Цветная металлургия – это не только комплекс мероприятий по получению цветных металлов (добыча, обогащение, металлургический передел, получение отливок чистых металов и сплавов на их основе), но и переработка лома цветных металлов.

Научно-технический прогресс не стоит на месте, и цветные металлы на сегодняшний день широко используются для разработки инновационных конструкционных материалов. Только отечественная металлургическая промышленность выпускает порядка 70 видов сплавов, используя разнообразное сырье.

В связи с низким содержанием необходимого компонента в руде и примесей других элементов, цветная металлургия является энергозатратным производством и имеет сложную структуру. Так, меди в руде содержится не более 5%, а цинка и свинца не более 5,5%. Колчеданы, добываемые на Урале, многокомпонентные, и в их составе находится порядка 30 химических элементов.

Цветные металлы подразделяются на шесть категорий, согласно своим физическим свойствам и предназначению:

1. Тяжелые. Имеют высокую плотность, соответственно, и вес. К ним относятся Cu, Ni, Pb, Zn, Sn.
2. Легкие. Имеют малый вес из-за незначительной удельной плотности. К ним относятся: Al, Mg, Ti, Na, Ka, Li.
3. Малые: Hg, Co, Bi, Cd, As, Sb.
4. Легирующие. В основном используются для получения сталей и сплавов с необходимыми качествами. Это W, Mo, Ta, Nb, V.
5. Благородные. Широко известны и используются для изготовления ювелирных украшений. Среди них Au, Ag, Pt.
6. Редкоземельные, рассеянные: Se, Zr, Ga, In, Tl, Ge.

Специфика отрасли

Руды цветных металлов, как было выше сказано, содержат малое количество добываемого элемента. Поэтому на тонну той же меди необходимо до 100 т руды. Из-за большой потребности в сырье цветная металлургия, по большей части, располагается вблизи своей сырьевой базы.

Цветные руды для своей переработки требуют большого количества топлива или электроэнергии. Энергетические затраты достигают половины общих затрат, связанных с выплавкой 1 т металла. В связи с этим металлургические предприятия располагаются в непосредственной близости от производителей электроэнергии.

Производство редких металлов в основном основано на восстановлении из соединений. Сырье поступает с промежуточных этапов обогащения руд. Из-за небольших объемов и трудности производства получением редких металлов занимаются лаборатории.

Состав отрасли

Виды цветной металлургии включают в себя отрасли, связанные с получением определенных видов металлов. Так, укрупнено можно выделить следующие отрасли:

• производство меди;
• производство алюминия;
• производство никеля и кобальта;
• производство олова;
• производство свинца и цинка;
• добыча золота.

Получение никеля тесно связано с местом добычи никелевых руд, которые расположены на Кольском полуострове и в Норильском районе Сибири. Многие отрасли цветной металлургии отличаются многоступенчатым металлургическим переделом промежуточных продуктов.

На этом основании эффективен комплексный подход. Это сырье для получения других сопутствующих металлов. Утилизация отходов сопровождается получением материалов, использующихся не только в других отраслях тяжелого машиностроения, но и в химической и строительной отраслях.

Металлургия тяжелых металлов

Получение меди

Основными этапами получения чистой меди являются выплавка черновой меди и ее дальнейшее рафинирование. Черновая медь добывается из руд, а низкая концентрация меди в уральских медных колчеданах и большие ее объемы не позволяют перенести производственные мощности с Урала. В качестве резерва выступают: медистые песчаники, медь-молибденовые, медь-никелевые руды.

Рафинирование меди и переплавка вторичного сырья производится на предприятиях, которые удалены от источников добычи и первичной плавки. Благоприятствует им низкая стоимость электричества, так как для получения тонны меди расходуется до 5 кВт энергии в час.

Утилизация сернистых газов с последующей переработкой послужила стартом для получения серной кислоты в химической промышленности. Из остатков апатитов производит фосфатные минеральные удобрения.

Получение свинца и цинка

Металлургия цветных металлов, таких как свинец и цинк, имеет сложную территориальную разобщенность. Добычу руды ведут на Северном Кавказе, в Забайкалье, Кузбассе и на Дальнем Востоке. А обогащение и металлургический передел проводится не только возле мест выемки руды, но и на других территориях с развитой металлургией.

Свинцовые и цинковые концентраты богаты на химическую элементную базу. Однако сырье имеет разное процентное содержание элементов, из-за чего не всегда цинк и свинец можно получить в чистом виде. Поэтому технологические процессы в районах различны:

1. В Забайкалье получают только концентраты.
2. На Дальнем Востоке получают свинец и цинковый концентрат.
3. На Кузбассе получают цинк и свинцовый концентрат.
4. На Северном Кавказе ведут передел.
5. На Урале производят цинк.

Металлургия легких металлов

Наиболее распространенным легким металлом является алюминий. Сплавы на его основе обладают свойствами, присущими конструкционным и специальным сталям.

Для получения алюминия сырьем являются бокситы, алуниты, нефелины. Производство разделено на две стадии:

1. На первой стадии получают глинозем и необходим большой объем сырья.
2. На второй стадии электролитическим методом производят алюминий, на что требуется недорогая энергия. Поэтому этапы производства находятся на разных территориях.

Получение алюминия и сплавов сосредоточено в промышленных центрах. Сюда же поставляется лом на вторичную переработку, что в итоге снижает себестоимость готовой продукции.

Руды и минералы цветных металлов

Основным сырьем для получения цветных металлов являются руды. Рудой называется такая горнаяпорода , из которой данный металл может быть извлечен с экономической выгодой при определенной его концентрации в этой горной породе. Минимальное содержание металла в руде не остается постоянным, а зависит от уровня развития техники в данной отрасли металлургии. Так, до недавнего времени считалось, что минимальное содержание меди в руде должно быть выше 1 %. Однако с развитием методов обогащения этот минимум в настоящее время снижен до 0,5-0,8 %..

При формировании земной коры металлы распределились неравномерно - они скопились в некоторых ее участках и образовали рудные месторождения. Средние содержания металлов (кларки ) в земной коре, взятой до глубины 16 км, весьма невелики. Сравнивая, например, среднее содержание меди в рудах (около 1 %) с кларком меди (0,01 %), легко убедиться, что рудные месторождения встречаются нечасто.

Горные породы и руды состоят из минералов. Минерал - природное химическое соединение, представленное приблизительно однородным по составу и физическим свойствам телом, или минерал- это физически и химически индивидуализированная составная часть земной коры. Минералы в большинстве своем - твердые кристаллические вещества, они различаются по составу, цвету, блеску, плотности, твердости и иным признакам. Известно около 3000 минеральных видов: наиболее распространены силикаты, фосфаты и их аналоги, сульфиды и их аналоги, оксиды и гидроксиды. Минералы, содержащие ценные элементы, извлекаемые при комплексной переработке, считают рудными, а остальные - пустой породой .

По химическому составу руды подразделяют на следующие виды:

1) самородные, в которых основной металл присутствует к свободном состоянии (Au, Cu, Pt, Hg );

2) окисленные , в которых основной металл находится в виде кислородного соединения, карбоната, гидрата;

3) сульфидные , в которых основной металл находится в виде сульфидного соединения.

Руды называют по извлекаемым из них металлам, например, медная, свинцовая, никелевая руда и дополнительно - по преобладающему типу минералов: сульфидная, окисленная, самородная. Руды, служащие сырьем для получения нескольких металлов, называют комплексными или полиметаллическими .

К типичным представителям самородныхруд относятся золотосодержащие, а также содержащие самородную медь, платину (обычно в виде сплавов), серу.

Окисленные руды состоят главным образом из оксидов. В них мало серы, в большом количестве содержится кварц(породообразующий и жильный минерал, диоксид кремния SiO 2 ), а также присутствуют различные силикаты (соли кремниевой кислоты H 2 SiO 3 ). Окисленные руды широко используют в производстве никеля, алюминия, титана, вольфрама, урана, ниобия, тантала и др.

11-Колобов Г.А. Как правило, все сульфидные руды могут быть отнесены к классу полиметаллических (медно-никелевые, медно-свинцово-цинковые руды и др). Они обычно содержат в небольших количествах (от единиц до десятков граммов на тонну) благородные металлы: серебро, золото, платину, а также молибден, висмут, кадмийи др. (сотые доли процента). Серу, входящую в состав сульфидных руд и выделяющуюся при их переработке в виде сернистого газа SO 2 , используют для получения серной кислоты. В сульфидных рудах всегда много пирита FeS 2 или пирротина Fe 7 S 8 . Основными минералами пустой породы таких руд являются кварц, известняк (горная порода, состоящая главным образом из минерала кальцита СаСО 3 ), доломитMgCO 3 žCaCO 3 , глинозем Al 2 O 3 , баритВаSO 4 и др. Общим признаком сульфидных руд является относительно высокая их обогатимость. Они являются важнейшими в производствах меди, никеля, цинка, свинца, молибдена и других цветных металлов.

Познакомимся с рудами и минералами основных цветных металлов.

Медь . В природе встречается в виде соединений с серой или кислородом, изредка в виде самородной меди. Обычное содержание меди в рудах от 0,7 до 3 %, более богатые встречаются редко. Главные минералы халькопиритCuFeS 2 (медный колчедан), халькозинCu 2 S (медный блеск), борнитCu 5 FeS 4 . Сульфидные медные руды обогащают флотацией, получая концентраты, содержащие 11-35 (иногда до 55) % меди. В медных сульфидных рудах, наряду с медными минералами, присутствуют минералы цинка (сфалеритZnS ), свинца (галенитPbS ) и благородные металлы (2-5 г/т Au, 10-60 г/т Ag ). В медно-никелевых рудах, кроме меди и никеля, присутствуют в промышленных количествах минералы кобальта и платиноидов.

Никель . В природе встречается в виде сульфидных медно-никелевых руд (минералпентландит(Fe,Ni) 9 S 8) и окисленных руд (минерал гарниеритNi 4 Si 4 O 10 (OH) ž4H 2 O). На окисленные руды приходится около 80 % мировых запасов никеля, однако более 60 % от его мирового производства получают из сульфидных руд. Содержание никеля в сульфидных рудах колеблется в пределах 0,3-5,5 %, меди 0,6-10 %, кобальта до 0,2 %. В окисленных никелевых рудах медь иногда присутствует, но в очень незначительных количествах. Ценность этих руд определяется не только содержанием в них никеля, но и кобальта.. По химическому составу минералов пустой породы окисленные никелевые руды подразделяются на железистые и магнезиальные. В них содержится 0,7-4 % никеля, кобальта - на порядок меньше.

Свинец . В рудах встречается в виде множества различных минералов, важнейший из которых - галенитPbS (свинцовый блеск ). Перерабатывают и руды окисленных минералов свинца - церуссита PbCO 3 и англезита PbSO 4 , однако преобладающее количество металла получают из сульфидных руд: свинцово-цинковых или медно-свинцовых. В свинцовых сульфидных рудах цинкнаходится в виде минералов сфалерита и вюрцита ZnS, называемых также цинковой обманкой , железо- в виде пирита, реже - пирротина, а серебропредставлено преимущественно аргентитом Ag 2 S . В окисленных рудах цинк находится в виде смитсонита ZnCO 3 , серебро - в виде металла или AgCl, медь - в малахите Cu 2 CО 3 (OH) 2 или азурите Cu 3 (CO 3) 2 (OH) 2 . В полиметаллических свинцовых рудах обычно встречаются золото, серебро, висмут, сурьма, мышьяк, кадмий, олово, галлий, таллий, индий, германий, селени теллур. Непосредственно из руд свинецтеперь не выплавляют, а используют концентраты., полученные флотационным обогащением сульфидных руд. Более трети металла выплавляют из вторичного свинца: отходов листового свинца и сплавов, аккумуляторного и кабельного лома и др.

Цинк . В природе широко распространен: важнейший минералсульфидных руд - сфалерит. Богатую железом (до 26 %) разновидность сфалерита называют марматитом . Кроме того, сфалериты содержат в небольших количествах кадмий, золото, серебро. Свинец, медь и железонаходятся в сульфидных цинковых рудах также в виде соединений с серой: галенита, халькопирита и пирита. Флотационным обогащением из комплексной руды последовательно выделяют свинцовый, медный, цинковый и пиритный концентраты. При обогащении окисленных руд получают концентраты, содержащие цинкпреимущественно в виде смитсонита и каламина (силикат состава Zn 2 SiO 4 žH 2 O ).

Олово . Из минералов олова промышленное значение имеют касситерит (оловянный камень ) SnO 2 и в меньшей степени - станнин , минералкласса сульфидов Cu 2 FeSnS 4 . В оловянных рудах содержится от 0,1 до 5 % Sn . В результате обогащения получают концентраты, содержание олова в которых составляет от 15 до 60 % в зависимости от состава исходной руды.

Алюминий . По распространенности в природе занимает первое место среди металлов. Основным сырьем являются бокситы : горная порода, состоящая в основном из гидроксидов алюминия (минералы гиббсит(гидраргиллит) Al 2 O 3 ž3H 2 O , бемитAl 2 O 3 žH 2 O , диаспорAl 2 O 3 žH 2 O) и различных примесей: оксидов и гидроксидов железа, титана, карбонатов, минералов кремнезема (кварци др.), глинистых минералов и пр. Нередко в бокситах отмечается повышенное содержание редких элементов (ванадия, галлия и др.). Бокситы подразделяют на марки по содержанию глинозема (от 28 до 52 % и выше) и кремниевому модулю . Последний - отношение Al 2 O 3 к SiO 2 (по массе) - изменяется от 2,1 до 12. Качество (сортность) бокситов (при равном содержании глинозема) тем выше, чем выше кремниевый модуль. Кроме бокситов, для производства алюминия используют нефелино- и алунитсодержащие породы, в которых алюминийнаходится в минералах нефелине (Na,K) 2 O žAl 2 O 3 ž2SiO 2 и алуните (Na,K) 2 SO 4 žAl 2 SO 4 ž4Al(OH) 3 . К рудам алюминия относятся также бесщелочные алюмосиликаты: кианиты, каолины и глины.

Магний. В природе широко распространен, кларкего 2,35 %. Существенная доля запасов магния (1,85ž10 15 т) находится в воде морей и океанов, содержащей в среднем, %: 0,3 MgCl 2 ; 0,04 MgBr 2 ; 0,18 MgSО 4 . Однако из-за малой концентрации добыча магния из морской воды обходится дорого. К основным видам ископаемого сырья, пригодного для производства магния, относятся карналлитMgCl 2 žKCl ž6H 2 O , карбонаты магния - магнезитMgCO 3 и доломит, а также бишофитMgCl 2 ž6H 2 О. Карналлит - гигроскопическая ископаемая соль, содержащая в виде примесей хлориды калия и натрия, бромиды и пр. (карналлитовая породаили естественный карналлит содержит, например, %: 19 KСl ; 24 MgCl 2 ; 24 NaС1, 30 H 2 O и 2,4 нерастворимого остатка). Электролизом расплавленного обезвоженного карналлита получают основное количество магния. Термическим способом получают магнийиз магнезита и доломита. Для производства магния используют каустический магнезит, представляющий собой оксид магния MgO, который получают путем обжига природного магнезита при 700--900 0 С. Доломит содержит примеси кварца, кальцита, гипса CaSO 4 ž2H 2 O и др. При получении магния его, как и магнезит, предварительно обжигают, в результате чего образуется смесь оксидов MgO и СаО . Бишофит является перспективным сырьем для получения магния.

Титан. Среди конструкционных металлов по распространенности в земной коре занимает четвертое место, уступая железу, алюминию и магнию. Его важнейшие минералы - рутил (одна из кристаллических модификаций диоксида титана TiO 2 ) и ильменит (титанистый железняк FeTiO 3 ). Природный рутил содержит до 10 % примесей оксидов железа и других металлов, которыми он окрашен в бурый, красный или синеватый цвет. Содержание титана в рутиле выше, чем в ильмените, но промышленное значение рутила ниже, так как он более рассеян в других породах, чем ильменит. Ильменит находится в рудах двух типов: коренных ильменит-титано-магнетитовых (Кусинское месторождение) и рассеянных рутил-ильменит-цирконовых (Самотканское месторождение). В результате обогащения последних получают три вида концентратов: рутиловый, ильменитовый и цирконовый.

Вольфрам. В природе встречается главным образом в виде минералов вольфрамита (Fe,Mn)WO 4 и шеелита СаWO 4 . При преимущественном содержании в вольфрамите железа минералназывают ферберитом , марганца - гюбнеритом. Вольфрамовые руды содержат до 1-1,5 %, чаще 0,3-0,5 % WО 3 . Вольфрам в рудах часто ассоциируется с оловом (в виде касситерита), а также с минералами молибдена, висмута, мышьяка и меди. Главная масса пустой породы состоит из кварца. Вольфрамитовые руды обогащают гравитационным и магнитным способами, а шеелитовые - флотацией. В концентратах содержится 60-65 % WO 3 .

Молибден. Из известных минералов молибдена главное промышленное значение имеет молибденит (молибденовый блеск ) МоS 2 : около 99 % молибдена получают из молибденитовых руд, в том числе медно-молибденовых. Молибдену в рудах часто сопутствуют олово, вольфрам, мышьяк, медь и висмут; в медно-молибденовых рудах молибден- спутник меди. Пустая породамолибденовых руд представлена в основном кварцем, серицитом KAl 2 (OH) 2 и флюоритом (плавиковый шпат СаF 2 ). Руды обычно содержат 0,1-0,2 % Мо , а медно-молибденовые - 0,03-0,05 % Мо и до 2 % Сu . Медно-молибденовые и особенно молибденитовые руды хорошо флотируются: из медно-молибденовых руд извлечениемолибдена в концентрат составляет 50-70 %, из молибденитовых - достигает 90 %. Содержание молибдена в концентратах обычно составляет 47-50 %.

В молибдените часто присутствует изоморфная примесь рения. Хотя содержание рения достигает лишь 0,0004-0,02 %, тем не менее молибденитовые руды - главный вид сырья для извлечения этого рассеянного металла.

Ниобий и тантал . В эксплуатируемых рудах тантала и ниобия содержание суммы Ta 2 O 5 +Nb 2 O 5 составляет 0,003-0,2 %. Общее содержание тантала в земной коре в 8 раз меньше, чем ниобия. Основные минералы - танталоколумбит(Fe,Mn)[(Ta,Nb) 2 O 3 ] 2 , пирохлор(Na,Ca)(Nb,Ta) 2 O 6 ž(F, OH), лопарит(Na,Ca,Ce) 2 (Ta,Nb) 2 O 6 . В результате обогащения таких руд получают концентраты тантала, содержащие 40-65 % Ta 2 O 5 , и ниобия, содержащие 50-60 % Nb 2 O 5 .

Роль и значение цветной металлургии и краткая характеристика мировых запасов руд цветных металлов.

Цветная металлургия является одной из ведущих отраслей тяжелой промышленности в народном хозяйстве страны. По выпуску продукции цветная металлургия занимает одно из первых мест в мире. В народном хозяйстве во все возрастающих объемах используется алюминий, медь, цинк, никель, свинец, молибден, вольфрам, ртуть, сурьма, кобальт, кадмий, ниобий, титан, магний, золото, серебро, платина, палладий и другие цветные, редкие и благородные металлы.

Наряду с другими сырьевыми отраслями цветная металлургия составляет основу индустриальной мощи нашей страны, а ее продукция способствует научно-техническому прогрессу практически во всех отраслях народного хозяйства.

В годы Советской власти были расширены ранее работавшие рудники, металлургические заводы, а также заводы по обработке цветных металлов. В 1931 г. вошел в строй Красноуральский медеплавильный завод, в 1932 г. - первенец алюминиевой промышленности СССР - Волховский алюминиевый завод, в 1933 г. - первенец никелевой промышленности Уфалейский никелевый завод, в 1934 г. - Чикментский свинцовый, в 1935 г. - Челябинский цинковый и многие другие предприятия. В 1939 г. вступил в строй действующий Уральский алюминиевый завод; начали работать Магнитогорский медносерный завод. В 1938 г. выдал первую медь Балхашский горнометаллургический комбинат.

К 1940 г. отечественная цветная металлургия вышла на одно из ведущих мест в мире как по объему производства, так и по техническому уровню. Отечественная металлургия полностью отказалась от ввоза алюминия, цинка, частично меди.

На Крайнем Севере был построен Норильский горнодобывающий комбинат, в Сибири - Новокузнецкий, а на Урале - Богословский алюминиевые заводы.

За годы послевоенных пятилеток цветная металлургия развивалась ускоренными темпами. Были построены комбинаты “Североникель”, Балхашский, Зырянский, Усть-Каменогорский, Алтын-Топканский, Сумгаитский и Канакерский алюминиевые заводы и многие другие.

К концу 1970 г. введены в действие крупные предприятия с использованием современной технологии, в том числе Надеждинский металлургический завод в Норильске, Николаевский глиноземный завод, ряд горно-обогатительных комбинатов по добыче медных, свинцово-цинковых и вольфрамовых руд в Казахстане и на Дальнем Востоке. Вошел в строй крупный медно-молибденовый комбинат “Эрденет” в Монгольской Народной Республике - совместное советско-монгольское предприятие. Осуществлены крупные мероприятия по внедрению новых технологических процессов, высокопроизводительного оборудования.

Производство цветных металлов постоянно возрастает. Наращивается производство цинка, свинца, титана, меди, никеля, кобальта, драгоценных металлов и других легирующих элементов. Опережающими темпами развивалось производство цветных металлов в 90-е годы XX столетия.

Основная продукция цветной металлургии Болгарии - медь, свинец, цинк.

Венгрия имеет большие запасы высококачественных бокситов (второе место после Франции). Основной продукцией цветной металлургии Венгрии являются глинозем и алюминий. Она не только удовлетворяет свои потребности в алюминии, но экспортирует бокситы, глинозем и алюминий.

В бывшей ГДР разрабатывались месторождения медных руд. Имеются небольшие месторождения оловянных руд. Основной продукцией цветной металлургии Германии являются алюминий и медь. В Германии производство вторичной меди почти в 1,5 раза больше, чем из руд.

Основной продукцией Польши в области цветной металлургии является медь, цинк, свинец, алюминий.

Румыния располагает значительными запасами медных и свинцово-цинковых руд. В республике развита выплавка меди, свинца, а также редких металлов.

Чехия и Словакия располагают небольшими месторождениями свинцово-цинковых, медных, олово-вольфрамовых и золотосодержащих руд. Продукция потребляется, в основном, внутри страны, однако потребности в ней удовлетворяются не полностью.

Югославия имеет значительные запасы медных, свинцово-цинковых, сурьмяных, ртутных, молибденовых руд и бокситов.

Республика Куба располагает большими запасами сравнительно богатых никелькобальтовых руд (одно из первых мест в мире).

Основные запасы алюминиевого сырья - бокситов сосредоточены в недрах Австралии, Гвинеи, Ямайки, Суринама. Австралия является самым крупным поставщиком бокситов: на ее долю приходится 36 % мировой добычи и 79 % добычи в развитых странах. По запасам медных руд первые места занимают США, Чили, Замбия, Заир, Канада. К числу новых перспективных поставщиков медного сырья относится Мексика.

Запасы свинцовых руд сосредоточены в США, Канаде, Австралии, Мексике, Перу, Марокко и других странах, а запасы цинковых руд - в Канаде, Австралии, США, Перу, Японии, Мексике. Наиболее крупными запасами никелевых руд располагают Канада, Новая Каледония, Австралия. Значительные запасы вольфрамовых руд имеются в США, Южной Корее, Бразилии. Главным районом сосредоточения запасов и добычи кобальта является “медный пояс” Заира и Замбии.

Основные запасы золота в недрах находятся в ЮАР. В значительных размерах запасы серебра имеются в США, Мексике, Канаде. Наибольшая часть запасов и добычи урана приходится на США, Канаду, ЮАР и Австралию. Основными районами сосредоточения запасов и добычи ванадия являются месторождения, расположенные в ЮАР и западной Австралии.

Самым крупным потребителем цветных металлов среди развитых стран остаются США, с 1970 годов на второе место по использованию алюминия, меди, олова и цинка вышла Япония. Это связано с бурным процессом индустриализации Японии в 60-е годы XX-го столетия. США использует алюминия 40 % от общего использования в мире, свинца 36 %, меди, цинка и олова - по 26 %.

Нехватка первичного сырья компенсируется переработкой соответствующего лома.

В перспективе важное значение может приобрести добыча полезных ископаемых со дна океана. В США разработана технология использования океанских конкреций, содержащих марганец, никель, медь и кобальт.

Человек использует так или иначе все минералы и породы Земли. Черные и цветные металлы , как полезные ископаемые входят в состав земной коры в виде руды .

По данным ученого А. Виноградова в залежах земной коры преобладают следующие элементы (содержание их дано в процентах): магний (2,2), калий (2,5), натрий (2,8), кальций (3,7), железо (5,5), алюминий (8,5), кремний (27), кислород (48). Эти элементы входят в состав силикатов и алюмосиликатов, слагающих земную кору.

Железо

Железо – распространенный элемент. Его количество в земной коре исчисляется несколькими процентами, однако добывается железо из богатых руд с содержанием не менее 25 процентов металла.

Железные руды

Типы месторождений железа самые разнообразные. Наибольшее значение имеют так называемые железистые кварциты – тонкополосчатые породы, в которых черные полосы – железные минералы магнетит – магнитный железняк и меньше гематит – красный железняк – переслаиваются лентами светлого кварца . Такие месторождения заключают много миллиардов тонн железных руд и известны главным образом в древнейших толщах возрастом два и более миллиарда лет! Они развиты в древних кристаллических щитах и платформах. Широко распространены они в Северной и Южной Америке , на западе Австралии , в Африке , в Индии . Запасы железных руд этого типа практически безграничны – более 30 триллионов тонн, поистине астрономическая цифра! Предполагается, что железистые кварциты образовались при действии железобактерий в древних бассейнах за счет железа, поступавшего в растворах с окрестных возвышенностей, а может быть, и в горячих глубинных растворах.

Отложение осадочных железных руд происходит в озерах, морях – современных «природных лабораториях». В последние годы открыты выделения железных конкреций (желваков) на дне океанов. Они заключают огромные запасы не только железа, но и сопутствующих ему марганца , никеля и других элементов.

К типам месторождений железа относятся и, так называемые, контактовые или скарновые месторождения , которые располагаются на границе гранитных пород и известняков и образованы за счет растворов, приносившихся из магматического тела. Залежи этого типа сложены богатыми рудами.

Кажется, немногочисленны железные минералы. Главные из них: магнетит, гематит , а также различные разновидности бурых железняков, сидерита (карбонат железа). Эти минералы дают большое разнообразие типов месторождений.

Марганец

С железом сходен по условиям образования и по техническому применению марганец .

Осадочные руды

Он обычно сопутствует железу в осадочных рудах и древних метаморфических месторождениях . Он, как и железо, основа черной металлургии , применяется для производства качественных сталей.

Хром

К черным металлам принадлежит и хром . Главный его минерал – хромит – образует черные сплошные массы и вкрапления кристаллов в ультраосновных породах .

Хромитовые месторождения

Хромитовые месторождения , как и заключающие их массивы ультраосновных пород, встречаются в зонах глубинных разломов. Рудоносная магма поступала из подкоровых глубин, из мантии. Месторождения хромитов известны в Юго-Западной Африке , на Филиппинах , на Кубе , на Урале .

Применяется хром в металлургическом производстве для придания стали особенной твердости , в хромировании поверхностей металлов и в производстве красок, он придает соединениям зеленую окраску.

К этой же технической группе принадлежит титан . Он добывается из основных магматических пород в виде ильменита и из россыпей, наземных и очень широко распространенных на морских пляжах и шельфах (Бразилия, Австралия, Индия ), где источником его служат титаномагнетит, ильменит и рутил.

Титан применяется при производстве особых сортов стали . Это термоустойчивый, легкий металл .

Важен также и ванадий – частый спутник титана в месторождениях и в россыпях, используемый для изготовления особо прочных сортов сталей , применяемых в производстве брони и снарядов, в автомобилестроении, в атомной энергетике. Здесь все большую роль приобретают новые комбинации элементов в сплавах. Например, сплав ванадия с титаном, ниобием, вольфрамом, цирконием, алюминием применяется в производстве ракет и в атомной технике. А композиционные новые материалы тоже готовят из минерального сырья.

Никель и кобальт

Никель и кобальт , тоже элементы семейства железа, встречаются чаще в основных и ультраосновных породах, особенно никель.

Никелевые руды

Он образует крупные месторождения в Юго-Западной Африке , на Кольском полуострове и в районе Норильска . Это – магматические месторождения. Сульфиды никеля кристаллизовались из магматического расплава, поступавшего из мантии или из горячих водных растворов. Особый тип представляют остаточные месторождения никеля, образующиеся в результате выветривания никеленосных основных пород, например базальтов , габброидов . При этом возникают окисленные минералы никеля в виде рыхлых зеленоватых масс. Эти же остаточные никелевые руды обогащены железом, что позволяет их использовать для изготовления железоникелевых сплавов. Такие месторождения встречаются на Урале , но особенно широко распространены они в тропической зоне – на островах Индонезии , на Филиппинах , где интенсивно происходит окисление пород на поверхности.

Цветные металлы

Важное значение для промышленности имеют цветные металлы . Многие из них геохимически относят к группе халькофильных, родственных меди (халькос – медь): медь, свинец, цинк, молибден, висмут . В природе эти металлы образуют соединения с серой , сульфиды .

Отлагались минералы цветных металлов большей частью из горячих водных растворов; главными из них являются для меди халькопирит – золотистый минерал, борнит – лиловатый минерал, постоянный спутник халькопирита, а также черный сажистый халькозин , который встречается в верхней части многих медных месторождений.

Медные руды

Месторождения меди весьма разнообразны. В последние годы очень большое значение приобрели бедные вкрапленные руды так называемого порфирового типа, которые залегают часто в вулканических жерлах. Они были образованы из горячих растворов, поступавших из глубоких магматических очагов. Запасы таких руд огромны, особенно в Южной и Северной Америке .

Большое значение имеют также пластовые залежи медных руд , образованные при вулканических извержениях на дне морей. Это так называемый колчеданный тип, в котором медный колчедан – халькопирит – встречается совместно с железным колчеданом – пиритом . Эти месторождения долгое время служили главным источником руд на Урале.

Наконец, велика роль так называемых медистых песчаников , содержащих минералы меди. К этому типу относятся месторождения в Читинской области , а за рубежом крупнейшие месторождения Катанги в Африке .

Свинец и цинк

Свои особенности имеют месторождения свинца и цинка , этих неразрывно связанных между собой металлов. Главным минералом свинца является свинцовый блеск, или галенит , минерал серебристо-белого цвета в кристаллах кубической формы.

Свинцовые руды

Из свинцовых концентратов извлекают серебро, висмут, сурьма . Последние образуют в свинцовом блеске лишь незначительную примесь, однако при огромном масштабе выплавки свинцовых руд они составляют очень важную добавку к добыче этих ценных элементов из их собственных минералов.

Главный минерал цинка – сфалерит (цинковая обманка). Обманкой его называют потому, что он имеет скорее алмазный блеск, а не металлический, как у руды. Цвет у него различный: от коричневого до черного и кремового. Эти два минерала, галенит и сфалерит, как было сказано, постоянно встречаются совместно.

Цинковые концентраты

Из цинковых концентратов добывают германий, индий, кадмий и галлий . Они образуют очень незначительную примесь в цинковых обманках, где в кристаллической решетке замещают атомы цинка, становясь на их место. И, несмотря на ничтожное содержание, именно извлечение этих малых примесей из цинковых обманок является главным источником их получения.

Они имеют большую ценность! Например, кадмий применяется при производстве ядерных реакторов, аккумуляторов, низкоплавких сплавов. Галлий благодаря его низкоплавкости (температура плавления всего 30 градусов Цельсия) используется как заменитель ртути в термометрах. Кадмий с оловом и висмутом дает сплав Вуда с температурой плавления 70 градусов. Индий, добавленный к серебру, придает последнему большой блеск, а в сплаве с медью защищает корпуса судов от коррозии в морской воде. Германий употребляется при производстве полупроводников.

Сульфидная руда

Часто вместе со свинцом и цинком в рудах встречаются серебро, висмут, мышьяк, медь , поэтому свинцово-цинковые месторождения называют полиметаллическими. Эти месторождения образуются из горячих водных растворов и особенно часто встречаются в виде залежей и жил среди известняков , которые замещены сульфидной рудой .

Олово и вольфрам

Олово и вольфрам относятся к более редким металлам и представляют особую группу (в практике их теперь относят к группе «цветных»). Применение цветных металлов очень широко: в машиностроении, других областях техники, в военном деле.

Представим на минуту, что истощились ресурсы такого металла, как олово, сразу бы встала вся жизнь: ведь сплавы олова идут на подшипники, необходимые в любом механизме, без сплавов олова нельзя было бы производить автомобили, электровозы, станки, упало бы производство консервов (олово – металл консервных банок). Казалось бы, такой малозаметный металл, как олово, является крайне необходимым звеном всей техники.

Минералы редких металлов

Эти металлы встречаются в виде кислородных соединений: олово – в окисле, касситерите , или оловянном камне, вольфрам – в солях вольфрамовой кислоты: вольфрамите и шеелите . Минералы этих элементов часто находят в кварцевых жилах среди гранитов или вблизи них. Блестящие черные или коричневые кристаллы вольфрамита резко выделяются на фоне белого кварца. Иногда они встречаются и в других типах месторождений: шеелит на контактах гранитов с известняками в скарнах, касситерит – в сульфидных жилах.

Кислородные соединения образуют многие так называемые редкие металлы : литий, рубидий, цезий, бериллий, необий, тантал – они часто встречаются в пегматитовых жилах. Особенно богаты ими древние докембрийские пегматиты (Африка, Бразилия, Канада ).

Важное значение приобретают в настоящее время легкие металлы – алюминий и его еще более легкие собратья – магний и бериллий . Эти металлы – конкуренты всесильного железа, призванные во многих областях его заменить. Эти металлы и их сплавы широко используются в технике, особенно в самолетостроении, ракетостроении, в производстве буровых труб – всюду, где нужен легкий металл.

Сырье для алюминия – бокситы

Алюминий, как известно, очень широко распространен в земной коре, и его в будущем можно будет получать из любых алюмосиликатных горных пород, богатых этим элементом. Пока же традиционным сырьем для алюминия являются бокситы . Они состоят из водных соединений глинозема, образующихся как осадочным путем при отложении в морских бассейнах, так и при выветривании алюмосиликатных горных пород.

В последнее время разработан метод получения алюминия из древних кристаллических сланцев , образованных при метаморфизме глинистых отложений, а также из щелочных магматических пород . Таким образом, проблема источников получения алюминия никогда не встанет перед человеком: этого металла с избытком хватит для всех последующих поколений. Дело только за технологией его извлечения и электроэнергией для создания мощных энергоемких производств.

Иное дело бериллий . Это относительно редкий металл. Он входит в состав берилла и других минералов, которые встречаются в высокотемпературных месторождениях, в пегматитах, а также в жилах, образующихся из горячих водных растворов. Этот ценный металл применяется в специальных сплавах для изготовления рентгеновских трубок.

Возрастает комплексное использование полезных ископаемых. Например, из угля извлекаются редкие элементы, главным образом крайне ценный германий .

Такой элемент, как селен , не часто встречается в самостоятельных минералах, но присутствует в пирите

Классификация запасов полезных ископаемых применительно к месторождениям цветных металлов

Запасы цветных металлов по степени их изученности в соответствии с Классификацией ГКЗ СССР подразделяются на разведанные - категорий А, В, C 1 - и предварительно оцененные - категории С 2 .

Для отнесения запасов к категории А должны быть удовлетворены следующие требования:

1) установлены размеры, форма и условия залегания тел полезного ископаемого, изучены характер и закономерности изменчивости их морфологии и внутреннего строения, выделены и оконтурены без рудные и некондиционные участки внутри тел полезного ископаемого, при наличии разрывных нарушений - их положение и амплитуды смещения;

2) определены природные разновидности, выделены и оконтурены промышленные (технологические) типы и сорта полезного ископаемого, установлены их состав, свойства, распределение ценных и вредных компонентов по минеральным формам; качество выделенных промышленных (технологических) типов и сортов полезного ископаемого охарактеризовано по всем предусмотренным кондициями показателям;

3) технологические свойства полезного ископаемого изучены с детальностью, обеспечивающей получение исходных данных, достаточных для проектирования технологической схемы его переработки с комплексным извлечением компонентов, имеющих промышленное значение;

4) гидрогеологические, инженерно-геологические, геокриологические, горно-геологические и другие природные условия исследованы с детальностью, позволяющей получить исходные данные для составления проекта разработки месторождения;

5) контур запасов полезного ископаемого определен в соответствии с требованиями кондиций по скважинам или горным выработкам.

Запасы категории А при детальной разведке месторождений цветных металлов подсчитываются только на месторождениях 1-й группы в блоках, оконтуренных скважинами и горными выработками без экстраполяции. На штокверковых месторождениях меди к категории А могут быть отнесены блоки, в пределах которых коэффициент рудоносности близок к единице, установлены пространственное положение, форма и размеры участков кондиционных руд, подлежащих селективной выемке. На разрабатываемых месторождениях запасы категории А подсчитываются по данным эксплуатационной разведки и горно-подготовительных работ.

1) установлены размеры, основные особенности и изменчивость формы, внутреннего строения и условий залегания тел полезного ископаемого, пространственное размещение внутренних без рудных и некондиционных участков; при наличии крупных разрывных нарушений выяснены их положение и амплитуды смещения, охарактеризована возможная степень развития мало амплитудных разрывных нарушений;

2) определены природные разновидности, выделены и при возможности оконтурены промышленные (технологические) типы полезного ископаемого; при невозможности оконтуривания установлены закономерности пространственного распределения и количественного соотношения промышленных (технологических) типов и сортов полезного ископаемого, минеральные формы нахождения полезных и вредных компонентов; качество выделенных промышленных - (технологических) типов и сортов полезного ископаемого охарактеризовано по всем предусмотренным кондициями показателям;

3) технологические свойства полезного ископаемого изучены в степени, необходимой для выбора принципиальной технологической схемы переработки, обеспечивающей рациональное и комплексное его использование с извлечением компонентов, имеющих промышленное значение;

4) гидрогеологические, инженерно-геологические, геокриологические, горно-геологические и другие природные условия изучены с полнотой, позволяющей качественно и количественно охарактеризовать их основные показатели и влияние на вскрытие и разработку месторождения;

5) контур запасов полезного ископаемого определен в соответствии с требованиями кондиций по скважинам или горным выработкам с включением (при выдержанных мощности тел и качестве полезного ископаемого) ограниченной зоны экстраполяции, обоснованной геологическими критериями, данными геофизических и геохимических исследований.

Запасы категории В при детальной разведке месторождений цветных металлов подсчитываются только на месторождениях 1-й и 2-й групп. Контур запасов категории В должен быть проведен по разведочным выработкам без экстраполяции, а основные горно-геологические характеристики рудных тел и качество руд в пределах этого контура установлены по достаточному объему предста-вительных данных.

На штокверковых месторождениях, где объем руды определяется с использованием коэффициента рудоносности, к категории В могут быть отнесены блоки, в пределах которых коэффициент рудоносности выше, чем средний по месторождению, выявлены изменчивость рудонасыщенности в плане и на глубину, закономерности пространственного положения, типичные формы и характерные размеры участков кондиционных руд в степени, позволяющей дать оценку возможности их селективной выемки.

На разрабатываемых месторождениях запасы категории В подсчитываются по данным эксплуатационной разведки и горно-подготовительных работ.

Для подсчета запасов категории C 1 должны быть выполнены следующие требования:

1) выяснены размеры и характерные формы тел полезного ископаемого, основные особенности условий их залегания и внутреннего строения, оценены изменчивость и возможная прерывистость тел полезного ископаемого, а для пластовых месторождений установлено также наличие площадей интенсивного развития малоамплитудных тектонических нарушений;

2) определены природные разновидности и промышленные (технологические) типы полезного ископаемого, установлены общие закономерности их пространственного распространения и количественные соотношения промышленных (технологических) типов и сортов полезного ископаемого, минеральные формы нахождения полезных и вредных компонентов; качество выделенных промышленных (технологических) типов и сортов охарактеризовано по всем предусмотренным кондициями показателям;

3) технологические свойства полезного ископаемого изучены в степени, достаточной для обоснования промышленной ценности разведанных запасов;

4) гидрогеологические, инженерно-геологические, геокриологические, горно-геологические и другие природные условия выявлены с полнотой, позволяющей предварительно охарактеризовать их основные показатели;

5) контур запасов полезного ископаемого определен в соответствии с требованиями кондиций по скважинам или горным выработкам с учетом данных геофизических и геохимических исследо-ваний и геологически обоснованной экстраполяции.

К категории C 1 относятся запасы на участках месторождений, в пределах которых выдержана принятая для данной категории сеть скважин и горных выработок, а полученная при этом информация подтверждена на разрабатываемых месторождениях данными эксплуатации, а на новых - результатами исследований на участках детализации.

На штокверковых месторождениях изученность основных особенностей внутреннего строения должна обеспечить выяснение рудонасыщенности и закономерностей распределения участков кондиционных руд.

1) размеры, форма, внутреннее строение тел полезного ископаемого и условия их залегания оценены по геологическим и геофизическим данным и подтверждены вскрытием полезного ископаемого единичными скважинами или горными выработками;

2) качество и технологические свойства полезного ископаемого установлены по результатам исследований единичных лабораторных проб либо оценены по аналогии с более изученными участками того же или другого подобного месторождения;

3) гидрогеологические, инженерно-геологические, геокриологические, горно-геологическиё и другие природные условия оценены по имеющимся для других участков месторождения данным, наблюдениям в разведочных выработках и по аналогии с известными в районе месторождениями;

4) контур запасов полезного ископаемого определен в соответствии с требованиями кондиций на основании единичных скважин, горных выработок, естественных обнажении или по их совокупности с учетом данных геофизических и геохимических исследований и геологических построений, а также путем геологически обоснованной экстраполяции параметров, использованных при подсчете запасов более высоких категорий.

Запасы категории С 2 подсчитываются путем экстраполяции по простиранию и падению, от контура разведанных запасов более высоких категорий на основе геофизических работ, геолого-структурных построений и единичных рудных пересечений, подтверждающих эту экстраполяцию; по самостоятельным рудным телам запасы данной категории подсчитываются, исходя из совокупности рудных пересечений, выявленных в обнажениях, горных выработках и скважинах с учетом данных геофизических, геохимических исследований и геологических построений.

При определении контуров подсчета запасов категории С 2 следует учитывать условия залегания рудных тел, закономерности изменения их размеров, формы и мощности, состава руд и содержание полезных компонентов (меди, свинца, цинка, никеля, кобальта).

На месторождениях 3-й группы из общего контура запасов категории С 2 должны быть выделены запасы, учитываемые в установленном Классификацией соотношении различных категорий. Возможность использования этих запасов для проектирования следует обосновать аналогией геологических особенностей залегания их и запасов более высоких категорий и подтвердить результатами перевода запасов категории С 3 в более высокие категории на представительных, детально разведанных участках месторождения.

Запасы руд цветных металлов подсчитываются раздельно по выделенным промышленным (технологическим) типам руд и учитываются по наличию их в недрах без учета потерь и разубоживания при добыче, обогащении и переработке. По народнохозяйственному значению они подразделяются на две группы:

1) балансовые , вовлечение в эксплуатацию которых согласно утвержденным кондициям экономически целесообразно при существующей либо осваиваемой промышленностью прогрессивной техничке и технологии добычи и переработки сырья с соблюдением требований по рациональному использованию недр и охране ок-ружающей среды;

2) забалансовые , разработка которых согласно утвержденным кондициям в настоящее время экономически нецелесообразна или технически и технологически невозможна, но которые могут быть в дальнейшем переведены в балансовые.

Забалансовые запасы подсчитываются и учитываются в том случае, если в ТЭО кондиций доказана возможность их сохранения в недрах для последующего извлечения или целесообразность попутной добычи, складирования и сохранения для использования в будущем.

При подсчете забалансовых запасов проводится их подразделение в зависимости от причин отнесения запасов к забалансовым - экономических, технологических, гидрогеологических или горнотехнических.

Необходимая степень изученности месторождений, подготовленных для промышленного освоения, определяется в зависимости от их принадлежности к той или иной группе Классификации ГКЗ СССР по сложности геологического строения и распределения полезных компонентов, а также от экономических факторов - затрат средств и времени, требуемых на производство геологоразведочных работ.

Разведанные месторождения цветных металлов считаются подготовленными для промышленного освоения при условии утверждения в ГКЗ СССР балансовых запасов основных и совместно с ними залегающих полезных ископаемых, а также содержащихся в них компонентов, имеющих промышленное значение. При этом соотношение запасов различных категорий должно соответствовать требуемому при проектировании горнодобывающих предприятий (табл. 5).

Запасы категории С 2 на месторождениях 1, 2 и 3-й групп утверждаются в количестве, полученном в результате разведки. При этом ГКЗ СССР устанавливает возможность полного или частичного использования запасов этой категории при проектировании горнодобывающего предприятия.

На разрабатываемых месторождениях (участках) соотношение категорий утвержденных балансовых запасов, принимаемое при проектировании либо реконструкции предприятия по добыче полезных ископаемых, либо дальнейшего развития горно-эксплуатационных работ, может быть меньше указанного (см. табл. 5) и устанавливается соответствующим горнодобывающим министерством на основе опыта разработки месторождения.

Соотношение запасов различных категорий, %, требуемое для проектирования горнодобывающих предприятий

Таблица 5

Категории запасов	Группа месторождений
В том числе А не менее
С 1
С 2

На подготовленных к промышленному освоению месторождениях вещественный состав и технологические свойства руд должны быть изучены с детальностью, обеспечивающей получение исходных данных, достаточных для проектирования технологической схемы их комплексной переработки, а гидрогеологические, инженерно-геологические, -горнотехнические и другие природные условия - с детальностью, позволяющей получить исходные данные, необходимые для составления проекта разработки месторождения.

Оценка месторождений на разных стадиях геологоразведочных работ

Общие положения геолого-экономической оценки месторождений

Основная задача геологоразведочных работ - выявление и разведка месторождений полезных ископаемых, пригодных для промышленного использования. При этом под «месторождением» понимается «такое природное скопление минерального сырья, которое технически возможно, а экономически целесообразно разрабатывать на данном уровне развития производительных сил», т. е. само понятие «месторождение» является геолого-экономическим и предопределяет необходимость обязательного выполнения экономических исследований на всех стадиях геологоразведочного процесса. Детальность, обоснованность, а соответственно и объем этих исследований возрастают от стадии к стадии геологоразведочных работ по мере накопления фактических данных и изучения месторождения.

Геолого-экономическая оценка, задачи которой - выяснение возможного народнохозяйственного значения обнаруженного объекта, определение его запасов (в натуральном и денежном выражении) и экономического эффекта от их использования, - является сравнительной: основные геолого-экономические показатели оцениваемого объекта сравниваются с таковыми известных месторождений, получивших промышленную оценку, и других новых рудопроявлений с целью решения вопросов о целесообразности постановки более детальных исследований на объекте, последовательности проведения разведочных работ на разных рудопроявлениях и месторождениях, очередности освоения месторождений, промышленная ценность которых доказана.

При геолого-экономической оценке месторождений и рудопроявлений учитывается четыре группы факторов, взаимосвязанных между собой: географо-экономических, геологических, горнотехнических и экономических.

В группу географо-экономических факторов могут быть вклю-чены такие, как географическое положение оцениваемого объекта, климат, рельеф, освоенность района, возможности транспорта и энергетики, состояние технического и питьевого водоснабжения, наличие строительных материалов, промышленных предприятий, рабочей силы и т. п.

К геологическим факторам относятся следующие: особенности геологического строения района и месторождения; условия и глубина залегания рудных тел, их морфология, размеры, внутреннее строение; вещественный и минеральный состав руд, наличие ценных попутных компонентов; количество и качество запасов и перспективы их увеличения.

Горнотехнические факторы оценки определяются инженерно-геологическими условиями залегания месторождения и технологическими свойствами руд, обусловливающими выбор способа отработки месторождения (открытого или подземного), возможной производительности горно-обогатительного предприятия, необходимого горнопроходческого и бурового оборудования, транспортных средств, рациональной схемы технологической переработки руд, технических средств и материалов для их обогащения.

Экономические факторы включают данные о себестоимости добычи и переработки руд, получения металлов, о размерах необходимых капиталовложений и сроках их окупаемости, рентабельности работы горно-обогатительного предприятия, потребности в разведываемом виде минерального сырья народного хозяйства страны или изучаемого района.

Различают три вида геолого-экономических оценок месторождений, соответствующих степени их изученности и принятой стадийности геологоразведочного процесса: первоначальная, предварительная и предпроектная, осуществляемые на завершающих этапах стадий поисково-оценочных работ, предварительной разведки и детальной разведки.

Геолого-экономическая оценка месторождений на стадии поисково-оценочных работ

По результатам поисково-оценочных работ производится первоначальная геолого-экономическая оценка обнаруженных месторождений и рудопроявлений, выполняемая на основании данных о геолого-промышленном типе выявленного объекта, возможных контурах распространения рудной минерализации в плане и на глубину, содержании основных и ценных попутных компонентов в рудах. Указанные ориентировочные параметры объекта сравниваются с оценочными (браковочными) кондициями , скорректированными применительно к конкретным геологическим особенностям исследуемого объекта и географо-экономическим условиям района.

Если установлено, что максимально возможные параметры объекта (запасы категории С 2 и прогнозные ресурсы, а также содержания металлов) удовлетворяют минимальным требованиям оценочных кондиций, то делается вывод о целесообразности его дальнейшего изучения, т. е. первоначальная геолого-экономическая оценка рудопроявлений неоднозначна. В процессе дальнейших работ объект может получить положительную промышленную оценку либо может быть забракован. Результаты ориентировочных геолого-экономических расчетов по всем положительно оцененным на стадии поисково-оценочных работ объектам излагаются в виде кратких технико-экономических соображении (ТЭС), которые утверждаются производственными геологическими объединениями совместно с отчетом о результатах поисково-оценочных работ и служат основанием для постановки предварительной разведки объекта. Сроки и очередность проведения предварительной разведки положительно оцененных объектов определяются производственными планами геологоразведочных работ.

Браковочные кондиции составляются на основании фактических данных по разведанным и эксплуатируемым месторождениям различных геолого-промышленных типов. Они рассчитываются исходя из принципа равенства ценности, извлекаемой из 1 т руды, и эксплуатационных затрат на получение конечной товарной продукции, т. е. бесприбыльно-безубыточной деятельности предприятия.

Браковочные кондиции устанавливаются для нормализованных, типичных для данного геолого-промышленного типа месторождений географо-экономических и горно-геологических условий, которые предусматривают приведение стоимостных показателей деятельности горно-обогатительных предприятий к условиям оплаты 1-го пояса (г. Москва), к действующим оптовым ценам на товарную продукцию, материалы, энергоносители, достигнутым показателям потерь, разубоживания, извлечения полезных компонентов и др. Браковочные кондиции учитывают способ разработки (открытый или подземный), нормализованные коэффициенты вскрыши (0,0) и рудоносности (0,7) для открытых работ, мощность рудного тела (1,2 м), крепость пород и руд (10 по шкале М. М. Протодьяконова), угол падения рудных тел (45°), глубину их залегания (до 200м).

Отклонения реальных условий нахождения и природных геологических особенностей оцениваемых объектов от нормализованных учитываются с помощью поправочных коэффициентов. Содержания основных попутных компонентов пересчитываются с помощью переводных коэффициентов в условный металл.

Браковочные кондиции устанавливаются по минимальному содержанию металла и рассчитываются отдельно для объектов с различными запасами руды (с разной производительностью горнодобывающих предприятий).

ТЭС составляются на основе оцененных на стадии поисково-оценочных работ запасов категории С 2 и прогнозных ресурсов категории P 1 с использованием для ориентировочного определения основных оценочных параметров (себестоимости разведки, добычи, переработки руды и др.) браковочных кондиций и укрупненных расчетов, выполненных с учетом технико-экономических показателей отработки аналогичных разведанных и разрабатываемых месторождений того же геолого-промышленного типа, скорректированных с учетом географо-экономических условий нахождения исследуемых объектов, их конкретных геологических особенностей и горнотехнических условий залегания.

В ТЭС должны быть отражены следующие данные:

1) географо-экономические условия района месторождения;

2) краткие сведения о проведенных в его пределах геолого-съемочных, поисковых и заверочных работах, обеспечивших выявление месторождения, с указанием количества принятых для обосно-вания постановки поисково-оценочных работ прогнозных ресурсов категории Р 2 ;

3) основные особенности геологического строения месторождения; его геолого-промышленный тип; размеры, морфология и условия залегания рудных тел; минеральный и вещественный состав руд, средние содержания основных и важнейших попутных компонентов;

4) группа месторождения по сложности разведки; гидрогеологические и горнотехнические условия нахождения;

5) данные, определяющие предполагаемые способы добычи и переработки руд и возможное извлечение полезных компонентов;

6) сведения о методике, объемах и затратах на поисково-оценочные работы;

7) запасы категории С 2 и прогнозные ресурсы категории P 1 , учтенные для обоснования возможной производительности предприятия; предполагаемые средние содержания основных и попутных компонентов в добываемых рудах; объемы товарной продукции; принятые в расчетах оптовые цены;

8) выбор и характеристика эксплуатируемых или детально разведанных месторождений-аналогов, принятых в качестве эталонов при определении технико-экономических показателей оценки исследуемого объекта (себестоимости добычи и переработки руды, необходимых капиталовложений в строительство горно-обогатительного предприятия, себестоимости товарной продукции, показателей возможной рентабельности отработки месторождения и окупаемости капиталовложений);

9) сопоставление возможных основных показателей освоения месторождения с аналогичными показателями разрабатываемых или детально разведанных месторождений того же вида полезного ископаемого.

На основе выполненных исследований составляется заключение о возможном промышленном значении изучаемого объекта. Учитывая условность полученных технико-экономических показателей освоения месторождения, они используются только для ранжирования первоочередности вовлечения в. предварительную разведку того или иного объекта. В заключении приводятся соображения о целесообразных методах предварительной разведки месторождения и возможных параметрах временных кондиций.

К объяснительной записке ТЭС должны быть приложены необходимые планы и разрезы, отражающие предполагаемые контуры рудных тел и положение всех разведочных выработок, вскрывающих и оконтуривающих оруденение, а также графические приложения, иллюстрирующие горнотехнические условия отработки месторождения.

Список учебников

Руд и другими особенностями . Для решения практических вопросов поисков, разведки и оценки месторождений возникает необходимость их... , марганец, хром, титан, ванадий, кобальт, никель , молибден, вольфрам) Цветные металлы (медь...

Клеандров иван михайлович правовое регулирование предпринимательских (хозяйственных) отношений в сфере поиска и оценки месторождений нефти

Автореферат диссертации

... разведке месторождений углеводородов, описыва­ет особенности строительства поисково-разведочных скважин, формулирует тре­бования к оценке разведанных... недрах нефти и растворенного в нефти газа, никеля , кобальта. Кроме того, гостайну составляют...

ПРОГРАММА КАНДИДАТСКОГО ЭКЗАМЕНА по специальности 25 00 11«Геология поисков и разведки твердых полезных ископаемых минерагения» Оренбург 2011

Программа

... : руды цветных металлов(алюминий, медь, никель , свинец, цинк, олово) и благородных (золото... заведений. Геология и разведка» Раздел 7. Геолого-экономическая оценка месторождений полезных ископаемых Тема 1. Особенности горного производства...