Обогащение руд и россыпей редких и благородных металлов - Полькин С.И.
Скачать (прямая ссылка):
Характерная особенность лейкоксена — отсутствие определенно выраженной структуры при крайнем непостоянстве химического состава. Для лейкоксена Ярегского месторождения характерно выдержанное содержание SiO2 (в пределах 38— 30 %). Соотношение TiO2: SiO2 составляет 2—3.
Образование лейкоксена Ярегского месторождения протекало по двум самостоятельным направлениям: лейкоксениза-ции ильменита, при которой двухвалентное железо выносилось полностью или частично с образованием FeO •TiO2 или только TiO2; лейкоксенизации сфена, при которой выносился оксид кальция и оставались TiO2-TiO2SiO2 или только TiO2 (рутил). Сфен изменялся путем выщелачивания кальция, способствовавшего переориентации Ti-октаэдров в рутиловую форму. В Ярегском месторождении присутствует анатазовый и рутиловый лейкоксен.
Содержание диоксида титана в лейкоксене россыпного Ca-мотканского месторождения значительно превышает теоретическое и колеблется от 61,5 до 75,6%. Согласно формуле ильменита, основная часть железа должна находиться в закисном состоянии. Теоретическое содержание железа равно 47,34 %, а содержание оксида железа обычно очень ограничено. В са-мотканском ильмените закисное железо почти совсем отсутствует, а окисное достигает 27%. Молекулярное отношение основных компонентов (TiO2: Fe2O3) довольно постоянно и равняется 5. В самотканском лейкоксене полностью отсутствует SiO2.
191
Плотность лейкоксена из Ярегского месторождения более низкая (3,3—3,5 г/см3), а из Самотканского более высокая (4—4,24 г/см3).
Титаномагнетит Рез04«ТіОг. Существует мнение, что собственно титаномагнетитом необходимо считать однофазный твердый раствор диоксида титана в магнетите. Часто титаномагнетитом называют магнетит, имеющий относительно мелкие включения титановых минералов: ильменита (преимущественно), рутила, перовскита и др.; большей частью эти включения являются продуктами распада твердых растворов (FeTiO3 или Fe2TiO4 в Fe3O4), иногда продуктами замещения магнетита.
Титаномагнетит сильно магнитен. Удельная магнитная восприимчивость 0,01 см3/г. Обладает полупроводниковыми свойствами. Истинное удельное сопротивление составляет 5•1O-3 Ом-1-см-1. Плотность в зависимости от химического состава колеблется от 4,5 до 5,03 г/см3.
Полный химический состав чистых разностей титаномагне-титов из различных месторождений Кольского п-ова (по Т. Б. Найфонову) указывает на различное содержание оксидов железа, титана и других изоморфных примесей. Содержание Fe2O3 изменяется от 35,2 (месторождение Расвумгорр) до 64,5% (Африкандское), FeO — от 24 (Волчьи тундры) до 41,8% (Гремяка-Вырмес).
Наиболее богатыми по содержанию пятиоксида ванадия являются образцы титаномагнетита из месторождения Волчьи тундры, по содержанию диоксида титана — из Хибин. Достаточно стабильно содержание диоксида титана в титаномагнетите из руд месторождения Лесные Вараки, содержащих также никель.
Наибольший промышленный интерес представляют руды месторождений следующих типов: магматогенные, экзогенные и метаморфогенные.
Магматогенные руды различают трех видов.
Ильменитовые (ильменито-магнетитовые и ильменито-гематитовые) коренные руды часто содержат рутил, реже лей-коксен и сфен. Рудные тела имеют форму жил и пластообраз-ных залежей. Эти руды делят на сплошные и вкрапленные.
В рудах часто присутствует апатит, сульфиды меди и пирит. Ильменито-магнетитовые месторождения имеют крупные запасы, исчисляемые десятками миллионов тонн руды. Так, руды этого типа в США имеют мощные оруденелые жилы. Месторождение, разведанное на глубину 150 м, имеет запасы в 100 млн. т со средним содержанием в руде ильменита около 30%, а магнетита 62% (среднее содержание диоксида титана 15—16%, а железа 52 %).
Титаномагнетитовые руды содержат (кроме железа и титана в виде изоморфной примеси в магнетите) вана-
192
дий, незначительно кобальт в пирите и платину, а иногда медь и марганец.
Перовскит-титаномагнетитовые руды, залегающие в ультраосновных-щелочных породах, пока не используются в промышленности в связи с отсутствием эффективных методов извлечения из них титана и других ценных компонентов. Эти руды имеют огромные запасы и в ближайшем будущем, несомненно, будут использованы. В них содержатся, кроме железа и титана, тантал, ниобий, цирконий, редкие земли, иногда уран.
Экзогенные месторождения можно разделить на две подгруппы: залегающие в коре выветривания и россыпи.
Руды, залегающие в коре выветривания, бывают ильменитовые и рутило-ильменитовые, содержащие сильно лейкоксенизированный ильменит, каолин, реже апатит. Эти руды хорошо обогащаются с выделением богатых ильме-нитовых концентратов.
Россыпи занимают первое место в мировой титановой промышленности. Наибольшее значение имеют прибрежно-мор-ские россыпи, являющиеся главным источником добычи рутила. Эти россыпи обычно комплексны, содержат кроме ильменита и рутила циркон, монацит, магнетит, гранат.
Месторождения россыпей можно подразделить на образовавшиеся на базе разрушения коры выветривания и на элювиально-делювиальные, залегающие в районах с преобладанием физического выветривания.
