РОССЫПНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ТИТАНА Ресурсы и запасы России

РОССЫПНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ТИТАНА. Ресурсы и запасы России.

Россыпные месторождения относятся к экзогенной серии рудных месторождений, к этой серии также относятся месторождения выветривания и осадочные. Виды россыпей: 1) Благородных металлов: золото; платиноиды. 2) Оловянные 3) Вольфрамовые 4) Титано-циркониевые 5) Редких металлов 6) Драгоценных и полудрагоценных камней 7) Пьезооптического сырья

Применение Ti в промышленности Титан в настоящее время находит применение во многих отраслях промышленности. Сплавы его имеют высокую прочность, жаропрочность, малую плотность. Титан и его сплавы применяются для изготовления многих деталей самолетов, морских судов, а также в химической промышленности. Особой прочностью характеризуются титан-ванадиевые сплавы, которые используются в ракетостроении и космической технике. Кондиционными на титан являются россыпные месторождения с содержанием не менее 20 кг/т в пересчете на «условный ильменит» , а для коренных месторождений — руды, дающие при механическом обогащении выход ильменитового концентрата не менее 10 % или рутилового не менее 1, 5 % от массы исходной руды.

Ti - Минералы В ряду распространенности элементов титан занимает девятое место, содержание его в земной коре 0, 61 % (по массе). Титан встречается во всех изверженных и осадочных породах, а также в почве, торфе, каменном угле. Титан встречается в земной коре в виде диоксида, титанатов и сложных комплексных титанониобатов и силикотитанатов. Известно около 70 минералов титана, наибольшее промышленное значение имеют рутил, ильменит, перовскит и сфен, являющиеся собственно титановыми минералами.

Рутил — природный диоксид титана (другие модификации — анатаз и брукит). Обычно содержит примесь оксида железа (II) Fe. O. Плотность 4, 18 -4, 28 г/см 3. Цвет большей частью краснокоричневый. Крупные месторождения редки. Известны месторождения в Австралии, Канаде, Бразилии. Рутиловые концентраты содержат 9095 % Ti. O 2.

Ильменит — титанат железа Fe. O·Ti. O 2 наиболее распространенный минерал титана. Впервые найден на Урале в Ильменских горах. Минерал бурого или буро-черного цвета. Плотность 4, 56 -5, 21 г/см 3. При длительном выветривании ильменит переходит в аризонит (Fe 2 O 3· 3 Ti. O 2) и лейкоксен (Ti. O 2·n. H 2 O). Это объясняет более высокое содержание Ti. O 2 в некоторых ильменитах, чем это соответствует формуле Fe. O·Ti. O 2 (52, 66%).

Ильменит добывают преимущественно из речных и прибрежно-морских россыпей. Эксплуатируемые россыпи содержат от единиц до нескольких десятков килограммов ильменита на 1 м 3 песков. Пески часто бывают комплексным сырьем. Так, пески Самотканского месторождения на Украине содержат рутил, ильменит, циркон, а также минералы алюминия — дистен(кианит) и ставролит. Крупные россыпи ильменитовых песков найдены в Индии, Австралии, Индонезии, Африке, Южной Америке, США и России. Часто ильменит находится в тесной связи с магнетитом. Такие руды называют титаномагнетитами - важный источник ильменита. Крупнейшие из них известны в Канаде, России, Скандинавии, Бразилии.

Перовскит — титанат кальция Са. О-Ti. O 2 (58, 7% Ti. O 2). Часто содержит примеси ниобия, иттрия, марганца, магния. Плотность 3, 95 -4, 04 г/см 3. Цвет черный, красно-бурый.

Сфен или титанит — титаносиликат кальция Ca. O-Ti. O 2 -Si. O 2 (38, 8% Ti. O 2). Цвет желтый, плотность 3, 4 -3, 56 г/см 3. Месторождения найдены во многих районах СССР, известны в США, Канаде и Мадагаскаре. Может служить титановым сырьем при комплексной добыче с другими рудами (апатитом и нефелином).

Россыпные месторождения. Среди них различают два класса: прибрежно-морские и континентальные. Главное значение имеют прибрежно-морские ильменит-рутил-цирконовые россыпи. Из современных прибрежно-морских россыпей рутил и ильменит добывают в Австралии, Индии, Шри-Ланке, Сьерра-Леоне, Бразилии и США. Наиболее интересны в промышленном отношении пляжевые россыпи Австралии в центральной части восточного побережья, где они с перерывами прослеживаются более чем на 75 км. Ширина их достигает 800 м, мощность продуктивного пласта — 1, 8 м. Содержание рутила 18— 20 кг/м 3, ильменита 15— 16 кг/м 3. Древние прибрежно-морские россыпи представлены слабо сцементированными или уплотненными рудными песками мезо-кайнозойского возраста. Типичным представителем являются Среднеднепровские месторождения циркон-рутил-ильменитовых песков Украины. Они образовались за счет размыва коры выветривания метаморфических пород Украинского кристаллического щита, последующей сортировки и переотложения продуктов выветривания. Континентальные россыпи распространены преимущественно в аллювии, элювии и пролювии четвертичных, палеогеновых и нижнемеловых отложений. Рудные тела аллювиальных россыпей, как правило, имеют форму лентовидных залежей, приуроченных к долинам рек. По минеральному составу континентальные россыпи обычно полимиктовые (ильменит, кварц, полевой шпат, каолинит и др. ). Содержание ильменита в промышленных континентальных россыпях варьирует от 20— 30 до 200— 500 кг/м 3.

Россыпные месторождения титана по экономической ценности не уступают коренным. Их эксплуатация дает около 40% мировой добычи ильменита и большую часть добычи рутила. Поиски россыпей в сознании людей обычно ассоциируются с поисками золота, однако методика поисков-россыпей титана коренным образом отличается от поисков россыпей золота. От золота титан отличается своей значительно большей распространенностью в земной коре. Минералы титана можно найти буквально в любом песке, но по таким находкам нельзя судить о наличии их россыпного месторождения поблизости. Отмывка зерен золота осуществляется значительно быстрее и легче, чем минералов титана.

Накопления титана в речных песках встречаются сравнительно редко и лишь в тех случаях, когда поступающий в реку песчаный материал первоначально был очень богат минералами титана (например, вблизи богатых коренных месторождений титана), или в тех случаях, когда глинистые породы, богатые минералами титана, размывались рекой и для создания концентрации этих минералов в песке требовалась лишь их отмывка от глины (например, при размыве реками ильменитоносной коры выветривания основных интрузивных пород и пр. ). Поэтому в песчаных отложениях рек россыпные месторождения титана следует искать только вблизи его богатых коренных месторождений или в районах, где имеется ильменитоносная кора выветривания интрузивных пород. И, наоборот, там, где известны россыпи титана в речных отложениях, можно ожидать наличия титана в коренных месторождений.

Ресурсы и запасы Запасы коренных (магматических) месторождений составляют около 69 % мировых, месторождения кор выветривания — 11, 5 %, россыпных месторождений — 19, 5 %. На долю запасов в ильмените приходится более 82 %. Ильменит-магнетитовые и ильменит-гематитовые руды коренных месторождений составляют основу минерально-сырьевой базы титановой промышленности Канады, Китая и Норвегии. Месторождения коры выветривания карбонатитов разрабатываются пока только в Бразилии. В остальных странах основные запасы титановых минералов сосредоточены в россыпях, а также комплексных месторождениях. В настоящее время в мире выявлено более 300 месторождений титановых минералов, в том числе 70 — магматических, 10 — латеритных и более 230 россыпных. Из них разведано по промышленным категориям 90 месторождений, преимущественно россыпных.

По прогнозным ресурсам диоксида титана (Ti. O 2), превышающим 800 млн т, Россия занимает второе место в мире после Китая. На территории страны ресурсы размещены достаточно равномерно; наиболее богаты ими юг Сибири и Дальнего Востока, европейский Север, центральные и южные районы европейской части России. По запасам диоксида титана Россия также занимает второе место в мире после Китая; их количество достигает 490 млн т Ti. O 2. Более половины запасов (57%) сконцентрировано в Республике Коми, ещё почти 40% – в Мурманской, Челябинской и Читинской областях. Разведанные запасы диоксида титана России заключены в магматогенных (54%) и россыпных (46%) месторождениях.

Около 83% разведанных запасов диоксида титана россыпных месторождений сосредоточено в Ярегском нефте-титановом месторождении в Республике Коми, представляющем собой многоэтажную погребенную россыпь, залегающую на глубинах 150 -280 м. Руды месторождения труднообогатимы, технология обогащения их пока окончательно не отработана. Другие россыпные титановые месторождения России также погребенные; они залегают на глубинах от 10 до 160 м, в то время как за рубежом эксплуатируются в основном молодые поверхностные и близповерхностные россыпи. Пески российских россыпей тонкозернистые и высокоглинистые, что значительно усложняет технологию их обогащения; однако за рубежом (в Австралии) имеется опыт отработки подобных объектов. Государственным балансом запасов РФ учитывается 23 месторождения титана.

Бешпагирское месторождением титано-циркониевых песков (Ставропольский край)