Закономерности размещения технологических типов и сортов колчеданных руд месторождения кизил-дере

Типизация руд по технологическим свойствам проведена на основании лабораторно-технологических и полузаводских испытаний, включая малообъемное технологическое картирование, выполненных до 1981 г. методом флотационного обогащения. Выделенные типы руд соответствуют определенному минеральному составу и уровню содержания основных полезных компонентов. Текстурные особенности руд в выделении технологических типов определяющей роли не играют, они влияют только на показатели обогащения. В частности, руды прожилковых текстур отличаются более высокими показателями извлечения. Однако геометризация руд по текстурным признакам, их отдельный учет и добыча – задача излишняя и нереальная. Определенная корректировка в предлагаемую типизацию руд и балансовую принадлежность может быть внесена на основе применения современных методов переработки руд и совершенствования организационно-экономических условий производства. Лабораторные испытания методами автоклавного и бактериального выщелачивания, выполненные в процессе разведки месторождения, допускают такую возможность, а современная экономическая система требует новой геолого-экономической оценки месторождения.

Халькозиновые руды, как описано выше, развиты лишь в подошве зоны окисления (подзона сульфидного обогащения) Правобережной залежи, значительная часть которой денудирована. Руды подзоны вторичного сульфидного обогащения по преобладающему минеральному составу квалифицируются как халькозиновые, сложенные сплошными и прожилковыми агрегатами халькопирит-ковеллин-халькозинового состава. Балансовые халькозиновые руды, соответствующие уровню бортового содержания меди 1,0 %, разведаны в подзоне вторичного сульфидного обогащения Правобережной залежи над колчеданными рудами тел №№ 1 и 2. Разделяющий эти тела интервал штокверковой минерализации также подвергся инфильтрационному обогащению медью, что позволило, в соответствии с кондициями, выделить здесь единый контур халькозиновых руд. Последний прослеживается на протяжении 410 м между разведочными профилями 0-I и VII. В центральной части залежи (профили III-V, V) мощность подзоны составляет 60 м. С приближением к флангам она сокращается до 5-7 м.

Содержание меди в халькозиновых рудах определено в 9.95%. Запасы меди 36 тыс тонн оценены по категории В. В качестве попутных полезных ископаемых и ценных компонентов оценены запасы серы, серебра, кобальта и селена. Предполагается, что халькозиновые руды подлежат металлургической переработке без предварительного обогащения [9].

Первичные руды, характеризуясь постепенными изменениями состава, обнаруживают явную тенденцию к закономерному пространственному обособлению минералогических и текстурных разновидностей, что делает возможным и необходимым их разделение на соответствующие промышленные (технологические) типы, селективно геометризуемые в контурах рудных тел. По основному полезному компоненту и технологическим характеристикам указанные природные (текстурно-минералогические) типы группируются в 3 промышленных (технологических) типа - медноколчеданный, цинковоколчеданный и серноколчеданный. Первичные руды цветных металлов относятся к среднеобогатимым.

В зависимости от степени преобладания той или иной минеральной ассоциации в колчеданных рудах выделяются халькопирит-пир­ротиновые, халькопирит-пирит-пирротиновые, халькопирит-пиритовые, сфалерит-пиритовые, пиритовые и пирротиновые минералные разновидности, представленные агрегатами сплошных (массивные полосчатые, брекчиевидные) и прожилковых (прожилковые, прожилково- гнездово-вкрапленные) текстур.

Медноколчеданные руды как промышленный тип выделяются по признаку устойчивого содержания меди более 0,5 В зависимости от количественных соотношений пирита и пирротина, выделяются руды на существенно пирротиновой и пиритовой или смешанной пирит-пирротиновой основе. В соответствии с кондициями (1981 г), в медноколчеданных рудах по уровню содержания меди выделены балансовые и забалансовые (бортовое содержание меди 0,7 и 0,5 % соответственно). Среднее содержание меди в медноколчеданных рудах по месторождению составляет 2,1 %. Запасы меди категорий В, С₁ и С₂ в балансовых и забалансовых рудах оценены в количестве 1260 тыс. тонн. К попутным полезным ископаемым отнесена сера. В качестве ценных компонентов охарактеризованы запасы Au, Ag, Co и Se.

Цинковоколчеданные руды сложены, главным образом, сфалерит-пиритовым агрегатом с весьма незначительной примесью пирротина. Выделены они по величине бортового содержания цинка 1,0 %. Содержания халькопирита, как и вообще в пиритовых разновидностях руд, не превышают в среднем 1%. В составе руд резко преобладают сплошные текстурные разности, прожилковым рудам принадлежит существенно подчиненная роль. Среднее содержание цинка в рудах составляет 2,8 %, запасы категорий Ви С₁ 130 тыс. т. К попутным полезным ископаемым относятся медь и сера, к ценным примесям – золото, серебро, кадмий, индий.

Серноколчеданные руды отнесены к забалансовым, они представлены существенно пиритовыми, реже пирротиновыми массивными разностями. К ним отнесены руды с содержанием серы более 28 %, меди и цинка соответственно менее 0,5 и 0,7 %. Содержание серы в руде составляет 44,76 %.

Относительные объемы технологических и природных (текстурно-минералогических) типов руд в составе колчеданных залежей демонстрируются данными, приведенными в табл.3.1, 3.2.

Таблица 3.1.

Типы руд и их относительные объемы в составе колчеданных залежей

Технологи-ческие типы руд	Природные (текстурно-минералогические) типы руд	Доля текстурно-минералоги­ческих типов в составе руд и залежей ,%
Левобережная	Правобережная
Халькозиновые	Сплошные и прожилковые халькопирит-ковеллин-халькозиновые	*
Меднокол-чеданные	Сплошные (массивные, полосча-тые, брекчиевидные) халько-пирит-пирротиновые и халько-пирит-пирит-пирротиновые
Прожилковые (и гнездово-вкрапленные) халькопирит пирит-пирротиновые
Сплошные халькопирит-пиритовые
Цинковоколче-данные	Сплошные (массивные, полосчатые) сфалерит-пиритовые		*
Прожилковые (и вкраплено -гнездово-прожилковые) сфалерит- пиритовые
Серноколче-данные	Сплошные пиритовые, пирротиновые		*
Примечание: * - маломощные разрозненные участки в единичных сечениях

Обогатимость медноколчеданных и цинковоколчеданных руд изучена в полузаводских (медноколчеданные) и лабораторных условиях. Результаты обогащения по рекомендуемым схемам с замкнутым циклом водооборота приводятся в таблице 3.3. Влияние различных свойств руд, определяемые визуально и микроскопически, на их обогатимость при геолого-технологическом картировании приведено в таблице 3.4.

Таблица 3.3

Результаты обогащения руд

Названия продуктов	Выход %	Содержание, %	Извлечение, %	Марка
медь	цинк	сера	медь	цинк	сера
Медноколчеданные руды
Медный концентрат	11,15	20,10		35,93	87,19		13,15	КМ-5
Серный концентрат	67,58	0,46		37,30	12,23		82,77
Отвальные хвосты	21,27	0,07		5,84	0,58		4,08
Исходная руда		2,57		30,46
Цинковоколчеданные руды
Медный концентрат	1,80	10,40	3,25	39,20	66,31	2,20	1,68	«Богатая руда»
нковый концентрат	4,80	0,36	50,03	35,10	6,03	91,05	4,02	КЦ-5
Серный концентрат	74,60	0,09	0,19	50,11	23,76	5,38	89,32	КСФ-0
Отвальные хвосты	18,80	0,06	0,19	11,08	3,90	1,37	4,98
Исходная руда		0,28	2,64	41,85

Таблица 3.2.

Текстуры и минеральный состав технологических и природных типов первичных руд (%% к объему)

Технологические типы руд	Текстуры руд	Доля в общем объеме руд	Рудные	Нерудные
пирит	пирротин	халькопирит	сфалерит	кварц	хлорит	карбо-наты	Второстепенные минералы и реликты пород
Медноколче-данные	Массивные, полосчатые		5-40 15	40-90	1,5-30	<1	3-10	1-3	1-10	2-10
Брекчиевид-ные		5- 50 15	5-50	1,5-30	<1	5-15	3-5	3-10	10-30
Прожилково- вкрапленно-гнездовые		5-20	5-30	1,5-35	<1	5-60	3-20	5-30	30-90
Итого медно колчеданные		5-50	5-90	2-35	<1	5-60	1-20	1-30	1-90
Цинковокол-чеданные	Сплошные		70-90 808	0-5	0-2	2-30	1-10	<1	3-10	2-10
Прожилковые		0-30	0-5	0-2	1,5-20	1-5	<1	5-30	40-90
Итого цинковоколчеданные		0-90	0-5	0-2	1,5-30	1-10	<1	3-30	2-90
Серноколчеданные			0-90	0-60	0-2	0-2	1-5	1-3	5-15	2-30

Таблица 3.4

Влияние различных свойств руд на их обогатимость.

Признак	Свойства руд
Затрудняющие обогащение	Благоприятствующие обогащению
Определяемые визуально (невооруженным глазом)
Текстура руд	· Массивные (обычно с тесным срастанием рудных минералов ,например массивны медно-цинковые колчеданные руды	Полосчатые, линзовидные,прожилковыебрекчиевидные с резкими границами между минеральными агрегатами
Состав руд	· Большое разнообразие рудных минералов ,резко различающихся по физическим свойствам, распределяющихся среди различных вмещающих пород	Монометаллические руды в однообразных вмещающих породах.
Процессы изменения и выветривания	· Изменение рудных минералов – образование на пирите и халькопирите бурых томпаковс - бурых н зеленоватых налетов, сажистых образований. Потемнение н синеватый оттенок цинковой обманки. Желтовато- серые, охристые налеты · Пропитывание вмещающей породы (для вкрапленных руд) вторичными рудными минералами зоны окисления, образование с ней тонких смесей, не разделяемых механическим способом. · Густая мелкая трещиноватость, местами пылевидностъ, бурая или пестрая окраска, лимонитизаиия, оталькование, серицитизаиия к другие процессы изменения первичных пород
Микроскопические (определяемые под микроскопом)
Структуры руд	· Тонкозернистые, эмульсионные, графические, петельчатые, колломорфные, структуры взаимного прорастания, неполного замещения и др.	Средне- и крупнозернистые, цементные структуры
Характер выделения минералов и их связь между собой	· Неправильная, (лапчатая) форма рудных минералов, их тесное срастание между собой и нерудными минералами	Относительно изометричная форма зерен минералов.
Минеральный состав	· Сложный полиминеральный состав с большим разнообразием физических свойств минералов. · Большое количество трудно разделяемых минералов пирита, марказита, арсенопирита и др. · Распространённость вторичных сульфидов меди, свинца, цинка и др., особенно их охристых разновидностей, а также развитие водорастворимых сульфатов меди, железа и др., изменяющих поверхность некоторых минералов и их отношение к флотации, в частности активация сульфатами и карбонатами меди, пирита и сфалерита. · Наличие минералов, в которых помимо основного металла, присутствуют другие металлы в виде изоморфных или тончайших механических примесей. · Присутствие минералов с непостоянными физическим !свойствами (пирротин магнитный и немагнитный.халькопирит тетрагональный и кубический и др.) · Развитие чешуйчатых и слюдистых минералов типа хлорита, серицита, талька и т. п., большое количество охристых гидроокислов железа
Размер выделения рудных минералов	· Преобладание очень мелких зерен, тоньше 0.01 мм - эмульсионных выделений	Крупные вкрапления, не требующие тонкого измельчения
Содержание и количественные соотношения рудных минералов		Средние и богатые руды. Соотношение цинка и меди более двух.

Таким образом, минералого-технологическое картирование колчеданных залежей с локализацией на проекциях модификаций пирротина, отличающихся флотоактивными свойствами позволит произвести селективную отработку месторождения и как следствие повысить качество процесса обогащения, а установление степени зависимости термо-ЭДС от содержания меди в продуктах обогащения позволит осуществить последующий экспрессный контроль содержания полезных компонентов по всей технологической цепи переработки колчеданных руд.