High-alumina rocks from the Panimba and Mayakon areas (Yenisei Ridge): Composition and industrial perspectives

Capa

Citar

Texto integral

Resumo

Research subject. Аndalusite- and kyanite-bearing (13–19 wt % Al2SiO5) rocks of the Teya metamorphic complex (Mayakon and Panimba areas), Yenisei Ridge.Aim. To study the composition and mineral content of high-alumina rocks from the Panimba and Mayakon areas.Materials and methods. Laboratory mineral processing was employed to estimate the mineral content of metamorphic rocks of the Teya complex using a magnetic and gravity separation at the Institute of Geology and Mineralogy, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences (Novosibirsk). The concentrates were obtained from typical samples of andalusite, kyanite, and andalusite-kyanite metapilites. After crushing and grinding, the rock samples were separated into size fractions <0.06, 0.06 ≤ x < 0.1 and 0.1 ≤ x < 0.25 mm. The concentrates were recovered from size fractions ≥0.06 mm. Phase, bulk rock, and trace element composition of the rock samples, mineral concentrates, and other fractions were analyzed using XRD, XRF, ICP-MS, and SEM.Results. The magnetic product obtained at the first stage of mineral processing using magnetic separation accumalated staurolite, biotite, chlorite, ilmenite, pyrrhotite, and pyrite. At the second stage, light products containing quartz, feldspars, and muscovite were separated from non-magnetic products with CHBr3 using a centrifugal concentrator. At the last stage, using a double-knife separator, the heavy product from the previous beneficiation stage was separated into a “magnetic” raw concentrate (52–92 wt % Al2SiO5) and a “non-magnetic” final (70–97 wt % Al2SiO5) concentrate. The andalusite-kyanite concentrates (up to 97 wt % Al2SiO5) were obtained by the combination of cheapest and simplest methods of magnetic and gravity separation. The concentrates containing andalusite and kyanite with low recovery (0.7–6%) are comparable to the grade of kyanite-bearing ores of Karelia, the Kola Peninsula, and Gansu Province, China.Conclusions. The study shows that high-quality andalusite and/or kyanite concentrates can be recovered from high-alumina metapelites of the Teya metamorphic complex.

Sobre autores

A. Nekipelova

V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy, SB RAS

Email: nekipelova@igm.nsc.ru

E. Sokol

V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy, SB RAS

S. Kokh

V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy, SB RAS

I. Likhanov

V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy, SB RAS

P. Khvorov

South Urals Federal Research Center of Mineralogy and Geoecology, UB RAS, Institute of Mineralogy

Bibliografia

  1. Войтеховский Ю.Л., Нерадовский Ю.Н., Гришин Н.Н., Гершенкоп А.Ш. (2011) Комплексное использование кианита Больших Кейв в качестве нетрадиционного сырья для производства алюминия. Экология промышл. производства, (4), 75-84.
  2. Каменева Е.Е., Скамницкая Л.С., Щипцов В.В., Букчина О.В. (2003) Особенности вещественного состава и технологические свойства кианитовых руд Хизоваарского месторождения. Обогащение руд, (6), 17-21.
  3. Козлов П.С. (2018) Высокоглиноземистые небокситные породы Заангарья Енисейского кряжа: состав, направления и перспективы использования. Изв. Уральского гос. горн. ун-та, 1(49), 39-45. https://doi.org/10.21440/2307-2091-2018-1-39-45
  4. Козлов П.С. (2021) Геология и тектоно-метаморфическая эволюция докембрийских комплексов западной окраины Сибирского кратона (Северо-Енисейский кряж). Дис. … канд. геол.-мин. наук. Екатеринбург: ИГ УрО РАН, 345 с.
  5. Козлов П.С., Лепезин Г.Г. (1995) Петрология, петрохимия и метаморфизм пород Заангарья Енисейского кряжа. Геология и геофизика, 36(5), 3-22.
  6. Коротеев В.А., Огородников В.Н., Войтеховский Ю.Л., Поленов Ю.А., Савичев А.Н., Щипцов В.В., Сазонов В.Н., Коротеев Д.В. (2011) Небокситовое алюминиевое сырье России. Екатеринбург: УрО РАН, 227 с.
  7. Лепезин Г.Г. (1997) Месторождения и рудопроявления минералов группы силлиманита России и перспективы создания на их базе промышленного производства концентратов. Огнеупоры и техн. керамика, (8), 27-32.
  8. Лепезин Г.Г. (2016a) Минералы группы силлиманита – перспективный вид сырья для импортозамещения в огнеупорной отрасли России. (2016а) Новые огнеупоры, 1(5), 6-13. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2016-5-6-13
  9. Лепезин Г.Г. (2016б) Перспективы импортозамещения в алюминиевой отрасли России. Инновации, 1(207), 43-52.
  10. Лепезин Г.Г. (2018) Перспективы создания на базе Кяхтинского месторождения (Республика Бурятия) промышленных производств силлиманитовых, рутиловых и кварцевых концентратов, глинозема, огнеупоров, силумина, алюминия, кремния и другой высокотехнологичной продукции. Оборудование для обогащения рудных и нерудных материалов. Технологии обогащения. Мат-лы XIII Междунар. науч.-техн. конф. Новосибирск, 58-92.
  11. Лепезин Г.Г., Горюнов В.А. (1988) Области применения минералов группы силлиманита. Геология и геофизика, (5), 80-88.
  12. Лепезин Г.Г., Семин В.Д. (1989) Перспективы развития сырьевой базы алюминиевой промышленности Сибири. Геология и геофизика, (2), 85-95.
  13. Лепезин Г.Г., Семин В.Д., Степанов С.А., Медведев Г.П., Семина З.Ф. (1989) Базыбайское месторождение кварцсиллиманитовых руд (геология, петрохимия, промышленные залежи). Геология и геофизика, (6), 80-87.
  14. Лепезин Г.Г., Сокол Э.В., Жираковский В.Ю., Френкель А.Э., Осипов В.А. (1997) Месторождения и рудопроявления кианита Среднего и Южного Урала. Огнеупоры и техн. керамика, (2), 29-33.
  15. Лепезин Г.Г., Каргополов С.А., Жираковский В.Ю. (2010) Минералы группы силлиманита как новое перспективное сырье для алюминиевой промышленности России. Геология и геофизика, 51(12), 1605-1617.
  16. Лепезин Г.Г., Шерман М.Л., Семин В.Д., Кравцов И.С. (1979) Перспективы использования метаморфических пород Алтае-Саянской складчатой области и Енисейского кряжа как источника высокоглиноземистого сырья. Геология и геофизика, (1), 35-43.
  17. Лиханов И.И. (2020) Метаморфические индикаторы геодинамических обстановок коллизии, растяжения и сдвиговых зон земной коры. Петрология, 28(1), 4-22. https://doi.org/10.31857/S0869590320010045
  18. Лиханов И.И., Козлов П.С., Попов Н.В. (2022) Железисто-глиноземистые метапелиты Северо-Енисейского кряжа: палеообстановки формирования, природа и возраст протолита. Литосфера, 22(4), 448-471. https://doi.org/10.24930/1681-9004-2022-22-4-448-471
  19. Огородников В.Н., Коротеев В.А., Войтеховский Ю.Л., Щипцов В.В., Поленов Ю.А., Савичев А.Н., Нерадовский Ю.Н., Скамницкая Л.С., Бубнова Т.П., Гришин Н.Н., Белогурова О.А., Гершенкоп А.Ш., Коротеев Д.В. (2013а) Морфогенетические типы и технология обогащения кианитовых руд. Екатеринбург: УрО РАН, 311 с.
  20. Огородников В.Н., Поленов Ю.А., Савичев А.Н. (2013б) Редкие металлы и редкоземельные элементы в кианитовых рудах Кольского полуострова и Урала. Тр. ИГГ УрО РАН, вып. 160, 274-281.
  21. Распоряжение Правительства РФ от 29.03.2019 г. №571-р.. Комплексный инвестиционный проект “Енисейская Сибирь”. М., 12 с.
  22. Степанов С.А. (2005) Метаморфизм, условия формирования и перспективы высокоглиноземистого сырья Базыбайского выступа. Дис. … канд. геол.-мин. наук. Новосибирск: ОИГГМ, 278 с.
  23. Фрулли Д. (2017) Производство и характеристики огнеупорных сырьевых материалов на основе андалузита и муллита. Влияние примесей на огнеупорные свойства. Новые огнеупоры, (3), 93-97. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2017-3-93-97
  24. Ding D., Ye G., Li N., Liao G., Tian X., Chen L. (2019) Andalusite transformation and properties of andalusitebearing refractories fired in different atmospheres. Ceram. Int., 45(3), 3186-91. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.10.220
  25. Gogou A., Mavrogonatos C., Anastasatou M., Voudouris P., Chryssoulis S., Stamatakis M. (2021) Beneficiation Process of Kyanite-Rich Mineral Assemblages from Thassos Island Aegean Sea, Greece. Miner. Proc. Extract. Metall. Rev., 43(7), 899-909. https://doi.org/10.1080/08827508.2021.1959330
  26. Guo H., Li W., Ye F. (2016) Low-cost porous mullite ceramic membrane supports fabricated from kyanite by casting and reaction sintering. Ceram. Int., 42(4), 4819-4826. doi: https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2015.11.167
  27. Indian minerals Yearbook 2019. Pt III, Mineral Reviews, 58th ed., Indian Bureau of Mines 2020.
  28. Likhanov I.I., Polyansky O.P., Reverdatto V.V., Memmi I. (2004) Evidence from Fe- and Al-rich metapelites for thrust loading in the Transangarian Region of the Yenisey Ridge, eastern Siberia. J. Metamorph. Geol., 22(8), 743-762. https://doi.org/10.1111/j.1525-1314.2004.00546.x
  29. Likhanov I.I., Reverdatto V.V., Sheplev V.S., Verschinin A.E., Kozlov P.S. (2001) Contact metamorphism of Fe- and Al-rich graphitic metapelites in the Transangarian Region of the Yenisey Ridge, eastern Siberia, Russia. Lithos, 58(1-2), 55-80. https://doi.org/10.1016/S0024-4937(01)00048-2
  30. Likhanov I.I., Santosh M. (2020) The “triple point” paradigm of aluminosilicates revisited. Geol. J., 55(6), 4772-4789. https://doi.org/10.1002/gj.3716
  31. Likhanov I.I. (2019) Mass-transfer and differential element mobility in metapelites during multistage metamorphism of Yenisei Ridge, Siberia. Geol. Soc., Lond., Spec. Publ., 478, 89-115. https://doi.org/10.1144/SP478.11
  32. Likhanov I.I. (2022) Provenance, Age and Tectonic Settings of Rock Complexes (Transangarian Yenisei Ridge, East Siberia): Geochemical and Geochronological Evidence. Geosciences (Switzerland), 12(11), 402. https://doi.org/10.3390/geosciences12110402
  33. Mitchell C.J., Harrison D.J. (1997) Industrial mineral potential of andalusite and garnet in the Scottish Highlands. Nottingham, British Geological Survey Publ., 70 p.
  34. Niu F.S., Tian L.N., Zhang J.X., Wang X.G. (2012) Kyanite’s Status of Beneficiation Process and Application. Adv. Mater. Res., (602-604), 124-127. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.602-604.124
  35. Overbeek P.W. (1989) Andalusite in South Africa. J. South. Afr. Inst. Min. Metall., 89(6), 157-171.
  36. Roskill. The economics of kyanite. (1990) London, Roskill Information Services Ltd, 118 p.
  37. Rudnick R.L., Gao S. (2003) Composition of the Continental Crust. Treat. Geochem., 3, 1-64.
  38. Warr L.N. (2021) IMA–CNMNC approved mineral symbols. Miner. Magaz., 85(3), 291-320. https://doi.org/10.1180/mgm.2021.43
  39. Zhao J., Jia J., Wang W., Cao G., Zhang F., Li J. (2017) Experimental Study on Mineral Processing of Kyanite Ore in Saerhabutale in Gansu Province. Multipurp. Utiliz. Miner. Res., (6), 72-77. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-6532.2017.06.015

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Declaração de direitos autorais © Nekipelova A.V., Sokol E.V., Kokh S.N., Likhanov I.I., Khvorov P.V., 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».