Методические рекомендации по применению Классификации запа­сов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных иско­паемых. Алюминиевые руды




НазваниеМетодические рекомендации по применению Классификации запа­сов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных иско­паемых. Алюминиевые руды
страница1/6
Дата конвертации07.03.2013
Размер0.8 Mb.
ТипМетодические рекомендации
  1   2   3   4   5   6


МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

по применению Классификации запасов

месторождений и прогнозных ресурсов

твердых полезных ископаемых

Алюминиевые руды

Москва, 2007

Разработаны Федеральным государственным учреждением «Госу­дарственная комиссия по запасам полезных ископаемых» (ФГУ ГКЗ) по заказу Министерства природных ресурсов Российской Федерации и за счет средств федерального бюджета.
Утверждены распоряжением МПР России от 05.06.2007 г. № 37-р.
Методические рекомендации по применению Классификации запа­сов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных иско­паемых. Алюминиевые руды.
Предназначены для работников предприятий и организаций, осу­ществляющих свою деятельность в сфере недропользования, неза­висимо от их ведомственной принадлежности и форм собственно­сти. Применение настоящих Методических рекомендаций обеспе­чит получение геологоразведочной информации, полнота и каче­ство которой достаточны для принятия решений о проведении дальнейших разведочных работ или о вовлечении запасов разведан­ных месторождений в промышленное освоение, а также о проекти­ровании новых или реконструкции существующих предприятий по добыче и переработке полезных ископаемых.


  1. Общие сведения



1. Настоящие Методические рекомендации по применению Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых (алюминиевых руд) (далее – Методические рекомендации) разработаны в соответствии с Положением о Министерстве природных ресурсов Российской Федерации, утвержденным постановлением Правительства Российской Федерации от 22 июля 2004 г. № 370 (Собрание законодательства Российской Федерации, 2004, № 31, ст.3260; 2004, № 32, ст. 3347, 2005, № 52 (3ч.), ст. 5759; 2006, № 52 (3ч.), ст. 5597), Положением о Федеральном агентстве по недропользованию, утвержденным постановлением Правительства Российской Федерации от 17 июня 2004 г. № 293 (Собрание законодательства Российской Федерации, 2004, N 26, ст. 2669; 2006, №25, ст.2723), Классификацией запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых, утвержденной приказом МПР России от 11 декабря 2006 г. № 278, и содержат рекомендации по применению Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых в отношении алюминиевых руд.

2. Методические рекомендации направлены на оказание практической помощи недропользователям и организациям, осуществляющим подготовку материалов по подсчету запасов полезных ископаемых и представляющих их на государственную экспертизу.

3. А л ю м и н и й – один из важнейших металлов современной индустрии. По масштабам производства и потребления он занимает второе место после железа и первое среди цветных металлов, что связано с его универсальными свойствами: малой плотностью (2,7 г/см3), высокой электропроводностью, пластичностью, механической прочностью, устойчивостью против коррозии – обусловившими его широкое применение во всех областях техники. Широко применяется в авиационной и автомобильной промышленности, в строительстве и машиностроении, электропромышленности, производстве тары. Наиболее перспективными отраслями-потребителями являются автомобилестроение, строительство и упаковка (фольга, банки). В структуре потребления неуклонно растет вес производства упаковочных материалов и потребительских товаров длительного пользования. Возросло применение алюминия в порошкообразном виде для восстановления металлов и неметаллов из кислородных соединений, чистый алюминий нашел широкое применение в электролитических конденсаторах из фольги, в криоэлектронике и производстве полупроводников.

4. Алюминий – наиболее характерный литофильный породообразующий элемент Земли (кларк его составляет 8,0 %, по А. П. Виноградову). Содержание алюминия в горных породах изменяется от 0,45 % (в ультрабазитах) до 10,45 % (в глинах и сланцах). Главные алюминийсодержащие минералы приведены в табл. 1

Таблица 1

Главные алюминийсодержащие минералы

Минерал

Химическая формула

Содержание глинозема, %














































































































1

2

3

Гиббсит

А12О3 · ЗН2О

65,40

Бёмит

А12О3 · Н2О

84,97

Диаспор

А12О3 · Н2О

84,97

Каолинит

Al2O3 · 2SiO2 · 2H2O

39,5

Корунд

А12О3

100

Нефелин

(Nax, Ky)2O · Al2O3 · 2SiO2

32,0–35,0

Алунит

(Nax, Ky)2 · Al2(SO4)3 · 4Al(OH)3

37,0

Лейцит

K2O · A12O3 · 4SiO2

22,0–24,0

Кианит

Al2O3 · SiO2

63,0

Андалузит

Al2O3 · SiO2

63,0

Силлиманит

Al2O3 · SiO2

63,0


5. Главным сырьем для алюминиевой промышленности являются бокситы; однако ограниченность запасов высококачественных бокситов в отдельных странах привела к необходимости использования для получения алюминия также других видов сырья (апатит-нефелиновых, нефелиновых, алунитовых руд).

Боксит – руда, состоящая в основном из гидроксидов алюминия (гиббсит, бёмит, диаспор), а также оксидов и гидроксидов железа и глинистых минералов, в которой отношение содержания оксида алюминия к содержанию оксида кремния (кремниевый модуль) не менее 2. Сопутствующие бокситам породы с кремниевым модулем менее 0,85 называют сиаллитами, а с модулем 0,85–2,0 – аллитами.

В зависимости от минерального состава выделяют два основных типа боксита – моногидратный (бёмитовый и диаспоровый) и тригидратный (гиббситовый).

Оксид кремния является основной вредной примесью, присутствует в бокситах как в форме свободного кварца, так и в составе минералов глин – каолинита, галлуазита, накрита, диккита, хлорита (преимущественно шамозита), гидрослюд.

Из минералов железа в бокситах присутствуют гематит, гётит, гидрогематит, гидрогётит, лепидокрокит, маггемит, магнетит. Они неравномерно пропитывают основную массу боксита и в смеси с высокодисперсными минералами свободного глинозема слагают участки колломорфной структуры. В составе бокситов часто встречается сидерит. В качестве второстепенных примесей отмечены фосфаты, цеолиты, алуниты; из акцессорных минералов – рутил, циркон, сфен, эпидот, турмалин, ильменит, роговая обманка, гранат и др. Кроме основных химических элементов в бокситах присутствуют в рассеянном состоянии – галлий, ванадий, скандий, уран и др.

Минеральная форма основного компонента влияет на выбор режима технологической переработки боксита, ибо минералы глинозема обладают различной вскрываемостью, т. е. реакционной способностью по отношению к растворам щелочи. При выделении типов руд на отдельных месторождениях необходимо учитывать не только минералогическую, но и литологическую характеристику бокситов. Подразделение бокситов на литологические разновидности (каменистые, рыхлые, глинистые и др.) имеет существенное значение, так как во многих случаях в прямой связи с ними находятся технологические и физико-механические свойства. Как правило, каменистые бокситы имеют более высокий кремниевый модуль по сравнению с глинистыми разностями.

6. Бокситы следует рассматривать как комплексное сырье, в котором наряду с алюминием практический интерес в настоящий момент представляют ванадий и галлий. При переработке бокситов по методу Байера эти металлы в значительной мере переходят в алюминатные растворы. Схемы извлечения ванадия и галлия из растворов освоены в промышленном масштабе. Использование других полезных компонентов этих руд – железа, титана, скандия, хрома – промышленностью не освоено, и пока практического интереса они не представляют.

7. Основные промышленные типы месторождений алюминия приведены в табл. 2.

Таблица 2

Промышленные типы месторождений алюминия и основные типы руд

Промышленный тип месторождений

Рудоносная формация

Минеральный тип руд

Среднее

содержание

Al2O3, (SiO2), %

Попутные компоненты
Промышленный

(технологический)

тип руд

Примеры месторождений



1

2

3

4

5

6

7

Бокситовый латеритный

Линейных и площадных латеритных кор выветривания по магматическим, метаморфическим и осадочным породам

Гётитшамозит-бёмитовый

49 (8)

Ga

Металлургический алюминиевый (пиро- и гидрометаллургический)

Висловское, Мелихово-Щебекинское, Верхне-Щугорское (Россия)

Площадных латеритных кор выветривания (покровов) по магматическим, метаморфическим и осадочным породам

Гиббситовый

46–54

(1–5)



То же

Боке, Фриа (Гвинея), Тромбетас (Бразилия), Джарела (Индия)

Бокситовый полигенный

Элювиальных и перемещенных покровов и линзовидных залежей в терригенных и карбонатных породах

Гётит-шамозит-бёмитовый

46–51

(5–9)

Ga, V


«

Вежаю-Ворыквинское (Россия)

Элювиальных и перемещенных покровов по терригенным породам

Гиббситовый

53–59

(3–10)




«

Уэйпа и др. (Австралия)

Бокситовый осадочный терригенных толщ

Бокситоносная терригенная (линзовидные и пластообразные залежи, выполняющие крупные котловины в терригенных породах)

Каолинит-гиббсит-бёмитовый

45–53

(15–18)

Ga, V

Металлургический алюминиевый (магнитно-флотационно-пиро- и гидрометаллургический)

Иксинское, Плесецкое, (Россия)

Бокситоносная терригенная (линзовидные залежи, выполняющие мелкие и средние котловины в карбонатных и терригенных породах)

Каолинит-гиббситовый

40–43

(4–8)

Ga, V

То же

Татарское, Верхотуровское, Центральное (Россия)

Бокситовый осадочный карбонатных толщ

Бокситоносная терригенно-карбонатная (линзовидные и пластообразные залежи, выполняющие карстовые депрессии в карбонатных породах)

Бёмит-диаспоровый, гиббситовый

50–54

(2–11)

Ga

Металлургический алюминиевый (пиро- и гидрометаллургический)

Кальинское, Черемуховское (Россия), Манчестер, Сент-Элизабет (Ямайка), Халимба (Венгрия)

Нефелиновый

Щелочных габброидов (штоковые и дайковые тела)

Нефелиновый

22,5



Металлургический алюминиеый (магнитно-флотационно-пиро- и гидрометаллургический)

Кия-Шалтырское

(Россия)

Центральных интрузий агпаитовых нефелиновых сиенитов (пластообразные тела)

Апатит-нефелиновый

13,6

Апатит,

cфен,

Ga, Rb,

Cs

То же

Расвумчорское, Кукисвумчорское, Юкспорское (Россия)

Щелочных габброидов (штоковые и дайковые тела)

Нефелиновый

18–24



«

Горячегорское (Россия)

Алунитовый

Пластообразный, жильный

в туфах и вторичных кварцитах

Алунитовый

20–25

V, H2SO4,

квасцы

Металлургический алюминиевый (пиро- и гидрометаллургический)

Фан-Шань, Тайху (Китай),

Загликское (Азербайджан),

Босагеинское (Казахстан)

Латеритные месторождения заключают подавляющую часть мировых запасов бокситов. Их образование связано с глубоким химическим выветриванием алюмосиликатных пород разного состава и возраста в условиях влажного или переменно-влажного тропического климата. Большая часть месторождений располагается на древних платформах в пределах щитов и антеклиз – на территории Африки, Индии, Южной Америки. Бокситовые залежи плащеобразные, как правило, не дислоцированы, обладают крупными запасами, характеризуются высоким качеством бокситов и благоприятными условиями разработки. Бокситы месторождений образуют покровы мощностью 5–10 м на вершинах плоских платообразных возвышенностей (бовалей).

На территории России к этому типу отнесено Висловское месторождение раннекаменноугольного возраста, главным рудообразующим минералом на котором является бёмит.

Полигенные месторождения характеризуются генетически разнородными залежами и являются переходными между латеритными и осадочными месторождениями терригенных толщ. Для них характерны крупные и средние по размерам линзообразные рудные залежи, образованные латеритными (структурными), а также осадочными (переотложенными) бокситами. Выполняют они обычно присклоновые депрессии различного генезиса, размера и морфологии. Наиболее крупными из них являются покровные залежи. Типичными объектами этого типа являются неогеновые покровы гиббситовых бокситов северо-восточной Австралии. В бокситовой толще выделяют два или три горизонта, сложенные пизолитовыми (бобовыми), трубчатыми (табулярными), кавернозными и желваковыми бокситами, сцементированными более рыхлой массой такого же химического и минерального состава. Качество руд весьма высокое, но в целом несколько ниже, чем у бовальных латеритов.

На территории России к месторождениям этого типа отнесено Вежаю-Ворыквинское месторождение позднедевонского возраста, главным рудообразующим минералом на котором является бёмит.

Осадочные месторождения терригенных толщ располагаются главным образом на Русской, Китайской и Северо-Американской платформах. Бокситовые месторождения часто связаны с угленосными толщами, однако бокситообразование и угленакопление несколько разобщены во времени и пространстве.

Типичными представителями долинного (овражно-балочного) типа являются месторождения Тихвинского бокситоносного района с характерными узкими линейно вытянутыми линзообразными залежами небольших размеров. Бокситовые залежи пластообразного типа имеют пластообразную форму с неправильными извилистыми контурами в плане, часто невыдержанную мощность, обычно бёмитовый, гиббситовый или бёмит-гиббситовый состав бокситов. Особенность месторождений карстового типа – наличие большого числа мелких залежей, располагающихся в карстовых полостях. Размещение залежей определяется особенностями геологического строения карбонатных пород дорудного фундамента; их форма и размеры зависят от особенностей вмещающих депрессий. Рудные тела часто имеют большие мощности (до 150 м), но незначительные размеры, небольшие запасы и сравнительно низкое качество бокситов. Бокситоносные толщи помимо бокситов обычно содержат значительные объемы высокосортных огнеупорных глин. Внутреннее строение их сложное, обязанное переслаиванию глинистых пород и кондиционных бокситов. Химический и литологический состав бокситов не выдержан, среди мезокайнозойских объектов преобладают гиббситовые разности, палеозойские чаще имеют бёмитовый состав.

На территории России к этому типу отнесены Иксинское и Тимшерско-Пузлинское месторождения раннекаменноугольного возраста, главным рудообразующим минералом на которых является бёмит, и Центральное, Верхотуровское, Суховское, Еденисское месторождения мел-палеогенового возраста, главным рудообразующим минералом на которых является гиббсит.

Осадочные месторождения карбонатных толщ характерны для герцинских и альпийских складчатых областей. Формирование дорудной закарстованной поверхности и накопление бокситов происходило обычно на рифогенных мелководных известняках. К карсто-пластообразному типу отнесены месторождения с пласто- и линзообразной формой залежей. Кровля залежей обычно ровная или слабо волнистая, подошва неровная. Характерны очень крупные и средние по размерам залежи протяженностью от сотен метров до первых километров, мощностью от 5–7 до 10–12 м. Качество бокситов высокое и достаточно выдержанное, преобладают моногидратные диаспоровые, диаспор-бёмитовые и бёмитовые разности. Формирование месторождений карсто-покровного типа характерно для карстовых областей с преобладающим развитием обширных и сложных по форме карстовых котловин, определяющих форму и размеры бокситовых залежей. Качество бокситов весьма выдержанное как в плане, так и в разрезе. Типичными карсто-покровными являются месторождения о. Ямайка. Месторождения карсто-линзообразного типа отличаются от карсто-пластообразных меньшими размерами. Качество бокситов высокое. Месторождения этого типа имеют большое практическое значение в странах Средиземноморья. Карсто-воронковый тип месторождений отличается большим числом мелких залежей карманообразной, гнездообразной, воронкообразной формы. Геологическая позиция, условия залегания и качество руд описываемых месторождений аналогичны месторожде­ниям карсто-линзообразного типа, между ними нередки взаимопереходы.

На территории России к месторождениям этого типа отнесены Кальинское, Ново-Кальинское, Черемуховское месторождения позднедевонского возраста, главным рудообразующим минералом на которых является диаспор.

Нефелиновые руды после бокситов являются вторым по промышленному значению источником глинозема, но в значительных количествах они используются лишь в России. Промышленная ценность нефелиновых пород определяется содержанием минерала нефелина. Состав нефелина: А12О3 29–35 %; SiO2 43–48 %; R2O 17–20 %; Na2O может на 10–20 % замещаться К2О. В качестве примесей вероятно присутствие CaO, Ga2O5, V2O5, Fe2O3.

Нефелинсодержащие породы образуют разных размеров штоки, дайки, а иногда и лакколиты в составе щелочных комплексов, связанных как с ультраосновной и основной, так и с кислой магмой. Преимущественными областями развития щелочных пород являются платформы и области завершенной складчатости.

Наиболее богаты нефелином уртиты (Кия-Шалтырское месторождение) – породы, состоящие на 75–85 % из нефелина и на 10–15 % из пироксена. Эти руды могут перерабатываться без предварительного обогащения. Щелочные габброидные породы – ийолиты, тералиты (Горячегорское месторождение), содержащие до 50 % темноцветных минералов и 30–50 % нефелина и полевых шпатов, могут быть обогащены с получением нефелинового концентрата. В Мурманской области сосредоточены огромные запасы и ресурсы апатит-нефелиновых руд, хвосты переработки которых являются высококачественным комплексным глиноземным сырьем.

Оценка нефелиновых пород как комплексного сырья должна производиться с учетом главным образом двух показателей – щелочного модуля (молекулярное отношение K2O+N2O/Al2O3) и молекулярного отношения SiO2/Al2O3. Наиболее рентабельной является переработка нефелиновых пород с щелочным модулем, близким к единице, и молекулярным отношением SiO2/Al2O3 не более 3,3-3,4.

Промышленные месторождения алунитовых руд связаны с молодым вулканизмом и расположены в пределах подвижных зон земной коры – тихоокеанское побережье Азии с островными дугами, Австралии, Северной и Южной Америки; зона альпийского тектогенеза Евразии и северной Африки. Алунит, относящийся к группе основных двойных сульфатов алюминия и щелочных металлов, содержит 37 % А12О3, 38,6 % SO3 и 11,4 % щелочей, поэтому алунитовые руды используются как комплексное сырье для получения глинозема, калийных удобрений и серной кислоты.

Алунитовая минерализация проявляется в разнообразных геологических условиях – в вулканогенных областях, в зонах вторичных кварцитов, в угленосных толщах, в зонах окисления сульфидных месторождений.

Образование алунитов связано с воздействием сернистых газов и растворов, обогащенных серной кислотой, на вмещающие породы. В силу этих причин среди крупных месторождений встречаются как жильные скопления, так и пластообразные тела, образовавшиеся метасоматическим путем.

Крупнейшими в мире являются месторождения Фан-Шань и Тайху в Юго-Восточном Китае, а наиболее значительными месторождения в бывшем СССР – Загликское, Гушсайское, Беганьковское, Пекинское.

8. Все возрастающий спрос на алюминий и его сплавы вызывает необходимость вовлечения в сферу глиноземного производства новых видов сырья. К настоящему времени в мировой практике существует ряд примеров использования в экспериментальных условиях для производства алюминия глин с повышенным содержанием глинозема (США), лейцитовых (Италия) и андалузитовых (Швеция) пород, лабрадоритов (Норвегия), алунитов и алюмосланцев (Япония), угольной золы в сочетании с высокоглиноземистыми глинами (ФРГ). Стоимость глинозема во всех этих случаях в 4–5 раз превышает стоимость глинозема из высокосортных бокситов.

В России месторождения каолинов {Al4[(OH)8Si4O10]}, содержащих до 40 % Al2O3, распространены широко. Пока они не используются для переработки на глинозем.

Наряду с каолинами и высокоглиноземистыми глинами потенциальным и более перспективным сырьем на глинозем и соду представляется давсонит [NaAlCO3(OH)2], который образует крупные скопления в ассоциации с эвапоритовыми озерными отложениями.
  1   2   3   4   5   6

Похожие:

Методические рекомендации по применению Классификации запа­сов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных иско­паемых. Алюминиевые руды iconМетодические рекомендации по применению Классификации запа­сов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных иско­паемых. Алмазы
Разработаны Федеральным государственным учреждением «Госу­дарственная комиссия по запасам полезных ископаемых» (фгу гкз) по заказу...
Методические рекомендации по применению Классификации запа­сов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных иско­паемых. Алюминиевые руды iconМетодические рекомендации по применению Классификации запа­сов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных иско­паемых. Россыпные месторождения
Разработаны Федеральным государственным учреждением «Госу­дарственная комиссия по запасам полезных ископаемых» (фгу гкз) по заказу...
Методические рекомендации по применению Классификации запа­сов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных иско­паемых. Алюминиевые руды iconМетодические рекомендации по применению Классификации запа­сов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных иско­паемых. Глинистые породы
Разработаны Федеральным государственным учреждением «Госу­дарственная комиссия по запасам полезных ископаемых» (фгу гкз) по заказу...
Методические рекомендации по применению Классификации запа­сов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных иско­паемых. Алюминиевые руды iconМетодические рекомендации по применению Классификации запа­сов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных иско­паемых. Золото рудное
Разработаны Федеральным государственным учреждением «Госу­дарственная комиссия по запасам полезных ископаемых» (фгу гкз) по заказу...
Методические рекомендации по применению Классификации запа­сов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных иско­паемых. Алюминиевые руды iconМетодические рекомендации по применению Классификации запа­сов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных иско­паемых. Ювелирно-поделочные камни
Разработаны Федеральным государственным учреждением «Госу­дарственная комиссия по запасам полезных ископаемых» (фгу гкз) по заказу...
Методические рекомендации по применению Классификации запа­сов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных иско­паемых. Алюминиевые руды iconМетодические рекомендации по применению классификации запасов
«Методические рекомендации…» разработаны в соответствии с положениями «Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов...
Методические рекомендации по применению Классификации запа­сов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных иско­паемых. Алюминиевые руды iconМетодические рекомендации по применению классификации запасов
«Методические рекомендации…» разработаны в соответствии с положениями «Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов...
Методические рекомендации по применению Классификации запа­сов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных иско­паемых. Алюминиевые руды iconМетодические рекомендации по применению классификации запасов
«Методические рекомендации…» разработаны в соответствии с положениями «Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов...
Методические рекомендации по применению Классификации запа­сов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных иско­паемых. Алюминиевые руды iconМетодические рекомендации по применению классификации запасов
«Методические рекомендации…» разработаны в соответствии с положениями «Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов...
Методические рекомендации по применению Классификации запа­сов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных иско­паемых. Алюминиевые руды iconМетодические рекомендации по применению классификации запасов к месторождениям ртутных руд
«Методические рекомендации…» разработаны в соответствии с положениями «Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов...
Разместите кнопку на своём сайте:
kurs.znate.ru


База данных защищена авторским правом ©kurs.znate.ru 2012
обратиться к администрации
kurs.znate.ru
Главная страница