ISBN 978-5-7638-2647-0 В учебном пособии кратко изложены основы кристаллографии и минералогии, методы обогащения полезных ископаемых. <...> Современная кристаллография включает следующие разделы: симметрию и морфологию кристаллов, кристаллохимию (химическая кристаллография), кристаллофизику (физическая кристаллография), дифракционную кристаллографию. <...> Для выбора наиболее эффективного метода обогащения руд важно знать, в сульфидной или окисленной форме находится минерал, содержание в нем (и в руде) извлекаемого металла, плотность минерала, размер вкрапленности его в другие минералы, магнитные свойства и электропроводность минералов, их цвет, блеск, твердость и т. д. <...> Строение кристаллов Кристаллическое строение характеризуется упорядоченным распределением атомов, ионов, молекул (рис. <...> Решетка – это своеобразный элемент симметрии, которому могут подчиняться совершенно несхожие узоры – разные структуры кристаллов. <...> Однако нельзя забывать, что кристаллическая структура – это физическая реальность, а пространственная решетка лишь геометрическое построение, помогающее выявить законы симметрии. <...> Таким образом, пространственная решетка – это способ представления периодичности повторения в пространстве отдельных материальных частиц или их групп (или «пустых» мест между частицами). <...> Примером симметричных фигур служат структуры кристаллов, которые можно схематически представить состоящими из параллельно ориентированных равных параллелепипедов. <...> Элементы симметрии Различают элементы симметрии первого и второго рода. <...> Элементами симметрии называются вспомогательные геометрические образы (точки, прямые, плоскости), с помощью которых обнаруживается симметрия фигур. <...> Примерами элементов симметрии являются центр инверсии, оси и плоскости симметрии и др. <...> Центр инверсии Простейший элемент симметрии представляет собой точку внутри фигуры – центр инверсии (обозначается буквой С) (рис. <...> 11 Следовательно, центром <...>
Кристаллография,_минералогия_и_обогащение_полезных_ископаемых.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации
Сибирский федеральный университет
В. И. Брагина
КРИСТАЛЛОГРАФИЯ, МИНЕРАЛОГИЯ
И ОБОГАЩЕНИЕ
ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
Допущено Учебно-методическим объединением вузов
Российской Федерации по образованию в области горного
дела в качестве учебного пособия для студентов вузов,
обучающихся по направлению подготовки «Металлургия»,
20.02.2012
Красноярск
СФУ
2012
1
Стр.2
УДК 548:549(075); 622.765
ББК 22.37:26.303:24.5
Б87
Р е ц е н з е н т ы:
В. П. Мязин, д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой «Обогащение полезных
ископаемых и вторичного сырья» Забайкальского государственного
университета, академик РАЕН;
Т. С. Юсупов, д-р техн. наук, проф., ведущий научный сотрудник
Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН
Брагина, В. И.
Б87
Кристаллография, минералогия и обогащение полезных ископаемых
: учеб. пособие / В. И. Брагина. – Красноярск : Сиб. федер.
ун-т, 2012. – 152 с.
ISBN 978-5-7638-2647-0
В учебном пособии кратко изложены основы кристаллографии и минералогии,
методы обогащения полезных ископаемых.
Предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся
по направлению подготовки «Металлургия». Может быть полезно инженерамобогатителям,
горнякам, геологам и технологам.
УДК 548:549(075); 622.765
БК 22.37:26.303:24.5
ISBN 978-5-7638-2647-0
2
Сибирский федеральный
университет, 2012
Стр.3
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................. 3
1. РЕАЛЬНЫЕ КРИСТАЛЛЫ... ............................................................... 4
1.1. Строение кристаллов........................................................................ 5
1.2. Важнейшие свойства кристаллов.................................................... 7
2. СИММЕТРИЯ КРИСТАЛЛОВ.............................................................. 10
2.1. Элементы симметрии........................................................................ 11
2.1.1. Центр инверсии...................................................................... 11
2.1.2. Плоскости симметрии............................................................ 13
2.1.3. Оси симметрии........................................................................ 14
2.1.4. Инверсионные оси.................................................................. 15
2.2. Группы симметрии кристаллов....................................................... 18
2.2.1. Точечная симметрия огранки кристаллов........................... 18
2.2.2. Пространственная симметрия атомной структуры
кристаллов.............................................................................. 20
2.2.3. Обобщенная симметрия......................................................... 22
3. ДИФРАКЦИОННАЯ КРИСТАЛЛОГРАФИЯ..................................... 23
4. ХИМИЧЕСКАЯ КРИСТАЛЛОГРАФИЯ............................................. 28
4.1. Основные представления о строении кристаллов......................... 28
4.1.1. Полиморфизм и изоморфизм................................................ 28
4.1.2. Атомные и ионные радиусы.................................................. 30
4.1.3. Строение ионных кристаллов............................................... 32
4.1.4. Физико-химические типы структур кристаллов................. 32
4.2. Классификация дефектов структуры............................................. 35
4.2.1. Точечные дефекты................................................................. 36
4.2.2. Линейные дефекты................................................................. 38
4.2.3. Дислокации............................................................................. 38
4.2.4. Поверхностные и объемные дефекты................................. 40
5. ФИЗИЧЕСКАЯ КРИСТАЛЛОГРАФИЯ............................................... 42
6. МИНЕРАЛОГИЯ...................................................................................... 47
6.1. Характеристика основных минералов............................................ 47
6.1.1. Минералы медных руд........................................................... 48
6.1.2. Минералы свинцовых руд..................................................... 50
6.1.3. Минералы медно-цинковых руд........................................... 51
6.1.4. Минералы никелевых руд...................................................... 52
6.1.5. Минералы титановых руд...................................................... 52
6.1.6. Минералы золотосодержащих руд....................................... 53
150
Стр.151
6.2. Характеристика руд.......................................................................... 53
6.2.1. Классификация руд................................................................ 53
6.2.2. Медьсодержащие руды.......................................................... 55
6.2.3. Медно-цинковые руды........................................................... 56
6.2.4. Свинцово-цинковые руды..................................................... 56
6.2.5. Полиметаллические руды...................................................... 56
6.2.6. Никельсодержащие руды....................................................... 57
6.2.7. Титансодержащие руды......................................................... 58
6.2.8. Золотосодержащие руды....................................................... 59
7. ОБОГАЩЕНИЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ................................ 60
7.1. Подготовительные процессы........................................................... 63
7.1.1. Дробление.............................................................................. 63
7.1.2. Грохочение.............................................................................. 69
7.1.3. Схемы дробления и грохочения........................................... 72
7.1.4. Измельчение........................................................................... 74
7.1.5. Классификация....................................................................... 81
7.2. Основные обогатительные процессы............................................. 86
7.2.1. Гравитационные методы обогащения.................................. 86
7.2.2. Магнитное обогащение........................................................ 95
7.2.3. Электрическое обогащение.................................................. 97
7.2.4. Флотационное обогащение.................................................. 98
7.2.5. Радиометрические методы обогащения.............................. 118
7.2.6. Специальные методы обогащения...................................... 119
7.3. Вспомогательные процессы........................................................... 123
7.3.1. Обезвоживание................................................................... 123
7.3.2. Опробование и контроль..................................................... 127
7.4. Практика обогащения руд цветных металлов.............................. 135
7.4.1. Флотация медных и медно-пиритных руд......................... 135
7.4.2. Флотация медно-цинковых руд......................................... 139
7.4.3. Флотация свинцовых и свинцово-цинковых руд............... 140
7.4.4. Флотация медно-свинцово-цинковых руд.......................... 141
ЗАКЛЮЧЕНИЕ......................................................................................... 145
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК...................................................... 148
151
Стр.152