Обьектом исследования были забалансовые сульфидные медно-модибденовые руды. Главными рудными минералами являются пирит, халькозин, ковеллин, халькопирит. В подчиненном количестве развиты борнит, молибденит, теннантит, значительно реже энаргит, сфалерит, галенит. В сульфидной медно-молибденовой руде 70-85% медных сульфидов находятся в срастаниях с нерудными минералами, а 10-30% с пиритом и другими рудными минералами. Таким образом, тонковкрапленные структуры медных сульфидов в значительной степени предопределяют особенности раскрытия минералов, их обогатимость и выщелачиваемость [1].
Исследование было направлено на изучение минералогии сульфидных руд и их вскрываемости. Для решения поставленных задач применялись следующие методики исследования:
- Определение концентрация меди в растворах иодометрическим титрованием в сернокислом растворе;
- Определение содержания железа комплексометрическим методом с Трилоном Б;
- Определение содержания серной кислоты титрованием NaOH;
- Контроль pH растворов проводился на электронном pH- метре;
- Для микроструктурного анализа медно-молибденовых сульфидных руд использовали электронный микроскоп TESCAN MIRA LMU.
- Определение содержания меди и железа в пробах до и после выщелачивания проводили методами химического и рентгенофазового анализа (рентгенофлуоресцентный спектрометр СПЕКТРОСКАН МАКС-G).
Химический состав сульфидных медно-молибденовых руд представлен в таблице 1.
Таблица 1
Химический состав исследуемых руд
| № | Компоненты | Содержание,% |
| 1 | Медь общая | 0,55 |
| 2 | Молибден | 0,017 |
| 3 | Железо | 2,86 |
| 4 | SiO2общ | 65,5 |
| 5 | AL2O3 | 14,7 |
| 6 | Sобщ | 2,5 |
| 7 | Na2O | 2,9 |
| 8 | K2O | 3,7 |
| 9 | MgO | 1,2 |
| 10 | CaO | 2,3 |
| 11 | Mn | 0,03 |
| 12 | TiO2 | 0,3 |
| 13 | P2O5 | 0,15 |
| 14 | ппп | 3,5 |
Среднее содержание меди в забалансовых рудах составляет 0,55%. Медь представлена на 14,5% окислами, на 74,5% вторичными сульфидами, на 11 % первичными сульфидами. Медно-молибденовые сульфидные руды состоят в основном из рудных минералов (содержание 3-7%), породообразующих минералов (кварц, полевой шпат, серицит) с содержанием 93-97%. Второстепенными рудными минералами являются блеклые руды, окисленные минералы меди, сфалерит, галенит и др. Нерудная часть представлена кварцем (разновидности кварца), полевым шпатом (плагиоклаз и калиевый полевой шпат), слюдами (серицитом, мусковит, биотит, гидрослюда, иллит), хлоритом 1,5-2%, карбонатами (кальцит, доломит, сидерит) гипсом 2-3%, ангидритом 0,5-1,5%, глинистыми минералами 0,5-2% и др. [2].
Минералогический состав сульфидных медно-молибденовых руд представлен в таблице 2.
Таблица 2
| Минерал | Содержание меди,% |
| Халькопирит | 0,06 |
| Халькозин, ковеллин | 0,41 |
| Борнит, | 0,016 |
| Блеклые руды | 0,06 |
| Окисленные минералы меди | 0,08 |
| Молибденит | 0,028 |
| Сфалерит, галенит | 0,01 |
| Пирит | 4,3 |
| Кварц | 36 |
| Полевые шпаты | 36 |
| Серицит | 21,7 |
По мере разработки месторождения сульфидных медно-молибденовых руд уменьшается содержание простых сульфидов меди (халькозин, ковеллин, борнит), увеличивается содержание труднообогатимых первичных руд (халькопирит, теннантит).
Халькозин и ковеллин выщелачиваются сернокислотным раствором значительно быстрее, чем халькопирит, поэтому со временем упорность руды по отношению к выщелачиванию возрастает. Халькопирит — основной медный минерал первичных руд, встречается в виде мономинеральных выделений, образующих вкрапленность, прожилки, гнезда и скопления неправильной формы. Халькопирит является наиболее упорным к выщелачиванию из всех известных и искусственных соединений меди. Халькопирит наблюдается в виде вкрапленности в породе, мономинеральных прожилков и просечек, в виде каплевидной вкрапленности в массивном пирите и распаде твердого раствора со сфалеритом и борнитом. Прожилки массивного халькопирита среди нерудных минералов менее типичны, чем различного характера неоднородная по крупности и густоте вкрапленность — зернистая, агрегатная и гнездовая. Халькопирит содержит микропримеси серебра (до 70г/т), свинца (до 0,27%), цинка (до 0,12%), селена (до 0,0138%), кобальта (до 0,03%), сурьмы (до 0,1%) и мышьяка (до 0,04%).
Для детального изучения влияния воздействия силикатных бактерий (в течение 60 дней) на медно-молибденовые сульфидные руды был проведен микроструктурный анализ с помощью электронного микроскопа TESCAN MIRA LMU. Был приготовлен полированный аншлиф [3].
На рисунке 1 приведены изображения медно-молибденовой руды, полученные с помощью сигнала отраженных электронов. BSE- изображения позволяют выявить зерна тех или иных минералов, а энергодисперсионный спектрометр дает возможность определить составы этих минералов.
В поступившем на исследование образце было обнаружено 14 разных минералов. На рисунках для обозначения минералов выбраны следующие обозначение Q-кварц, Chl- халькопирит, Py-пирит, Cp-хлорит, Аp-апатит.
Рисунок 1. Общий вид (а) и строение типичной частицы (б) медно-молибденовой руды: 1- частицы образца; 2- напонитель (эпоксидная смола); 3- кварц; 4- калиевый полевой шпат; 5-хлорит; 6-апатит; 7-пирит; 8-халькопирит; 9-рутил; 10-поры
Рисунок 2. Исследуемая область после обработки силикатным бактериальным раствором (20μм)
ВЫВОДЫ: Кварц в рудных образцах содержит значительное количество примесей (в частности Al, Fe). Микроструктурное исследование установило, что силикатному бактериальному воздействию подвергается область наиболее богатая кремнийсодержащим минералом. Примеси, которые содержатся в минерале, создают в кристаллической структуре дефекты- кластеры, примесные атомы, микродвойники. Образованные дефектные области подвергаются более быстрому растворению, увеличиваясь в объеме, образуя поры, повышая количество искаженных химических связей (рисунок 2). В результате повышается пористость и снижается плотность минералов. Под влиянием силикатных бактерий происходит увеличение поверхности рудных зёрен и раскрываемости медьсодержащих минералов, что обеспечивает снижение энергозатрат при дезинтеграции.
Список литературы:
- Даваасамбуу Д. Изменчивость обогатимости руды медно-порфировых месторождений, обусловленная их зональностью: Научные труды минералогического музея Монгольского технического университета. Улаанбаатар. 1991. Вып. № 10-125 c.
- Даваасамбуу Д. О прошлом и будущем отработки месторождения “Эрдэнэтийн-Овоо” и перспективность развития технологии Leaching – SX-EW в Эрдэнэте // Сборник докладов семинара по теме “Технологии получения меди с низкой себестоимостью”, г. Эрдэнэт, 24- 25 июля, 2002-159 c.
- Даваасамбуу Д., Дамдинжав Ж., Болор-Эрдэнэ Д. Перспектива расширения гидрометаллургического производства меди на базе забалансовых руд, вывозимых во внешние отвалы карьера “Эрдэнэт” // Новые решения в технике и технологии добычи и переработки медно-молибденовых руд. г.Эрдэнэт, 2002-53 c.[schema type=»book» name=»ИССЛЕДОВАНИЕ МИНЕРАЛОГИЧЕСКОГО СОСТАВА МЕДНО-МОЛИБДЕНОВОЙ РУДЫ» description=»Цель работы – изучение воздействия бактериального силикатного раствора на вскрываемость медно-молибденовых руд. Объект исследования — забалансовые сульфидные медно-молибденовые руды. Был проведен минералогический, гранулометрический, микроструктурный анализы материала. Определено, что тонковкрапленные структуры медных сульфидов в рудах в значительной степени предопределяют особенности раскрытия минералов, в конечном итоге их обогатимость и выщелачиваемость. Примеси, которые содержатся в минерале, создают в кристаллической структуре дефекты — кластеры, примесные атомы, микродвойники. Силикатному бактериальному воздействию подвергается область наиболее богатая кремнийсодержащим минералом.» author=»Салтыкова Светлана Николаевна, Пурэвдаш Мунхтуяа» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-01-05″ edition=»euroasia-science.ru_29-30.12.2015_12(21)» ebook=»yes» ]