Методические рекомендации по применению классификации запасов




НазваниеМетодические рекомендации по применению классификации запасов
страница1/9
Дата конвертации07.03.2013
Размер0.98 Mb.
ТипМетодические рекомендации
  1   2   3   4   5   6   7   8   9


МИНИСТЕРСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО НЕДРОПОЛЬЗОВАНИЮ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«ГОСУДАРСТВЕННАЯ КОМИССИЯ ПО ЗАПАСАМ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ»

ФГУ «ГКЗ»

ПРОЕКТ

(настоящий документ находится на рассмотрении в МПР России и носит

исключительно информационный характер)

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ПРИМЕНЕНИЮ КЛАССИФИКАЦИИ ЗАПАСОВ

К МЕСТОРОЖДЕНИЯМ НИОБИЕВЫХ, ТАНТАЛОВЫХ И РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ РУД



МОСКВА 2005

УДК 553.04:[553.493.54+553.493.65/.66]

ББК 26.341

М 54

Методические рекомендации по применению Классификации запасов к месторождениям ниобиевых, танталовых и редкоземельных руд / Министерство природных ресурсов Российской Федерации. – М.: 2005. – 50 с.

«Методические рекомендации…» разработаны в соответствии с положениями «Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых», утвержденной приказом Министра природных ресурсов Российской Федерации от 7 марта 1997г. № 40.

«Методические рекомендации…» предназначены для использования всеми недропользователями и организациями, независимо от их ведомственной подчиненности и форм собственности, и содержат перечень основных требований, предъявляемых к степени изученности оцененных и разведанных месторождений ниобиевых, танталовых руд и руд редкоземельных элементов, выполнение которых обеспечивает получение геологоразведочной информации, полнота и качество которой достаточны для принятия решения о проведении дальнейших разведочных работ или о вовлечении запасов разведанных месторождений в промышленное освоение, а также о проектировании новых или реконструкции существующего предприятия по добыче ниобиевых, танталовых руд а также руд редкоземельных элементов и их переработке.

С выходом настоящих «Методических рекомендаций…» утрачивает силу «Инструкция по применению классификации запасов к месторождениям ниобиевых, танталовых и редкоземельных руд», утвержденная Председателем ГКЗ СССР 24 ноября 1983 г.

Методические рекомендации

по применению Классификации запасов

к месторождениям ниобиевых, танталовых

и редкоземельных руд

1. Общие сведения


1.1. Ниобий и тантал близки по химическим свойствам и обычно встречаются совместно.

Н и о б и й – металл серо-стального цвета, имеющий плотность 8,57 г/см3, температуру плавления 2468–2469 °С; ковкий и чрезвычайно пластичный при нормальной температуре, обладающий исключительной коррозионной стойкостью, самой высокой среди металлов критической температурой перехода в сверхпроводящее состояние (9,34 К), низким уровнем наведенной радиации и небольшим поперечным сечением захвата тепловых нейтронов (1,1 барн или 1,1·м2).

Т а н т а л – металл светло-серого цвета с синеватым оттенком, имеющий плотность 16,6 г/см3, обладающий уникальными физическими и химическими свойствами – высокой тугоплавкостью (температура плавления 2991–2997 °С), большой твердостью (1225 МПа по Бриннелю), исключительной кислотоупорностью, способностью вытягиваться в тонкие нити. Поглащая газы (водород, азот, кислород), ниобий и тантал становятся хрупкими.

Ниобий и тантал широко применяются в промышленности.

Ниобий в виде феррониобия (до 65 % Nb) широко применяется в черной металлургии в качестве легирующих и модифицирующих присадок к углеродистым, низколегированным малоуглеродистым и нержавеющим сталям, предназначенным для изготовления труб большого диаметра магистральных нефте- и газопроводов, особенно проложенных и прокладываемых в северных районах; для авиа-, ракето-, корабле-, машиностроения (в частности, для химического оборудования, турбин и котлов высокого давления, автомобилестроения, рельсов и подвижного состава железнодорожного транспорта) и во многих других областях хозяйства.

Ниобий, особенно с присадками Ni, Sn, Zr, Ti, Ge, отличается сверхпроводимостью при сравнительно высоких температурах (до 23 К). Реально освоены в качестве сверхпроводников сплавы Nb-Zr, Nb-Ti, Nb-Sn; на их основе созданы магниты исключительно большой мощности. Предполагается, что турбогенераторы с обмоткой из сверхпроводящего сплава Nb-Ti будут иметь в 4–5 раз меньшую массу и КПД 99,5–99,8 %.

Небольшое поперечное сечение захвата тепловых нейтронов делает ниобий перспективным конструкционным материалом для ядерных реакторов.

Традиционными сферами использования танталовых продуктов являются электровакуумная техника (аноды, сетки, геттеры, детали высокотемпературных вакуумных печей); производство жаропрочных, твердых и сверхтвердых сплавов для режущих инструментов; химическое аппаратостроение, включая заводское и лабораторное оборудование; легирование сталей и сплавов. Наиболее значительная область применения тантала – производство танталовых конденсаторов, используемых в ЭВМ, приборостроении, автомобильной и оборонной промышленности. Кроме того, тантал единственный из металлов, вживляющийся в тело человека, применяется в хирургии для сшивания кровеносных сосудов, протезирования органов человеческого тела и изготовления инструментов.

Г р у п п а р е д к о з е м е л ь н ы х э л е м е н т о в (Р З Э), или л а н т а н о и д о в, включает 15 весьма сходных по свойствам металлов от лантана до лютеция; из них только прометий получен искусственно. Весьма близок к этим элементам и и т т р и й, хотя формально он не входит в группу РЗЭ.

Редкоземельные металлы обычно разделяют на две группы: цериевую – TRCe(La–Се–Pr–Nd–Pm) и иттриевую – TRY(Sm–Eu–Gd–Tb–Dy–Ho–Er–Tu–Yb–Lu–Y). Однако в последнее время они все чаще подразделяются на три подгруппы: легкие (цериевые), средние (самариевые) и тяжелые (эрбиевые) (табл. 1).

Таблица 1

Редкоземельные металлы (РЗМ, РЗЭ) TR = Ln + Y

Цериевоземельные

TRCe

Иттриевоземельные TRY

Лантаноиды Ln

Иттрий

Цериевые LnCe

Иттриевые LnY

Цериевые (легкие) LnCe

Самариевые (средние) LnSm

Эрбиевые (тяжелые) LnEr

La

Ce

Pr

Nd*

Pm*

Sm

Eu

Gd

Tb

Dy

Ho

Er

Tm

Yb

Lu

Y

Лантан

Церий

Празеодим

Неодим

Прометий

Самарий

Европий

Гадолиний

Тербий

Диспрозий

Гольмий

Эрбий

Тулий

Иттербий

Лютеций

Иттрий

* В природе не встречен.

Редкоземельные металлы обладают высокой химической активностью и взаимодействуют почти со всеми элементами при сравнительно низких температурах. Они реагируют с O, S, H, C, C, N, P и галогенами с образованием прочных оксидов, сульфидов, карбидов и др. Металлические La, Ce, Pr легко окисляются на воздухе, в то время как тяжелые лантаноиды (иттриевой группы) более устойчивы.

Долгое время эти металлы считались весьма редкими и малоперспективными для использования. С середины 30-х г. XX в. после выявления легирующих действий РЗЭ на сталь, чугун и сплавы цветных металлов производство их значительно расширилось. За последние 40–50 лет в связи с открытием новых областей применения лантаноидов (специальные сплавы, особые сорта стекол, катализаторы при крекинге нефти, кинескопы цветных телевизоров, люминофоры, сверхмощные магнитные сплавы Sm с Со, кристаллы соединений РЗЭ в роли лазеров и квантовых усилителей – мазеров, изотопы 170Tu, 155Eu, 144Ce как источники излучения, регулирующие стержни из Gd, Sm, Eu в атомных реакторах и др.) интерес к ним повысился. Современная промышленность использует РЗЭ как в виде смесей (например, мишметалл), так и индивидуально, при этом наибольшее значение приобрели Eu, (в основном для кинескопов телевизоров, люминесцентных ламп, циркониевых стабилизаторов, оптического стекла), Sm (для производства постоянных магнитов), Gd (в производстве галлий-гадолиние­вых гранатов), а также La, Nd, Ce, Tu. Известно более 100 областей применения редких земель. Наиболее емкие сферы использования РЗМ: катализ в крекинге нефти, металлургия, стекольная и керамическая отрасли промышленности, сельское хозяйство. По масштабам потребления РЗЭ первое место занимают нефтяная промышленность, металлургия и стекольная промышленность.

Иттрий имеет самые разные области применения, из них наиболее важные – люминофоры для цветного телевидения и люминесцентных ламп, магниевые и никель-кобальтовые жаропрочные коррозионностойкие сплавы (суперсплавы), нержавеющая сталь, гранаты и ферриты для различных электронных устройств, лазеры, оптическое стекло, огнеупорная керамика, газовые сенсоры, ювелирные изделия. Небольшие добавки иттрия в алюминиевые сплавы увеличивают их электропроводность на 50 %. Оксид иттрия используется как спекающая добавка в различных видах новой технической керамики; для деталей двигателей, быстрорежущих инструментов, высокотемпературных топливных элементов. Резкий всплекск интереса к иттрию в конце 80-х г. был связан с открытием сверхпроводящей керамики Y-Ba-Cu-O.

1.2. Ниобий, тантал и редкоземельные металлы – типичные литофильные элементы. Среднее содержание в земной коре ниобия 2·10–3 %, тантала 2,58·10–4 %, редкоземельных металлов (в сумме) 112·10–4 % (диапазон кларков индивидуальных лантаноидов от 0,3·10–4 % у Lu до 31·10–4 % у Се). В природе ниобий и тантал образуют кислородные соединения, в основном оксиды. Спектр природных соединений редкоземельных металлов значительно шире, но в основном это оксиды, карбонаты, фосфаты, фториды. Известно более 50 минералов, содержащих Nb и Та, не считая многочисленных разновидностей, и около 300 минералов, содержащих РЗЭ (только 20 из них имеют промышленное значение); важнейшие промышленные минералы приведены в табл. 2.

Таблица 2

Важнейшие промышленные минералы ниобия, тантала и редкоземельных металлов

Минерал

Структурно-химическая формула

Содержание оксидов редких металлов, %

Элементы-примеси

Плотность, г/см3

Минералы ниобия и тантала

Пирохлор

(Na, Ca)2–xNb2O6(OH, F)

Nb2O5 52–71; Та2О5 до 7,0

U, Th, TR

3,8–4,7

Гатчеттолит

(Са, U, TR)2–x(Nb, Ta)2O6(F, ОН)1–х · 2Н2О

Nb2O5 до 35; Та2О5 до 18; UO3 до 30

Th, TR

4,4–4,9

Мариньякит

(TR, Na, Ca)2–x(Nb, Ta)2O6 · · (ОН, F)

Nb2O5 50; Та2О5 до 5, 0; TRCe ~15–18

Pb, U

4,13–4,15

Микролит

(Ca, Na)2Ta2O6(O, ОН, F)

Та2О5 55–80; Nb2O5 0, 9–10

U

5,9–6,4

Лопарит

(Na, Ce, Ca)(Ti, Nb, Ta)O3

Nb2O5 8,0–12,8; Та2О5 0,6–0,8; Σ Се2О3 30,0– 33,5

Ti, TR, Sr

4,6–4,9

Воджинит

(Та, Nb, Mn, Sn, Fe)2O4

Та2О5 65–75; Nb2O5 0,1–15

Sn

7,19–7,36

Колумбит

(Fe, Mn)(Nb, Ta)2O6

Nb2O5 59–76; Та2О5 1–20



5,3

Танталит

(Fe, Mn)(Ta, Nb)2O6

Та2О5 63–86; Nb2O5 0,2–20



8,3

Тапиолит

Fe(Ta, Nb)2O6

Та2О5 62–85; Nb2O5 9–22



6,4–7,9

Стрюверит

(Ti, Та, Nb)O2

Та2О5 6–38; Nb2O5 до 20



4,2–5,5

Минералы редкоземельных металлов

Монацит

CePO4

Σ Се2О3 до 35; ThO2 до 31



4,9–5,5

Ксенотим

YPO4

Σ Y2O3 до 61

U, Tb, TR

4,4–4,6

Чёрчит

YPO4 · 2H2O

Σ Y2O3 до 51

TR

3,1–3,3

Бастнезит

CeCO3F

Σ Се2О3 до 75

TR, Th

4,4–5,2

Паризит

Ce2Ca[CO3]2F2

Σ Се2О3 до 60; Y2O3 до 10 в иттропаризите

TR, Th

4,3–4,4

Иттросинхизит

YCa[CO3]2F

Σ Y2O3 44–47

Th, TR

3,6–3,7

Фергюсонит

Y(Ta, Nb)O4

Σ Y2O3 33–44; Та2О5 4–9; Nb2O5 38,0–51,6

U, Th, TR

5,5–6,0

Эвксенит

Y(Nb, Ti, Ta)2(O, OH)6

Σ Y2O3 16,3–27,8; Nb2O5 8,8–41,4;

Ta2O5 1,0– 47,3

U, Th, TR

5,0–5,9

Гагаринит

(Na, Ca)3YF6

Σ Y2O3 35–48

U, Th

4,2–4,5

Иттрофлюорит

(Y, Ca)F3–x

Σ TR2O3 18–20



3,5–3,8
  1   2   3   4   5   6   7   8   9

Похожие:

Методические рекомендации по применению классификации запасов 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 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 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 iconМетодические рекомендации по применению классификации запасов к месторождениям ртутных руд
«Методические рекомендации…» разработаны в соответствии с положениями «Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов...
Методические рекомендации по применению классификации запасов iconМетодические указания по применению функциональной классификации согласно приложению №8; Методические указания по применению экономической классификации согласно приложению №9
В соответствии с положениями части (5) статьи 7 Закона о бюджетной системе и бюджетном процессе №847-xiii от 24 мая 1996 года
Методические рекомендации по применению классификации запасов iconМетодические рекомендации по классификации аварий и инцидентов на опасных производственных объектах горнорудной промышленности и подземного
Настоящие Методические рекомендации по классификации аварий и инцидентов на опасных
Методические рекомендации по применению классификации запасов iconПонятие классификации запасов полезных ископаемых
Понятие разведанных запасов кат. А, В, С1 и С2, понятие прогнозных ресурсов кат. Р1, Р2 и Р3 (твердые полезные ископаемые)
Методические рекомендации по применению классификации запасов 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 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 iconМетодические рекомендации по применению Классификации запа­сов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных иско­паемых. Алюминиевые руды
Разработаны Федеральным государственным учреждением «Госу­дарственная комиссия по запасам полезных ископаемых» (фгу гкз) по заказу...
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