- Промышленные типы месторождений

Лекция №21

Промышленные типы месторождений цветных металлов

План:

1. Группировка месторождений по запасам

2. Экономическая ценность минерального сырья

3. Месторождения меди

4. Месторождения свинца

Ключевые слова:  уникальные, крупные, средние, богатые, бедные, медные концентраты, рафинирование, ликвационные, кристаллизационные, магматические, карбонатные, скарновые, плутоногенные, вулканогенные, гидротермальные, стратиформные, изоморфные.

Рекомендуемые материалы

По запасам полезных ископаемых (п/и) месторождения подразделяются: уникальные, крупные, средние и мелкие (табл. 1)

Уникальные месторождения (многих п/и) легирующих и цветных металлов по составу полезных компонентов относятся к комплексным. Они часто представлены  относятся к комплексным. Они часто представлены штокверковыми или пластовыми рудными залежами. Вместе с крупными  месторождениями  они формируют сырьевую базу цветной металлургии, химической отрасли.

Плакат № 30 Группировка месторождений по запасам

Средние и мелкие месторождения является  источником сырья для предприятий  местной промышленности. Предприятия республиканского значения  могут  действовать на базе нескольких таких месторождений. Пор содержанию полезных основных компонентов месторождения подразделяют на богатые, средние и бедные (табл.2)

Группировка месторождений по запасам (табл. 1)

Богатые месторождения характеризуются высокими содержаниями полезных компонентов. К ним относятся большая часть уникальных и мелких месторождений. Мелкие месторождения  с богатыми рудами отличаются высокой дисперсией содержаний полезных компонентов. Рядовые и бедные руды типичны для крупных и средних месторождений. Тенденция к снижению концентрации полезного компонента в рудах, главным образом, свойственна крупным месторождениям. Для них значения минимального  промышленного и бортового содержаний полезных компонентов сближаются. Они характеризуются  низкими значениями дисперсий содержаний полезных компонентов (п/к).

Плакат № 31. Группировка месторождений по содержанию полезных компонентов.

Группировка месторождений по содержанию полезных компонентов (табл.2)

Экономическая ценность месторождения зависит от вда минерального сырья, её запасов, качественной  характеристики, технологии добычи и переработки. При этом учитываются  необходимые затраты на добычу и переработку при нормативном уровне рентабельности. Для каждого вида продукции, получаемой за счёт эксплуатации месторождений на определённом временном интервале, действуют оптовые цены, представляющие собой сумму полной среднеотраслевой себестоимости и нормативной прибыли. Прибыль определяется в размере 9-15% от среднегодовой  величины производственных фондов.

По запасам добычи, производству и использованию в различных отраслях народного хозяйства в группе цветных металлов медь (Cu) одно из ведущих  мест месторождения меди при своём генетическом разнообразий широко распространены и характеризуются комплексным составом руд. Это объясняется  тем, что он, как  типичный халькофил, обладает большим родством с серой, образуя сульфидные и сульфатные соединения, и может выходить в состав карбонатных, силикатных и оксидных образований или находится в самородном состоянии.

Наибольшую промышленную значимость имеют сульфидные минералы: халькопирит, борнит, халькозин и кубанит. Общая доля этих минералов  в запасах меди составляет около 90%.

В медных рудах часто присутствуют минералы железа, молибдена, вольфрама, свинца, цинка, кобальта и мышьяка. В значительных количествах содержится золото и серебро, иногда ванадий и апатит.

В виде изоморфных примесей в рудных минералах в промышленных концентрациях могут присутствовать различные халькофильные редкие металлы. Медь часто является  сопутствующим  полезным компонентом в комплексных рудах никеля, кобальта, свинца, цинка, олова, вольфрама, висмута и золота.

По содержанию оксидов меди, руды подразделяют на сульфидные, оксидные и смешанные.

В сульфидных рудах концентрации меди  в оксидной форме не превышает 10%, реже – 30%; в оксидных рудах – 50-70%.

          На технологию  переработки руд важное влияние оказывает их фазовый состав. Сульфидные руды обогащают флотационными способами, оксидные и смешанные перерабатывают путём сульфидизации оксидов меди с последующей их флотацией, а также гидрометаллическим способом.

          Медные концентраты и богатые руды содержанием меди более 3-5 % подвергают пирометаллургической переработки, в результате  которой получается черновая медь. Электролитическим рафинированием её доводят до высокой чистоты. Отходящие газы металлургического процесса целесообразно использовать для производства серной кислоты или элементной серы. Из поли извлекают висмут, кадмий, германий, и другие металлы, из электролитных шламов – редкие и благородные металлы. Более 80% мировых запасов и производства приходится на Чили, США, Канада, Перу, Замбию, Заир и Филлипины. Содержание меди в руде изменяется от 0,3 до 12%.

          Потребление меди распределяется следующим образом (%):

1) электротехническая промышленность более 50%,

2) машиностроение – 28%;

3) строительство – 15%;

4) потребительские товары – 7%.

Промышленные месторождения меди относятся к следующим генетическом типам: ликвационному и кристаллизационному, магматическим, карбанатитному, скарновому, плутоногенному и вулканогенному гидротермальным и стратиформному.

          За рубежом (в капстранах) запасы  медно-порфировых руд оцениваются в 62,6%, медистых песчаников и сланцев – в 21, 5%. К медно-порфировому типу относятся как самые крупные, так и самые бедные месторождения.

          Медно-порфировые месторождения связаны с порфировыми разностями магматических пород, слагающими разновозрастные вулканно-плутонические сооружения.

Алмалыкский рудный район объединяет месторождения Кальмакыр, Акчеку, Джаныбек, Балыкты и Карабулак. Они тяготеют к штокам гранодиорит-порфиров, сиенито-диоритов, диорита, кварцевых порфиров. В Кальмакырском месторождении рудные тела в виде мощных зон и линз расположены вокруг  штока гранодиорит-порфиров и образуют общее тело оруденелых пород в форме  опрокинутой чаши или конуса ( рис.). Рудная залежь разделяется на зоны окисления, вторичного сульфидного обогащения и первичных промышленных руд. Первая (мощностью 20-135 м, в среднем – 65 м) занимает всю площадь месторождения, за исключением нижней части, где оруднение  погружается на глубину. Вторая представлена сложными  линзами халькозиновых руд, залегающими на глубине 700 м. наиболее существенное значение имеют первичные промышленные руды( на них в общем тоннаже руды и металла приходится до 40% всей меди), залегающие в зоне  первичного  промышленного  оруднения  на глубине 500 м.

          Месторождения меди  1-й и 2-й  групп классификации запасов простого или сложного геологического строения, выдержанной или невыдержанной  мощности с равномерным или неравномерным распределением  меди осуществляется их разведка для 1-й группы скважинами по квадратной сети со стороной (м) для запасов  категории А-75 м, В-150 м, С1 – 300м. А для 2-й группы разведаются скважинами и горными выработками по сети, разреженной вдвое. Пробы анализируют на медь,  свинец, цинк, золото, серебро, серу и халькофильные редкие металлы.

          В рудных эндогенных и стратиформных месторождений минералы свинца и цинка - галенит и сфалерит являются главнейшими источниками добычи свинцово-цинковых руд, иногда традиционно называемых полиметаллическими. В экзогенных условиях эти минералы окисляются. При этом образуются  церуссит, англезит, смитсонит, каламин и другие минералы с различной миграционной способностью.

          В сфалерите из сульфидных руд в виде  изоморфной примеси присутствуют кадмий, серебро и золото. В оксидных рудах кадмий встречается в гриноксиде, а серебро – в самородном виде.

          Свинцово-цинковые руды обогащаются  преимущественно флотационным, реже гравитационным способом в тяжёлых суспензиях. Флотация может быть прямой селективной и коллективной с последующим разделением концентратов. При флотации оксидных полиметаллических руд производят предварительную сульфидизацию оксидных минералов.

          Свинцово и часть цинковых концентратов перерабатывают пирометаллургическим, а большую часть цинковых гидрометаллургическими способами. Кадмий получают из медно-цинковых кеков, а последние – при выщелачивании обожженных цинковых концентратов. Серебро и золото  извлекают при металлургической переработке свинцовых концентратов.

          В свинцовых концентратах различных марок свинца должно быть не менее 30-70%, цинка не более 2,5-12% и меди 1,5-4%; в цинковых концентратах – цинка не менее 40-53%, железа не более 7-16%.

          Основной  сферой потребления свинца и цинка служит автомобильная  промышленность. В США 55% общего использования свинца приходится на аккумуляторные батареи и 18% - на добавки к бензину, 37% цинка используется для изготовления цинковых отливок под давлением и 36% - для оцинковывания стальных изделий.

          Минимальное промышленное содержание в рудах суммы обоих металлов для месторождений, отрабатываемых карьерами, снижается до 0,5-18%, а для месторождений с подземной добычей составляет 1,-2%.

Промышленные типы месторождений свинца и цинка относятся в основном к постмагматическим, стратиформным и метаморфизованным образованиям.

          Стратиформные месторождения свинца и цинка имеют важное значение в балансе запасов и добыче свинца. Первоначально они формировались как сингенетические.

Контрольные вопросы:

1. Для чего производится группировка месторождений?

2. Качественная характеристика месторождения полезного ископаемого?

3. Какие минералы содержатся в рудах месторождения Кальмакыр?

4.Месторождения Кальмакыр какому генетическому типу относится ?

5. По генезису как подразделяются магматические породы?

Лекция "3 - Понятие о минералах" также может быть Вам полезна.

Литературы:

1. Якушева А. Ф. «Общая геология». М. Недра 1988.

2. Мильнучук В. И. «Общая геология». М. Недра 1989.

3. Ершов В. В. «Основы геологии». М. Недра 1986.

4. Иванова М. Ф. «Общая геология». М. Недра 1974.

5. Панюков П. Н. «Основы геологии». М. М. Недра 1978.