5. Характеристика понятия «количество полезных ископаемых», связь количества и качества полезных ископаемых.

Количество полезного ископаемого, сосредоточенного в месторождении, получило название запасы полезного ископаемого. Запасы оцениваются по результатам геолого-разведочных работ. В зависимости от вида полезного ископаемого запасы измеряются либо в единицах объема, либо в единицах массы.

1.В единицах объема (Q₁) измеряются запасы природного газа, полезных ископаемых для производства строительных материалов: естественных строительных камней, песчано-гравийных материалов, кирпичных глин, запасы подземных вод, запасы нефти за рубежом. В простейшем случае для определения объема (V) необходимо знать площадь (s) тела полезного ископаемого и среднюю мощность (h) тела в пределах контура подсчитываемых запасов: Q₁ = V = s  h (м³).

2. В единицах массы полезного ископаемого (руды) (Q₂) измеряются запасы руд черных металлов (железа, хрома, марганца), угля, горючих сланцев, торфа, нефти. Для вычисления массы полезного ископаемого, сосредоточенного в недрах, кроме объема необходимо определить среднюю величину объемной массы (d, т/м³) тела полезного ископаемого или его подсчитываемого участка: Q₂ = V  d (т).

3. В единицах массы полезного компонента (Q₃) измеряются запасы большинства других видов полезных ископаемых. Это могут быть запасы: металла в металлических полезных ископаемых, например, меди, золота и т.п.; химического компонента в полезных ископаемых для химической промышленности, например, К₂О, P₂O₅ и т.п.; ценного минерала в месторождениях технического сырья, например, алмаза, цитрина и др. Для подсчета запасов полезного компонента необходимо дополнительно найти значение его среднего содержания (С) в контуре подсчитываемых запасов. Если содержание выражено в процентах (С, %), то: Q₃ = V d  C/100 (т).

Качество и количество полезного ископаемого залежей тесно взаимосвязаны (рис. 2.1). Из анализа рисунка 2.1 следует, что при бортовом содержании С₂ длина тела полезного ископаемого на сечении (Х₁-Х₄) будет больше, чем длина тела Х₂-Х₃ при более высоком содержании С₁.

Рис. 2.1. Кривая изменения содержаний полезного компонента (С) поперек участка вкрапленного оруденения. Х₁-Х₄, Х₂-Х₃ – длины тела полезного ископаемого при бортовых содержаниях соответственно С₂ и С₁.

6. Характеристика понятия «качество полезных ископаемых».

Качество полезного ископаемого – совокупность его химических, технических и технологических свойств.

Химические свойства отражают содержание в полезном ископаемом полезных и вредных химических элементов. Они имеют первостепенное значение для металлургического и химического сырья. Требованиями к месторождениям регламентируется минимальное содержание полезных химических элементов и максимально допустимое – вредных, при которых рентабельна добыча и переработка полезного ископаемого. Например, в железных рудах Высокогорского скарново-магнетитового месторождения минимальное содержание полезного элемента – железа в пробе (бортовое содержание) должно быть больше 20%, а вредного элемента: серы – не более 0,5%;

Технические свойства характеризуют физико-химические показатели полезных ископаемых. В их число входят объемная масса, влажность, пористость, прочность, крепость и др. Они имеют значение для всех полезных ископаемых, но особую роль приобретают при оценке качества неметаллических. Например, на месторождениях хризотил-асбеста требованиями регламентируется минимальная длина волокон асбеста при которой возможно его использование, на месторождениях мусковита – минимальный размер кристаллов слюды.

Технологическими свойствами определяется способ переработки, а точнее обогащения полезных ископаемых. Этими свойствами определяется возможность рентабельного отделения полезных минералов и компонентов от неполезных и получения концентрата. Есть такие полезные ископаемые, технология переработки которых не разработана. Их скопления на сегодняшний день нельзя отнести к промышленным месторождениям (например, некоторые титаномагнетитовые руды, сульфидные оловянные и др.). Чем сложнее, а, следовательно, дороже технология переработки полезных ископаемых, тем выше требования к их химическим свойствам. Так, среди железных руд к наиболее легкообогатимым относятся магнетитовые, для которых разработана технология магнитной сепарации. Минимальное содержание железа в таких рудах может опускаться до 14%. Более труднообогатимые гематитовые руды перерабатываются с помощью дорогостоящей гравитационной сепарации и содержание железа в них должно быть не менее 30%. Обогащаемые с применением еще более сложной обжигмагнитной сепарации сидеритовые руды разрабатываются при содержании железа более 40%.