3. Вещественный состав железистых кварцитов Лебединского месторождения

Железные руды включают неокисленные железистые кварциты и продукты их выветривания: окисленные и полуокисленные желези­стые кварциты. Рудные минералы представлены магнетитом, гемати­том. Мощность зоны окисления колеблется от 0 до 77 метров, в сред­нем составляет 17,2 метра: для неё характерна мартитизация магне­тита, замещение амфиболов гидроокислами железа, биотита хлори­том и сидеритизация.

Предметом исследования являются неокисленные железистые кварциты.

С учётом минерального и химического состава неокисленные железистые кварциты подразделяются на следующие разновидности: железнослюдково-магнетитовые, железнослюдково-карбонатно-магнетито-вые; магнетитовые; талько-магнетитовые; актинолито-магнетитовые; карбонатно-магнетитовые; магнетитовые с биотитом; магнетитовые с железной слюдкой и др[5].

Магнетитовые кварциты являются наиболее продуктивными и принимают участие в строении всех горизонтов. Продуктивная толща месторождения на 50,5% слагается магнетитовыми кварцитами. На Центральном участке Лебединского месторождения Стойло-Лебединском месторождении железистые кварциты имеют наибольшее распространение[4]. Главными минералами магнетитовых кварцитов являются магнетит и кварц, составляющие в сумме до 90%.Основная масса магнетита сосредоточена в рудных прослоях, где он составляет от 70 до 80%. Средний размер зёрен магнетита равен 0,003-0,10мм,а его агрегатов -0,073- 0,083мм. Процент агрегации достигает 80. Преобладающий размер зерен кварца -0,1-0,2мм.

Железнослюдково-магнетитовые кварциты характеризуются средней продуктивностью и имеют на всех участках небольшое распространение. В Главной залежи Южно-Лебединского участка они составляют 26,9% общей массы. Магнетит образует сплошные, уплотнённые ленточные крупнозернисто-сростковые типы агрегаций .Средний размер зёрен магнетита равен 0,3-0,15мм, а его агрегатов -0,3-0,15мм. Процент агрегации составляет 46-62%[4].

Силикатно-магнетитовые кварциты являются наименее продуктивными. Кроме магнетита в них присутствуют силикатные минералы: актинолиты, куммингтониты, биотит, щелочные минералы. Средний размер зёрен магнетита равен 0,053мм, а его агрегатов –0,094мм. Для этой группы кварцитов характерно повышенное содержание сульфидов (серы-0,1—0,3%). В некоторых прослоях пиритизированных сланцев мощностью 0,5—5,0м содержание серы составляет 1,0—0,8%. Селективная выборка сернистых прослоев при отработке железистых кварцитов позволит снизить сернистость руд, подаваемых на обогащение.

Биотито-магнетитовые кварциты менее распространены, как наиболее труднообогатимые и сернистые руды. Они залегают на Центральном участке в кровле верхней железорудной подсвиты. Главные породообразующие минералы - кварц, магнетит, биотит и куммингтонит. В сумме эти минералы составляют 90%.Магнетит образует тонкозернистые агрегаты размером 0,5—0,8мм. Процент агрегации порядка 50[4,5].

Слаборудные кварциты слагают маломощные пласты. К слаборудным кварцитам относятся разновидности с содержанием железа магнетитового от 5% до 12%. Главные породообразующие минералы– кварц, куммингтонит, магнетит и биотит. Второстепенные минералы—пирит и пирротин, в которых содержание серы увеличивается до 0,3—1,0%.Рудные прослои очень маломощны и часто сменяются рудной вкрапленностью.

Химический состав железистых кварцитов, химический состав минеральных разновидностей, минеральный состав и физико-механические свойства неокисленных железистых кварцитов представлены в таблицах 1.1, 1.2, 1.3, 1.4.

Таблица 1.1

Минеральный состав неокисленных кварцитов, (%)

Маг-	Гема-	Сили-	Сиде-	Пи-	Кварц	Нерудные	Апа-	Про-	Сум
нетит	тит	каты	рит	рит		карбонаты	тит	чие	ма
37,7	3,1	24,7	3,1	0,2	29,0	1,4	0,5	0,3	100,0

Таблица 1.2

Химический состав магнетитовых кварцитов Лебединского месторождения

Компоненты	Железистые кварциты, %
	Окисленные	Полуокисленные	Неокисленные
Feобщ	35,83	36,6	35,01
Feраств	34,98	35,29	32,42
Feсил	0,85	1,31	2,59
FeO	7,03	11,40	16,12
Fe203	43,07	39,43	32,46
Si02	39,29	41,54	41,54
А1203	2,38	1,02	1,15
SO3	0,38	0,29	0,23
Р205	0,14	0,25	0,23
MgO	0,63	0,91	2,61
MnO	-	-	0,11
K2O	0,23	0,15	0,13
Na20	-	-	0,56
Другие примеси	4,65	3,87	2,04

Таблица 1.3

Химический состав неокисленных железистых кварцитов Лебединского месторождения, (%)

Минеральная разновидность Кварцитов	Si02	TiO2	А1203	Fe203	FeO	MnO	MgO	CaO	Na20	K20	P205	S	Ппп	∑	Feобщ	Feмаг
Гематит-магнетитовые	40,5	0,1	0,4	39,1	13,0	0,1	2,2	1,6	0,4	0,2	0,3	0,1	2,1	99,4	37,5	25,9
Магнетитовые	41,2	0,1	0,6	33,7	16,8	0,1	2,7	1,8	1,3	0,2	0,3	0,5	3,6	100,8	36,5	32,6
Куммингтонит-магнетитовые	42,4	0,1	1,0	27,9	19,4	0,1	3,4	1,8	0,2	0,2	0,2	0,2	2,7	99,1	34,5	27,0
Магнетит-куммингтонитовые	48,9	0,1	0,9	24,5	19,0	0,1	3,7	0,7	0,3	0,3	0,1	0,1	1,4	99,8	32,0	23,1
Биотит-магнетитовые	43,1	0,1	2,4	26,3	18,1	0,1	3,4	2,5	0,1	1,2	0,2	0,3	2,9	99,9	31,7	22,6
Щёлочно-силикатно-магнетитовые	42,8	0,1	0,4	32,0	16,9	0,1	2,9	1,4	1,3	0Д	0,2	0,1	1,4	99,4	34,9	30,2
Магнетит- силикатные(малорудные)	63,8	0,1	0,1	9,0	20,7	0,2	4,6	0,1	0,1	0,1	0,1	0,2	1,4	100,1	23,4	9,5

Таблица 1.4

Физико-механические свойства кварцитов

Показатель	Ед.изм.	Наименование типов кварцитов
		Неокисленные	Полуокисленные	Окисленные
Объемный вес	г/см^3	3,44	3,37	3,22
Пористость	%	3,97	4,23
Влажность	%	3	3	3
Удельная работа разрушения	кгм/см^3	12,3	9,1
Крепость по шкале Протодъяконова		12÷16 до 18	6÷12 до 16	5÷12

Таблица 1.5

Гранулометрический состав железистых кварцитов Лебединского месторождения

Минералы, составляющие железистые кварциты обладают маг­нитными свойствами, определяющими основной способ обогащения рудной массы[2]. Удельная магнитная восприимчивость определяет магнитность минерала, исходя из этого железистые кварциты делятся на группы:

- сильномагнитные (магнетит);

- слабомагнитные (гранат, гидроокислы железа);

- немагнитные (кварц, полевые шпаты, тальк, апатит)[4,5].

Минимальная промышленная массовая доля железа магнетитового - 16%, средняя массовая доля в кварцитах железа общего -25-37.5%, железа магнетитового - 27%.

Выделенные на месторождении минеральные разновидности неокисленных кварцитов сведены в один технологический тип и обо­гащаются по единой схеме[2,5,21].

Запасы неокисленных кварцитов составляют 1400 млн. тонн и обеспечивают работу предприятию на срок более 200 лет.