Потенційний вплив продуктів диспергування магнетитових кварцитів на довкілля

Анотація

Вивчення продуктів переробки магнетитових кварцитів рудозбагачувальними фабриками (РЗФ) Центрального гірничо-збагачувального комбінату (ПРАТ «ЦГЗК») методами рентгенофазового аналізу, термогравіметрії, седиментаційного і хімічного аналізу дало змогу простежити зміни фазового і хімічного складу зразків чотирьох стадій магнітної сепарації та хвостів порівняно із зразком вихідної сировини та визначити потенційний вплив процесу диспергування на навколишнє середовище. Термогравіметричні дослідження свідчать про фазові перетворення магнетиту на магеміт (250-340 °С), поліморфні перетворення оксидів заліза та деструкцію породоутворюючих мінералів (430-480 °С), переходу альфа-кварцу в бета-форму (564-568 °С), дегідроксилювання оксигідроксидів заліза і магнію (385 °С), перетворення бета-кварцу на бета-кристаболіт (970 °С). В процесі збагачення простежується збільшення втрати маси зразків, яке становить,%: 0,06 (І); 1,46 (ІІ); 1,9 (ІІІ) та 2,6 (IV). За даними РФА головним рудним мінералом є магнетит, породоутворюючим – кварц. Серед другорядних мінералів визначено сульфіди, куммінгтоніт, актиноліт та інші. Показано, що на І стадії збагачення у складі зразків наявні всі головні та другорядні мінерали, на ІІ стадії – із складу проби зникають сульфіди, на ІІІ стадії – другорядні мінерали, а на IV стадії в складі проби залишається кварц, який утворює зростки з магнетитом. Параметр кристалічної решітки магнетиту варіює в межах 8,397-8,403 нм, його область когерентного розсіювання (ОКР) складає 31,4-35,6 нм. Встановлено, що в ході подрібнення руди відбувається руйнування другорядних мінералів з виносом продуктів деструкції у хвости, головним мінералом яких є кварц переважно у дисперсному стані. За даними седиментаційного аналізу в перші 20 с із пульпи осаджувалось більше половини частинок розмірами 24-28 мкм, за 3 хв осідали частинки розмірами 8-9 мкм, за 6 хв – частинки розмірами 6-7 мкм. Впродовж 30 хв спостерігалось практично повне осадження частинок розмірами 4,5-2,7 мкм. Гідравлічна класифікація хвостів показала осадження переважно частинок кварцу в першій і другій камерах сепаратора, в третій камері відокремлювалися частинки актиноліту і мусковіту, а в четвертій камері – частинки куммінгтоніту, біотиту і хлориту. Аналіз хімічного складу продуктів диспергування вказує на те, що в хвостах накопичуються Si, Ca, Na, Zn, а в концентратах  – екологічно-небезпечні Ni, As, Nb, U і Th. Вміст інших мікроелементів практично не змінюються впродовж усіх стадій переробки.