Оценка качества магнитных концентратов титановых руд Пижемского месторождения с позиции технологической минералогии

Исследованы четыре магнитные фракции из мелких классов (0,05—0,125 мм) концентратов представительной технологической пробы, выделенные из пижемских титаноносных песчаников средней толщи малоручейской свиты: общая проба (Т-2) и три частные (Т-1 а, Ь, с), полученные из неё методом гравитационного разделения в тяжелой жидкости) в три плотностных интервала (3,3—3,5; 3,5—3,7; 3,7—3,9 г/см3). Показано, что магнитная фракция мелких продуктивных классов состоит в основном из псевдорутила, ильменита, сидерита и граната. С помощью нормативного пересчёта данных химических анализов, а также методов Мёссбауэровской спектроскопии, инфракрасного (ИК) поглощения и электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), достоверно установлен фазовый состав железо-титановых фаз. Рассчитано соотношение псевдорутила, ильменита, сидерита и сопутствующих редких и редкоземельных минералов — монацита-куларита и циркона, накапливающихся в соответствующих гравитационных классах. Рекомендуется применение операций доводки концентратов (извлечение циркона и монацита) до операции обескремнивания, а также их очистки от сидерита.

1. Власова М.В., Каказей Н.Г., Калиниченко AM., Литовченко А.С. Радиоспектроскопические свойства неорганических материалов. Справочник. Киев: Наукова думка, 1987. 719 с.

2. Лютоев В.П., Макеев А.Б., Лысюк А.Ю. Исследование возможности определения минерального состава титано-магнетитовых руд по данным спектроскопии // Обогащение руд. 2017. № 5. С. 28-36.

3. Лютоев В.П., Гонгальский Б.И., МакеевА.Б., Лысюк А.Ю., Магазина Л.О., Таскаев В.И. Титаномагнетитовые руды: минеральный состав и мёссбауэровская спектроскопия // Минералогия. 2017. № 2. С. 43—65.

4. Макеев А.Б. Типоморфные особенности минералов титановых руд Пижемского месторождения // Минералогия. 2016. № 1. С. 24-49.

5. Макеев АБ., Лебедев В.А, Брянчанинова Н.И. Магматиты Среднего Тимана. Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2008. 348 с.

6. Макеев АБ., Лютоев В.П. Спектроскопия в технологической минералогии. Минеральный состав концентратов титановых руд Пижемского месторождения (Средний Тиман) // Обогащение руд. 2015. № 5. С. 33-41.

7. Симакова Ю.С., Лютоев В.П., Лысюк АЮ. Кристаллохимические особенности глауконита Карийского месторождения, (Южный Урал) // Вестник ИГ Коми НЦ УрО РАН. 2019. № 3(291). С. 41-50. DOI: 10.19110/ 2221-1381-2019-03-41-50.

8. De Grave E., Van Alboom A Evaluation of ferrous and ferric Mossbauer fractions // Phys. Chem. Minerals. 1991. V. 18. P. 337-342.

9. Eeckhout S.G., De Grave E. Evaluation of ferrous and ferric Mossbauer fractions. Part II. Phys. Chem. Minerals. 2003. V. 30. P. 142-146.

10. Grey I.E., Re id AF. The structure of pseudorutile and its role in natural alternation of ilmenite // Amer. Miner. 1975. V. 60. P. 898-906.

11. Grey I.E., Watts J.A., Bayliss P. Mineralogical nomenclature: pseudorutile revalidated and neotipe given // Mineralogical Magazine. 1994. V. 58. P. 597-600.

12. Guo W.Q., Malus S., Ryan D.H., Altounian Z. Crystal structure and cation distributions in the Fe^Os — Fe2TiOs solid solution series // J. Phys.: Condens. Matter. 1999. V. 11. P. 6337-6346.

13. Horn M., Schwerdtfeger C.F. EPR of substitutional and charge compensated Fe3+ in anatase (ТЮ2) // J. Phys. Chem. SoUds. 1971. V. 32. P. 2529-2538.

14. Lichtenberger G.J., Addison J.R F-and X-band spectroscopy of Fe"+ in rutile // Phys. Rev. 1969. V. 184. No 2. P. 381-382.

15. Lyutoev V.P., Makeev A.B., Lysyuk AYu. Application of Mossbauer, ESR, and FTIR spectroscopy for mineralogical and technological research of titanium ores / In: Votyakov S., Kiseleva D., Grokhovsky V., Shchapova Y. (eds) Minerals: Structure, Properties, Methods of Investigation. Springer Proceedings in Earth and Environmental Sciences. Springer, Cham. 2020. P. 121-127. DOI https://doi.org/10.1007/978-3-030-00925-0_19 (в печати).

16. McConchieD.M.,WardJ.B.,McCannV.H, Lewis D.W. A Mossbauer investigation of glauconite and its geological significance // Clays and Clay Minerals. 1979. V.27. No 5. P. 339-348.

17. Saensunon В., Stewart G.A, Pax R. A combined 57Fe-M6ssbauer and X-ray diffraction study of the ilmenite reduction process in a commercial rotary kiln // Int. J. Miner. Process. 2008. V. 86. P. 26-32.

18. Stoll S., Schweiger A EasySpin, a comprehensive software package for spectral simulation and analysis in EPR / J. Magn. Reson. 2006, V. 178(1), P. 42-55.

19. Vandenberghe R.E., De Grave E. Application of Mossbauer Spectroscopy in Earth Sciences // Mossbauer Spectroscopy. Tutorial Book (Ed. by Yutaka Yoshida and Guido Langouche). Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2013. P. 91-186.