Обогатительная фабрика

     Халькопирит присутствует в значительных количествах (5,75 %, в среднем по пробе 10 %) в виде крупных (2÷5 мм) агрегатов, содержащих многочисленные включения идиоморфного пирита, ксеноморфного сфалерита, жилок ковеллина и галенита, так что размер свободных его участков не превышает 1 мм, в среднем составляя 0,07÷0,1 мм. Особенно сложные связи медного колчедана с ковеллином, когда последний то в виде ветвящихся жилок, то мелких рассредоточенных точек внедряется в агрегаты халькопирита. При замещении его сфалеритом образует настолько сложные витиеватые агрегаты, что становится понятным: даже в классе –0,045 мм находится довольно значительное количество их сростков друг с другом. Среди крупных пиритовых полей медный колчедан выполняет межзерновые его пространства, образуя в нем затухающие жилки с округлыми утолщениями диаметром 0,03÷0,05 мм, в центральной части содержащие включения пирита размером 0,005÷0,01 мм. Нередки также крупные (0,5÷1,0 мм) вкрапления, содержащие включения пирита (0,1÷0,5 мм), сфалерита (0,05÷0,1 мм), ковеллина (0,005-0,05 мм) и галенита (0,01÷0,05 мм).

     Сфалерит  присутствует в еще больших количествах (10÷55 %, в среднем по пробе 20,4 %) и его формы выделений намного сложнее, чем у пирита и халькопирита, так что свободные участки размером более 0,3÷0,5 мм не встречаются. Особенно тесные связи сфалерита и галенита с многочисленными щупальцеобразными внедрениями друг в друга толщиной от 0,005÷0,01 мм до 0,1÷0,2 мм, многочисленными червеобразными включениями галенита в сфалерите размером 0,05÷0,1 мм и даже эмульсионных (рисунок 1.4). При замещении халькопирита также образуются сложные взаимовнедряющие агрегаты с весьма неровными границами и «останцами» халькопирита в сфалерите от 0,1÷0,01 мм и даже эмульсионных.

     Ковеллин  присутствует в незначительных количествах (0,1÷10 %, в среднем 3,6 %) и вследствие этого, обладая мелкими размерами своих агрегатов, он в виде тончайшей вкрапленности, жилок, внедрений присутствует в большинстве агрегатов халькопирита и сфалерита. Особенно характерны его связи с цинковой обманкой, когда ковеллин в виде примазок или жилок постепенно внедряется в сфалерит вплоть до полного замещения.

     Галенит – часто встречающийся минерал (3÷25 %, в среднем по пробе 6 %) тесно ассоциирующий со сфалеритом, реже с халькопиритом и еще реже с пиритом и ковеллином. Встречается он в виде весьма крупных агрегатов несколько вытянутой формы, размером 0,01-0,02-0,05-0,15мм с очень сложными границами пересечения со сфалеритом, но чаще – в виде червеобразных включений в нем размером 0,05÷0,1 мм вплоть до эмульсионных (тысячные доли миллиметра).

     Интересны связи его с ковеллином: более  или менее крупные (0,1÷0,2мм) агрегаты последнего содержат эмульсионные включения галенита. При больших увеличениях микроскопа можно видеть такие агрегаты медного блеска содержат мельчайшие (0,001÷0,005мм) «останцы» замещенного ковеллином сфалерита, которым принадлежали эти эмульсионные вкрапления галенита. Незначительная часть галенита образует сростки с ковеллином вследствие образования последнего за счет сфалерита («ковеллинизированный» сфалерит). В пробе № 24 в качестве нерудной части (5÷10%) присутствует мергель – неплотная (полурыхлая) осадочная порода белого цвета, легко разлагающаяся в воде на тонкие бесструктурные составляющие: аморфный карбонат кальция (СаСО₃) и тонкодисперсные глинистые минералы (Al₂O₃*2SiO₂*nH₂O, где n=2÷8). Порода тонкодисперсная и сильно влагоемкая, что обусловлено абсорбцией влаги чрезвычайно тонкими (менее 0,001 мм) частицами перечисленных минералов; при взмучивании в жидкости частицы остаются во взвешенном состоянии в течение длительного времени. Под микроскопом (иммерсионные агрегаты) наблюдаются отдельные обломки кварца и слюд (10÷15 %) размером 0,005÷0,01 мм, рассеянные в связующей массе карбоната и глинистых минералов, распознающихся только по «мерцанию» отдельных частиц, достигающих размера 0,071÷0,005 мм. Однако основная их масса представлена бесструктурными частицами размером менее 0,001 мм. Помимо мергеля в незначительных количествах присутствуют кремнистые обломочные породы – очень крепкие сростки породы, состоящие из кварца (50÷60%), полевого шпата (10÷15%) и серицита (30÷40%).

     Результаты  изучения распределения меди, свинца и цинка по продуктам гранулометрического  анализа исходной руды (проба № 24), приведенные в таблице 1.4, показывают, что незначительная концентрация меди и свинца наблюдается в классах крупности минус 0,630 мм плюс 0,315 мм. Следует отметить концентрацию цинка в крупных классах. Содержание цинка в классе крупности плюс 0,630 мм составляет 15,18 %. Массовая доля металлов заметно снижается в тонких классах (менее 0,045 мм), вероятно, в связи с ошламованием пустой породы. Распределение ценных компонентов практически пропорционально выходам классов крупности. 

      Таблица 2.4. Гранулометрическая характеристика и распределение меди, свинца и цинка по классам крупности исходной руды – проба № 24 

     Содержание класса минус 0,071мм в исходной руде, крупностью 33,20%, класса минус 0,045 мм – 26,37%.

     Минералогический анализ (таблица 2.5) продуктов гранулометрического анализа показал, что в классе плюс 0,630 мм практически все минералы в данной пробе руды находятся в сложных сростках. В этом классе крупности только халькопирит (3 %) находится в виде свободных зерен. Раскрытие халькопирита идет постепенно. Во всех классах крупности халькопирит начинает раскрываться по мере уменьшения размера минеральных частиц и в классе крупности минус 0,045мм он находится в виде свободных зерен на 90,00%. Тем не менее 5,00% халькопирита находится в сростках со сфалеритом и пиритом. Раскрытие ковеллина, сфалерита и галенита начинается с класса крупности минус 0,315 плюс 0,160 мм. Следует отметить, что раскрытие этих сульфидных минералов идет медленно и в классе крупности минус 0,045 мм сфалерит раскрыт на 60,00%, остальное сростки, в основном, с галенитом (37,00%). Галенит в этом классе находится в виде свободных зерен на 58,00%, остальное сростки со сфалеритом (40,00%) и с халькопиритом (2,00%). Что касается ковеллина, то он раскрывается медленно, и  в классе крупности минус 0,045 мм раскрыт только на 48,00 %, остальное сростки с халькопиритом (27,00%) и со сфалеритом (24,00%).

     Таким образом, полиметаллическая руда (проба № 24) характеризуется весьма тонкой вкрапленностью сульфидных минералов и тесной их ассоциацией друг с другом. Для этой руды характерны весьма тонкие связи сфалерита и галенита вплоть до эмульсионных. Отмечаются тонкие связи и ковеллина с цинковой обманкой, когда ковеллин постепенно внедряется в сфалерит вплоть до полного его замещения. Галенит, в свою очередь, образует сростки с ковеллином вследствие образования последнего за счет сфалерита («ковеллинизированный» сфалерит).

     Все это характеризует руду как весьма труднообогатимую и требующую весьма тонкого измельчения для раскрытия  сульфидных минералов. 

2.2.2. Минералогический состав пробы № 36. 

     На  минералогический анализ поступила  измельченная проба -1,0+0,0мм, рассеянная на стандартные классы крупности, в которых определялись степень раскрытия ценных минералов, характер взаимопрорастаний, размеры и форма проявления индивидов. На основании этих исследований с учетом данных полного и фазового химических анализов рассчитан количественный минеральный состав изученной пробы (таблица 2.6).  

  Таблица 2.6. Минеральный состав руды – проба № 36.

      Таблица 2.5. Степень раскрытия минералов меди, цинка и свинца по классам крупности исходной руды (проба № 24) 
 

           *примечание: в том  числе и с ковеллином. 

     Пирит – наиболее распространенный рудный минерал исследуемой пробы руды: его содержание составляет 19%. Он ассоциирует с халькопиритом и сфалеритом, кварцем и хлоритом, весьма редко с галенитом и окисленными его формами. Обладает весьма разнозернистым строением от крупных (более 1мм) до мельчайших (0,01÷0,05мм) вкраплений, рассредоточенных или в виде гнездообразных скоплений (более 1,0 мм). Среди халькопиритовых масс он представлен как хорошо образованными кристаллами четырех- или шестигранной формы, приуроченными к гнездам кварца, так и скелетными индивидами вследствие замещения медным колчеданом. Подобные же взаимоотношения наблюдаются у пирита со сфалеритом, но здесь можно также наблюдать жилки цинковой обманки вокруг зерен дисульфида железа различной мощности (0,005÷0,01 до 0,1 мм). Обычно от более мощных отходят жилки, проникающие вглубь его агрегатов, дробящие крупные на более мелкие вплоть до мельчайших (0,005÷0,01 мм). Наибольшим идиоморфизмом пиритовые кристаллы обладают в ассоциации с кварцем, обладающие ровными не изъеденными границами в виде правильных квадратиков размером 0,1÷0,5, редко 0,05÷0,1мм.

     Сфалерит по распространенности почти не уступает пириту: среднее его содержание составляет 16,5 %. Основными формами его выделений являются сплошные агрегаты, неправильные выделения и прожилки. Сплошные агрегаты цинковой обманки размером до 1,0мм часто содержат многочисленные включения других минералов, так часто размер свободных его участков не превышает 0,2 мм, в среднем составляя 0,07÷0,1 мм. Наиболее тесно сфалерит ассоциирует с галенитом, образуя тонкие срастания вплоть до эмульсионных. Последние часто группируются в агрегаты, цепочки, отдельные полоски-прожилки: размер включений, поэтому увеличивается до 0,02÷0,05мм.  

     Часто количество и размеры сростков галенита достигают таких величин, что на фоне его агрегатов появляются включения цинковой обманки размером 0,01÷0,05мм. При этом мелкие выделения имеют округлую или овальную форму, а более крупные – вытянутую и неправильную с многочисленными ответвлениями в сторону галенита. Неправильные выделения сфалерита обычно занимают межзерновые пространства пирита, интенсивно его замещая как с краев, так и внедряясь по трещинкам дисульфида железа глубоко внутрь, вплоть до образования мельчайших (0,001÷0,005мм) его кристалликов. Форма выделений цинковой обманки весьма неправильная с бухтами внедрения в пирит и извилистыми пилообразными трещинами. Нередко цинковая обманка включена в более крупные выделения пирита: размер включений 0,001÷0,05мм, в среднем составляя 0,01÷0,02мм. Прожилки цинковой обманки представлены извилистыми полосками мощностью 0,01÷0,1мм, с раздувами и пережимами, окружающими зерна и агрегаты пирита. Иногда прожилки прерываются и переходят в гнездовые скопления вытянутой неправильной формы размером 0,1х0,5мм до 0,01х0,05мм, содержащие многочисленные включения разных минералов.