.). За счет собственного производства потребности России в титановом и циркониевом сырье удовлетворяются не более, чем на 2-3%. Импорт титанового сырья из Украины ежегодно обходится России в 80-100 млн.долл.США, циркона - в 7 млн.долл.США. Однако, в дальнейшем рассчитывать на их импорт нецелесообразно. Связано это с тем, что, во-первых, прогнозируется рост цен на титановое сырье и циркон; во-вторых, истощаются запасы россыпей на Украине; в-третьих, в мире к 2010 г. прогнозируется дефицит

циркона в объеме -200 тыс.т. И, наконец, в России имеются россыпные месторождения, разведанные запасы которых способны не только обеспечить текущие потребности страны, но и выйти на мировой рынок тятаиозсго и циркониевого сырья. В первую очередь, это погребенные россыпи прибрежно-морского генезиса, приуроченные, в основном, к трем провинциям- Восточно-Европейской, Западно-Сибирской и Северо-Кавказской Они включают десятки объектов, из которых в работе рассматриваются наиболее перспективные для освоения.

В качестве разрабатываемого зарубежного аналога в работе характеризуется единственное эксплуатируемое Малышевское месторождение на Украине. По содержанию рудных минералов российские месторождения, в целом, сопоставимы со многими россыпными месторождениями, разрабатываемыми за рубежом как главные источники минералов титана и циркония в мире. При этом можно отметить лишь несколько меньшее содержание рутила, особенно в россыпях Западной Сибири, и несколько большее содержание циркона в российских месторождениях. По содержанию «условного ильменита» российские россыпи приближаются к разрабатываемым зарубежным (рис. 1), особенно в последнее время в связи с ростом цен на циркон.

Зарубежные страны Россия

ШЭнибба

О Кулджярлу □ Сев.С1|пдбро1С ЯРичярпс-Бэй ШТрейл-Ридж

ШВКМ-150

Б) Мяльгаквское МЛукояновское О Цеи-тршмос ШБеютягирское вТярскос

Рис. 1. Средние содержания «условного ильменита» (без учета извлечения) в зарубежных разрабатываемых и российских россыпях

Российские погребенные россыпи отличаются от разрабатываемых современных россыпей океанических побережий рядом горнотехнических особенностей, которые в существенной мере удорожают себестоимость добычи руд: 1) большая мощность вскрыши; 2) относительно небольшая мощность рудных пластов; 3) изменчивость параметров залежей по латерали и мощности. В худшую сторону отличаются российские месторождения и по вещественным характеристикам, в основном, из-за большей тонкозернистости и глинистости песков. По многим параметрам российские месторождения уступают и Малышев-

скому месторождению на Украине. Таким образом, по геологическим условиям преобладающая часть российских россыпей имеет низкую конкурентоспособность относительно разрабатываемых мировых ана-лоюв. Эчи ишиная причина того, что при огромных выявленных ресурсах титан-циркониевых россыпей в России, сырьевая база их практически не используется. Поскольку поиски богатых и/или близповерхност-ных россыпей пока мало результативны, а перспективы их продолжения оцениваются как неблагоприятные, единственным средством повышения инвестиционной привлекательности отечественных россыпных месторождений остается совершенствование технологии их добычи и переработки. С использованием модельных экономических расчетов в работе показано позитивное изменение экономических показателей эффективности освоения месторождений при увеличении извлечения

Рис. 2 Зависимость технико-экономических показателей эффективности освоения месторождения от степени извлечения рудных минералов, установленная путем модельных экономических расчетов

Анализ имеющихся возможностей современных технологий добычи и обогащения россыпей показывает, что здесь скрыт большой потенциал улучшения технологических приемов и параметров Так, для глубокозалегающих российских россыпей особенно привлекателен метод скважинной гидродобычи (СГД), обладающий существенными стоимостными и экологическими преимуществами. а также положительным влиянием на качество добываемых песков В настояшее время метод СГД находится в начальной стадии активного освоения Значительные возможности кроются и в технологических методах обогащения. Например, на Малышевском месторождении за счет введения нового оборудования извлечение ильменита и рутила повысилось с 60% до 84,6 и 65 до 88,18% соответственно Таким образом, можно утверждать, что совершенствование современных технологий и технологического оборудования позволит сделать инвестиционно привлекательными россыпные месторождения, признававшиеся ранее нерентабельными.

В главе 2 «Исследование вещественного состава титан-циркониевых россыпей России» характеризуются современные методы ми-нералого-аналитических исследований и излагаются результаты, выпол-

рудных минералов (рис.2).

Срок окупаемости капвложений (в центре в голах)

Рентабельность к про из во дстденным фон/^м

77.1/80/85,7 79,1 /82 /87,7 87,1 /90 /95,7

Показатели шялсчсюш в % ильменит / рутил / инркин

ненного автором, изучения вещественного состава месторождений России. Глава 2 обосновывает первое защищаемое положение. При создании высокоэффективных схем технологической переработки россыпей в задачи минералогического обеспечения входит определение гранулярного и минерального состава песков, а также свойств минералов, влияющих на процессы обогащения. Как показал опыт, использование традиционного оптико-минералогического метода нередко приводит к занижению содержаний основных рудных минералов и искажению реальных соотношений титановых минералов Оптимальным является комплексирование оптико-минералогического метода с количественным рентгенографическим фазовым анализом (РКФА) и оптико-геометрическим анализом изображения, что позволяет надежно идентифицировать минеральные фазы и изучать динамику изменения их количественного соотношения в продуктах технологического передела Для экспрессной технологической оценки на ранних стадиях ГРР эффективен сокращенный комплекс минералого-аналитических исследований, позволяющий выявить главные особенности вещественного состава, влияющие на технологические свойства россыпей- химический и минеральный состав рудных песков, глинистость, степень окатанности и сортированное™ песков. При этом из свойств рудных минералов на этой стадии достаточно определение степени измененности ильменита.

Автором разработаны два варианта рационального комплекса минералого-аналитических исследований вещественного состава титан-циркониевых россыпей- стационарный (количественный) и оперативный (приближенно-количественный) (табл 1). Стационарный комплекс минералого-аналитических исследований, позволяющий всесторонне оценить качество и технологические свойства рудных песков, апробирован нами для анализа особенностей вещественного состава пяти российских месторождений- Бешпагирского, Центрального, Лукояновско-го, Ордынского и Тарского В результате месторождения были ранжированы по главным факторам вещественного состава, влияющим на их технологические свойства и, в конечном счете, на экономическую эффективность освоения Ниже дается краткая характеристика этих факторов. Важнейшие сведения, полученные из анализа химического состава. - содержание полезных компонентов (оксидов титана и циркония) и вредных примесей (фосфора и хрома). По содержанию главных полезных компонентов лидируют Бешпагирское и Лукояновское месторождения (табл 2) В Лукояновском месторождении отмечается наибольшее количество вредной примеси - хрома, а в Центральном -фосфора. Обращает на себя внимание также повышенное содержание Ре203 (более 3%) в Центральном и Лукояновском месторождениях. Содержание петрогенных оксидов в значительной степени согласуется с результатами анализа минерального состава. Однако, если по содержа-

Таблица 1. Рациональный комплекс минералого-аналитических методов исследования вещественного состава титан-циркониевых россыпей

Изучаемые характеристики Методы исследования

Стационарный (количественный) Оперативный (приближенно-количественный)

1. Элементный состав песков

- содержание и распределение полезных компонентов и лимитируемых примесей в исходных песках и классах крупности Химический анализ ПКСА

2. Гранулярный состав песков

- распределение по классам крупности Гранулометричес кий анализ Оптико- геометрический анализ изображения Оптико-минералогический

- глинистость

- степень сортиронанности

3. Минеральный состав песков

- содержание и распределение рудных и нерудных минералов в исходных песках и классах крупности Оптико-минералогический оптико-геометрический анализ зображения Оптико-минералогический, РКФА

- содержание лимитируемых примесей и попутных полезных минералов

- содержание сростков рудных минералов с породообразующими

4. Особенности свойств минералов

- содержание титана и циркония в рудных минералах Микрозондовый анализ

- степень измененное™ ильменита РКФА, микрозондовый анализ Оптико-минералогический

- наличие микровключений в рудных минералах, пленок и наростов на поверхности зерен Рентгенография, РКФА

- морфологические особенное™ Оптико-геометрический анализ изображения Оптико-минералогический

- морфометрические характеристики -

Таблица 2. Ранжирование титан-циркониевых месторождений

по данным анализа химического состава рудных песков

Оксид Ранжирование месторождений

- по содержанию попезнщ компонентов,%

ТЮ2 Бешпагирское Лукояновское Тарское Центральное Ордынское

1,98 1,86 1,82 1,71 1,35

ЪгОг Бешпагирское Лукояновское Центральное Тарское Ордынское

0,61 0,57 0,35 0,26 0,25

-по содержанию вредных примесей, %

Сг203 Бешпагирское Центральное Ордынское Тарское Лукояновское

0,08 0,012 0,053 0,07 0,49

Р205 Тарское Бешпагирское Ордынское Лукояновское Центральное

<0,02 0,05 0,05 0,12 0,789

нию 7.г02 можно с большой точностью определить содержание циркона, то по содержанию ТЮ2 нельзя судить о количественном соотношении титановых минералов. Для определения содержания каждого из них

____¡Г.--Ш/А А .............................

|рсиус1см Г1\ч//Л или ии 1 или-миш^шил ичсьлии апалпо

Гранулярный состав. Наибольшая доля материала исходных песков в классах крупности менее 0,44 мм характерна для месторождений Западной Сибири, а также Лукояновского; наиболее тонкозернисты пески Тарского месторождения (табл. 3).

Таблица 3 Ранжирование титан-циркониевых месторождений

по гранугтярному составу исходных рудных песков

Классы, мм Выход классов преобладающей крупности от исходных песков, %

- по крупности в продуктивных классах

М^лышеьск!. Центральное Гугаиское Лукояновское Бешпагирское Орды некое Тарское

-0 25-4) !4 85,2 83,8 49,8 45,6

-0 14+0 ! 89,4

-0 1+0 074 69,9 78,8

-0 074+0 044

- по содержанию шламового класса

Бешпагирскс| Малышевское Центральное 1 Тарское Ордынскс Туганское Лукояновское

-0 044+0 0,81 | 2,1 4,1 15,9 17,6 18,0 36,3

Распределение по классам крупности ТЮ2 и 7Ю2 не всегда согласуется с гранулярным составом исходных песков. Например, в Бешпа-гирском месторождении преобладающим классом крупности исходных песков является класс -0,14+0,074 мм, а максимальная доля ТЮ2 и Ъг02 концентрируется в классе -0,1+0,044 мм (табл.4).

Таблица 4. Ранжирование титан-циркониевых месторождений

по распределению полезных компонентов по классам крупности

Клаусы, мм | Центральное \ Бешпагирское | Тарское | Ордынское | Лукояновское

- по распределению 7/0?

-0 25+0 14 76,1

-0 14+0 1

-0 1+0 074 88,3 81,9

-и 07ч+и 79„Я 86,2

-0 044+0

-0 044+0 1,6 0,5 17,6 в т.ч. 25,2 в т.ч. 37,56

- по распределению

-0 25+0 14 75,0

-0 14+0 1

-0 1+0 074 92,7 87,3

-0 074+0 044 79,3 98,54

-0 044+0

-0 044+0 1,5 2,6 12,2 в т.ч. 44,4 в т.ч. 55,52

Минеральный состав титан-циркониевых россыпей относительно постоянен. В таблице 5 приводится авторская классификация минералов титан-циркониевых россыпей по степени распространения и возможной промышленной значимости.

Таблица 5. Промышленно-технологическая классификация

минералов титан-циркониевых россыпей

А. Минералы тяжелой фракции

А1 Главные промышленные Ильменит, рутил, лейкоксен, циркон

А2 Второстепенные промышленные Минералы группы граната и эпидота, дистен. силлиманит, ставролит, монацит, ксенотим

АЗ Редкие потенциально-промышленные Золото, монацит (в России)

А4 Редкие непромышленные Шпинель, алмаз, пироксены, амфиболы, брукит, бадделеит, целестин, сульфиды железа

А5 Вредные примеси Хромшпинелиды, апатит, монацит

Б. Минералы легкой фракции

Б1 Главные промышленные Кварц

Б2 Потенциально промышленные Фосфориты, глауконит

Среднее содержание основных рудных минералов варьирует в пределах (%): ильменита 1,7-2,14, рутила - 0,13-0,49, лейкоксена - 0,1-0,1, циркона - 0,35-0,82. В качестве характерных особенностей отмечается-в песках Центрального месторождения - повышенное содержание глауконита (до 9,7%), фосфатов (до 3,8%) и граната (до 1%); в песках Лукоя-новского месторождения - повышенное содержание хромита (до 2%) и ильмено-гематита (до 1%). В Лукояновском месторождении велика доля глинистых минералов - 21%. Методом оптико-геометрического анализа изображения выявлено в ряде месторождений наличие сростков рудных и нерудных минералов. Они особенно характерны для Центрального (рис.4) и Лукояновского месторождений.

Рис.4. Характер срастания основных рудных минералов в кремнисто-фосфатных агрегатах Центрального месторождения (класс -1,0+0,56 мм, ув. 15 ), П -кварц (п/шпат), Ц-фосфат, Ц- ильменит

С целью выявления особенностей свойств основных промышленных минералов, способных повлиять на технологические показатели переработки руд, были проанализированы степень изменения, дает, форма, размер, морфометрические характери-

стики, плотность, магнитная восприимчивость, химический состав по 7 месторождениям, включая опубликованные данные по Малышевскому и Туганскому (табл.6, рис 5).

Таблица 6 Особенности свойств главных промы

Месторождение Особенности свойств минералов

Бешпагирское Относительная крупнозернистость ипьменита и циркона Значительная степень измененное™ ильменита, высокое содержание в нем Т1О2 Тонкозернистость кварцевого песка и ограниченная пригодность для стекольной промышленности

Центральное Относительная крупнозернистость рудных минералов Высокая степень измененное™ ильменита, высокое содержание в нем ТЮг Высокое содержание фосфора и алюминия в ильмените Повышенная радиоактивность метамиктного циркона Включения ильменита и магнетита в рутиле и наличие пленок гидроокислов железа на поверхности его зерен Высокая доля зерен циркона (30-40% от обшей массы) с микровключениями Пленки и наросты фосфатов на поверхности рудных минералов Непригодность кварцевого песка для стекольной промышленности из-за загрязненности

Лукояновское Невозможность выделения ичъменитового концентрата Концентрация рудных минералов в тонком классе -0 02+0 мм Включения хромита в ильмените Высокое содержание гюг в рутиле Примазки фосфорита и др минералов на зернах рутила

Ордынское Относительная тонкозернистость рудных минералов Незначительная степень изменения ильменита Высокое содержание хрома в ильмените Пригодность кварца в качестве стекольных песков

Тарское Бозьшая доля зерен ильменита и циркона в классе -0 02+0 мм Незначительная степень изменения ильменита Микровключечия титаномагнетита в и1ьмените Пригодность кварца в качестве стекольных песков

а б в

Рис.5 Форма и размер зерен ильменита различных месторождений в искусственных аншлифах (ув. 40):

а - Бешпагирское, б - Центральное, в - Малышевское

Проведенными исследованиями вещественного состава россыпей было установлено, что рудные пески каждой россыпной провинции имеют характерные специфические особенности: для россыпей Восточно-Европейской провинции - большое количество вррдны* ппимргрй я виде фосфатов и хромшпинелидов; наличие сростков рудных минералов с нерудными и микровключений минералов с другими физическими свойствами в зернах рудных минералов; для россыпей ЗападноСибирской провинции - тонкозернистость и глинистость песков, тонко-зернистость рудных минералов, относительно небольшое количество вредных примесей, для россыпей Северо-Кавказской провинции - низкое содержание глинистой фракции, относительная крупнозернистость песков и рудных минералов, высокая степень сортированное™ песков и малое содержание вредных примесей.

В главе 3 «Прогноз и оценка технологических свойств титан-циркониевых россыпей в зависимости от особенностей их вещественного состава» приводятся результы проведенных автором укруп-ненно-лабораторных испытаний обогащения проб пяти титан-циркониевых россыпных месторождений (Бешпагирского, Центрального, Лукояновского, Ордынского, Тарского), анализируется влияние особенностей их вещественного состава на технологические показатели и обосновываются критерии прогнозной оценки технологических свойств, что составляет предмет второго и третьего защищаемых положений С учетом полученных критериев, автором разработаны рекомендации по изучению вещественного состава на ранних стадиях ГРР

Принципиальная технологическая схема обогащения титан-циркониевых песков достаточно проста и включает две стадии: I - первичное обогащение с получением чернового коллективного концентрата; II -доводка коллективного концентрата с получением селективныхконцен-тратов: ильменитового, рутилового, цирконовою, а также ионушых полезных продуктов: кварц-полевошпатового, эпидотового, гранатового и пр Первичное обогащение обычно производится непосредственно на месте добычи и включает несколько технологических операций с выводом из процесса основной массы исходного материала В работе оценн-результаты как стандартных методов обогащения, гак и способов, усовершенствованных автором применительно к особенностям вещественною состава конкретных месторождений Для выявления особенностей, непосредственно влияюших на технологические свойства, в расчет принимались показатели стандартных методов обогащения При эюм условии сквозное извлечение полезных компонентов из исходных песков пяти месторождений варьировало в следующем диапазоне' ТЮ2 - от 66,58 до 84 73%; 1г02 - от 77,65 до 84.77% (рис.6). Основные потери рудных минералов в процессе первичного обогащения связаны с тремя продуктами технологического процесса: «галей»; шламами и

Бешпагирское Центральное Лукояновское Тарсхсб Срдынсксе

Рис.6. Сквозное извлечение полезных компонентов при укрупненно-лабораторных испытаниях стандартными методами обогащения , %

хвостами гравитации При доводке коллективного концентрата рудные минералы теряются в хвостах доводки, что особенно характерно для циркона, а качество концентратов ухудшается в основном за счет сходства магнитных и электрических свойств минералов. Проведенный анализ потерь полезных компонентов на различных стадиях технологического процесса и возможных причин несоответствия рудных концентратов стандартам качества позволили обосновать следующее.

Гранулярный состав определяет потери полезных компонентов при отсеве крупных фракций и со шламами, а также качество рудных концентратов, к которым предъявляются требования по зернистости. Ниже кратко характеризуются главные факторы, влияющие на технологические свойства.

1. Первостепенное значение при анализе гранулярного состава песков имеют раз мерность зерен рудных минералов и распределение их по классам крупности. В процессе пробоподготовки к технологическим испытаниям определяется диапазон крупности для продуктивных классов с распределением в него более 80% полезных компонентов. Лучшими показателями извлечения характеризуется наиболее крупный продуктивный класс.

2. Степень сортированности песков, определяющая концентрацию рудных минералов в узких классах крупности, позволяет применять более компактные технологические схемы и избегать потерь в многочисленных классах. Из изученных объектов наибольшей «размазанностью» рудных минералов по классам крупности отличаются Туганское и Лукояновское месторождения. Не исключено, что низкие технологические показатели обогатимости песков этих месторождений (по Туган-скому извлечение ТЮ2 по разным схемам от 53 до 64%, Тх02 - от 55 до 76%) отчасти вызваны этой особенностью.

3 Потери полезных компонентов при отсеве крупных фракций колеблются от 0,5 до 2% и могут достигать значимых величин (до 5%) в случае значительной доли в гранулярном составе крупных фракций не-

продуктивных классов, содержащих сростки полезных минералов с нерудными соответствующего размера. Учитывая, что исследуемые титан-циркониевые россыпи, как правило, тонкозернистые и хорошо отсортированные, потери родных минералов с крупными фракциями не превышают десятых долей процента.

4. Потери полезных компонентов со шламами соответствуют массовой доле рудных минералов во фракции -0,44 мм, но количественно они, как правило, меньше. Преобладающая часть этого класса пред-ставчена глинистыми минералами, которые в основном отмываются при обеепшамливании. В изученных объектах потери полезных компонентов со шламами составляли от 5 до 9% для тонкозернистых и глинистых песков, 1-2% - для мелкозернистых. Зерна рудных минералов, имеющие размер -0,044 мм, в большей степени по сравнению с более крупными зернами теряются в хвостах гравитации и в хвостах доводки. Сквозное извлечение полезных компонентов коррелируется с содержанием рудных минералов в наиболее тонких классах крупности.

5. Форма рудных минералов имеет важное значение. Например, при значительном удлинении зерен, часть их может быть потеряна при грохочении с более крупными непродуктивными классами, в том числе и с «галей». Обычно эта часть не поддается количественному учету Часть потерь связана также со степенью окатанности зерн, поскольку окатанные зерна имеют более определенные ситовые характеристики.

Таким образом, ведущими факторами гранулярного состава, влияющими на технологические свойства являются: доля рудных минералов в самых крупных и самых мелких классах крупности, степень сортированости и глинистость песков, фактор формы и удлинения зерен рудных минералов.

Минеральный состав песков определяет, в первую очередь, качество товарных концентратов, в меньшей степени он влияет на показатели извлечения Главные факторы, влияющие на технологические свойства, перечислены ниже.

1 Содержание рудных минералов - один из главных показателей качества россыпей. Согласно ранее выполненным геолого-экономическим оценкам нижний предел содержания рудных минералов в месторождениях, экономически эффективных для отработки составляет 80-100 кг/м3 условного ильменита Эта оценка ориентировочна и зависит от конкретных географо-экономических условий, способа добычи, цен на рудные концентраты и показателей их извлечения.

2. Доля оксидов титана и циркония, распределенных в рудные минералы, определяет нижний теоретический предел возможного их извлечения.

3 Наличие сростков рудных минералов с породообразующими в продуктивных классах тяжелой фракции значительно ухудшает качество

концентратов, снижая в них среднее содержание полезных компонентов, которые оказываются ниже нормативных значений. В случае, если сростки по плотности концентрируются в легкой фракции, происходит потеря полезных компонентов с хвостами гравитации. Поэтому наличие сростков во всех случаях ухудшает технологические показатели.

4 Минералы, ухудшающие качество ильменитовых концентратов, это, прежде всего, хромит, обладающий физическими свойствами, близкими к ильмениту, что затрудняет их разделение, вплоть до невозможности, как это имеет место на Лукояновском месторождении. Другой вредной примесью являются фосфатные минералы (апатит, фосфорит), т.к в товарных концентратах нормируется содержанием Р205 Важное значение имеет доля минералов хрома и фосфора в непродуктивных классах крупности, так как в их составе они уходят в отвальные продукты. В составе цирконового концентрата вредной минеральной примесью является монацит и метамиктный циркон, повышающие радиоактивность товарного продукта.

4. Наличие минералов, извлекаемых как попутные полезные компоненты, повышая комплексность использования сырья, улучшает экономику производства Однако, извлекаемые из россыпей Украины дистен, силпиманит, ставропит в российских россыпях в промышленно значимом содержании не встречаются. При технологических испытаниях рудных песков месторождения Центральное получены глауконитовый, гранатовый, эпидотовый и золотосодержащий продукты, которые по оценке промышленных потребителей, могут найти применение. Бесспорный интерес представляет кварц-полевошпатовый продукт, пригодный для стекольного производства, т к. в стоимости товарной продукции песков месторождений доля нерудной части достигает 30%.

Свойства минералов, влияющие на обогатимость и качес!во кон-центраюв, - содержание титана и циркония в рудных минералах, степень измененности ильменита, наличие микровключений в рудных минералах, пленок и наростов на поверхности зерен.

Содержание оксидов титана и циркония, в рудных минералах качество товарных концентратов и регламентируется требованиями стандартов (табл.7). Повышенное содержание "П02 в ильменитовом концентрате по сравнению с ильменитом объясняется присутствием лейкоксена (псевдорутила). Наибольшее количество лейкоксена характерно для рудных песков Бешпагирского и Тарского месторождений. Примесь лейкоксена в рутиловом концентрате, наоборот, понижает содержание ТЮ2, делая его ниже нормы даже

Степень лейкоксенизации ильменита, с одной стороны, влияет на его магнитные свойства и определяет степень извлечения в магнитную фракцию, а с другой - уменьшает плотностные характеристики, способ ствуя увеличению его потерь в хвостах гравитации Вероятно, это одна

Таблица 7. Среднее содержание ТЮ2 и ЪхО)г в концентратах и минералах

Полезный компонент Требования по содержанию для различных марок, (%) Бешпагирско Центральное 1укояновское Ордынское ■» * Тарское 52,2

ТЮ2вИК 54-57 52-621 н/м 63,2 62,2 57,52

1102 в илыиеиите 55,47 61,4 47,4 50,14 55,0 5

ТЮ2 в РК н/м 94 94,1 95,1 94,2 94,1

ТЮ2 в рутиле 98,22 96,5 97,50 97,64 94,1

ЪгОг в ЦК н/м 65 н/м 60 65,4 65,1 62,7 63,45 65,1

ЪгОг в цирконе 66,2 65,6 64,1 65,78 66,0

Примечание ИК - ильменитовый концентрат, РК - рутиловый, ЦК - цирконовый Жирным выделено несоответствие требованиям к отдельным маркам, затушевано - несоответствие требованиям ко всем маркам *Нпьменит-хромит-гематитовый продукт

из главных причин относительно низкого извлечения ильменита на Центральном месторождении, где степень его изменения весьма значительна. При значительной степени изменения ильменита потери при обогащении за счет этого фактора могут быть оценены в первые %. Присутствие в рудных песках большого количества лейкоксена затрудняет технологический процесс, что связано с его более слабыми магнитными свойствами по сравнению с ильменитом

Наличие микровключений в рудных минералах оказывает влияние на их магнитные и электрические свойства. Микровключения ильменита и магнетита в зернах циркона Тарского и Центрального месторождений превращают его в слабомагнитный минерал и увеличивают потери с промпродуктами магнитной сепарации. Микровключения хромита, ти-таномагне гита и гетита в зернах ильменита понижают содержание ТЮ2 в ильменитовом концентрате, делая его некондиционным.

Пленки и наросты на поверхности зерен, обычно представленные фосфатами, снижают технологические показатели извлечения Наличие фосфатных пленок ухудшает качество концентратов по содержанию фосфора Для их удаления применяются, как правило, стандартные технологические приемы - оттирка и кислотная обработка. Технологические потери, связанные с этим фактором, обычно небольшие

Анализ качества товарных концентратов показал, что нарушение стандартов впрямую связано с содержанием полезных компонентов в рудных минералах и вредных примесей в минеральном составе. Полностью непригодным в качестве титанового сырья по всем показателям на сегодня является ильменит-хромит-гематитовый продукт Лукояновско-го месторождения, поскольку, несмотря на многочисленные и разнообразные испытания, не удалось выделить ильменитовый концентрат в

чистом виде. Особенно много несоответствий предъявляемым требованиям к качеству имеют ильменитовый и цирконовый концентраты Во всех месторождениях они отвечают требованиям только отдельных марок, использующихся в ограниченном числе областей применения

Прогнозная оценка технологических свойств песков всегда используется на оценочной стадии ГРР Однако такая прогнозная оценка на ранних стадиях ГРР, когда зачастую не специалист-технолог, а геолог-съемщик принимает решение о целесообразности их продолжения, имеет самостоятельное значение Поэтому в данной работе особое внимание уделяется разработке критериев прогнозной оценки технологических свойств и обогатимости при проведении полевых работ на ранних стадиях ГРР.

Выявление значимых критериев оценки технологических свойств россыпей проводилось путем сопоставления выявленных особенностей вещественного состава с данными потерь полезных компонентов по стадиям технологического передела и качеством получаемых концентратов. Показано, что основными критериями прогноза технологических свойств россыпей служат 4 группы факторов вещественного состава россыпей: химический, гранулярный и минеральный состав, особенности свойств минералов.

Выявленные особенности вещественного состава титан-циркониевых россыпей рекомендуются в качестве критериев прогноза технологических свойств рудных песков на ранних стадиях ГРР.

1. Качество товарных концентратов определяется (в порядке значимости)' высоким содержанием полезных компонентов (ТЮ2 и Zr02) и низким - вредных примесей (Сг203, Р205, ТЮ2 и др.) в рудных минералах, низким содержанием в песках хромшпинелидов и фосфатов; отсутствием сростков рудных минералов с нерудными и микровключений зерен с низким содержанием полезного компонента и/или высоким содержанием вредного в рудных минералах, наличием пленок и наростов фосфатных и железистых минералов на поверхности рудных зерен.

2. Степень извлечения полезных компонентов, определяется (в порядке значимости), минимальной долей рудных минералов в крупных и тонких классах песков, низкой степенью глинистости песков, максимальной долей полезных компонентов (ТЮ2 2г02) в рудных минералах, отсутствием сростков рудных минералов с нерудными, отсутствием микровключений с другими физическими свойствами в рудных минералах, низкой степенью измененное™ ильменита, высокой степенью сортированное™ песков и окатанности зерен рудных минералов; изо-метричностью зерен рудных минералов. Согласно проведенным исследованиям возможные суммарные потери в обобщенном виде оцениваются в 15-25% ТЮ2и 10-25% Zr02. Применение нового оборудования и рациональных схем доводки концентратов способствует повышению

извлечения полезных компонентов.

3. Улучшение экономики обогащения песков определяется (в порядке значимости): высоким содержанием рудных минералов в песках, возможностью промышленного использования нерудной части и попутных полезных минералов, например, золота.

4 Степень влияния каждого из вышеперечисленных критериев на сквозное извлечение полезных компонентов в концентраты и их качество не всегда поддастся отдельному учету. При этом отрицательное влияние одного фактора может быть компенсировано совокупным влиянием других факторов вещественного состава.

Вышеперечисленные критерии были апробированы нами на примере Гофицкого участка (Ставропольский россыпной район), изученного на поисковой стадии ГРР, и Калмыцкого участка на фланге этого района, изучаемого на стадии прогнозно-поисковых работ (табл.8). Апробация разработанных нами критериев проводилась с учетом возможностей новых технологий, позволяющих снизить негативное воздействие отдельных факторов вещественного состава на обогатимость рудных песков Схематически результаты ранжирования критериев по их значимости представлены на рис. 7 .

С одержал не «условного ильменита» Долл ПК » классе -в 044 мм Степень писиеняости ильменита Глинистость песков Дои сростков РМ с породообргзующиыя Дола троишляиелкжж к/мм фосфатов Содержание лимитируемых примесей в РМ Содержание ПК в рудных минерала* Доля зерен РМ с ыикровключеиилми Дол« ПК распределении* ■ рудные минералы Доли раджякгтных минералов Дом зерен с удлинением более 2 Доля ПК в крупных непродуктивных классах Наличие пленок м ««ростов на РМ Степень сортмрошанностм

ПК полезные компоненты (титан и цирконий) РМ • рудные мйнерглы

Рис 7. Ранжирование критериев оценки технологических свойств рудных песков

В результате было установлено, что Гофицкий участок имеет несколько худшие характеристики вещественного состава по сравнению с Бешпагирским месторождением, главным образом, из-за более высокой доли циркона в шламовом классе. Однако, фактор более высокого суммарного содержания рудных минералов компенсирует вышеназванную негативную характеристику вещественного состава, что в итоге позволяет рассматривать Гофицкий участок как перспективный для дальнейшего изучения. Калмыцкий участок признан бесперспективным, поскольку при меньшей глинистости и более низком содержании вредных

примесей, он характеризуется низким содержанием титановых минералов (0,336%) и циркона (0,075%).

Результаты апробации критериев оценки технологических свойств рудных песков были использованы при разработке рекомендаций по изучению вещественного состава титан-циркониевых россыпей на ранних стадиях геологоразведочных работ (табл.9). Для прогнозно- поисковых работ рекомендован оперативный рациональный комплекс ми-нералого-аналитических исследований, включающий ПКСА, РКФА и оптико-минералогический анализы, а для стадии поисковых работ -стационарный рациональный комплекс. Здесь, наряду с оптико-минералогическим, гранулометрическим анализом рудных песков и другими традиционными методами проводится, микрозондовый анализ рудных минералов, оптико-геометрический анализ изображения исходных песков и концентратов Дтя обеспечения этих методик оптимальным количеством материала разработаны рекомендации по отбору проб и подготовке их к анализам. При этом особое внимание уделяется изучению ильменита и продуктов его изменения. Оценка получаемых характеристик вещественного состава исследуемых площадей осуществляется с использованием разработанных автором критериев оценки технологических свойств и банка данных по эталонным объектам, на основании чего можно судить о целесообразности продолжения геологоразведочных работ.

В заключении наряду с защищаемыми положениями сформулированы результаты работы, имеющие практическое значение.

1 Установлено, что совершенствование технологии добычи и переработки титан-циркониевых россыпей является ведущим направлением повышения конкурентноспособности месторождений России.

2. Разработана промышленно-технологическая классификация минералов титан-циркониевых россыпей

3 Выявлены особенности вещественного состава титан-циркониевых россыпей, влияющие на качество товарных концентратов и привозящие потерям полезны* компонентов на каждой стадии обогащения рудных песков.

4 Создан банк данных эталонных объектов по вешественному составу и технологическим показателям переработки титан-циркониевых россыпей, который будет служить основой для их оперативной прогнозной оценки на ранних стадиях ГРР.

5. Разработаны рекомендации по методике отбора проб для подготовки их к анализам и различные комплексы минералого-аналити-ческих исследований вещественного состава титан-циркониевых россыпей применительно к каждой из ранних стадий ГРР.

Таблица 8 Критерии оператр в not' оценки технологических свойств титан-циркониевых россыпей по особенностям вещественного состава

Фактор вещее гьеннечо состава Пределы значений Значимость критерия Эталонные объекты с известными технологическими показателями Объект, оцениваемый на стадии ПОР Объект, оцениваемый на стгщии ППР

Малышевское| Ьешпагирсксе Гофицкин уч-к Калмыцкий уч-к

Химический состав рудных песков

содержание TiCVZrtb I н/ч 1 5 +-»4 н/д 1,98/0,61 3.28/0,22 0 26/0,04

содержание Сг2Оз /Р2Оч в/6 0,1/0,8 н/д 0,08/0,05 0,09/0,03 н/опр

Гранулярный состав рудных песков и РМ*

продуктивный класс песков (Ьолее 80° о РМ) > 0,044мм -0,14+0,044 -о,: 4+0,074 -0,14+0,074 -0,14+0,074

глинистость, % 3-5 13,42 0,81 2,47 0,28

степень соршрованности (количество классов крупности, концентрирующих более 80% ПК"*) ■f 3 2 2 н/опр

доля ПК в крупных непродуктивных классах, % ТЮ2/ 7,Ю2 1,0(0,5 + 3,0/1,5 0,5/2,6 3,9'19,7 н/опр

доля ПК в классе -0 044 мм, % Т1О2/ ?г02 5,0/5,0 +++ 0,5/1,5 0,5/2,6 3,9/19,7 1,06/0,13

степень окатанности РМ + Высокая Средняя Средняя ( редняя

Доля зерен с удлинением более 2 н/6 30 + ЗО'н/д/41 38/49/35 39/51/36 н/опр

Минеральный состав рудных песков

содержание «условного ильменита», к1/мЗ 100 +++ 140 121 133 23

распределение ПК в рудные минералы, % *ГЮ2/ н/м 80/93 ++ 87/91 86/92,4 85/92 н/опр

доля сростков рудных минералов породообразующими,% ++ 10 - - н/опр

доля хромшпинелидов , % н/б 0,1 ++ 0,009 0,008 0,028 зн

доля фосфатов, % н/б 0,1 ++ 0,01 0,015 0,002 зн

доля радиоактивных минералов,% монацита/мегамикгного циркона н/б 0,1// н/60,1 ++ ++ 0,05 0,007 0,07 0,008 0,028 0,006 0,002 0,006

Особенности свойств минералов

содержание ПО; % в ильмените/рутиле 52/94 ++ + 65-68/96 55,47/94,5 55,5/94 2 н/опр

содержание 7гОг в цирконе • 60 +++ 66,2 66,2 65,8 н/опр

степень измененности ильменита +++ Значительная Значительная Значительная Значительная

доля зерен РМ с микровключениями н/б 20 +4 20 15 15 н/опр

наличие пленок и нарос гов на поверхности зерен ++ Много Мало Мало Мало

содержание лимитируемых примесей в концентратах Репиментм руетс* стандартами ++ н/опр н/опр

Извлечение 1Ю2/ ¿Ю2 н/м 86 + ++ 86,5/87 84,73/84,77 83'80 н/опр

* РМ- рудные минералы ** ПК- полезные компоненты (TiQj и ZrOj)

Таблица 9 Прогноз и оценка технологических свойств Т\-7х россыпей на различных этапах и стадиях ГРР

Этапы Стадии Объект иэ>чен)!Я Виды и масштабы рабо1 Сеть опробования Ожидаемые результаты (стадия ГЭО) Объекты и методика изучения веще ственного состава Параметры для оцечки технологических свейств Т|-2г россыпей

1 Минерагеническое районирование м 5 X о X а — X Мннерагенич« скля провинция Геа югическое картирование, геохимические и геофизические работы м ба 1 1000000 1 «100000 I точка наблюдения (проба) на 100 ке км Комплексная оценка минерагенического потенциала, оценка прогнозных ресурсов кат Р} (по аналогии) Формации Ti-Zr >ос( ыпей Комплекц методов ПКСА и ХА Определение полезных (Т»02 и 2гО^ и вредных (Сг,Оз, Р,0$. и. ТИ н др) компонентов Рассчетное <одержа-ннг циркона и титановых минералов

1 2 Прогнозно поисковая ! Россыпная провинция россыпной район То же м-ба 1 200000 (в т ч ГДП-2СО), целевые рекогносцировочные поиски 1 точка наблюдения (проба) на 4 кв км , единичные выработки Оценка прогнозных ресурсов кат Р2 (оценка по аналогии) Ядоносные горизон гы Ti-Zr россыпей. Оперативный национальный хомплекс (ПКСА, ¡ХА, РКФА с <он гролем ОМА) Содержание рудных минералов и мннералов-вредных примесей, 1Лннисгость песков степень изме-ненности ильменитв

2 Поиски и оценка м-ний 2 1 Поисковые работы Россыпное поле, месторождение Геологическое картирование, геохимические и геофизические работы м б* ! *ООСО Сеть 1600* 800 м 800*200 м Оценка прогнозных ресурсов кат Р, и Р2 (ТЭС) эудные тела Ti-Zf эоссыпей Стацинар-<ый рационалнън комплекс (ХА, ГА, ОМА, РКФА МЗА, ОГЛИ), включая отбор и изучение укрупненно лабора-орных технологиче-;кич проб с прогнозной оценкой >бо гати мсти Деля рудных минералов в крупных и гонких классах гранулярюго со ста ва, степень глинистости песков, удержание Т1О2 ХтОг н вредных примесей в рудных минералах, наличие сростков рудных минералов с нерудными и микровкгюченнй в руаных минералах степень изме-иенности ильменита, наличие пленок и наростов фосфатных и железистых минералов на поверхности руаных зерен, содержание попутных полевых компенентов

2 2 Оценочные работы Россыпное месторождения и залежь, рудопроявления Ге о ло: о-геохи и и ч еское из> нение и геолого-экономическа* оценка рудэпроявлений м месторождений в м-бе 1 2Г»000 -1 10000 Сеть 400*200м 300*¡00 м Оценка запасов кат С:, на менее кзу ченных участках -прогнозных ресурсов кат Р, (ТЭО временных кондиций) Рудопроявления и и ее го рождения Ti-Zr эоссыпей Стацннар-ный оациональный ком-плекс (ХА, ГА, ОМА, РКФА, МЗА, ЭГАИ), включая этбор и изучение полупромышленных rex нол or ическнх проб

ПКСА- полуколичевтенный спектральный анали < ХА - химичес* ий анализ, ОМА - оптико-минерал01 нческий анализ, РКФА - количественный реитгеио-фазовый анализ, МЗ/4 - микро-эонлоеый анализ рудных минералов, ОГ АИ - от ико геометрический анализ изображения

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1 Башлыкова Т.В, Чантурия EJI, Амосов Р.А, Левченко ЕН Использование новых методов и технологий при изучении комплексных редкометальных пес-кив/УЦв металлы -2000 - j"s 5 - С 8-12

2 Веремеева Л И , Левченко Е Н , Линде Т П , Пруцкий Н.И , Рудянов И Ф Северный Кавказ- перспективная для промышленного освоения титан-циркониевая провинция России//Разведка и охрана недр -2004 - №3 -С 5-15

3 Зубков А А , Левченко Е Н Технология обогащения тонкозернистых разновидностей циркона// Цв металлы - 1988 - № 5 - С 12-14.

4 Кременецкий А А , Левченко Е Н, Усова Т Ю Роль технологии переработки минерального сырья на повышение эффективности ГРР и инвестиционной привлекательности редкометалльных объсктов//Разв и охр.недр -2004 №11 С 37-43.

5 Левченко Е Н Новые прогрессивные технологии добычи и переработки титан-циркониевых россыпей России - М ИМГРЭ - 2004 - 84 с

6 Левченко Е.Н Влияние вещественного состава на технологические свойства титан - циркониевых россыпей // Разведка и охрана недр -2004 - № 11 С 44-47

7 Левченко Е Н Хвосты обогащения кварцевых песков - как источник попутного получения концентратов редких металлов Труды 1 Международной научн -практ конф Техногенные россыпи Проблемы Решения -Судак -2002. С 65-72.

8 Левченко Е Н Использование нового оборудования при переработке титан-циркониевых россыпей//Геологическая служба и минерально-сырьевая база России на пороге XXI века - Спб - 2000 - кн. 4 - С 407-409

9 Левченко Е Н, Максимов А П. Новые данные по изучению вещественного состава и разработки Тарекой россыпи/УПрирода, природопользование и ириро-доустройство Омского Прииртышья. Ш н.-практ конф , Омск 2001.- С 123-125

10 Левченко Е Н , Шадерман Ф И Новые подходы переработки сырья с трудно извлекаемыми компонентами //Разведка и охрана недр - 2004 № 3. - С 91-94

11 Левченко Е Н , Башлыкова Т В , Амосов Р А Изучение морфологии золота в титан-цирконовых песках Нейтрального месторождения и технология его из-влечения//Редкие металлы Украины-взгляд в будущее. Киев 2001 С 77-78.

12 Левченко Е.Н, Башлыкова Т В , Чантурия Е.Л., Макавецкас А.Р. Использование имидж-анализа для прогноза обогатимости редкометальных руд и россыпей на ранних стадиях поисково-оценочных работ// Благородные и редкие металлы ШМежлунар конф БРМ-2000 -Донецк -2000 - с. 59.

13 Левченко ЕН, Бесчастный AM, Ницевич О А Технология комплексной переработки редкометалльных песков при добыче способом СГД //Горный журнал - 1996 - У« 4 С 17-20

14 Остроумов Г В , Петрова Н В Кременецкий А А, Шадерман Ф И , Левченко Е Н Повышение эффективности освоения редкометальных месторождений путем внедрения новых технологий //Проблемы освоения резервных месторождений России Материалы научн-практ конф -М ВИМС 2000 - С 9-18

15 Технологическая оценка минерального сырья Методы исследова-ния/Е Н Левченко - М Недра - 1990 - С. 127-130

16 Технологическая оценка минерального сырья Методы исследования^ Н Левченко - М • Недра -1990 - С 127-130

17 Ти1>нов Л П , Левченко Е Н Скважинная технология добычи твердых полезных ископаемых в структуре горнообогатительных комплексов// Развитие идей И Н Плаксина в области обогащения полезных ископаемых - М.: МИСИС -2000 - С 89-92

Подписано к печати 20 декабря 2004 г Тираж 100 Заказ 25-04

Полиграфическая база ИМГРЭ

РНБ Русский фонд

2006-4 6433

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Левченко, Елена Николаевна

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ГЕОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЗНАЧИМОСТИ 8 МИНЕРАЛОГО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТИТАН-ЦИРКОНИЕВЫХ РОССЫПЕЙ РОССИИ

1.1. Промышленная значимость титан-циркониевых россыпей

1.2. Краткая характеристика россыпных титан-циркониевых месторождений 16 России

1.3. Роль технологии переработки рудных песков титан-циркониевых россыпей 23 в экономической эффективности их освоения

1.4. Современные технологии добычи и обогащения россыпей

Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЕЩЕСТВЕННОГО СОСТАВА ТИТАН- 40 ЦИРКОНИЕВЫХ РОССЫПЕЙ РОССИИ

2.1. Рациональный комплекс минералого-аналитических методов исследований 40 вещественного состава титан-циркониевых россыпей.

2.2. Характеристика вещественного состава титан-циркониевых россыпей 46 России

2.2.1. Химический состав исходных песков

2.2.2. Гранулометрические характеристики исходных песков

2.2.3. Минеральный состав исходных песков

2.2.4. Свойства минералов

2.3. Сравнительный анализ вещественного состава россыпных титан- 65 циркониевых месторождений России

Глава 3. ОЦЕНКА И ПРОГНОЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТИТАН- 84 ЦИРКОНИЕВЫХ РУДНЫХ ПЕСКОВ

3.1. Зависимость'технологических свойств от специфики вещественного 86 состава титан-циркониевых россыпей

3.1.1. Влияние особенностей вещественного состава на извлечение рудных 86 минералов в концентраты

3.1.2. Влияние особенностей вещественного состава на качество 97 концентратов

3.2. Прогнозная оценка обогатимости россыпных месторождений России

3.3. Апробация разработанных критериев прогноза технологических свойств 108 титан-циркониевых россыпей на объектах геолого-разведочных работ Ставропольского рассыпного района

3.4. Рекомендации по изучению вещественного состава титан-циркониевых 114 россыпей на ранних стадиях геологоразведочных работ

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Особенности вещественного состава титан-циркониевых россыпей - основа прогноза их технологических свойств на ранних стадиях геолого-разведочных работ"

Актуальность работы. В связи с распадом СССР основные промышленные источники титана и циркония оказались за рубежом (Украина). Россыпные месторождения России представлены, как правило, погребенными россыпями мезо-кайнозойского возраста, залегающими нередко на значительной глубине от поверхности, что создает более сложные горно-технические условия их разработки и увеличивает себестоимость товарных концентратов. Поэтому, несмотря на наличие в России крупных россыпных месторождений, иногда не уступающих мировым по содержанию полезных компонентов, они до настоящего времени не осваиваются, а концентраты минералов ттана и циркония в полном объеме импортируются. Проблема повышения инвестиционной привлекательности отечественных титан-циркони-евых месторождений может решаться двумя путями: поисками богатых россыпей или совершенствованием технологии их переработки. Результаты прогнозно-поисковых работ, проведенных на титан-циркониевых россыпях в последние годы, показал невысокую перспективность первого направления. Поэтому главным средством повышения экономической эффективности освоения российских месторождений следует признать улучшение технологических показателей переработки рудных песков. Для решения всего комплекса технологических задач первоочередным направлением является знание особенностей вещественного состава титан-циркониевых россыпей. Принципиальная зависимость между ними ранее была эмпирически установлена минералого-технологическими исследованиями отдельных месторождений. Обобщающие работы по данному направлению до сих пор отсутствовали. Выполненный нами сравнительный анализ исследованных титан-циркониевых россыпей позволяет с большей полнотой обосновать общие закономерности указанной взамосвязи и выявить критерии оценки технологических свойств россыпей. Установление этих закономерностей позволит, в свою очередь, прогнозировать технологические показатели обогащения уже на ранних стадиях изучения титан-циркониевых россыпей, что имеет важное значение для определения их промышленной значимости и принятия решения о целесообразности продолжения геологоразведочных работ. Совершенствование научно-методических основ технологической минералогии титан-циркониевых россыпей представляется своевременным и актуальным.

Цель работы - выявить особенности вещественного состава титан-циркониевых россыпей, влияющие на технологические показатели их обогащения, и разработать критерии прогноза технологических свойств для использования на ранних стадиях ГРР.

В диссертации решались следующие задачи:

- разработка рационального комплекса минералого-аналитических методов исследования;

- анализ современных технологий добычи и обогащения титан-циркониевых россыпей;

- выявление и ранжирование специфических особенностей вещественного состава титан-циркониевых россыпей России;

- определение факторов вещественного состава, влияющих на технологические свойства титан-циркониевых россыпей;

- установление критериев прогноза технологических свойств руд в зависимости от особенностей их вещественного состава;

- разработка рекомендаций по изучению вещественного состава титан-циркониевых россыпей на ранних стадиях ГРР.

Объект исследования - перспективные для освоения месторождения титан-циркониевых россыпей России - Центральное, Лукояновское, Тарское, Ордынское и Беш-пагирское.

Научная основа исследования. При подготовке диссертационной работы обобщены ключевые положения работ отечественных и зарубежных исследователей, занимавшихся изучением вещественного состава титан-циркониевых россыпей и Mei одическими аспектами технологической минералогии: В.К.Абулевич, Т.В.Башлыковой, В.А.Блинова, JI.3 Быховского, С.И.Гурвича, В.А.Даргевич, А.Н.Жердевой, Л.Б.Зубкова,

Н.Н.Иконникова, И.Ф. Кашкарова, В.И. Кропанина, А.А Кухаренко, Ю.С.Кушпаренко, И.И.Малышева, И.И.Максимо-ва Г.С.Момджи, К.Найта, Е.Г.Ожогиной, О.В.Осауленко, Н Г.Патык-Кара, Ю.А.Полканова, Д.Пьюпина, С.С.Ревнивцева, Л.П.Рихванова, Г.А.Сидоренко, Л.П.Тигунова, Ф.Форса, А.Н.Хатьковой, С.Н.Цымба-ла, Л.Б. Чистова, Н.А.Шило, Н.Ю.Якубовской и других. В результате были выявлены нерешенные проблемы в области технологической минералогии титан-циркониевых россыпей и определены задачи настоящего диссертационного исследования.

Методы исследования. В процессе выполнения диссертационной работы использован разработанный автором рациональный комплекс современных минералого-аналити-ческих методов исследования, включающий высокоразрешающую оптическую микроскопию, рентгенографический, электронно-микроскопический, химический, спектральный, гравитационно-магнитный и микрозондовый анализы, магнитометрию, автоматический анализ изображения, статистические методы обработки результатов экспериментов.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций, содержащихся в диссертации, обеспечена новыми подходами в постановке и решении задач, представительным объемом экспериментальной, аналитической и статистической информации по направлениям исследования, материалами внедрения в проекты.

Фактический материал Работа выполнена в Институте минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов (ФГУП ИМГРЭ). Она отражает многолетние исследования автора в области технологической минералогии титан-циркониевых россыпей. В процессе исследований изучено более 600 проб рудных песков и продуктов их обогащения, использованы данные многих сотен рентгенографических, электронно-микроскопических, химических, спектральных, рентгенофазовых и микрозондовых анализов. Методом автоматического анализа изображения изучены гранулометрические и морфометри-ческие характеристики исходных проб рудных песков и концентратов б месторождений.

Научная новизна работы заключается в том, что:

- диссертация является первой обобщающей работой по технологической минералогии титан-циркониевых россыпей, в которой в полном объеме рассмотрены особенности их вещественного состава,

- для достоверной минералого-технологической оценки разработан рациональный комплекс новейших методов минералого-аналитических исследований, позволивший установить ряд ранее слабо изученных особенностей рудных песков,

- установлена степень влияния факторов вещественного состава (гранулярного состава, особенностей минеральных форм, присутствия вредных примесей и др.) на технологические свойства сырья.

Защищаемые положения:

1. Разработан рациональный комплекс минералого-аналитических методов исследования, включающий высокоразрешающую оптическую микроскопию, рентгенографический, морфометрический, гранулометрический, элементный анализы, для выявления специфических особенностей вещественного состава титан-циркониевых россыпей. Их учет позволяет корректировать схемы обогащения рудных песков с целью улучшения качества концентратов и повышения извлечения в них рудных минералов.

2. Основными факторами вещественного состава, влияющими на технологические свойства титан-циркониевых россыпей, являются:

- гранулярный состав исходных песков и рудных минералов,

- глинистость песков,

- морфологические особенности рудных минералов,

- степень измененности ильменита,

- содержание полезных компонентов и лимитируемых примесей в рудных минералах.

3. Выявлены критерии прогноза технологических свойств рудных песков титан-циркониевых россыпей для их оперативной геолого-экономической оценки на ранних стадиях ГРР.

Личный вклад автора. Результаты, приведенные в диссертации, получены при непосредственном участии автора и его руководстве научными экспериментальными исследованиями в период 1978-2003 гг. Автору принадлежит постановка задач, обобщение результатов, выявление закономерностей, формулирование основных выводов и участие в практической реализации результатов работы.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

- определение основных факторов вещественного состава титан-циркониевых россыпей, непосредственно влияющих на их технологические свойства, позволяет прогнозировать их обогатимость на ранних стадиях ГРР, что увеличивает достоверность оценки перспективности выявленных прогнозных ресурсов;

- усовершенствованы технологические схемы обогащения изученных титан-циркониевых россыпей России, что позволило повысить качество концентратов и извлечение и улучшить технико-экономические показатели их освоения;

- разработаны рекомендации по методике изучения вещественного состава и технологических свойств россыпей на ранних стадиях ГРР.

Реализация результатов работы. Теоретические и практические результаты по комплексному использованию традиционных и новых методов изучения вещественного состава россыпей, способствующих в сочетании с новым высоко эффективным оборудованием совершенствованию технологии их обогащения, позволили существенно улучшить технологические показатели обогащения титан-циркониевых россыпей России. Разработанные автором лабораторные технологические схемы обогащения проб Центрального, Лукояновского, Тарского, Ордынского и Бешпагирского месторождений были апробированы в полупромышленных условиях. По полученным данным были разработаны и согласованы с институтом «ГИРЕДМЕТ» технологические регламенты для проектирования ГОК'ов, которые использовались при разработке ТЭО кондиций для последующего учета этих россыпных месторождений в Государственных балансе запасов полезных ископаемых Российской Федерации. С участием автора подготовлен проект «Методических рекомендаций по оценке прогнозных ресурсов циркония».

Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены и обсуждены на научных симпозиумах «Неделя горняка», Москва, МГГУ, 1999-2001 гг.; на II, III и IY Конгрессах обогатителей стран СНГ, Москва, МИСиС, 2000-2003 гг.; на Международном семинаре «Редкие металлы Украины-взгляд в будущее», Киев, 2001г.; на XI Международной конференции «Минерально-сырьевые ресурсы стран СНГ» (MIRR-2004), Спб, 2004 г.

Структура и объем работы. Структура диссертации обусловлена целью, задачами и логикой доказательств защищаемых положений. Работа состоит из введения, трех

Заключение Диссертация по теме "Минералогия, кристаллография", Левченко, Елена Николаевна

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 3

1. В результате проведенных автором укрупненно-лабораторных испытаний обогащения проб пяти титан-циркониевых россыпных месторождений (Бешпагирского, Центрального, Лукояновского, Ордынского, Тарского) проанализировано влияние особенностей их вещественного состава на технологические показатели каждой стадии обогащения. Основные потери рудных минералов в процессе первичного обогащения связаны с тремя продуктами технологического процесса: «галей»; шламами и хвостами гравитации. При доводке коллективного концентрата рудные минералы теряются в хвостах доводки, что особенно характерно для циркона, а качество концентратов ухудшается в основном за счет сходства магнитных и электрических свойств различных минералов.

2. Анализ качества товарных концентратов показал, что нарушение стандартов впрямую связано с содержанием полезных компонентов в рудных минералах и вредных примесей в минеральном составе. Полностью непригодным в качестве титанового сырья по всем показателям является ильменит-хромит-гематитовый продукт Лукояновского месторождения, поскольку, несмотря на многочисленные и разнообразные испытания, не удалось выделить ильменитовый концентрат в чистом виде. Особенно много несоответствий предъявляемым требованиям к качеству имеют ильменитовый и цирконовый концентраты. Во всех месторождениях они отвечают требованиям только отдельных марок, использующихся в ограниченном числе областей применения.

3. В качестве критериев прогноза технологических свойств рудных песков на ранних стадиях ГРР служат особенности вещественного состава титан-циркониевых россыпей, которые подразделяются на 4 группы: химический, гранулярный и минеральный состав, особенности свойств минералов.

4. Повышение качества товарных конг^ентратов определяется (в порядке значимости): высоким содержанием полезных компонентов (ТЮ2 и ZrOi) и низким - вредных примесей (СГ2О3, Р2О5, Th02 и др.) в рудных минералах; низким содержанием в песках хромшпинелидов и фосфатов; отсутствием сростков рудных минералов с нерудными и микровключений зерен с низким содержанием полезного компонента и/или высоким содержанием вредного в рудных минералах, наличием пленок и наростов фосфатных н железистых минералов на поверхности рудных зерен.

Повышение извлечения полезных компонентов, определяется (в порядке значимости): минимальной долей рудных минералов в крупных и тонких классах песков, низкой степенью глинистости песков, максимальной долей полезных компонентов (ТЮ2, Zr02) в рудных минералах, отсутствием сростков рудных минералов с нерудными, отсутствием микровюпочепий с другими физическими свойствами в рудных минералах, низкой степенью измененности ильменита, высокой степенью сортированное™ песков и окатанности зерен рудных минералов; изометричностью зерен рудных минералов. Согласно проведенным исследованиям возможные суммарные потери в обобщенном виде оцениваются в 15-25% TiCb и 10-25% ZrC>2. Применение нового оборудования и рациональных схем доводки концентратов способствует повышению извлечения полезных компонентов.

Улучшение экономики обогащения песков определяется (в порядке значимости): высоким содержанием рудных минералов, возможностью промышленного использования нерудной части и попутных полезных минералов, например, золота.

7. Апробация вышеперечисленных критериев на объектах поисковых и прогнозно-поисковых работ показала их результативность. При этом было проведено ранжирование критериев по значимости с учетом возможности преодоления негативных факторов путем применения более совершенных технологий.

8. На основе установленных критериев оценки технологических свойств титан-циркониевых россыпей были разработаны рекомендации по изучению их вещественного состава на ранних стадиях геологоразведочных работ в соответствии с их стадийностью. Для прогнозно-поисковых работ рекомендован оперативный рациональный комплекс минералого-аналитических исследований, для стадии поисковых и оценочных работ - стационарный рациональный комплекс

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Рациональное геологическое изучение титан-циркониевых россыпей предполагает оперативное и малозатратное прогнозирование технологических свойств новых объектов, выявленных при региональных и поисковых работах, с применением методов технологической минералогии. На основании изучения технологических проб 5 российских россыпных месторождений автором диссертации разработаны критерии прогнозной оценки технологических свойств и обогатимости титан-циркониевых россыпей на ранних стадиях геологоразведочных работ.

Доказательством актуальности работы послужили следующие обоснованные автором научные положения:

- дефицит титанового и цирконового сырья в России и прогнозируемый дефицит циркона в мире определяет необходимость освоения и развития отечественной минерально-сырьевой базы титан-циркониевых россыпей; в России имеются россыпные месторождения с достаточными запасами и практически не уступающим мировым аналогам содержанием рудных минералов, но из-за более сложных горно-технических условий разработки и более низких характеристик технологических свойств они имеют более низкую конкурентоспособность по сравнению с разрабатываемыми зарубежными титан-циркониевыми россыпями;

- ведущим средством повышения конкурентноспособности титан-циркониевых россыпей России является совершенствование технологии их переработки, базирующееся па данных изучения вещественного состава россыпей с применением современных методов минералого-аналитических исследований; совершенствование технологии в сочетании с новым высокоэффективным оборудованием позволяет значительно улучшить технологические параметры обогащения титан-циркониевых россыпей и в итоге повысить рентабельность отработки месторождений.

Всестороннее рассмотрение особенностей вещественного состава рудных песков перспективных для освоения разведанных месторождений России, их сравнительный анализ и сопоставление с результатами укрупненно-лабораторных испытаний по обогащению технологических проб позволили обосновать критерии технологических свойств титан-циркониевых россыпей для их оценки на ранних стадиях геологоразведочных работ.

Наиболее значимые результаты работы, имеющие практическое значение:

• для достоверной минералого-технологической оценки вещественного состава титан-циркониевых россыпей разработан рациональный комплекс новейших методов минералого-аналитических исследований, позволивший установить ряд ранее слабо изученных особенностей состава;

• выявлены основные факторы вещественного состава, влияющие на технологические свойства гитан-циркониевых россыпей: гранулярный состав исходных песков и рудных минералов, глинистость песков, морфологические и морфометрические характеристики рудных минералов, степень измененное™ ильменита, содержание полезных компонентов и лимитируемых примесей в рудных минералах;

• установлена степень влияния факторов вещественного состава (гранулярного состава, особенностей минеральных форм, присутствия вредных примесей и др.) на технологические свойства сырья;

• выявлены и ранжированы по значимости критерии прогноза технологических свойств рудных песков титан-циркониевых россыпей для их оперативной гсолого-экономической оценки на ранних стадиях геолого-разведочных работ;

• разработана промышленно-технологическая классификация минералов россыпей;

• выявлены особенности вещественного состава рудных песков для трех россыпных провинций России, которые могут рассматриваться как эталонные для соответствующих регионов;

• создай банк данных вещественного состава и технологических показателей переработки титан-циркониевых россыпей как основа для оперативной прогнозной оценки их на ранних стадиях геологоразведочных работ;

• разработаны рекомендации по применению различных комплексов минералого-аналитических исследований вещественного состава титан-циркониевых россыпей и методике отбора проб на ранних стадиях ГРР.

Теоретические и практические результаты работы были использованы при совершенствовании технологических схем обогащения титан-циркониевых россыпей Центрального, Ордынского, Тарского и Бешпагирского месторождений, разработке технологических регламентов для проектирования ГОК'ов, подготовке ТЭО кондиций, а также при разработке проектов «Методических рекомендаций по оценке прогнозных ресурсов циркония» и «Методического руководства по проведению поисковых и поисково-разведочных работ на месторождениях циркониевых руд».

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Левченко, Елена Николаевна, Москва

1. Аньшаков В. Обзор российского рынка диоксида титана. // Химический журнал. -март 2003 . - С. 52-53.

2. Арманд Н.Н., Белоусов В.Д., Быховский Л.З., и др.Словарь по геологии россыпей. Ред.ШилоН.А.//М.: Недра. 1985.- 197с.

3. Ассоциация ТИТАН. Сырьевая база титановой промышленности, Интернет, 2004.

4. Бабичев Н.И., Николаев А.Н. Скважинная гидравлическая технология основа высокоэкономичных малых предприятий по добыче твердых полезных ископаемых // Горный журнал . - №4 . - 1996 . - С. 5-9.

5. Бабичев Н.И., Николаев А.Н., Либер Ю.В., Кройтор Р.В.Скважинная технология добычи титано-циркониевых песков Тарского месторождения // Горная промышленность. 1998 . - №2. - С. 50-54.

6. Башлыкова Т.В., Чантурия Е.Л, Амосов Р.А., Левченко Е.Н. Использование новых методов и технологий при изучении комплексных редкометальных песков// Цв. металлы. 2000 . - № 5. - С. 8-12.

7. Белов С.В., Кнаус О.М. Сокровища. в сухом остатке. Извлечение благородных и редких металлов возможно без использования воды// Поиск. 2001.

8. Беляев В.И. Титан-циркониевые россыпи Центрально-Черноземного района. Воронеж . - 1995.

9. Блинов В.А., Короленко Н.В. Минеральное сырье. Титан // Справочник. М.: ЗАО "Геоинформарк". - 1998 . - 49 с.

10. Бойко Т.Ф. Прогноз и поиски редкометальных росыпных месторождений // Разведка и охрана недр. 1993 . - № 3 . - С. 29-32.

11. Борисенко Л.Ф., Делицын Л.М. Минерально-сырьевые ресурсы титана и способы получения его соединений . М.:ЗАО "Геоинформмарк". - 1996. - 74 с.

12. Быбочкин A.M., Быховский Л.З., Воробьёв Ю.Ю.и др. Комплексная геолого-эконо131617,1821.