МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ «ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт наук о Земле Кафедра месторождений полезных ископаемых ТРЕБОВАНИЯ К КОМПЛЕКСНОМУ ИЗУЧЕНИЮ МЕСТОРОЖДЕНИЙ И ПОДСЧЕТУ ЗАПАСОВ ПОПУТНЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ И КОМПОНЕНТОВ Автор: доцент КМПИ Рылов В. Г. Ростов-на-Дону 2016
ВОВЛЕЧЕНИЕ В ПРОМЫШЛЕННОЕ ОСВОЕНИЕ, НАРЯДУ С ОСНОВНЫМ ПОЛЕЗНЫМ ИСКОПАЕМЫМ, ПОПУТНЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ И ЗАКЛЮЧЕННЫХ В НИХ ЦЕННЫХ КОМПОНЕНТОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОТЕНЦИАЛ СОЗДАНИЮ НЕДР ПОВЫШАЮТ И ЭКОНОМИЧЕСКИЙ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, БЕЗОТХОДНОЙ ПОЛНОТУ И СПОСОБСТВУЮТ МАЛООТХОДНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ И ПОВЫШЕНИЮ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕРОПРИЯТИЙ ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ. ПО
ПОПУТНЫЕ ПОЛЕЗНЫЕ КОМПОНЕНТЫ К ПОПУТНЫМ ЗАКЛЮЧЕННЫЕ МИНЕРАЛЫ, ЭЛЕМЕНТЫ КОМПОНЕНТАМ В ПОЛЕЗНЫХ МЕТАЛЛЫ И ИХ ОТНОСЯТСЯ И ИСКОПАЕМЫХ ДРУГИЕ СОЕДИНЕНИЯ, ХИМИЧЕСКИЕ КОТОРЫЕ, КАК ПРАВИЛО, НЕ ИМЕЮТ ОПРЕДЕЛЯЮЩЕГО ЗНАЧЕНИЯ ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ ОЦЕНКИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ, НО ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ОСНОВНЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ МОГУТ БЫТЬ ИСПОЛЬЗОВАНЫ. РЕНТАБЕЛЬНО ИЗВЛЕЧЕНЫ И
ПОПУТНЫЕ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ И КОМПОНЕНТЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ФОРМ НАХОЖДЕНИЯ, СВЯЗИ С ОСНОВНЫМИ ДЛЯ ДАННОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПОЛЕЗНЫМИ ИСКОПАЕМЫМИ И КОМПОНЕНТАМИ И С УЧЕТОМ ТРЕБОВАНИЙ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫХ ПРОМЫШЛЕННОСТЬЮ К УСЛОВИЯМ ИХ РАЗРАБОТКИ (ИЗВЛЕЧЕНИЯ), РАЗДЕЛЯЮТСЯ НА ТРИ ГРУППЫ
К I группе относятся попутные полезные ископаемые, образующие самостоятельные пласты, залежи или рудные тела в породах, вмещающих основные полезные ископаемые • на марганцевых месторождениях - железные руды; • на медноколчеданных месторождениях - серный колчедан, барит-полиметаллические руды, золотосодержащие кварциты; • на меднопорфировых месторождениях – золотосодержащие кварциты; • на месторождениях медистых песчаников - свинцовые и медно-свинцовые руды; • на полиметаллических месторождениях - серный колчедан, баритовые и флюоритовые руды; • на месторождениях бокситов - железные руды и огнеупорные глины; • на угольных месторождениях - огнеупорные глины, каолины и т. д.
Попутные полезные ископаемые I группы К ЭТОЙ ГРУППЕ ОТНОСЯТСЯ ТАКЖЕ ВСКРЫШНЫЕ ПОРОДЫ, ПО СОСТАВУ И СВОЙСТВАМ ПРИГОДНЫЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ (ГЛИНЫ, КАОЛИНЫ, ПЕСЧАНО-ГРАВИЙНЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ, СКАЛЬНЫЕ ПОРОДЫ И Т. Д. ) ИЛИ ДЛЯ ДРУГИХ ЦЕЛЕЙ, А ТАКЖЕ ТОРФ И ПОЧВЕННО-РАСТИТЕЛЬНЫЙ СЛОЙ.
II ГРУППА ПОПУТНЫХ КОМПОНЕНТОВ КО II ГРУППЕ ОТНОСЯТСЯ ПОПУТНЫЕ КОМПОНЕНТЫ, (МИНЕРАЛЫ) НЕ ОБРАЗУЮЩИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНЫХ ЗАЛЕЖЕЙ, КОТОРЫЕ ПРИ ОБОГАЩЕНИИ МОГУТ БЫТЬ ВЫДЕЛЕНЫ В САМОСТОЯТЕЛЬНЫЕ КОНЦЕНТРАТЫ ИЛИ ПРОМПРОДУКТЫ, В КОЛИЧЕСТВАХ, ДОПУСКАЮЩИХ ИХ ПОСЛЕДУЮЩЕЕ ИЗВЛЕЧЕНИЕ НА ЭКОНОМИЧЕСКИ РАЦИОНАЛЬНОЙ ОСНОВЕ. К ЭТОЙ ЖЕ ГРУППЕ ОТНОСЯТСЯ ПОПУТНЫЕ КОМПОНЕНТЫ, ЗАКЛЮЧЕННЫЕ В НЕФТИ И ГОРЮЧИХ ГАЗАХ, ВЫДЕЛЯЕМЫЕ ПРИ ДОБЫЧЕ (СЕПАРАЦИИ) В САМОСТОЯТЕЛЬНЫЕ ПРОДУКТЫ.
СОСТАВ ПОПУТНЫХ КОМПОНЕНТОВ II ГРУППЫ В железных рудах нередко присутствуют титановые, медные и ванадийсодержащие минералы, золото- и кобальтсодержащий пирит, иногда апатит, золото. В медноколчеданных рудах содержится большое количество серы, встречаются минералы свинца, цинка, серебра, самородное золото, кобальтсодержащий пирит. В меднопорфировых месторождениях в гранитоидах широко распространен молибденит, в габброидах - апатит, титанономагнетит, V - содержащие минералы. Для медно-никелевых руд характерно присутствие золота, минералов металлов платиновой группы (МПГ), кобальта и серебра. В полиметаллических рудах присутствуют минералы меди, висмута, серебра, барит, флюорит и др. В месторождениях хрома – минералы платиновой группы.
Кварц-касситеритовые и вольфрамитовые руды содержат танталовые, ниобиевые, бериллсодержащие и висмутовые минералы, . В ртутных рудах встречаются минералы сурьмы и флюорит. В ртутных и сурьмяных рудах иногда присутствует золото. Во флюоритовых рудах – минералы бериллия и литийсодержащие слюды. В циркониево-титановых россыпях содержатся монацит, дистен, силлиманит, ставролит, самородное золото, иногда фосфорит, калиевый полевой шпат. В тантал-ниобиевых рудах нередко присутствует циркон. В некоторых месторождениях полезных ископаемых иногда встречаются ювелирные и ювелирно-поделочные камни, изредка пьезооптическое сырье. В месторождениях кварцевых песков, песчано-гравийных смесей часто содержатся минералы титана, циркон, самородное золото. В сернистых углях присутствует серный колчедан, нередко образующий конкреции, которые при обогащении углей могут быть извлечены в самостоятельный концентрат. В нормальных каолинах содержатся зерна кварца, в щелочных разностях - кроме того, полевые шпаты, которые при обогащении накапливаются в хвостах (песках) и могут быть исполь-зованы в производстве строительных материалов, стекла и тонкой керамики. В апатит-нефелиновых рудах присутствует сфен, титано-магнетит, иногда - эгирин, на слюдяных месторождениях – полевошпатовое сырье и кварц.
III ГРУППА ПОПУТНЫХ КОМПОНЕНТОВ К III группе относятся различного рода примеси в минералах основных и попутных компонентов II группы (изоморфные, механические, микровключения собственных минералов и др. ), а также органические, металлические или металлоорганические соединения в углях и углистых породах. Преобладающую часть попутных компонентов III группы составляют так называемые «рассеянные элементы» , широко распространенные в различных твердых полезных ископаемых при весьма низких содержаниях. К этой же группе относятся примеси в рудных минералах золота, серебра, МПГ, тантала, редких земель, стронция, молибдена и др. При обогащении полезных ископаемых эти компоненты накапливаются в концентратах основных или попутных компонентов, а при переработке концентратов или непосредственном использовании полезных ископаемых в металлургическом, химическом, энергетическом и других производствах концентрируются в товарных продуктах или отходах.
СОСТАВ ПОПУТНЫХ КОМПОНЕНТОВ III ГРУППЫ В полиметаллических рудах присутствуют золото, серебро, сурьма, кадмий, теллур, таллий, галлий, иногда германий. Медноколчеданные руды обычно содержат золото, селен, кадмий, теллур, реже таллий и индий, иногда кобальт, висмут, галлий и германий. В медистых песчаниках присутствует рений, реже германий, селен и таллий. В медноникелевых рудах содержатся платиноиды, кобальт, сера, селен, теллур, таллий, галлий и др. . Для медно-молибденовых руд характерны рений, золото, селен, теллур, в меньшей степени индий, германий и галлий. Тантал-ниобиевые руды часто содержат уран и торий. В свою очередь урановые руды нередко характеризуются наличием Sc, рения, редких земель, молибдена. Молибденсодержащие руды часто отличаются повышенными концентрациями рения. Сульфидно-касситеритовым рудам обычно свойственны повышенные концентрации индия, кварц-касситеритовым и вольфрамитовым рудам - скандия. В кварц-золоторудных месторождениях нередко присутствует теллур, в золотосульфидных - индий, кадмий, таллий, селен и теллур. Бокситы содержат галлий, ванадий, скандий, алуниты и нефелины - галлий и ванадий. Для циркон-ильменитовых россыпей характерны гафний, скандий, ванадий. Для железных руд - германий. В месторождениях калийных солей присутствуют бром и рубидий, иногда цезий, в некоторых месторождениях каменной соли - литий. В апатит-нефелиновых рудах обычно содержатся редкие земли, стронций, фтор. Некоторые угли и углистые породы характеризуются повышенным содержанием германия, галлия, скандия, редких земель, урана, реже - ванадия и рения.
ТРЕБОВАНИЯ К ИЗУЧЕНИЮ ПОПУТНЫХ ПОЛЕЗНЫХ КОМПОНЕНТОВ При комплексном изучении месторождений полезных ископаемых необходимо: • установить, какие попутные компоненты присутствуют в данном полезном ископаемом, какие из них могут представлять практический интерес, в какой форме они находятся (образуют собственные минералы, входят в состав других); • определить содержание попутных компонентов в различных промышленных (технологических) типах и сортах полезного ископаемого, а также в минералах и степень равномерности их распределения; выявить возможную корреляционную связь между содержаниями попутных и основных компонентов; выделить рудные тела или участки, обогащенные тем или иным компонентом, для определения возможности селективной добычи и переработки сырья; • определить содержание попутных компонентов в продуктах обогащения и передела (переработки), а также содержание их минералов-носителей в продуктах обогащения; • составить для промышленных (технологических) типов и сортов полезного ископаемого балансы распределения попутных компонентов по минералам, продуктам обогащения и передела; установить, какие попутные компоненты, и в каких продуктах обогащения и передела имеют промышленное значение; определить технологическую возможность и экономическую целесообразность их извлечения
ОПРОБОВАНИЕ ТВЕРДЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ НА ПОПУТНЫЕ КОМПОНЕНТЫ Опробование производится в разведочных выработках, пройденных для опробования на основные компоненты. Содержания попутных компонентов, которые учитываются при оконтуривании запасов комплексных руд (через условное содержание основного компонента), определяются во всех рядовых пробах. Содержание прочих попутных компонентов определяется в групповых пробах, характеризующих промышленные (технологические) типы и сорта руд полезного ископаемого в полных пересечениях. В случае большой мощности интервалов (более 10 - 15 м), сложенных полезным ископаемым одного промышленного типа или сорта, по ним следует составлять несколько групповых проб. При близкой степени равномерности распределения основных и попутных компонентов, наличии тесной корреляции между ними, а также при незначительной промышленной ценности попутных компонентов допустимо составлять групповые пробы, характе-ризующие промышленные (технологические) типы и сорта руд полезных ископаемых в пределах отдельных подсчетных блоков, групп соседних подсчетных блоков или отдельных рудных тел.
ТРЕБОВАНИЯ К ГЕОЛОГО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ ПОПУТНЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ И КОМПОНЕНТОВ При геолого-технологической оценке месторождения должен быть решен вопрос об экономической целесообразности разработки и использования наряду с основным также попутных полезных ископаемых и извлечения при переработке минерального сырья или концентратов наряду с основными и попутных полезных компонентов.
ОФОРМЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ ПОДСЧЕТА ЗАПАСОВ ПОПУТНЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ И КОМПОНЕНТОВ В отчете с подсчетом запасов должны быть подробно освещены следующие вопросы: 1) методика опробования и изучения попутных полезных ископаемых и компонентов, продуктов переработки минерального сырья; 2) качество аналитических работ на попутные ископаемые и компоненты; 3) характер распределения попутных компонентов в полезном ископаемом, наличие зональности и корреляционной связи с основными компонентами, наличие участков, обогащенных попутными компонентами, возможность селективной добычи и переработки руд этих участков; 4) баланс распределения попутных компонентов в полезном ископаемом по минералам, промышленным (технологическим) типам и сортам, в продуктах переработки минерального сырья; 5)применяемые в промышленности и намечаемые к внедрению рациональные технологические схемы извлечения попутных компонентов или рекомендуемые новые схемы; 6) состав и количество отвальных пород, хвостов обогащения и отходов металлургического и химического передела и энергетического производства; возможность их использования. Должно быть обосновано заключение о целесообразности добычи попутных полезных ископаемых и извлечения попутных компонентов.
Рис. 3. Распределение природных типов руд в проекциях на продольную вертикальную плоскость Левобережная залежь Правобережная залежь
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МЕДИ И КОБАЛЬТА В РУДАХ ПРАВОБЕРЕЖНОЙ ЗАЛЕЖИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ КИЗИЛ-ДЕРЕ ИМЕЕТ СТОЛБООБРАЗНЫЙ ХАРАКТЕР, КАК ЭТО ПОКАЗАНО НА ЕЁ ПРОДОЛЬНОЙ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПРОЕКЦИИ В МАСШТАБЕ 1: 2000 (Рис. 4).
Рис. 4. РАСПРЕДЕЛЕНИЯЕ МЕДИ И КОБАЛЬТА В ПРОЕКЦИИ НА ПРОДОЛЬНУЮ ВЕРТИКАЛЬНУЮ ПЛОСКОСТЬ МЕСТОРОЖДЕНИЯ КИЗИЛ-ДЕРЕ Медь Кобальт
СОДЕРЖАНИЕ ОСНОВНЫХ И ПОПУТНЫХ КОМПОНЕНТОВ В ПРОДУКТАХ ОБОГАЩЕНИЯ МЕДНОКОЛЧЕДАННЫХ РУД МЕСТОРОЖДЕНИЯ КИЗИЛ-ДЕРЕ №№ проб Материал пробы Содержание, г/т Cu Исходная руда 32/2 96 -б/2 Медный концентрат Промпродукт I перечистки (Pirr) Промпродукт III перечистки (Py) Промпродукт IV перечистки (Py) Промпродукт V перечистки (Py) Отвальные (породные) хвосты Исходная руда Медный концентрат Промпродукт I перечистки (Pirr) Промпродукт III перечистки (Py) Промпродукт IV перечистки (Py) Промпродукт V перечистки (Py) Отвальные (породные) хвосты Co As Ni Sn >1000 100 150 200 300 500 150 >1000 500 600 1000 300 90 100 30 40 60 150 200 30 35 50 30 20 20 20 30 50 300 100 80 400 500 1000 50 100 20 20 50 50 100 - 2. 5 3 1. 5 1 2 3 5 1 2 2 1. 5 2 1 2 2 1. 5 180 500 300 20 50 50 10 470 800 400 500 300 600 200
СОДЕРЖАНИЕ ОСНОВНЫХ И ПОПУТНЫХ КОМПОНЕНТОВ В ПРОДУКТАХ ОБОГАЩЕНИЯ МЕДНОКОЛЧЕДАННЫХ РУД МЕСТОРОЖДЕНИЯ КИЗИЛ-ДЕРЕ №№ проб Материал пробы Cu Исходная руда Медный концентрат Промпродукт I перечистки (Pirr) 224/6 Промпродукт II перечистки (Pirr) Промпродукт III перечистки (Py) Промпродукт IV перечистки (Py) Промпродукт V перечистки (Py) Отвальные (породные) хвосты Исходная руда Медный концентрат Промпродукт I перечистки (Pirr) Промпродукт II перечистки (Pirr) 229/8 Промпродукт III перечистки (Py) Промпродукт IV перечистки (Py) Промпродукт V перечистки (Py) Отвальные (породные) хвосты >1000 800 300 500 1000 300 >1000 800 800 900 Содержание, г/т Co As Ni 50 50 30 30 50 80 100 15 35 10 30 40 50 60 50 120 20 30 150 100 30 70 60 50 40 60 80 150 2 2 1. 5 1 2 3 3 1. 5 3 0. 6 2 4 4 6 3 Sn 100 400 30 40 20 80 100 40 600 1000 400 300 500 800 1000
СОДЕРЖАНИЕ ОСНОВНЫХ И ПОПУТНЫХ КОМПОНЕНТОВ В ПРОДУКТАХ ОБОГАЩЕНИЯ МЕДНОКОЛЧЕДАННЫХ РУД МЕСТОРОЖДЕНИЯ КИЗИЛ-ДЕРЕ №№ проб Материал пробы Cu 191/3 224/2 Исходная руда Медный концентрат Промпродукт I перечистки (Pirr) Промпродукт III перечистки (Py) Промпродукт IV перечистки (Py) Промпродукт V перечистки (Py) Отвальные (породные) хвосты >1000 800 200 300 500 1000 800 >1000 100 400 80 1000 600 Содержание, г/т Co As Ni 50 50 30 30 50 80 100 15 30 30 15 20 30 50 60 4 120 20 30 150 1000 30 40 50 20 50 60 100 - 2 2 1. 5 1 2 3 3 1. 5 10 10 3 10 10 20 20 2 Sn 100 400 30 40 20 80 100 40 250 1000 30 100 80 200 30
Фиг. 1, 2, 3, 4. 1, 2 - Растровые картины полированной поверхности пиритпирротиновой руды в характеристических лучах S (верхний ряд) и Co (нижний ряд). 3, 4 - Избирательное обогащение кобальтом периферических участков зерен пирита (более светлые участки зернистого строения в верхнем ряду) в результате замещения его гексагональным пирротином (серый фон). Месторождение Кизил-Дере. Правобережная залежь. Сплошная халькопирит-пирротиновая руда. Обр. 3069 -р. Площадь сканирования 200 х200 мкм. РАСТРОВЫЕ КАРТИНЫ КОБАЛЬТ-ПИРИТА В СКРЫТОКРИСТАЛЛИЧЕСКОМ АГРЕГАТЕ СПЛОШНОЙ КОЛЧЕДАННОЙ РУДЫ МЕСТОРОЖДЕНИЯ КИЗИЛ-ДЕРЕ
РАСТРОВЫЕ КАРТИНЫ МЕДИСТОГО СФЕРОКОБАЛЬТИТА В СКРЫТО-КРИСТАЛЛИЧЕСКОМ АГРЕГАТЕ СПЛОШНОЙ КОЛЧЕДАННОЙ РУДЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ КОМПОНЕНТОВ: 1 - МЕДЬ; 2 - КОБАЛЬТ; 3 - КАЛЬЦИЙ; 4 - МЫШЬЯК
РАСТРОВЫЕ КАРТИНЫ СТАНИНСОДЕРЖАЩИХ МИКРОФАЗ В ПРОЖИЛКОВОБРЕКЧИЕВОЙ МЕДНО-ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ РУДЕ: 1 - ОЛОВО; 2 – КАЛЬЦИЙ; 3 – МАРГАНЕЦ; 4 – ЖЕЛЕЗО; 5 – ЦИНК; 6 – СВИНЕЦ.
БОГАТАЯ ПРОЖИЛКОВО-БРЕКЧИЕВАЯ МЕДНОПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКАЯ РУДА
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!!!
Скачать презентацию МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ
Требован. к комплексн..pptx