Введение к работе
Актуальность работы. Анализ динамики изменения производственных показателей предприятий России по добыче железной руды свидетельствует о наметившейся тенденции ухудшения горно-геологических условий !« разработки. По мере расширения и-уптублешм фронта добычных работ в переработку вовлекаются разновидности руд технологические свойства которых отличаются от добываемых ранее. Так, для мееторомсдений железистых кварцитов наблюдается увеличение неоднородности посгупоиопюй на переработку рудной массы, вызывающей как cmmeinte качгстга получаемого коїщенграта, гяк и рост потерь железа вследствие проведения операций обогащения з неоптимальних режімах. Кроме того, недостаточнее знашіе природы изменения технологических свойств железистых кварците» в рудной толще снижает возможности их учета при гшанировашш и орташзшст горных рібот.
В этих услозі'ях всзгакаег необходимость выяснения истинных причин ухудшения пригодности железистых кварцитов к переработке, наблюдаемого обычно на практике. Трпднтпгогогые преястапяеіпія, основанные на учете структурно-петрографичёоясх признаков, к сожалемю, не всегда позволяют объяснить наблюдаемые mUsngma. Кроне того, установленне закономерностей наблюдаемых варкаїсій параметров обогатнмости кварцитов необходимо дтя повышения надежности прогноза их возможных измєнєішй при развитии фронта горных работ.
Особой значение эта исследования имеют для железистых кварцитов Михайловского ГОКа КМА (МГОКа), отличающихся своим изменчивым составом и строеішеи.
Последние ^остіссешк физики горных пород свздетельствугот об оітредеітяоздей влзгяшш генетических дефектной структуры породообразующих минералов и остаточных гапртовдіий в іпгх ка технологические свойства руд.
Использование псзых предстЕВленнй о механизме н закономерностях влияния параметров струїпурного ссстояшя полнмикерального агрегата железистых кварцитов на их технологические свойства позволяет повысить достоверность прогноза и тем cstihvx обосновать новые ісрктеріпі оптимизации процесса рудоподготоэкн, прскотйрагдіиощіїе непредвндегагое ухудаяеіше качественных показателей получгемго железосодержащего ковдеігграта.
В этой связи установление влияния генетических особенностей железистых кварцитов на их способность к раскрыто и разделению минеральных частот для обеспечения дестопфгюго прогноза щвяечгішя яселеза в коїгцеїгграт является актуальной научной з»дг,чей.
Цель работы заключается в установлении закономерностей влияния генетических- особенностей железистых кварцитов на раскрытие и разделение минеральных частиц для разработки метода прогноза качества концентрата, позволяющего оптимизировать процесс усреднения.
Идея работы состоит в использовании установленных генетических особенностей структурного состоянш железистых кварцитов, обусловленных остаточными налряжешіями в зернах породообразующих минералов, дефектностью и нестехиометрией оксидов железа, для прогноза качества получаемого железосодержащего концентрата и оптимизации процесса усреднения.
Структура диссертации определена следующим кругом задач, решаемых для достижения поставленной цели:
-
Выбор методики проведения исследований состава, строения и структурного состояния железистых кварцитов для выявления различий, обусловлешолх их генезисом.
-
Исследование вариации состава, наггряжешюго состояния и дефектной структуры железистых кварщгтов в рудной толще.
-
Анализ влияния генетических параметров структурного состоящш железистых кварцитов на их технологические свойства.
-
Разработка метода прогноза качества получаемого железосодержащего концеггграта» с учетом дашшх о составе, строении и структурном состоящш железистых кварцитов.
-
Обоснование рекомендаций по оптимизации процесса усреднения.
Основные научные положення и новизна:
1. Колігчественное описание генетических особенностей железистых кварцитов
целесообразно осуществлять с использованием как традиционных геолого-
минералогических показателей, так и параметров их структурного состояния,
характеризующих иерархические системы остаточных напряжений и дефектов
полнмннерального агрегата и его компонентов.
2. В пределах Михайловского месторождения иседезистых кварцитов параметры их
структурного СОСТОЯШІЯ изменяются с глубшюй и по простиранию, предопределяя
вариацшо их технологических свойств, проявляющуюся в измеисшш способности
полиминераяыюго агрегата к раскрытию и разделению минеральных частиц.
3. Нестехиометрия магнетита в железистых кварцитах МГОКа, вьізваївіаз
изменением в нем содержания железа от 67 до 72,38 %, по-разному варыгрует в
технологических сортах руд, усиливаясь в труднообогатимых и уменьшаясь в
легкообогатимых, а также возрастает в направлении с севера на юг рудной залежи.
4. Повышение надежности прогноза качества концентрата, получаемого в условиях
МГОКа, достигается при использовании уравнения множественной регрессии,
учитывающего, помимо содержания зерен магнетита размером менее 0,03 мм, также
параметр . кристаллической решетки, температуру Кюри, относительную
деформацию, истинную плотность дислокаций и сумму дефектов упаковки магнетита.
Обоснованность и достоверность научных положеїшй, выводов и рекомендаций работ*! подтверждаются: качественным совпадеїтем результатов теоретического н экспериментального исследований; масштабом проведенных экспериментальных исследований; высокой надежностью и точностью применявшихся апробированных методик экспериментальных исследований, лабораторного оборудогаїпія и методов обработки экспериментальных даїтьгх.
Ияучное значение работы заключается в разработке физико-технических основ принципиально нового подхода к решению задачи прогноза технологических свойств железистых г<взршстов в процессах их рудоподготопют. В данной работе показат возможность осуществления такого прогноза и разработана методика его проведения, отличающаяся от традиционной учетом вклада остаточных напряжений и ДгфегогаЙ структуры рудсобразующих минералов. Исходными для прогнозирования дягшши яв&тютет тякикя параметров, характеризующих состав, строение и структурне г согютягг образцов керновых проб железистых кварцитов нз иэтерггугоигго ушткі Містеражлскня получаемые с помощью методов pcttrretiotcmli Аггфрзгтовггряи^ оптической и злектроіпюй микроскопии, mtvmousrpim,
Пртглмсіизя иі'їность рз5оты сеггоит в разработке метода оптимизации произесэ угредшгш «елггнетых кзарцлтоа с учетом нх генетических особенностей, который шдоотсст. пропадз качества концентрата, получаемого при существующей технологии рудотэдгетвеяи, и обоснование содержания железистых кварцитов ршичпш TS}tcnp(SCT7Ct тгатов в рудной шихте для получения необходимого содержания гкелзй» я вокцгнгрзге.
Pca.tmsvta юьглядэв и рекомендаций работы,
Иозяйкзсйшк, пргдстззлешше в настоящей диссертации, выполнялись в рзмкяс «ИИ?» МГГУ; «Анализ изменения параметров состава, строетш и струмуриего C'.3STO,'f!tr.i аелезтатмх кварцитов МГОКа с целью обоснования ргіашевдишк л» ВД2Г.ї:і,'Є;г!>їо эффективности їіх добычи и переработки».
Разрабетг.'гатге «гтодігческие указати по прогнозу качества жгягзосодержащег» Есгияггрзта приняты для использования в ОАО «Михайловский горК9-о5отатіггелг«мй шлбшгат» для оптимизации процессов рудокодготов:;и жсяйікстих гззршкрв, . ,
Апробаций ргйзш п публикации, Осиопкне положения и результаты иссяедскшии" епу&штаваш п 5 работах и докладывались в ходе неумных снмткииумса «Недели горняка» (Москва, МГГУ, 1096, 1997, 1998 гг.).
Объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глаз, заключения и приложений, содержит 39 рисуикои, 13 тйблиц, список татературы нз S3 наименовании.