Различия в химическом составе фракций различной крупности на примере магнетитовой руды Ковдорского месторождения.

Зайцев В.А, Рощина И.А.

ГЕОХИ РАН

 

╚Химический анализ начитается с дробления породы╩,- эта фраза давно стала общим местом в геохимии. Процесс квартования, позволяющий сокращать пробу, избегая потери её представительности детально и многократно изложен в учебниках для студентов. Тем не менее, на практике зачастую оказывается, что на химический анализ после дробления берется самая тонкая фракция, а материал покрупнее используется для выделения и исследования монофракций минералов.

В связи с этим возникает вопрос: насколько фракции разной крупности могут отличаться по составу, т.е. каков порядок ошибки, возникающей в результате неправильной пробоподготовки.

Для ответа на этот вопрос нами был проведен эксперимент по дроблению магнетитовой руды Ковдорского месторождения. Использованная руда состоит главным образом из магнетита и кальцита с примесью флогопита и апатита.

Образец был раздроблен в железной ступке и рассеян на фракции +1 мм, -0,5+1 мм, -0,5 мм. Каждая из фракций в была растерта в яшмовой ступке и проанализирована методом рентгенофлюоресцентного анализа.

Полученные результаты приведены в таблице 1

 

Таблица 1. Химический состав различных по крупности фракций, полученных при дроблении магнетитовой руды.

Фракция:

"+1"

"+0.5-1"

"-0.5"

max/min

SiO2

4.35

6.63

7.28

1.7

TiO2

0.24

0.16

0.15

1.7

Al2O3

2.13

1.86

1.49

1.4

Fe2O3*

73.71

57.81

43.45

1.7

MnO

0.30

0.28

0.25

1.2

MgO

9.14

11.92

14.30

1.6

CaO

5.03

11.33

17.13

3.4

Na2O

0.23

0.24

0.21

1.2

K2O

0.07

0.11

0.09

1.4

P2O5

0.14

0.05

0.07

2.6

SO3*

0.11

0.16

0.13

1.5

V

0.031

 

0.029

1.1

Co

0.0131

0.0115

0.0083

1.6

Sr

0.037

0.073

0.1052

2.8

Zr

0.0195

0.0383

0.0773

4.0

Nb

0.005

 

 

 

Cu

0.0105

0.0175

0.007

2.5

Zn

0.0304

0.0233

0.0157

1.9

Ni

0.0107

0.0103

0.0079

1.4

Y

0

0.0008

0.0003

 

Ba

0.024

0.0313

0.077

3.2

As

0.0009

0.0008

0.0007

1.3

Pb

0.0019

0.0018

0.0011

1.7

Cr

 

 

0.0078

 

CO2

(as LOI)

4.4

9.78

15.21

3.5

 

100.027

100.5376

100.0833

 

 

Рассмотрение таблицы показывает, что большинство макро- и микроэлементов неравномерно распределены по фракциям. Наиболее крупная фракция обогащена железом, алюминием, титаном и цинком, основным носителем которых является, очевидно, магнетит, а также фосфором (апатитом). Наиболее тонкая фракция обогащена магнием, кальцием, стронцием, цирконием и CO2, то есть, прежде всего, элементами, концентрирующимися в кальците и цирконием, образующим в ководорских рудах собственный минерал √ бадделиит. Фракция средней крупности обогащена калием, серой и медью, элементами, концентрирующимися во флогопите и сульфидах.

Последний столбец таблицы характеризует контрастность распределения элементов по фракциям как отношение максимального содержания к минимальному. Наиболее контрастным распределением характеризуются элементы, концентрирующиеся в мелкой фракции: Zr √ он концентрируется в 4 раза, Ca, Ba, CO2 √ концентрируются более, чем в три раза. Но и для других элементов степень концентрации очень высока: она редко составляет менее пятидесяти относительных процентов.

Таким образом, этот эффект представляет большую опасность, т.к. способен вносить в конечную оценку состава породы ошибки, не сопоставимые с точностью химического анализа.

Вместе с тем, поскольку разделение по фракциям крупности после дробления является эффективным механизмом концентрации минералов (по крайней мере, для руд карбонатитового генезиса) он может рассматриваться как эффективный прием обогащения руд.


зеркало на сайте "Все о геологии"