Загрузил khan1997

Сводка по Гранату

реклама
Свойства основных минералов и их анализ
Гранат представлен во всех пробах минеральными разновидностями - минералами
промежуточного состава с общей формулой (Mg,Fe2+,Mn)3(Al,Cr,Fe3+)2[SiO4]3.
Гранат в виде осколочных обломков неправильной формы. По степени окатанности
весь материал можно разделить на три группы: около 1% зерен хорошо окатанные до
округлых или овальных форм; более 75-80% зерен слабо окатанные неправильных форм с
неровными сколами; 15-20% зерен практически неокатанные, остроугольные. Гранат
изотропен, что существенно упрощает его диагностику. Но бывают случаи, когда гранат
может обнаруживать слабую анизотропию.
Гранаты представлены широкой цветовой гаммой: от розово-красных, и оранжевых,
оранжево-красных и буровато-оранжевых тонов до интенсивно окрашенных красных
тонов, редко встречаются обломки сиреневато-розового света. Окраска зерен часто не
равномерная, местами наблюдаются переходы от розового до красного оттенков. Вероятно,
в зернах с неравномерной окраской можно встретить несколько миналов граната. Размер
зерен граната находится в диапазоне от 0,1 мм до 0,8 мм.
Для более точной диагностики проведен химический анализ минеральной
разновидности с определением содержания магния.
При оценке состава рудных минералов необходимо проводить выделение
мономинеральных фракций и сравнивать состав в свободных зернах с помощью
микрорентгеноспектрального анализа (РСМА)
Из выделенных классов крупности проб были отобраны зерна гранатов для
последующего анализа на определение их химического состава. Анализ выполнен на
микроанализаторе Jeol JXA-8100, оснащенном 3-мя кристалл-дифракционными и
энергодисперсионным спектрометрами
В таблице представлены результаты микро рентгеноспектрального анализа
выделенных зерен.
Результаты РСМА подтверждают и дополняют исследование материала пробы
оптико-минералогическим методом. Действительно, встречаются зерна, в которых
присутствуют и пироповая и альмандиновая составляющая. Это относится к точкам
исследования, где содержание MgO составляет 1,92-3,77 масс %. Химический состав зерен,
приведенный в Колонке II, соответствуют пиропу. Это определяется высоким содержанием
MgO от 7 масс. % и выше.
Статистическая обработка результатов РСМА
Элементы в
пересчете
на оксиды
MgO
Al2O3
SiO2
CaO
TiO2
Колонка I (Альмандины)
Колонка II (Пиропы)
среднее
максимум
минимум
среднее
максимум
минимум
3,65
19,78
37,20
5,79
0,02
6,77
25,91
57,35
21,11
0,07
0
0
0,42
0,6
0
9,30
21,38
38,88
1,13
0,01
11,79
22,68
40,01
5,76
0,04
5,3
16,39
37,03
0,63
0
Элементы в
пересчете
на оксиды
Cr2O3
MnO
FeO
Колонка I (Альмандины)
Колонка II (Пиропы)
среднее
максимум
минимум
среднее
максимум
минимум
0,03
0,79
24,94
0,07
1,55
35,37
0
0
0,16
0,03
0,48
27,65
0,1
1,01
32,37
0
0,27
22,54
Усредненный химический состав граната по 34 определениям (масс.%): MgO - 6,81,
Al2O3 – 20,67, SiO2 – 38,14, CaO -3,19, TiO2 – 0,01, Cr2O3 – 0,03, MnO – 0,62, FeO – 26,45, в
т.ч. в классе +0,25 мм (по 19 определениям): MgO – 7,34, Al2O3 – 20,32, SiO2 – 37,30, CaO –
3,47, TiO2 – 0,01, Cr2O3 – 0,02, MnO – 0,44, FeO – 23, в классе - 0,25 мм (по 15 определениям):
MgO - 6,13, Al2O3 – 21,11, SiO2 – 38,70, CaO – 2,82, TiO2 – 0,01, Cr2O3 – 0,04, MnO – 0,84, FeO
– 29,84.
В основном, гранат в изученных пробах имеет переходный состав с разным
процентным соотношением миналов пиропа, альмандина, гроссуляра, андрадита,
спессартина.
Были изучены зерна гранатов с различными морфоструктурными особенностями:
цвет, кристаллографическая сохранность, следы вторичных изменений. Был выполнен
микрорентгеноспектральный анализа и дальнейший пересчет формул гранатов по
катионам. (по А.Г. Булах). Результаты расчетов представлены на диаграмме рисунка.
На диаграмме заметно, что существенная часть изученных гранатов имеет
альмандиновый или альмандин-пироповый состав. Присутствуют также собственно
пиропы, гроссуляр и гранаты промежуточного состава, включающие несколько миналов
без превышения содержания какого-то минала 50 мол %. Также в изученных гранатах
содержится около 3 мол % андрадитового минала (в одном из зерен выявлено содержание
андрадитового минала 18 мол %).
Диаграмма составов граната в координатах основных миналов альмандингроссуляр-пироп (almandine-grossularia-pyrope)
Дальнейшее описание разновидностей граната ведется по преобладающему в зернах
миналу.
Альмандин – природный глинозёмистый железо-алюминиевый островной силикат
(Fe3Al2Si3O12). Альмандин составляет существенный объем от всех изученных зерен,
присутствует в пробах в количестве 35-40% от общего количества граната в виде обломков
розового цвета разной интенсивности и разной степенью окатанности - от слабо окатанных
обломков до округлых и овальных зерен.
К этой группе нами отнесены зерна граната с содержанием альмандинового минала
от 55 до 73 мол %. Часть альмандина имела содержание пиропового минала до 40%. На
диаграмме. Такие зерна попали в зону «гранат альмандино-пиропового состава».
Минеральные зерна гранатов (фото): верхний ряд - альмандин; средний ряд пиропы; нижний ряд - гранат промежуточного состава
Пироп – природный минеральный глинозёмистый магниево-алюминиевый
островной силикат (Mg3Al2Si3O12). Пироп предположительно содержится в пробах в
количестве около 1 % (размеры зерен находятся в интервале от 0,2 до 0,8 мм) и представлен
неокатанными и слабо окатанными обломками интенсивно окрашенного красного или
красно-малинового цвета за счет присутствия уваровитового минала.
К пиропам отнесены зерна граната с выявленным содержанием пиропового минала
от 54 до 73 мол %.
Спессартин – природный глинозёмистый марганцево-алюминиевый островной
силикат (Mn3Al2Si3O12). Содержание в гранатах спессартинового минала не высоко,
максимально до 3,69 мол%.
Гроссуляр – Ca3Al2[Si3O12] В пробах встречены зерна граната с разной долей
гроссулярового минала. Обычно в изученных зернах граната содержание гроссуляра не
превышает 10 мол %. Но встречены зерна, в которых доля гроссуляра достигает 25-30 мол%
и одно зерно с содержанием гроссуляра 64 мол %. Данный гранат может встречаться в
породах, в которых произошел кальциевый метасоматоз, в метаморфизованных
известковых сланцах, мергелях, а также в скарнах и пр. Выявление в пробах гроссуляра с
содержанием гроссулярового минала 64 мол % может говорить о еще одном источнике
сноса и требует дополнительного изучения.
Результаты минералогического анализа гранатовых концентратов
-0,63+0,4
-0,4+0,3
-0,3+0,2
(класс (класс -0,2+0,16
<1
1,00 1,00 95,00
<1
<1
1,00
1,13
<1
1,00 1,00 95,87
<1
-
1,00
0,92
<1
1,00 1,00 96,08
<1
<1
1,00
0,65
<1
1,00
<1
97,35
<1
<1
1,00
2,95
<1
1,00
<1
95,05
<1
-
1,00
1,88
<1
1,00 1,00 95,12
<1
-
1,00
2,33
<1
1,00 1,00 89,67 3,00
-
3,00
1,00
<1
1,00 5,00 92,00
<1
-
1,00
0,75
<1
1,00 1,00 96,25
<1
<1
1,00
Гранат
2,00
Ильменит
Прочие
минералы
(класс -
Магнитит
(класс -
Гематит
(класс -
Полевой
шпат
Тяжелая фракция 2
0,63+0,4 мм)
Тяжелая фракция 2
0,4+0,3 мм)
Тяжелая фракция 2
0,3+0,2 мм)
Непроводники (класс
мм)
Непроводники (класс
мм)
Непроводники (класс
мм)
Тяжелая фракция 2
0,2+0,16 мм)
Тяжелая фракция 2
0,16+0,125 мм)
Непроводники (класс
мм)
Кварц
Наименование продуктов
Амфиболы,
пироксены
Массовая доля, %
Непроводники
0,16+0,125 мм)
(класс
-
Итого гранатовый концентрат
1,04
<1
1,00 1,00 92,96 2,00
-
2,00
1,25
<1
1,00 0,85 95,88 0,01
<1
1,01
Технические требования к конечной продукции
ТУ 3988-002-76245879-2011 Гранат абразивный в соответствии с требованиями
ГОСТ 2.114 (Россия)
Гранулометрический состав
Размер гранул
Размеры ячейки сита, мкм
60 Mesh
80 Mesh
(400-200)
(300-150)
-
600
50 Mesh
(600-200)
2
120 Mesh
(200-100)
-
425
10
1
-
-
300
50
30
10
-
250
78
70
60
-
121
95
90
85
8
180
100
98
95
55
150
-
100
100
90
125
-
-
-
99
100
-
-
-
100
Массовая доля
граната, %
Наименование продуктов
ВАРИАНТ 1
Марка 50 Mesh
95,90
Марка 120 Mesh
94,96
Итого гранатового концентрата
95,88
ВАРИАНТ 2
Марка 80 Mesh
95,99
Итого гранатового концентрата
95,99
ВАРИАНТ 3
Марка 60 Mesh
95,86
Марка 120 Mesh
94,91
Итого гранатового концентрата
95,84
Химический состав гранатовых концентратов
Элемент
Массовая доля,%
Всего SiO2
38,1
Al2O3
19,2
Fe2O3
32,24
Cl
следы
SO4
следы
TiO2
0,36
CaО
4,06
MgO
5,7
MnO
1,07
Na2O
0.04
K2O
0.01
P2O5
0.06
Физико-механические свойства
Насыпная плотность
2.1-2.7g/cm3
Удельный вес
4.1
Твердость (Моос)
>7
Точка плавления
1260C
Форма частиц
угловатая
Минеральный состав гранатовых концентратов
Минерал
Гранат
Массовая доля,%
(типичная)
95,88-97,38
Ильменит
1,1-1,4
Другие
0,3-0,4
Согласно техническому заданию, представленному в Приложении, целью данных
исследований является получение гранатовых концентратов, соответствующих ТУ3988002-76245879-2011.
При обогащении пробы ТМ были получены гранатовые концентраты, из которых
могут быть составлены марки по ТУ3988-002-76245879-2011. Варианты возможного
получения готовых марок, приведены в таблице.
Варианты полученных марок гранатовых концентратов пробы ТМ
Массовая доля
граната, %
Выход, %
Тяжелая фракция 2 (класс -0,63+0,4 мм)
95,00
0,23
Тяжелая фракция 2 (класс-0,4+0,3 мм)
95,87
1,85
Тяжелая фракция 2 (класс-0,3+0,2 мм)
96,08
5,14
Непроводники (класс -0,63+0,4 мм)
97,35
0,34
Непроводники (класс -0,4+0,3 мм)
95,05
1,03
Непроводники (класс -0,3+0,2 мм)
95,12
0,41
Наименование продуктов
ВАРИАНТ 1
Марка 50 Mesh
Массовая доля
граната, %
95,90
Наименование продуктов
Итого Марка 50 Mesh
Выход, %
9,00
Марка 120 Mesh
Тяжелая фракция 2 (класс -0,2+0,16 мм)
89,67
0,02
92
0,01
Непроводники (класс -0,2+0,16 мм)
96,25
0,12
Непроводники (класс -0,16+0,125 мм)
92,96
0,01
Итого Марка 120 Mesh
94,96
0,16
Итого гранатового концентрата
95,88
9,16
Тяжелая фракция 2 (класс -0,3+0,2 мм)
96,08
5,14
Непроводники (класс -0,3+0,2 мм)
95,12
0,41
Тяжелая фракция 2 (класс -0,2+0,16 мм)
89,67
0,02
Непроводники (класс -0,2+0,16 мм)
Итого Марка 80 Mesh
96,25
0,12
95,99
5,69
Итого гранатового концентрата
95,99
5,69
Тяжелая фракция 2 (класс -0,4+0,3 мм)
95,87
1,85
Тяжелая фракция 2 (класс -0,3+0,2 мм)
96,08
5,14
Непроводники (класс -0,4+0,3 мм)
95,05
1,03
Непроводники (класс -0,3+0,2 мм)
Итого Марка 50 Mesh
95,12
0,41
95,86
8,43
Тяжелая фракция 2 (класс -0,2+0,16 мм)
89,67
0,02
Тяжелая фракция 2 (класс -0,16+0,125 мм)
92,00
0,01
Непроводники (класс -0,2+0,16 мм)
96,25
0,12
Непроводники (класс -0,16+0,125 мм)
Итого Марка 120 Mesh
92,96
0,01
94,91
0,16
Итого гранатового концентрата
95,84
8,59
Тяжелая фракция 2 (класс -0,16+0,125 мм)
ВАРИАНТ 2
Марка 80 Mesh
ВАРИАНТ 3
Марка 60 Mesh
Марка 120 Mesh
Массовая доля граната в концентрате по ТУ3988-002-76245879-2011 должна
находиться в диапазоне от 95,6% до 97,8%. Таким образом, с точки зрения получения
наибольшего выхода готовых марок предпочтение может быть отдано варианту 1 с
получением марок 50 и 120 меш, где общий выход марок составляет 9,16%, а содержание
граната – 95,88%.
Исследования вещественного состава проводились в аналитическом центре ФГБУ
«ИМГРЭ» на материале минералого-технологических проб массой 40-100 кг (далее МТП),
отобранных с разных участков Вороновской площади: ТМ 07-3-1 – участок «Мегра»
(паспорт и акт отбора пробы приведены в Приложении А), TG06-2-1 – участок «Майда
северная» (паспорт и акт отбора пробы приведены в Приложении Б), TS28-4 – участок
«Майда южная» (паспорт и акт отбора пробы приведены в Приложении В), TK 26-3 –
участок «Кедовский» (паспорт и акт отбора пробы приведены в Приложении Г).
Лабораторно-технологические исследования проводились в АО «Уралмеханобр»
(г. Екатеринбург) на 3-х укрупненно-лабораторных (ЛТП) технологических пробах
примерно по 200 кг: ЛТП TG06-2-1 - на участке «Майда северная» (паспорт и акт отбора
приведены в приложении Д); ЛТП TS28-4 - на участке «Майда южная» (паспорт и акт
отбора приведены в приложении Е); ЛТП TM07-3-1 - на участке «Мегра» (паспорт и акт
отбора приведены в приложении Ж). Пробы представляют собой гранатосодержащие пески
с включениями гравия и гальки. Содержание гравия и гальки в пробах до 5-10%.
К числу наиболее важных технологических свойств минералов, слагающих
гранатовые пески, относятся: плотность, магнитная восприимчивость, электропроводность
и диэлектрическая проницаемость. Контрастность минералов в данных свойствах
позволяет применять гравитационные, магнитные и электрические методы обогащения.
По результатам исследований, полученных при проведении оценки обогатимости
гранатсодержащей руды на пробах ЛТП, позволяют однозначно рекомендовать
комбинированную магнитно-электрическую схему.
Рекомендованная технологическая схема позволяет получать гранатовый
концентрат, содержащий 95 – 95,5% граната с выходом 8,4% от материала -1,0 мм и
извлечением 83,81%, а также строительный материал крупностью –1 мм, состоящий
преимущественно из кварцевого песка.
Товарной продукцией являются гранатовые концентраты 50 и 120 меш, что
соответствует потребительским свойствам согласно ТУ 3988-002-76245879-2011
«Гранатовый абразив».
Скачать