UDC 550.47:550.424 + 504 • Випуск 7 (35) / 2022 • 28-32 pages
Лавриненко О.М., Яценко В.Г., Заборовська Л.П., Шабалін Б.Г.
Лавриненко О.М., доктор хімічних наук, старший науковий співробітник, провідний науковий співробітник, Інститут проблем матеріалознавства імені І.М. Францевича Національної академії наук України, Державна установа «Інститут геохімії навколишнього середовища Національної академії наук України», ORCID 0000-0002-9256-1221, alena.lavrynenko@gmail.com
Яценко В.Г., кандидат геолого-мінералогічних наук, завідувач лабораторії, Державна установа «Інститут геохімії навколишнього середовища Національної академії наук України», ORCID 0000-0003-3498-3466, vgyatsenko@gmail.com
Заборовська Л.П., кандидат геологічних наук, старший науковий співробітник, Державна установа «Інститут геохімії навколишнього середовища Національної академії наук України», ORCID 0000-0001-7848-5528, zaborovskayalp63@gmail.com
Шабалін Б.Г., доктор геологічних наук, завідувач відділу, Державна установа «Інститут геохімії навколишнього середовища Національної академії наук України», ORCID 0000-0002-6425-5999, b_shabalin@ukr.net
Анотація
На прикладі вивчення продуктів переробки магнетитових кварцитів рудозбагачувальними фабриками Центрального гірничо-збагачувального комбінату методами рентгенофазового аналізу, термогравіметричних досліджень та хімічного аналізу простежено зміни фазового й хімічного складу зразків чотирьох стадій магнітної сепарації та хвостів порівняно зі зразком вихідної сировини, а також визначено потенційний вплив процесу диспергування на навколишнє середовище. Термогравіметричні дослідження свідчать про фазові перетворення магнетиту на магеміт (250–340°С), поліморфні перетворення оксидів заліза та деструкцію породоутворюючих мінералів (430–480°С), перетворення кварцу на альфа-форму (564–568°С), дегідроксилювання оксигідроксидів заліза й магнію (385°С), перетворення альфа-кварцу на бета-кристаболіт (970°С). У процесі збагачення простежується збільшення втрати маси зразків, яке становить 0,06% (І), 1,46% (ІІ), 1,9% (ІІІ) та 2,6% (IV). За даними рентгенофазового аналізу головним рудним мінералом є магнетит, породоутворюючим – кварц. Серед другорядних мінералів визначено сульфіди, кумінгтоніт, актиноліт тощо. Встановлено, що на І стадії збагачення у складі зразків наявні всі головні й другорядні мінерали, на ІІ стадії зі складу проби зникають сульфіди, на ІІІ стадії – другорядні мінерали, а на IV стадії у складі проби залишається кварц, який утворює зростки з магнетитом. Параметр кристалічної решітки магнетиту варіює в межах 8,397–8,403 нм, його область когерентного розсіювання становить 31,4–35,6 нм. Встановлено, що в ході подрібнення руди відбувається руйнування другорядних мінералів із виносом продуктів деструкції у хвости, головним мінералом яких є кварц переважно в дисперсному стані. Аналіз хімічного складу продуктів диспергування вказує на те, що у хвостах накопичуються Si, Ca, Na, Zn, а в концентратах – екологічно небезпечні Ni, As, Nb, U та Th. Вміст інших мікроелементів практично не змінюється впродовж усіх стадій переробки.
Ключові слова: магнетитові кварцити, збагачення руд, диспергування, мокра магнітна сепарація, деструкція мінералів, екологічна безпека
Стаття
Література
1. Andreev, E.E., Tihonov, O.N. (2007). Crushing, grinding and preparation of raw materials for enrichment: textbook. St. Petersburg: St. Petersburg State Mining Institute (Technical University), 439 p.
2. Bulach, F.V., Bulach, O.A. (2016). Improving the enrichment efficiency of oxidized ores of Kryvbas. Mining Journal of Kryvyi Rih National University, 101: 174–178. Retrieved from: http://iomining.in.ua/en/homeen/journal/101en/#101.
3. Korzhnev, M.M. (ed.) (2005). Ecological geology: textbook. Kyiv: Kyiv University Press, 257 p.
4. Glembockij, V.A., Bekhtle, G.A. (1964). Iron ore flotation. Moscow: Nedra, 224 p.
5. Gubin, G.V., Tkach, V.V., Gubin, G.G. (2000). Electrokinetic Phenomena and Dislocation Mechanism of Ores Destruction during Grinding. Razrabotka rudnyh mestorozhdenij: nauchno-tekhnicheskij sbornik, 72: 57–61.
6. Hodakov, G.S. (1972). Physics of grinding. Moscow: Nauka, 307 p.
7. Klyarovskij, V.M., Gusev, G.M., Arhipenko, D.K. et. al. (1965). Experience in modeling the weathering process of mica. Quantitative analysis of minerals and rocks by physical methods. Novosibirsk, pp. 63–74.
8. Kochegarov, G.G. (2016). Changes in the substructure of dispersed minerals. Environmental influence. Kondensirovannye sredy i mezhfaznye granicy, 1(18): 56–60.
9. Lyutoev, V.P., Silaev, V.I., Ponomarenko, A.N., Brik, A.B., Dudchenko, N.A., Yushin, A.A., Lysyuk, A.Yu., Shevchuk, S.S. (2013). Transformation of the structure of natural iron oxides/oxyhydroxides as a result of external factors. Vestnik Instituta geologii Komi nauchnogo centra Ural’skogo otdeleniya RAN, 1(217): 20–25.
10. Pirogov, B.I., Porotov, G.S., Kholoshin, I.V., Tarasenko, V.N. (1988). Technological mineralogy of iron ores. Leningrad:
Nauka, 304 p.