металлургия. Учебное пособие по курсу Минералогия руд Томск2015 Зырянова Л. А. Учебное пособие по курсу Минералогия руд
 Скачать 1.52 Mb.
|
|
Зырянова Л.А. Учебное пособие по курсу Минералогия руд» К а чка нар ски й горно обогатительный комбинат h t t p : / / u r a lt o u r is m . r Рис. Отработка открытым способом магматических комплексных ж елезо-титан-ванадиевых руд Экзогенные месторождения ванадиевых руд связаны с зонами окисления ряда рудных месторождений Чаще это зоны окисления полиметаллических (медно-свинцово цинковых) месторождений. Окисленные медно-свинцовые руды содержат церуссит, малахит, азурит, реже смитсонит. Минералы ванадия представлены деклуазитом, купродеклуа- зитом и ванадинитом. Это комплексные Cu-Pb-V руды Показательно, что в первичных сульфидных рудах содержание ванадия составляет всего лишь сотые и тысячные доли процента, что не представляет промышленной ценности. Концентрация же ванадия в окисленных рудах до 5-6% V20 5 обычно возникает в связи с появлением внешнего источника вана дия. Среди экзогенных выделяются также комплексные уран-ванадиевые (U-V) месторождения инфильтрационного типа. Они приурочены к пестроцветным отложениям (алев ролиты, песчаники, гравелиты, конгломераты) осадочного чехла. Промышленными минералами ванадия являются карнотит (группа урановых слюдок) и роскоэлит (группа слюд. Содержание ванадия в таких рудах может достигать V ^ 5 до 1-5%. Патронитовые руды в асфальтитах (в золе до 50% V ^ 5) известны лишь водном месторождении в Перу, находящемся на высоте 4700 м. Главное рудное тело расположено среди осадочных породи прослежено по простиранию нам при мощности от нескольких сантиметров дом. Руда представляет собой асфальтоподобное вещество, содержащее черный аморфный патронит V[S 2 ] 2 , самородную серу, примесь вторичного сульфида бравоита (Fe,Ni,Co)[S2] и молибденита. Руды комплексные очень богатые, содержат V до 15 %, Ni - 1,5 %, Mo - 0,5-1,5 %. Условия образования этого месторождения не совсем ясны. Предполагается, что в процессе образования асфальта (при разложении белков животного и растительного происхождения без доступа воздуха) выделялось значительное количество H 2S, который в верхней зоне залежи частично окислялся до самородной серы, частично осаждал из грунтовых растворов V, Ni и Мо с образованием сульфидов В поверхностных условиях ванадий мигрирует в виде тонкодисперсных минеральных взвесей ив составе истинных растворов. Из морских вод V легко адсорбируется гидроксидами железа, алюминия и органическим веществом с образованием промышленных концентраций в осадочных железных и алюминиевых рудах (бокситы с содержанием 0,02— 0,04% Известны месторождения ванадиеносных углисто-кремнистых сланцев представле- ные чередованием пачек углисто-глинистых и кремнистых пород с суммарной мощностью в десятки метров, при мощности отдельных пачек 0,5-2,0 м. Ванадий концентрируется главным образом в углистых прослоях, где содержание его достигает 1 -2 %, в то время как в кремнистых прослоях снижается до 0,2-0,3 %. Состав таких руд очень сложный - это углистое вещество с участием карбонатов, ванадатов, фосфатов, барита, роскоэлита и др. ми нералов. Существуют нетрадиционные источники ванадия Они весьма своеобразны, но, так или иначе, связаны с участием органики. Повышенную ванадиеносность имеют высокосер нистые нефти ряда нефтегазоносных провинций России и других стран мира. Ванадий накапливается ив некоторых морских организмах. Известно, что в Японии содержат целые плантации мидий и галатурий, с целью последующего извлечения накопленного в их тельцах ванадия. Довольно типична концентрация ванадия в пластах каменного угля, фосфоритах (ванадиеносные фосфориты с содержанием 0,1-1% V ^ Ванадий присутствует ив глубоководных железомарганцевых конкрециях дна океанов до 0,1% V ^ 5), в которых запасы ванадия колоссальны. Ряд стран уже добывает железо марганцевые конкреции, несмотря на техническую сложность и затратность этого процесса. Конечно, железо-марганцевые конкреции дна мирового океана более объективно рассматривать как руды будущего. Шпинелиды, содержащие в своем составе ванадий (магнетит, титаномагнетит, кульсо- нит, представляют собой устойчивые в поверхностных условиях минералы, промышленные концентрации которых могут возникать в прибрежно-морских россыпях Вопросы для самоконтроля 1. Степень окисленности V и его формы нахождения в эндогенных комплексных Fe-Ti-V рудах. 2. Генетические типы месторождений эндогенных ванадиевых руд. Комплексность этих руд. 3. Название, формула сульфида V, степень окисленности в нем V. Условия образования этого минерала. 4. Минералогия ванадия и комплексность руд в зонах окисления сульфидных месторождений. Источник ванадия. 5. Нетрадиционные источники Названия и формулы минералов V в U-V рудах. Условия их образования. 7. Какое отношение к рудам ванадия имеют железо-марганцевые конкреции. Зырянова Л.А. Учебное пособие по курсу Минералогия руд Зырянова Л.А. Учебное пособие по курсу Минералогия руд Чёрные металлы Железо (Fe) -Главные рудные минералы: оксидът. магнетит - Fe Fe 2 C> 4 , гематит - БегОз; гидроксиды гётит - FeO(OH), гидрогётит - РеО(ОН)*пНгО; карбонаты сидерит - FefCCb], сидероплезит - (Второстепенные рудные минералы. алюмосиликаты', шамозит, тюрингит (лептохлориты - Fe6-nAln[(Aln Si п Ою] (Генетический тип место рождений Г лавные рудные промышленные) минералы Второстепенные рудные минералы, попутные ценные минералы Г лавные нерудные и другие характерные непромышленные минералы Попутные ценные компоненты Характерные структуры И текстуры руд П римеры месторождений России и стран СНГ. Регионально метамор- физованные железистые зелёных сланцев и эпидот-амфибо лито вой Магнетит, гема тит Сидерит Кварц, щелочные амфиболы, пироксены, хлорит Ge Неравномерно зернистая, тонко мелкозернистая; слоистая, сланцеватая, плойчатая М есторождения Курской магнитной аномалии (КМА), Криворожского железорудного бассейна Костомук- шинское (Карелия, Мало- Х инганское (Д. Восток, Чаро-Токкинское (Якутия. Скарновые: а) известково-скарновые; б) магнезиально-скарновые а) Магнетит, мушкетовит, гематит, мартит; б) магнетит, гематита) Со-пирит, халькопирит, сфалерит, кобальтин, сам. золото и серебро; б) людвигит (В), а) Пироксены диопсид- геденбергитового ряда, фанаты кальциевого ряда, эпидот, цоизит, амфиболы, скаполит, хлориты, кальцит, кварц, цеолиты, пирит, пирротин; б) форстерит, диопсид (фассаит), флогопит, шпинель, серпентин пирит, пирротина) Со, Си, РЬ, Zn, Bi, Se, Те, Mo, Аи, б В Неравномерно зернистая; вкрапленная, сплошная, прожилковая а) Гороблаго датское (Урал, Абаканское, Тёйское (Хакасия, Ш ерегешское, Ташта- гольское (Горная Ш ория), Соколовское, Сарбайское, Качарское (Казахстан, Дашкесан (Кавказ); б) Таёжное (В. Сибирь. М агматические, связанные с комплексом основных пород габбро- анортозитовой формации Магнетит, тита- номагнетит, ильменит Кульсонит (FeViO-O, ульво шпинель (FeiTiO-O, сам. платина Пироксены, оливин, основные плагиоклазы, амфиболы, серпентин, эпидот, апатит, V ,P t, Os, Sc, Co, Зернистая сплошная, вкрапленная, пятнистая Качканарское, Кусинское Урал, Чинейское (В. Сибирь. Карбонатитовы е в связи с комплексами щелочно- ультраосновных пород Т итаномагнетит, магнетит Перовскит, пирохлор, бадделеит, ильменит, халькопирит Апатит, форстерит, флогопит, кальцит, пирротин, Zr, Hf, Sc, Си, Зернистая массивная, полосчатая, вкрапленная Ковдорское (Кольский полуостров, Гулинский массив (В. Сибирь Зырянова Л.А. Учебное пособие по курсу Минералогия руд» Г енетический тип месторождения Г лавные рудные минералы Второстепенные рудные минералы, попутные ценные минералы Г лавные нерудные и другие характерные непромышленные минералы Попутные ценные компоненты Характерные структуры И текстуры руд П римеры месторождений России и стран СНГ. Вулканогенные гидротермальные в связи с траппами М агно магнетит, магнетит, гематит Халькопирит, сфалерит, галенит Диопсид, гранат, эпидот, апатит, хлорит, кальцит, флогопит, амфиболы, пирит Си, Zn, Зернистая прожил- ковая, брекчиевид ная, вкрапленная, массивная Коршуновское (Ангаро И лимский рудный район. Вулканогенно осадочные в вулканогенно осадочных кремнисто карбонатных (яшмовых) породах Г ематит, магнетит, сидерит Браунит, гаусманит, псиломелан, сфалерит, галенит, халькопирит Хлорит, серицит, кварц, опал, халцедон (яшмы, доломит, анкерит, барит, пирит, арсенопирит n , Ge, Zn, Pb, Au, Зернистая порфи- робластовые, полосчатая, массивная Западный Каражал (Казахстан, Холзунское (Горный Алтай. Гидротермально- метасоматические потер- ригенно-карбонатным осадочным толщам Сидерит, сидероплезит Блеклые руды и др. сульфиды Доломит Си Зернистая; сплошная, прожилковая Бакальское (Урал. Осадочные а) морские в карбонатно-терригенных и б) континентальные в глинисто-песчанистых отложениях а) гематитовые; а, б) Сидерит, лепто хлориты, гидрогематит; М ангано сидерит, родохрозит, гидрогётит Карбонаты, кварц, полевой шпат, глауконит, глинистые минералы, пирит, вивианит n , V, Ge; Оолитовая, пизолитовая а) Ангаро-Питская группа Керченское (Украина, Аят- ское, Бакчарское (Сибирь); б) Лисаковское (Казахстан. Коры выветривания и зоны окисления {буроже лезняковые) а) зоны окисления по сидеритовым рудам; б) зоны окисления по сиде рит-лепто хлоритовым ру дам; в) зоны окисления по железистым кварцитам; г) зоны окисления по скар- ново-магнетитовым рудам; д) коры выветривания сер- пентинизированных ультраосновных пород-р у бы природно-легированные а-б) Гётит, гидрогётит, гидрогематит; в) мартит, гётит, гидрогематит; г) мартит, гётит, гидрогематит, гидрогётит; д) гётит, гидрогётит, сидерита) Псиломелан, пиролюзит, куприт, сам. Си, малахит, азурит; б) псиломелан, пиролюзит, вернадит; в ) - г) куприт, малахит, азурит, псиломелан, эритрин; д) пиролюзит, псиломелан, хромшпинелиды а) Кальцит, арагонит, гипс; б) глинистые минералы; в) кварц; г) глинистые минералы, кальцит; д) халцедон, опал, хлорит, глинистые минералы, магнезит a) M n , Сиг) Си, Co, д) Cr, Co, Ni, V, Mn Порошковатая, землистая, оолитовая, брекчиеввидная, кусковатая а) Бакальское (Урал); б) Керченское (Украина); в) Курская магнитная ано малия; г) д) Аккермановское, Елизаветинское (Урал, М алкин- ское (С. Кавказ Марганец (Мп) -Главные рудные минералы: оксиды: пиролюзит - М п 0 2, вернадит - М п 0 2*пН20 , псиломелан - ВаМп2+Мп4+902о * пН20 , гаусманит - Мп2+Мп3+204, браунит - Mn2+Mn3+608[Si04]; гидроксиды манганит - Мп2+Мп4+0 2(0 Н )2 - МпО(ОН); карбонаты, родохрозит - Мп[СОз], манганокальцит - (Са,Мп)[СОз], манганосидерит (олигонит) - (Те,Мп)[СОз]. Второстепенные и потенциально рудные минералы'. Зырянова Л.А. Учебное пособие по курсу Минералогия руд» силикаты: родонит - CaMrufSisOis]; оксиды якобсит - MnFe204, тодорокит - VIn2+ Мп4+30у *пН20 , бернессит - Na4Mn2+3Mn4+i i 0 Генетический тип месторождений Г лавные рудные минералы Мп Второстепенные рудные минералы, попутные ценные минералы Г лавные нерудные и другие характерные минералы вмещающие породы) Попутные ценные компоненты Характерные структуры и текстуры руд П римеры месторождений Мира, России. Морские осадочные в прибрежно-морских шельфовых) ив лагунных отложениях (оксидно карбонатные руды) Пиролюзит, псиломелан, манганит Манганокальцит, олигонит, родохрозит барит, гипс, пирит, марказит песчано-алевритистые и карбонатные осадки, Конкреции, оолиты, линзы, стяжения Н икопольское (Украина, Чиатурское (Грузия, Бере- зовское (Северо-Уральская гр. месторождений, Россия. Вулканогенно осадочные в андезитовых диабаз-порфировых, кварц- кератофировых комплексах (оксидно-карбонатные руды) Браунит, гаусманит, родохрозит, мангано кальцит Сидерит, сидеропле- зит, гематит, магне тит Хлорит, серицит, кварц, опал, халцедон (яшмы, кремнистые породы, доломит, анкерит, Zn. Pb, Ge, Au, Мелко тонкозернистая полосчатая, массивная Западный Каражал (Казахстан Россия Мазульское, Дурновское, Усинское (Кузнецкий Алатау, Порожин- ское (Красноярский кр, П арнокское(Республика Коми. Месторождения выветривания (марганцевые шляпы) по метаморфоген- ным силикатно карбонатным породами вулканогенно -осадочным рудам окисленные руды) Пиролюзит, псиломелан Продукты выветривания Fe Порошковатая, землистая, сплошная, натечная Мазульское, Дурновское, Усинское, Пороженское, Ю жно-Хинганское, (Россия, Чиатурское (Грузия Индия, Бразилия, ЮАР. М етаморфогенные зеле носланцевой, амфиболито- вой и гранулитовой фаций, всиликатных метаморфических породах на М пне от рабат ываются) Родонит, браунит, гаусманит Родохрозит Силикатно-карбонатные породы гондиты: спессартин, кальцит, амфиболы, апатит; кодуриты: калиевый поле- кой шпат, гранат, апатит Зернистая; сплошная, вкрапленная Индия, Бразилия, Калахари ЮАР, Утхумское (Саяны, Россия, Мал. Сидельниково Урал, Россия. Глубоководные железо марганцевы е конкреции дна океана (ЖМК) Псиломелан, вернадит Гидрогётит, тодорокит, бернессит Опал, рутил, анатаз, барит, монтмориллонит, карбонаты, филлипсит Fe, Ni, Co, Cu, Mo, V, TR, Zn и др. Конкреции Атлантический, Индийский, Тихий океан (зона Кларион Клиппертон) 2 7 Титан (Ti) -Главные рудные минералы: оксадът. ильменит - FeTiCb. рутил - ТЮг. анатаз - ТЮг, лейкоксен - ТЮ * Второстепенные и потенциально рудные минералы оксиды перовскит - СаТЮз, лопарит - (Ca,Na,Ce)(Ti,Nb)03. ульвошпинель (ульвит) - Fe2+ 2 Ti4+ О _____________________ силикаты сфен (титанит) - C aTi0[Si04]________________ _______________________________________________________ Зырянова Л.А. Учебное пособие по курсу Минералогия руд» Г енетический тип месторождений Г лавные рудные минералы Второстепенные рудные и попутные ценные минералы Г лавные нерудные минералы, породы Попутные ценные компоненты Характерные структуры и текстуры руд Примеры месторождений России и стран СНГ. М агматические, связанные с комплексом основных пород габбро- анортозито вой формации Магнетит, титаномагнетит, ильменит Ульвошпинель, кульсонит, платиноиды Пироксены, оливин, основные плагиоклазы, амфиболы, серпентин, эпидот, апатит, V, Pt, Os, Sc Зернистая; вкрапленная, пятнистая Качканарское, Медведевское Урал, Россия, Лысанское, Кручининское, Куранахское Чинейское, (Сибирь, Россия. Магматические а) в связи с комплексами щелочных пород; б) карбонатиты а) Сфен; б) перовскит, лопарит Ильменит Апатит, нефелин, полевые шпаты, эгирин, флогопит, N b, Sc, апатит Зернистая; вкрапленная, слошная Х ибины (Кольский полуостров, Россия, В. Сибирь. Метаморфические в древних кристаллических сланцах, гнейсах, амфиболитах, эклогитах Рутил - Кварц, полевые шпаты, амфиболы, гранат - Зернистая; вкрапленная Кузнечихинское, Ш убин- ское (Урал, Россия. Вулканогенно осадочные Ильменит - Вулканогенно-осадочные породы - Зернистая; вкрап ленная Н иж ний М амон (Воронежская обл, Россия. Титаноносные коры выветривания по габбро- анортозитам и метаморфическим породам Ильменит, рутил - Каолинит Sc, V Рыхлая Волынский массив (Украина, Кундыбаевское (Казахстан. Россыпные: а) циркон-илъметтювые прибрежно -морские; б) ильменитовые аллюви альные; в) нефте-титановые древние метаморфизо ванные; г) редко земельно-редко метальные элювиально-де лювиальные по щелочным породам а) Ильменит, рутил циркон, б) ильменит; в) лейкоксен г) перовскит, лопарита) Лейкоксен, анатаз, монацит; б) лейкоксен; в) ильменит, нефть г) сфена) Кварц, каолинит, дистен, ставролит, хромит; б) кварц, полевой шпат, каолинит; в) кварцевый нефтеносный песчаник г) нефелин, эгирин, апатита, Та, Nb, Y, H f б) Sc, в) нефть; г) N b, а) Рыхлая; б) рыхлая; в) плотная; г) рыхлая а) Туганское, Георгиевское, Тарское (Томская, Омская обл, Россия, Центральное Тамбовская обл, Россия, П иж емское(Республика Коми, Россия Украина; б) Иршинское (Украина); в) Ярегское (Республика Коми, Россия); г) Кольский полуостров, Сибирь (Россия Ванадий (V) -Главные рудные минералы: оксиды: ванадиевый магнетит - Fe(Fe, V)3+204. ванадатъг. карнотит - K iiU O i)2 2 [V5 0 4]2 *ЗНгО, ванадинит - Pbs[V5 0 4]зС1; Второстепенные рудные минералы. оксиды: кульсонит - FeV3+204; сульфиды патронит - У4+[8г]г; ванадатъг: деклуазит - (Zn,Cu)Pb[V5+0 4](0H ); силикаты роскоэлит - KV3+2[AlSi30io](OH)2 Зырянова Л.А. Учебное пособие по курсу Минералогия руд» Г енетический тип месторождений Г лавные рудные минералы Второстепенные рудные и попутные ценные минералы Г лавные нерудные минералы, сопутствующие вмещающие породы Комплексность руд, попутные ценные компо ненты Характерные сф уктуры и текстуры руд Примеры месторождений России и Мира (страны, где есть месторождения. М агматические, связанные с комплексом основных пород габбро- анортозито вой и ультраосновных пород габбро- пироксен-дунитовой фор маций Титано магнетит, ванадиевый магнетит, магнетит, ильменит Кульсонит, ульвошпинель, платиноиды Пироксены, оливин, плагиоклазы, амфиболы, серпентин, эпидот, апатит, Pt, Os Зернистая; вкрапленная, пятнистая Россия: Качканарское, Ку- синское, Гусево горское Урал, Лысаковское (Саяны, Кручининское (Забайкалье США, ЮАР (Бу- ш вельд), Норвегия, Швеция, Австрия. Вулканогенные гидротермальные в связи с траппами М агномагнетит, магнетит, гематит Халькопирит, сфалерит, галенит Диопсид, фанат, эпидот, апатит, хлорит, кальцит, флогопит, амфиболы, Zn. Pb Прожилковая, брек чиевидная, вкрапленная, массивная Коршуновское (Ангаро Илимский рудный район. Месторождения вы |