Классификация руд черных металлов Лекция 4 Олейник Татьяна

Классификация руд черных металлов Лекция 4 Олейник Татьяна Анатольевна, д. т. н. , профессор 1

План лекции 1. Типы руд черных металлов. 2. Типы железных руд и их месторождения 3. Технические требования к концентратам 4. Методы обогащения железных руд 5. Типы руд и месторождений марганца 6. Типы руд и месторождений хрома Олейник Татьяна Анатольевна, д. т. н. , профессор 2

РУДНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ • участки земной коры, в недрах или на поверхности которых имеются рудные залежи, по своим размерам, качеству и условиям залегания пригодные для промышленной разработки. • Рудные месторождения могут состоять из одного или несколько рудных тел, которые формировались на всём протяжении истории геологического развития земной коры, • выделяется восемь главных эпох рудообразования — архейская, раннепротерозойская, среднепротерозойская, раннерифейская, позднерифейская, каледонская, герцинская и альпийская (Металлогенические эпохи). Олейник Татьяна Анатольевна, д. т. н. , профессор 3

Железо Ванадий Чёрные металлы Марганец Хром Титан Типы руд черных металлов Олейник Татьяна Анатольевна, д. т. н. , профессор 4

Основные месторождения железных руд: • метаморфогенные гематитовые и магнетитовые месторождения железистых кварцитов докембрийского возраста (Криворожский бассейн, KMA, Великих озёр на территории США и Канады и др. ). • осадочные бурожелезняковые, сидеритовые и железисто-хлоритовые месторождения Керченского района, Тюрингии (Германия), Лотарингии, Эльзаса (Франция) и др. • отдельные крупные месторождения гидротермального генезиса и остаточные в корах выветривания. Месторождения руд чёрных металлов Олейник Татьяна Анатольевна, д. т. н. , профессор 5

Основные месторождения марганцевых руд: • осадочные оксидные и карбонатные руды (Никопольское, Чиатурское (Грузиия) • метаморфизованные месторождения (Индия, Африка, Бразилия и др. ) • Железомарганцевыми конкреции на дне океанов Месторождения руд чёрных металлов Олейник Татьяна Анатольевна, д. т. н. , профессор 6

Основные • магматические образования (Урал, Южная Африка, Индия, Турция и месторождения др. ) хромовых руд: • магматические Основные ванадийсодержащие месторождения титаномагнетитовые и осадочные ванадиевых ванадиевые и ванадийсодержащие руд залежи Олейник Татьяна Анатольевна, д. т. н. , профессор 7

Основные месторождения титановых руд: • магматического вида • экзогенного типа • метаморфогенные рутил ильменит Важнейшие минералы титана перовскит сфен ниоботанта лотитанат Месторождения руд чёрных металлов Олейник Татьяна Анатольевна, д. т. н. , профессор 8

Распределение разведанных запасов железных руд 25% 30% 45% Магматогенные Экзогенные Метаморфизированые Типы железных руд и их месторождения Олейник Татьяна Анатольевна, д. т. н. , профессор 9

Экзогенные месторождения возникшие в результате разнообразных гипергенных процессов Основные генетические типы сидементационных (экзогенных) местрождений: • Остаточные месторождения – сидерито-мартитовые и гидрогематито-мартитовые руды • [Яковлевское, Гостищевское, Лебединское, Михайловское и др. ] • Инфильтрационные месторождения – окисленные (гидрогетитовые и стриговит-гидрогетитовые) руды • [Зыряновское, Алапаевское и Верхне-синятихинское] • Осадочные (континентальные и морские) месторождения • [Лисаковское месторождение, приаральская группа месторождений и месторождения Северо-западной Германии, Англии и др. ] Олейник Татьяна Анатольевна, д. т. н. , профессор 10

Метаморфизированные месторождения первично-осадочного происхождения, сформировавшиеся в докембрийских морских бассейнах Титаномагнетит овые Силикатн ые магнетит овые Основные типы промышлен ных руд: Гематито вые Сидерито вые Бурожеле зняковые Титаномагнетитовые руды Основные минералы магнетит, титаномагнетит и ильменит Второстепенные мартит, гематит, рутил и хромит Примеси пирит, халькопирит, кобальтирит-пиротин, пентландит, сфалерит, гетит, гидрогетит, малахит, азурит и др. Нерудные роговые обманки, пироксены, полевые шпаты, кварц, биотит и др Месторождения Олейник Татьяна Анатольевна, д. т. н. , профессор 11

Метаморфизированные месторождения Магнетитовые руды Основные минералы магнетит, мартит, гетит, гидрогетит Второстепенные Примеси сульфиды железа, меди и других цветных металлов Нерудные силикаты из группы гранатов, пироксенов, амфиболов, полевых шпатов Месторождения Криворожский бассейн, КМА, Канада, Бразилия Гематитовые руды Основные минералы Второстепенные гематит, мартит Примеси сульфиды железа, меди и других цветных металлов Нерудные Кварц, полевой шпат, слюда Месторождения Атасуйская группа, Криворожский и Белозерский бассейны, США, Бразилия и Индия Олейник Татьяна Анатольевна, д. т. н. , профессор 12

Метаморфизированные месторождения Бурожелезняковые руды Основные минералы гидрогетит, шамозит, сидерит, гетит, гематит Второстепенные Примеси пирит, пиротин псиломелан Нерудные кварц, хлорит, каолинит Месторождения Керченские руды, Тульское, Камыш-бурунское, Алапаевское, Франция, Испания Сидеритовые руды Основные минералы Второстепенные Сидерит Магнетит, гематит Примеси Пирит, пирротин, минералы марганцы Нерудные кварц, хлорит, каолинит Месторождения Березовское, Ахтенское и Бакальская группа месторождений Силикатные руды в природных смесях с бурыми железняками Олейник Татьяна Анатольевна, д. т. н. , профессор 13

Требования к железным концентратам определяются способами производства из них металла (чугун, сталь) или готовых изделий (порошковые изделия, аккумуляторные массы, и др. ). Технические требования к железным концентратам Олейник Татьяна Анатольевна, д. т. н. , профессор 14

Технические требования к железным концентратам Олейник Татьяна Анатольевна, д. т. н. , профессор 15

Технические требования к железным концентратам § При использовании железорудных концентратов для прямого получения металла предъявляются более жесткие требования по содержанию пустых пород и вредных примесей Олейник Татьяна Анатольевна, д. т. н. , профессор 16

Обогащение железных руд отличается в зависимости от типа руды Методы обогащения железных руд Олейник Татьяна Анатольевна, д. т. н. , профессор 17

Обогащение магнетитовых руд проводится по магнитным комбинированным схемам (в случае комплексного состава руды). Для магнитного обогащения используют сепарацию в поле низкой интенсивности, для извлечения сопутствующих компонентов обычно применяют флотационные методы обогащения Олейник Татьяна Анатольевна, д. т. н. , профессор 18

Обогащение магнетитовых руд Олейник Татьяна Анатольевна, д. т. н. , профессор 19

Обогащение магнетитовых руд § Стадиальность схем определяется их обогатимостью. § Со снижением вкрапленности руд стадиальность схем увеличивается. § Вкрапленность нерудных минералов является основным показателем возможности применения сухой магнитной сепарации. Для получения высокосортного концентрата применяется более сложная схема обогащения. Она включает доизмельчение рядового концентрата, магнитную сепарацию, обратную флотацию, сушку и сухую магнитную сепарацию. § Концентраты содержат 62 -65% железа. § Концентраты зарубежных фабрик содержат 64 -70% железа. Олейник Татьяна Анатольевна, д. т. н. , профессор 20

Обогащение гематитовых руд § Объем производства железорудных концентратов из этого типа руд является значительным в общем производстве товарных руд в Канаде, США, Австралии, Мексике, а в Бразилии эти руды являются практически единственным источником железорудного сырья § Технология обогащения гематитовых руд включает гравитационные, магнитные (в поле высокой интенсивности) и флотационные методы обогащения, которые используются как в комбинированных, так и в обычных схемах обогащения. § Последовательность их применения в комбинированных схемах определяется технологической характеристикой руды, главным образом вкрапленностью рудных и нерудных минералов. Олейник Татьяна Анатольевна, д. т. н. , профессор 21

Обогащение бурожелезняковых руд § Бурожелезняковые руды занимают около 4% от общего объема обогащаемых руд в СНГ. Горно-обогатительные предприятия по переработке этих руд немногочисленны и расположены на Украине, в Казахстане и на Урале. § Основные из них: Камыш-Бурунский, Лисаковский, Туканская и Западно -Майгашлинская дробильно-обогатительные фабрики. § Обогащение руд производится в основном по промывочным, гравитационным и комбинированным гравитационно-магнитным схемам обогащения. Наибольшее распространение получили промывка и обогащение в тяжелых суспензиях. Промывка является одной из основных операций, поскольку в рудах содержится значительное количество глины. § Концентраты содержат 30 -43% железа. Олейник Татьяна Анатольевна, д. т. н. , профессор 22

Обогащение сидеритовых руд § Сидеритовые, как и бурожелезняковые руды, пользуются пониженным спросом на международном рынке в связи с недостаточно благоприятным химическим составом. § Технологическая характеристика сидеритовых руд в основном благоприятна для механического обогащения, так как руды имеют крупную вкрапленность минералов, хорошо поддающихся вскрытию уже при дроблении. § Технология и процессы обогащения сидеритовых руд сводятся к гравитационному и обжиг-магнитному обогащению. Широкое распространение получили промывка и обогащение в тяжелых суспензиях. § Концентраты содержат 39 -53% железа. Олейник Татьяна Анатольевна, д. т. н. , профессор 23

Основные промышленные минералы марганца: пиролюзит, браунит, манганит, силомеланвад, родохрозит Типы руд и месторождений марганца Олейник Татьяна Анатольевна, д. т. н. , профессор 24

Марганцевые месторождения Классификация по генетической основе Осадочные Магматогенные Метаморфизова нные Коры выветривания Собственно осадочные Гидротермальн ые Осадочные накопления Вулканочноосадочные Контактовометосоматическ ие Инфильтрацион ные образования Олейник Татьяна Анатольевна, д. т. н. , профессор 25

Марганцевые руды По минеральному составу Смешанные Карбонатные Окисленные Комплексные Первичноокис ленные Марганцевожелезные Псиломеланпиролюзитов ые Асболановые Карбонатные Другие Олейник Татьяна Анатольевна, д. т. н. , профессор 26

Марганцевые месторождения § Основные запасы марганцевых руд сосредоточены в Никопольском и Чиатурском бассейнах в виде пластовых залежей осадочного происхождения. § Марганцевые руды Никопольского месторождения (карбонатные окисные и смешанные (карбонатно-окисные) руды). Окислы представлены: Рудная часть Нерудная часть • пиролюзит (10 -30%), • манганит (5 -15%) • псиломелан (10 -35%), • кварц (10 -33%) • глина (6 -23%), • полевые шпаты (до 5%) • слюда (до 4%) • Глауконит, карбонаты (до 6%) и пр Среднее содержание марганца в окисной руде 19, 5 -37, 5%. Олейник Татьяна Анатольевна, д. т. н. , профессор 27

Марганцевые месторождения § Карбонатные руды представлены: Рудная часть Нерудная часть • Манганокальцит (20 -25%) • Кальциевый родохрозит (15 -20%), • Окисные минералы марганца • Гидроокислы железа (2 -13%) • Кварц, полевые шпаты (до 20%) • Глина (10 -15%) • Кальцит, доломит (5 -10%) • Барит, пирит (1 -2%) • Фосфат (до 0, 5%) Содержание марганца в руде составляет 14 -24%. Олейник Татьяна Анатольевна, д. т. н. , профессор 28

Технические требования к марганцевым рудам и концентратам § Основными показателями качества марганцевых руд и концентратов является содержание марганца, кремнизема и фосфора § Повышение содержания марганца в концентрате на 1% позволяет снизить удельный расход энергии на 40 -50 к. Вт*ч/т, повысить производительность печи на 1, 5% и извлечение марганца на 0, 37% Олейник Татьяна Анатольевна, д. т. н. , профессор 29

Технические требования к марганцевым рудам и концентратам Олейник Татьяна Анатольевна, д. т. н. , профессор 30

Методы обогащения марганцевых руд § Применяются следующие методы обогащения руд: рудоразборка, промыва, гравитационное обогащение, магнитная сепарация и флотация. Олейник Татьяна Анатольевна, д. т. н. , профессор 31

Методы обогащения марганцевых руд Олейник Татьяна Анатольевна, д. т. н. , профессор 32

По промышленному использованию металлургические огнеупорные химические Наибольший интерес представляют следующие минеральные виды: магнохромит, алюмохромит, субферрихромит и в меньшей степени субферриалюмохромит Типы руд и месторождений хрома Олейник Татьяна Анатольевна, д. т. н. , профессор 33

Месторождения хромитов § Наиболее крупные месторождения хромитов заключены в массивах, возраст которых определяется как докембрийский (Индия), каледонский (Урал), герцинский (Иран, Турция и др. ), альпийский (Югославия, Албания и др. ). Генетических типы согласно классификации А. Бетехтина Раннемагматические (протомагматические) сегрегационные месторождения Позднемагматические (гистеромагматические) месторождения Гидротермальные месторождения Олейник Татьяна Анатольевна, д. т. н. , профессор 34

Хромовые руды § представлены массивными и вкрапленными рудами, сложенными хромшпинилидами и силикатами- серпентином, хлоритами. § Крупнейшее месторождение в России – Саранское (Северный Урал), в Казахстане – Кимперсайское. § Богатые хромовые руды с содержанием Cr 2 O 3 более 45% и менее 5% пустой породы подвергаются только дроблению и сортировке, бедные руды поступают на обогащение. Олейник Татьяна Анатольевна, д. т. н. , профессор 35

Технические требования к рудам и концентратам § Богатые хромовые руды и концентраты используются для производства ферросплавов и огнеупорных изделий. Требования, предъявляемые к богатым рудам, для ферросплавного производства и огнеупорных изделий, определяются соответствующими техническими условиями. Олейник Татьяна Анатольевна, д. т. н. , профессор 36

Методы обогащения хромовых руд § Сегодня применяются для хромитовых руд следующие методы обогащения: рудоразборка, промывка, гравитационное обогащение, магнитная сепарация и флотация Олейник Татьяна Анатольевна, д. т. н. , профессор 37

Спасибо за внимание Лекция окончена Олейник Татьяна Анатольевна, д. т. н. , профессор 38