2.3.2. Якість мінеральної сировини

За якістю тверді корисні копалини поділяються на три групи [73]:

• копалини, в яких цінним є хімічний елемент (хімічна сполука);

• копалини, де цінним є мінерал, що має особливі властивості;

• копалини, де цінною є вся гірська маса, що добувається з надр.

До першої групи належать всі руди металів і гірничо-хімічна сировина, така як фосфорити, бор, сірка. Головним показником якості сировини цієї групи є вміст цінного компоненту. Якість руд заліза, міді, нікелю, кобальту, марганцю, свинцю, цинку, олова, молібдену, ртуті, сурми, а також сірки оцінюється в % вмісту елемента.

Якість руд благородних металів оцінюється в грамах металу на тонну руди (г/т), а руд хрому, титану, ванадію, вольфраму, танталу, ніобію, фосфору, бору – в % вмісту оксидів: Cr₂O₃, TiO₂, V₂O₅, WO₃ (Ta/Nb)₂O₅, P₂O₅, B₂O₃.

Якість сировини розсипних родовищ оцінюється в одиницях маси цінного мінералу (золота, ільменіту, рутилу, каситериту тощо) на об’ємну одиницю пісків, тобто в г(мг) або кг/м³.

Крім того, якість благородних металів (золота, платини) в розсипах додатково характеризується пробністю, тобто чистотою природного самородного металу, яка визначена в тисячних частках. Наприклад, пробність золота 850 означає, що в 1 г природного золота міститься 850 мг хімічно чистого золота.

Особливим чином здійснюється оцінка комплексних руд: свинцево-цинкових, мідно-нікелевих тощо. Для оцінки їх якості застосовується поняття умовного металу. До вмісту умовного металу приводяться фактичні вмісти складаючи компонентів через коефіцієнти, які враховують їх реальну цінність. Звичайно в якості умовного виступає метал (компонент), присутній в більш високій концентрації. Для перерахунку вмістів інших компонентів у вміст основного спочатку розраховуються перерахункові коефіцієнти, визначені як

(2.1)

де: – коефіцієнт перерахунку вмісту і-го компоненту в основний;

Ц_і – ціна готової продукції і-го компоненту;

Ц_о – ціна готової продукції основного компоненту;

К_і – коефіцієнт вилучення і-го компоненту в готовий продукт;

К_о – коефіцієнт вилучення основного компоненту в готовий продукт.

Далі вміст умовного металу (компоненту) розраховується наступним чином:

С_У = С_о+С₁К₁/_О+С₂К₂/_О+...С_іК_і/_О (2.2)

де: С_{У -}- вміст умовного компоненту ( в% або г/т);

С_О – вміст основного компоненту;

С₁,С₂,С_і – вміст інших компонентів;

К₁ /_О, К₂ /_О, К_і /_О – коефіцієнти перерахунку вмістів інших компоне-

нтів у вміст основного, розраховані, як показано вище.

В залежності від вмісту основного цінного компоненту, руди металів поділяються на багаті, рядові і бідні (табл. 2.8).

До багатих належать руди, які можуть йти в заводську переробку без збагачення, наприклад залізняк із змістом заліза більше 50%. Проте для інших металів (олово, вольфрам) багатими називаються просто високопроцентні руди (із змістом 3 – 5%), хоча для металургійної переробки вони підлягають збагаченню. Якість руди визначається не тільки вмістом в ній корисної копалини, але й її сортністю, а якість вугілля – в основному його технічними і технологічними властивостями.

Таблиця 2.8

Характеристика руд за якістю [54]

Корисні копалини	Провідні якісні ознаки	Якість руд
		Багаті	Рядові (середні)	Бідні
Залізні руди	Вміст заліза, склад шлакоутворюючих домішок, збагачуваність, легуючі і шкідливі домішки, елементи-супутники	Fe 50% і більше. Шкідливі домішки в межах кондицій	Fe 40-50% Легко-збагачувані самофлю-суючі руди	Fe < 40% Важко-збагачу-вані
Мідні руди	Вміст міді, наявність елементів-домішок	3%	1-3%	0,5-1%
Свинець	Вміст свинцю	5%	2-5%	1-2%
Олово - жильні - штокверки	Вміст олова	5% 0,5%	1-5% 0,2-0,5%	0,2-1% 0,1-0,2%
Молібден - жильні - штокверки	Вміст молібдену	0,3% 2%	0,5-1,0% 0,1-0,3%	0,1-0,5% 0,05-0,1%
Золото в руді	Вміст золота	Сотні г/т	Десятки г/т	Одиниці г/т
Хризотил-азбест	Вміст корисної копалини	3%	2%	1-2%
Мусковіт Флогопіт Вермикуліт	Вміст корисної копалини в забійному сирці Вміст вермикуліту	100 кг/м3 100 кг/м3 >20%	20-100кг/м3 50-100кг/м3 8-20%	3-20 г/м3 10-50кг/м3 3-8%

Технічні і технологічні властивості мінеральної сировини є часто вирішальним чинником для оцінки як металічних, так і неметалічних корисних копалин. Бідні, але легко збагачувані руди часто дають більше економічного ефекту, ніж руди середні, але важко збагачувані або ті, що вимагають для вилучення металу великих витрат енергії, матеріалів і праці.

Нижче наводяться деякі дані про вміст металу в багатих рудах ряду відомих світових родовищ: Седбері (Канада) – Ni 2,5% + Сu 1,5-2,0%; Ріо-Тінто (Іспанія) – Сu 2%; Бьют-Монтана (США) – Сu 4%; Тсумеб (Африка) – Сu 10%; Брокен-Хілл (Австралія) – РЬ 22% + Zn 32%; Кобальт (Канада) – Со 0,6-10%; Алаллагуа (Болівія) – Sn 2-4%; Альманден (Іспанія) – Hg 6%; Вітватерсранд (ПАР) – Аu 6,5 г/т, U до 0,03%; Катанга (Африка) – Co 1 % + Сu 4%.

У вітчизняній розвідувальній практиці треба в першу чергу звертати увагу на відкриття і розвідку високоякісних руд.

До копалин другої групи належать дорогоцінне каміння та діаманти. Для оцінки родовищ цієї сировини репрезентативну партію кристалів відправляють фахівцям-геммологам. Іноді така оцінка виконується разом з виготовленням (огранкою) і реалізацією пробної партії готових виробів. Результатом оцінки є визначення середньої ціни одного карату дорогоцінного каміння даного родовища, яка, з урахуванням вмісту і вартості вилучення кристалів, використовується для економічних розрахунків.

До третьої сировинної групи належать різноманітні будматеріали, тверде паливо, керамічна сировина, вогнетривкі матеріали, тальк і пірофіліт, мінеральні пігменти, цеоліти тощо. З руд металів до цієї групи входять боксити і хроміти [73]. Якість сировини цієї групи оцінюється відповідністю його певних властивостей вимогам Технічних Умов, ОСТ-ів, ДОСТ-ів або угод із споживачами [62, 66].

Якість сировини звичайно оцінюється за станом у надрах. Але на економіку підприємств впливає якість тієї маси сировини, яка фактично добувається з надр і надходить у переробку. Зважаючи на технологію добування сировини з надр, частина корисної копалини залишається у надрах (загуби), а частина розбавляється безрудною породою (розубожування). Величина розубожування оцінюється коефіцієнтом розубожування, який є відношенням якісних показників в добутій масі і в надрах (К_р < 1 в частках одиниці або %). Коефіцієнт розубожування залежить від особливостей форми і умов залягання тіл корисних копалини в надрах, характеру її контактів, технології гірничих робіт. Виходячи з практики, розмір коефіцієнтів розубожування коливається від 5-10% до 30% і більше [73].

Таким чином, правильність і точність оцінки якості показників сировини, що добувається, залежать не тільки від правильності і точності оцінки їх запасів у надрах, але й від точності оцінки реальної величини розубожуванння під час видобутку. В цілому, якісна характеристика сировини є найбільш важливим елементом економічної оцінки родовищ.