Техногенная россыпь Андрее-Юльевского участка (стр. 5 из 8)
Рис. 9. Кианитовый концентрат полученный разработаны предварительные схемы при обогащении Андрее - Юльевских песков обогащения техногенных образований
Первая группа фракций без кианита, засорена лимонитом и ее можно выбрасывать или использовать на отсыпку дорог. Из второй группы фракций выделяется кианит (рис. 9), хвосты обогащаются кварцем. В третьей группе фракций преобладающим является кварц. При его обогащении кианит накапливается в хвостах, которые могут идти на повторный передел. Следует иметь в виду, что здесь же будут концентрироваться золото и рутил.
На основе полученных данных (2009 г.) о минералогии и гранулометрическом составе техногенных образований Еленинской россыпи были
Ресурсы кианита обследованного участка Еленинской техногенной площади в пределах выделенных техногенных отвалов, по данным Г. Г. Лепезина, составляют 103,5 тыс.т. Площадь отвалов составила 1377569 м2. Площадная продуктивность составит 75,1 кг/м2 (Лепезин, 2003).
Таким образом, простое рассеивание (грохочение) позволяет на начальной стадии обогатительного процесса сократить объем горной массы в 3–4 раза, увеличив при этом во столько же раз количество кианита в ней.
В Восточном институте огнеупоров (ВОСТИО (г. Екатеринбург)) под руководством крупнейшего специалиста д.г.м.н. В. А. Перепелицина были проведены огнеупорные исследования кианитовых концентратов. Получены огнеупорные характеристики концентратов и приготовленных из них изделий, разработана технология производства высокоглиноземистых огнеупоров. На основании приведенных исследований сделано следующее заключение: кианитовые концентраты Андрее-Юльевских россыпей являются перспективным минеральным сырьем для производства качественных муллито-кремнеземистых огнеупорных материалов и изделий.
Рис. 10. Принципиальная технологическая схема обогащения кианитовых песков
Опыты с тем же концентратом проводились и на Нижнетагильском металлургическом комбинате под руководством главного огнеупорщика Э. В. Вислогузовой. Итоговые выводы: концентрат может быть использован как составная часть в различных алюмосиликатных массах и бетонах непосредственно на металлургических производствах, например для желобных масс, сталеразливочных и промежуточных ковшей и т.д., а также пригоден для получения плавленых муллит-корундового состава материалов.
Электротермическим методом из кианита получают кремне-алюминиевый сплав - силумин, широко используемый в автомобиле- и самолетостроении.
С точки зрения освоения и последующей эксплуатации наиболее выгодное положение на Урале занимают коренные месторождения и проявления: М-Брусянское, Абрамовское, Сосновское, Косулинское, Карабашское (Уфимское), Мало-Каслинское, Борисовское, Михайловское. Они находятся в регионе с развитой инфраструктурой и недалеко от железных дорог. Практически все месторождения могут быть отработаны открытым способом. Руды легко обогащаются. Содержание глинозема в кианитовых концентратах достигает 62 %.
Разведанные запасы минералов группы силлиманита в нашей стране в целом в пересчете на конечный продукт – алюминий, превышают 400 млн. тонн. Если его производить в количестве 3,5 млн. тонн в год, как это делается сейчас, то руд хватит более чем на 120 лет.
Руды имеют предельно простой состав (кианит с кварцем в сумме составляют более 90%) и на их базе можно создать безотходное производство концентратов с выделением в качестве товарных продуктов кианита (на силумин, алюминий, огнеупоры, керамику и т.д.), кварца (в качестве формовочного и стекольного песка), мусковита и рутила.
В настоящее время у нас функционируют 11 алюминиевых заводов, из них 5 находятся в Сибири, 2 на Урале и 4 на западе и северо-западе страны. В сумме они производят порядка 3.5 млн. тонн алюминия в год, но собственным глиноземом обеспечены на 35-40% (Лепезин, 2003).
Глава 8. Особенности морфологии и состава кианита Андрее Юльевского участка и Борисовского месторождения
Для изучения кристаллов кианита, сравнения состава и составления типизации были выбраны кристаллы кианита, которые максимально отличаются по внешнему виду (по цвету, форме кристаллов, содержанию включений), и которые наиболее распространены в россыпях (образцы № 1, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12). Образцы № 2 и 3 отобраны из Борисовских сопок (копь Ферсмана).
Большинство кристаллов кианита являются метакристаллами, в их анатомической картине видна «тень» текстуры вмещающего сланца.
Образец 1
Окатанный сросток расщепленных кристаллов кианита, размером 4Ч2 см, светло-серого цвета. На поверхности отмечаются ямки скалывания. Рыжеватую окраску дают окислы железа (рис. 11). В полированной пластинке образца (рис. 12) под бинокуляром наблюдаются включения красного рутила ( до 0,05 мм), а также есть черные включения магнетита( до 0.08 мм). Рутил и кианит имеют поверхности одновременного роста.
Рис. 11. Окатанный сросток расщепленных кристаллов кианита
Рис. 12. Полированная пластинка сростка расщепленных кристаллов кианита
Включения рутила изометричные, характерна прозрачность, нередко встречаются двойники. Отчетливо видны индукционные поверхности с кианитом.
Трещинки заполнены светлой слюдой – предположительно мусковитом.
Образец 2
Двойник кианита секториальный по (100) с развитыми гранями пинакоида. Цвет голубовато-синий. Размер обломка кристалла – 2,5Ч1 см. В кристалле наблюдаются включения красного рутила, а также мелкие черные включения ильменита. Также есть на поверхности включения слюды зеленого цвета. Индукционные поверхности с рутилом и мусковитом.
Кристалл трещиноват, по трещинам развит мусковит. Образец из слюдяных сланцев Борисовских сопок (копь Ферсмана).
Рутил Мусковит
а
б 
в 
Рис. 13. Двойник кианита секториальный (а, б – образец, в – полированная пластинка)
Образец 3
Таблитчатый кристалл удлиненной по (001) формы, размером 3Ч0,7 см, светло-синего цвета. Имеются включения красного рутила, размером <1 мм, трещинки в кианите заполнены слюдой белого цвета – мусковитом. Наблюдается отдельность по (001).
Отдельность
Мусковит
а
б 
в
Рутил
Рис. 14. Кристалл кианита (а, б – образец, в – полированная пластинка)
Образец 4
Кристалл кианита расщепленный – 3 см по удлинению, беловато-серого цвета с голубыми просветами, серый цвет обусловлен, по-видимому с мелкими непрозрачными минералами. В кристалле есть включения красного рутила, размером до 0,05 мм, а также включения магнетита и ильменита. Трещины в кристалле заполнены пленками лимонита, который дает буроватый цвет.
а 
бРис. 15. Кианит расщепленный ( а - фото образца, б - фото полированной пластинки)
Образец 5
Рис. 16. Метакристалл зонально - а с другого более светлый, что соответствует секториальный с текстурной пирамидам нарастания граней разных простых тенью вмещающей породы. форм. В порах видны мелкие кристаллы кварца
Метакристалл зонально - секториальный. Наблюдается реликтовая горизонтальная слоистость от предшествующего кристаллического сланца. Размер обломка примерно 1,7 см по удлинению. В кристалле наблюдается большое количество мелких включений (< 0,5 мм) черного цвета (ильменит, магнетит), которые распределены послойно (тень текстуры сланца). Также вместе с включениями ильменита, магнетита, встречаются мелкие включения слюды. В центре кристалла находится светлый стержень, края заметно отличаются по голубому цвету, с одного края он более темный,
По зонам в кианите был сделан микрозондовый анализ (табл.1-2), который показал, что в светло-голубой части присутствуют небольшие изоморфные примеси железа (0,52 мас.%) и хрома (0,89 мас.%), в светло-серой - хром (0,93 мас.%), в синей зоне - железа (0,58 мас.%) и хрома - (0,94 мас.%), следовательно, цвет меняется из-за присутствия небольших примесей Fe и Cr.
Таблица 1. Состав кианита и включений титаномагнетита (мас.%)
| № | SiO2 | TiO2 | Al 2O3 | Cr2O3 | FeO | V2O5 | Сумма |
| 1 | 36,368 | - | 62,108 | 0,897 | 0,517 | - | 99,890 |
| 2 | 35,070 | - | 63,955 | 0,947 | - | - | 99,972 |
| 3 | 34,327 | - | 65,099 | 0,948 | 0,584 | - | 100,958 |
| 4 | - | 10,994 | - | - | 88,157 | 0,548 | 99,699 |
Таблица 2. Эмпирические формулы кианита по зонам (1-3) и включений в кианите
| 1234 | Al1.99Cr0.02Fe0.01Si0.99O5 Al2.04Cr 0.02Si0.95O5Al2.07Cr0.02Fe0.01Si0.93O5Fe(Fe1.69Ti0,3V0,01)O4 | кианиткианиткианиттитаномагнетит |
Образец 6
Рис. 17. Кианит зонально- хрома до 0,35 мас.%. секториальный (1-15 – точки анализа по профилю)
Кристалл зонально-секториальный – определяется по цвету – по краям кристалл зеленовато-синего цвета, а внутри «стержень» светло-серого цвета, размером 1.7Ч0.5 см. Имеются включения красного рутила, в том числе - идиоморфные с содержанием ванадия V2O5 1,55 мас.% и черные включения (ильменит), беспорядочно распределенные по кристаллу.